安科瑞智能照明控制系統(tǒng)在智能工廠的設(shè)計及應(yīng)用
發(fā)布時間：2021-06-10瀏覽次數(shù)：1442返回列表
李茜
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
【摘要】照明用電是工廠企業(yè)基本的電力需求，照明質(zhì)量的好壞對生產(chǎn)安全、勞動生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量都有直接的關(guān)系。照明用電作為電力消耗的一大塊，為了方便管理且進一步減少工廠能耗，越來越多的廠家開始考慮采用智能照明控制系統(tǒng)以達到節(jié)能的效果。下面介紹安科瑞智能照明控制系統(tǒng)在智能工廠的設(shè)計與應(yīng)用，簡析KNX技術(shù)的設(shè)計規(guī)范，概述安科瑞智能照明控制系統(tǒng)的具體架構(gòu)、控制方式等。
【關(guān)鍵字】智能工廠 智能照明 KNX 節(jié)能
引言
工業(yè)廠房作為生產(chǎn)重地，由于其結(jié)構(gòu)高大、燈具懸掛高，照明空間大，燈具數(shù)量多等諸多特點，若采用傳統(tǒng)的照明控制，往往會存在照度范圍不足、燈具不能根據(jù)外界照度條件自動調(diào)節(jié)、線路多后期改造麻煩、控制方式單一等缺點。為了達到節(jié)能優(yōu)化的控制效果，一般可通過淘汰傳統(tǒng)高能耗產(chǎn)品；對廠房的照明燈具進行合理布局等幾個方面進行優(yōu)化，而要達到節(jié)能優(yōu)化的重中之重就是對廠房照明系統(tǒng)進行智能化控制。
1、安科瑞智能照明的介紹
安科瑞智能照明控制系統(tǒng)是基于KNX總線技術(shù)，采用四芯屏蔽雙絞線（圖1中綠色的線）將面板、傳感器、驅(qū)動器和總線電源等控制模塊手拉手連起來組成的系統(tǒng)。注意：各模塊接線不能組成環(huán)形。
安科瑞智能照明控制系統(tǒng)架構(gòu)圖（見圖1），在該系統(tǒng)中，總線電源、開關(guān)驅(qū)動器、調(diào)光驅(qū)動器、IP網(wǎng)關(guān)、耦合器、干接點輸入模塊等需安裝在配電箱內(nèi)；傳感器、面板和觸摸屏一般安裝在控制現(xiàn)場。
集中控制端，相對小型的項目，可選用10寸中控屏，它直接通過總線線纜和系統(tǒng)連接，無需IP網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換協(xié)議，設(shè)置簡單且成本低。相對大型的項目，可通過IP網(wǎng)關(guān)連接到電腦中控端，實現(xiàn)終端遠程集中控制。
圖1. Acrel-bus智能照控制系統(tǒng)圖
2、項目及用戶需求介紹
為了達到節(jié)能優(yōu)化控制的效果，一般廠房都要求能夠?qū)崿F(xiàn)以下控制功能：
1）充分利用自然照度，節(jié)能環(huán)保。
2）現(xiàn)場可以手動控制。
3）可根據(jù)日常上下班實現(xiàn)定時控制。
4）可預先設(shè)置多種工作場景一鍵切換控制。
5）可實現(xiàn)一對一、一對多控制。
6）值班人員可對廠房照明集中控制、遠程監(jiān)控。
7）可以和消防系統(tǒng)聯(lián)動控制。
3、項目相關(guān)設(shè)計圖紙
1）結(jié)構(gòu)拓撲圖
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓撲圖（見圖2）主要體現(xiàn)項目的布局。為了布線簡單，該廠房1#樓按豎井劃分4條支線，2#樓1條支線。同一支線內(nèi)的模塊都通過KNX總線連接到一起，通過耦合器及網(wǎng)關(guān)并入中控平臺，實現(xiàn)集中控制。
圖2. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓撲圖
2）配電系統(tǒng)圖
配電系統(tǒng)圖主要明確了控制回路（見圖4），所需的控制模塊（見圖4）及其數(shù)量，方便后期ETS配置系統(tǒng)功能。
圖3. Acrel-Bus智能照明系統(tǒng)主要產(chǎn)品
圖4. 配電系統(tǒng)圖
4、系統(tǒng)功能介紹
根據(jù)客戶需求，要求實現(xiàn)的控制功能有自動控制、手動控制、定時控制、場景控制、電腦集中控制.
自動控制：在走道，電梯間等公共區(qū)域，安裝傳感器，可監(jiān)測當前環(huán)境條件，實現(xiàn)自動控制。在照度明亮的情況下（如晴天、正午），燈都不會亮；在照度昏暗的情況下（如陰雨天、夜晚），有人燈亮，人走后，延時燈滅。在車間靠窗位置安裝傳感器，實時監(jiān)測環(huán)境照度，照度夠用時自動關(guān)閉靠窗位置的燈，充分利用自然照度。
手動控制：車間門口安裝智能面板，對車間照明實現(xiàn)就地控制。可實現(xiàn)一對一、一對多控制。
場景控制：根據(jù)不同的場景需求,預先設(shè)定多種場景模式，可由值班人員進行切換。
定時控制：按照公司上下班時間，設(shè)置定時開關(guān)，完成自動控制，確保在非工作時間內(nèi)的能源消耗小。
電腦集中監(jiān)控：所有受控回路在電腦端實現(xiàn)集中控制，現(xiàn)場回路開關(guān)狀態(tài)實時反饋上傳，方便值班人員遠程監(jiān)控。
5、電腦端中控頁面介紹
電腦端控制頁面由標題欄、導航條及工作界面組成。
標題欄：展示項目名稱。
導航條：切換/選擇頁面。
工作界面：根據(jù)樓層/房間布局，實現(xiàn)單控，分區(qū)控、總控等功能。
1）首頁面控制
圖5. 中控平臺首頁面
首頁一般可根據(jù)客戶喜好，呈現(xiàn)項目介紹，項目效果圖，項目平面圖，或項目結(jié)構(gòu)圖等內(nèi)容。
2）樓層控制頁面
樓層控制頁面有單路開關(guān)、區(qū)域開關(guān)、樓層總控、狀態(tài)反饋及定時開關(guān)。方便用戶遠程集中監(jiān)控。
圖6. 中控平臺——1#廠房1F控制頁面
6、結(jié)束語
本文詳細介紹了Acrel-Bus智能照明系統(tǒng)的組成、功能和設(shè)計流程。筆者在項目的實施過程中深刻體會到，清晰的項目的結(jié)構(gòu)，按照圖紙規(guī)范施工、調(diào)試，高標準的驗收，在系統(tǒng)啟用后可以大大降低了能源消耗，并且大大提高了維護管理水平，具有很大的推廣性。
參考文獻：
[1] 馮涓.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的工廠智能照明系統(tǒng)構(gòu)建[J].科技風,2018(21):82.
[2] 孫晶. 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的工廠智能照明系統(tǒng)的設(shè)計[D].成都理工大學,2012.
[3] 劉會兵.基于KNX總線的智能家居照明控制系統(tǒng)設(shè)計[J].智能建筑與智慧城市,2017(07):76-78.
[4] 楊鍇.辦公樓智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計[J].現(xiàn)代建筑電氣,2018,9(01):55-57.
