安科瑞智能照明控制系統在智能工廠的設計及應用

胡冠楠

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

【摘要】照明用電是工廠企業基本的電力需求，照明質量的好壞對生產安全、勞動生產率、產品質量都有直接的關系。照明用電作為電力消耗的一大塊，為了更加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以達到節能的效果。下面介紹安科瑞智能照明控制系統在智能工廠的設計與應用，簡析KNX技術的設計規范，概述安科瑞智能照明控制系統的具體架構、控制方式等。

【關鍵字】智能工廠 智能照明  KNX  節能

引言

工業廠房作為生產重地，由于其結構高大、燈具懸掛高，照明空間大，燈具數量多等諸多特點，若采用傳統的照明控制，往往會存在照度范圍不足、燈具不能根據外界照度條件自動調節、線路多后期改造麻煩、控制方式單一等缺點。為了達到節能優化的控制效果，一般可通過淘汰傳統高能耗產品；對廠房的照明燈具進行合理布局等幾個方面進行優化，而要達到節能優化的重中之重就是對廠房照明系統進行智能化控制。

1、安科瑞智能照明的介紹

安科瑞智能照明控制系統是基于KNX總線技術，采用四芯屏蔽雙絞線（圖1中綠色的線）將面板、傳感器、驅動器和總線電源等控制模塊手拉手連起來組成的系統。注意：各模塊接線不能組成環形。

安科瑞智能照明控制系統架構圖（見圖1），在該系統中，總線電源、開關驅動器、調光驅動器、IP網關、耦合器、干接點輸入模塊等需安裝在配電箱內；傳感器、面板和觸摸屏一般安裝在控制現場。

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連接，無需IP網關轉換協議，設置簡單且成本低。相對大型的項目，可通過IP網關連接到電腦中控端，實現終端遠程集中控制。

圖1.  Acrel-bus智能照控制系統圖

2、項目及用戶需求介紹

為了達到節能優化控制的效果，一般廠房都要求能夠實現以下控制功能：

1）充分利用自然照度，節能環保。

2）現場可以手動控制。

3）可根據日常上下班實現定時控制。

4）可預先設置多種工作場景一鍵切換控制。

5）可實現一對一、一對多控制。

6）值班人員可對廠房照明集中控制、遠程監控。

7）可以和消防系統聯動控制。

3、項目相關設計圖紙

1）結構拓撲圖

系統結構拓撲圖（見圖2）主要體現項目的布局。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。同一支線內的模塊都通過KNX總線連接到一起，通過耦合器及網關并入中控平臺，實現集中控制。

圖2.  系統結構拓撲圖

2）配電系統圖

配電系統圖主要明確了控制回路（見圖4），所需的控制模塊（見圖4）及其數量，方便后期ETS配置系統功能。

圖3. Acrel-Bus智能照明系統主要產品 

圖4.  配電系統圖

4、系統功能介紹

根據客戶需求，要求實現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，電梯間等公共區域，安裝傳感器，可監測當前環境條件，實現自動控制。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，實時監測環境照度，照度夠用時自動關閉靠窗位置的燈，充分利用自然照度。

手動控制：車間門口安裝智能面板，對車間照明實現就地控制。可實現一對一、一對多控制。

場景控制：根據不同的場景需求,預先設定多種場景模式，可由值班人員進行切換。

定時控制：按照公司上下班時間，設置定時開關，完成自動控制，確保在非工作時間內的能源消耗小。

電腦集中監控：所有受控回路在電腦端實現集中控制，現場回路開關狀態實時反饋上傳，方便值班人員遠程監控。

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：根據樓層/房間布局，實現單控，分區控、總控等功能。

1）首頁面控制

圖5.  中控平臺首頁面

首頁一般可根據客戶喜好，呈現項目介紹，項目效果圖，項目平面圖，或項目結構圖等內容。

2）樓層控制頁面

樓層控制頁面有單路開關、區域開關、樓層總控、狀態反饋及定時開關。方便用戶遠程集中監控。

圖6.  中控平臺——1#廠房1F控制頁面

6、結束語

本文詳細介紹了Acrel-Bus智能照明系統的組成、功能和設計流程。筆者在項目的實施過程中深刻體會到，清晰的項目的結構，按照圖紙規范施工、調試，高標準的驗收，在系統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

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