德易安DED-BA-E7501DDC控制模塊,智能樓宇照明系統(tǒng)設(shè)計
在智能建筑中,電氣照明作為建筑民居的一個必備功能,體現(xiàn)著建筑安全舒適、高效、便利的應(yīng)用特點?,F(xiàn)代建筑中的電氣照明,應(yīng)該為人類的工作、生活提供足夠的視覺條件,同時燈具造型和光色應(yīng)該具有設(shè)計感,以滿足人們的審美需要。
除此以外,還應(yīng)該體現(xiàn)出現(xiàn)代建筑照明節(jié)能的特點。智能建筑中照明用電僅次于空調(diào)系統(tǒng),如何在基本的照明功能之上實現(xiàn)對能源的節(jié)約,是以自動化運行管理為主的現(xiàn)代智能照明系統(tǒng)研究的一個重點。
本文主要研究由繼電器、DDC、LON板卡、電腦、觸摸屏及照明電路組成的智能照明控制系統(tǒng)。系統(tǒng)中采用的照明系統(tǒng)主要控制模塊為德易安的DED-BA-E7501DDC通用控制模塊,DED-BA-E7501DDC控制模塊是智能樓宇控制系統(tǒng)的一部分,具有12路通用輸入端口,具有6路開關(guān)量輸出端口,具有4路模擬量輸出端口。DED-BA-E7501DDC控制模塊以FT3150神經(jīng)元芯片為核心,擴展輸入采樣和輸出控制電路。
電腦和觸摸屏發(fā)出的控制信號接入輸入端口,采樣電路將采集到的模擬量或者開關(guān)量信號經(jīng)A/D變換轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,數(shù)字信號輸入CPU,經(jīng)過各種邏輯變換和算術(shù)運算,然后將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)輸出到LonWorks網(wǎng)絡(luò),供LonWorks網(wǎng)絡(luò)上的監(jiān)視設(shè)備顯示或控制;同時模塊也接收來自LonWorks網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù),經(jīng)過邏輯變換和算術(shù)運算,經(jīng)輸出擴展電路轉(zhuǎn)換成開關(guān)量或者模擬電壓信號輸出,控制各種執(zhí)行器或者繼電器等動作。
智能樓宇照明系統(tǒng)架構(gòu)本系統(tǒng)主要由照明系統(tǒng),DDC(直接數(shù)字控制系統(tǒng))、LON板卡、計算機及觸摸屏組成。如圖1所示。
本系統(tǒng)可以通過LON板卡的連接設(shè)置,應(yīng)用計算機中的MCGS觸摸組態(tài)軟件直接控制DDC的常開端,靠DDC常開端的控制來實現(xiàn)對相應(yīng)通用輸入端的控制達到照明系統(tǒng)的控制目的。整套控制系統(tǒng)還具有運用昆侖通態(tài)觸摸屏,通過RS485通訊串口實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸來控制DDC實現(xiàn)智能照明控制的目的。
DDC對照明系統(tǒng)的控制DDC對照明系統(tǒng)的控制是以中間繼電器為橋梁實現(xiàn)的。應(yīng)用這種控制的方法的好處是精準(zhǔn)、運用低電壓控制220V照明電路工作。
其DDC控制的一路照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖中DDC與電腦或觸摸屏之間的數(shù)據(jù)通信依靠RS-485實現(xiàn)。DDC的供電電壓為直流24V。繼電器的電源部分受DDC的D01的公共端COM1與D01的常開端N01控制。當(dāng)上位機(電腦或觸摸屏)發(fā)出DDC常開DO1端的閉合信號時,中間繼電器的13和14引腳得電,繼電器工作,繼電器5-9與8-12常開觸點吸合。
繼電器8-12的常開觸點與DDC的通用輸入1端UI1連接。8-12常開觸點吸合后將繼電器的工作信號反饋給DDC,DDC再將繼電器的反饋信號傳給上位機,在上位機上用戶就可以看到照明系統(tǒng)被點亮后的反饋。5-9常開端與照明電路與電源火線相連接,繼電器上電工作后5-9常開觸點吸合控制照明電路的工作。
上位機部分設(shè)計上位機的部分應(yīng)用的是MCGS觸摸組態(tài)軟件和昆侖通態(tài)的觸摸屏設(shè)計。其中MCGS觸摸組態(tài)軟件的3路照明控制組態(tài)畫面如圖3所示。
點擊第一路的開關(guān)按鈕,在組態(tài)界面下第一路的燈由綠變紅,同時第一路的照明電路工作。
這種遠程利用上位機和觸摸屏控制照明電路可以使用戶實現(xiàn)低壓設(shè)備控制高壓設(shè)備運行的效果。在進行上下位機通訊的時候Lon通訊(上位機和Lon設(shè)備)傳輸?shù)氖亲址琇on設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)變量的設(shè)備數(shù)據(jù)類型和上位機的數(shù)據(jù)類型基本都可以采集字符串的通訊方式。若數(shù)據(jù)類型的不匹配會導(dǎo)致通訊出現(xiàn)故障等問題。
無論是照明功能的安全性還是節(jié)能效果,無論是家用還是商務(wù)辦公,智能照明都展現(xiàn)出傳統(tǒng)照明不可比擬的優(yōu)勢。
通過實現(xiàn)對照明電路系統(tǒng)的遠程控制,可以實現(xiàn)高效、節(jié)能、安全、舒適和提供便利服務(wù)等。智能樓宇設(shè)計項目的效益回報率應(yīng)達到每年15%-30%,所以,一般的智能樓宇建筑應(yīng)在3-5年時間內(nèi)收回投資成本。嚴格來講,中國目前的智能照明市場還未健全,智能照明的應(yīng)用領(lǐng)域仍局限在商務(wù)辦公、酒店、市政基建等公共領(lǐng)域,家用方面僅應(yīng)用在了一部分高端別墅中。隨著科研技術(shù)的進步,智能照明必將以強大的應(yīng)用優(yōu)勢占領(lǐng)未來市場,特別是將在家居領(lǐng)域展現(xiàn)出強大的適用性,并逐漸從高端別墅拓展到普通家庭。