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基于KNX总线的智能照明控制系统

17年01月23日     千家智客

[导读]由于人们日益提高的生活水平,以及对照明要求的提高,促使了现代的照明系统必须要向着节能、环保、高效的目标努力,同时又必须要向具备舒适、灵活、人性化的方向不断改进。

  由于人们日益提高的生活水平,以及对照明要求的提高,促使了现代的照明系统必须要向着节能、环保、高效的目标努力,同时又必须要向具备舒适、灵活、人性化的方向不断改进。伴随着电脑以及网络科技的高速发展,使用的总线技术的也是愈发的成熟,促使了智能建筑的行业,也得到了非常明显的发展。在这些前提下,出现了“智能照明控制系统”这个概念。

       1、设计方案

  文中主要研究并且设计出了一套基于KNX总线的智能照明控制系统,其中详细的介绍了这套控制系统的总体设计方案,硬件设备选择、KNX总线网络的组建设计等内容。

  从图1中可以看出,每个部分模块的作用如下:

  中央控制器负责配置各个分机模块模块,使其能够正常使用组网,同时通过中央计算机控制整体系统。

  分控站点负责自己分配到的模块控制,达到准确控制其下级的控制模块,同时可以监控其工作状态。

  控制模块是体现这套系统的关键,起到至关重要的作用,直接将命令作用在灯具上。

       2、系统硬件设计与选择

  总线也就是用到的KNX总线,其控制单元均能进行逻辑编程,将控制命令存储在控制单元本地,具有控制、报警、收集信息、监视等功能,也可以在软件中对控制单元进行逻辑分组,达到多个控制单元一起完成同一个场景控制的目的。

  文中的智能照明控制系统主要以KNX系统为核心,选择的KNX系统元件,都是施耐德电气中的产品模块,其结构如图2所示。

  从图2可以看出,该控制模块主要由电源模块、开关模块、调光模块、智能面板、感应模块等相关部分构成。系统上的所有元件,可以一对一的独立工作,也可以相互组合工作。

  例如KNX传感器向外发出的数据包,在总线上的每个元件都可以接收到,但是只有目标地址与自己的地址匹配时,其元件才会进行相应的指令。当然,有些额外的功能也是可以的。比如添加了KNX/以太网网关,可以达到的作用有两个:第一,完成了KNX网络与以太网网络的连接,同时实现了这两个网络间的相互数据传输,并且可以通过控制家电、Web访问,来实现远程异地的控制;第二,可以通过外接的触摸屏进行集中控制、管理所有KNX总线上的设备。

  3、智能照明控制系统软件控制方式设计

  由于该系统的受控灯具均是采用开关方式控制,所以系统设计的主要控制方式如下:

  定时控制:则是依据工作时间,来设定其控制方式,是一种采用场景、时间以及事件结合的多样控制方式,最后也会实行出不同的照明控制方案。

  亮度控制:条件是在有自然光照射的场所,这些场所除了由定时控制以外,同时还会依据室外自然光的光照强度来控制室内的亮度等其他控制。

  在通过测量相应的区域室内照明强度后,设置相应的这片区域所要求达到的理想光照强度值,从而进行室内灯具的光照强度增减控制。

  而室外照明,比如雨篷、停车场、道路照明等,都可根据室外光照强度的变化,自动开关相应的灯具,比如黄昏的时候,就会自动打开道路上的路灯;黎明的时候,就会自动关闭相应的室外灯光。

  智能面板控制:每个配电间都要设置一个按键式的手动控制面板箱,而每个按键控制的回路,都可由实际的使用情况来编程决定。

  场景控制:这个是根据用户的不同要求,来编制不同的场景模式。

  智能照明控制系统软件程序流程图如图3所示,可以看到,该系统每次开始后,首先进行初始化,然后发送要设定的参数命令,来设定这次系统的值,之后根据命令的种类,发送给相应的部分。反馈状态信息主要是依据传感器传回的外部信息,从而更好的手动调整照明值等参数。

  结语

  文中将KNX总线技术应用在智能照明控制系统当中,对这个系统的软件与硬件分别进行了选择与设计。近年来基于KNX技术的产品在国内的应用增长迅速,很多大型公共设施,如北京国际机场T3航站楼、上海浦东机场和上海世博园等,都使用了KNX技术。并且KNX在国内的应用有向民用住宅发展的趋势。国内也有越来越多的公司加入到使用KNX技术,甚至进行KNX产品的开发。KNX目前存在的主要问题之一是价格较高,这阻止了KNX快速进入到民用建筑领域。

  本文来源于《电子设计工程》,由千家智客整理

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编辑:Arisha

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