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技術(shù)文章

淺談安科瑞智能照明系統(tǒng)在生物制藥車間的應(yīng)用與選型

更新時間:2023-08-02 瀏覽次數(shù):443

0.引言

智能照明控制系統(tǒng)是*近幾年才從國外傳人我國的,有松下、菲利浦、奇勝等。它從集中控制著手,采用單片機作為控制單元,用2根24V的信號線實現(xiàn)照明控制。由于它具有許多普通照明控制所不具備的優(yōu)點,已被越來越多地應(yīng)用在廣場、碼頭、禮堂、廠房等大型場所。并以其*的性能逐漸被人們所認識和接受。筆者主要講述了松下四通智能二線制照明系統(tǒng)的基本理論和結(jié)構(gòu),并介紹了該系統(tǒng)在生物制藥生產(chǎn)車間的實際應(yīng)用。

1.系統(tǒng)的組成

該系統(tǒng)的組成見圖1。它的核心為中央處理器,即CPU,由它控制若干個照明控制模塊,不同規(guī)格的系統(tǒng)可帶控制模塊的數(shù)量也不同,我們選擇的是16位的系統(tǒng),即CPU可帶16個控制模塊。由模塊控制繼電器來決定某個回路燈具的點亮與熄滅。照明開關(guān)為智能型地址碼開關(guān)。

論文圖片1

該系統(tǒng)是采用標準的總線控制技術(shù),總線標準為EIB即歐洲安裝總線標準,控制方式為Peer-Peer的方式即對等控制方式,不同于傳統(tǒng)的Master- Slave即主-從控制方式,總線是4芯屏蔽雙絞線,其中2芯為總線使用,另外2芯備用。所有元件均采用24VDC工作電源,24VDC供電與電信號復(fù)用總線。

該系統(tǒng)是模塊化、全分散、對等的系統(tǒng)。驅(qū)動器為標準模數(shù)化的元件,采用標準DIN導(dǎo)軌的安裝方式與CPU和控制模塊集中安裝在一個控制箱內(nèi),地址碼開關(guān)安裝在房間門口或走廊的合適部位。

2.系統(tǒng)的工作原理

設(shè)計人員可以根據(jù)不同的工藝需要,將照明系統(tǒng)分為若干個回路,并對每個回路進行編碼,安裝時用手操器將編碼寫人相應(yīng)的地址碼開關(guān)。當(dāng)操作人員按動該地址碼開關(guān)后譯碼器得到指令譯碼后傳給CPUCPU經(jīng)過判斷給控制模塊發(fā)出指令來控制相應(yīng)回路照明器具的點亮與熄滅。對于同一個地址碼開關(guān),寫人不同的編碼,就能控制不同的回路。另外,該系統(tǒng)還可實現(xiàn)每一回路的定時關(guān)燈功能,其操作非常簡單,由手操器將所要控制的時間寫人到該回路的地址碼開關(guān)。該回路的控制模式即為定時模式。定時模式如果使用得當(dāng),將會節(jié)省大量的能源。

3.智能照明控制系統(tǒng)在生物制藥廠房的應(yīng)用

生物制藥車間不同于一般的普通場所,它受生物制藥工藝所制約,具有潔凈度高、房間多、房間的照度不同等特點,因此,對照明控制系統(tǒng)的要求也高。過去所采用的普通照明控制系統(tǒng)線路復(fù)雜、能源消耗大,已不適合現(xiàn)代化生物制藥車間的要求。而采用智能照明控制系統(tǒng)則克服了上述的缺陷,具有以下優(yōu)點:

3.1 節(jié)約能源

本系統(tǒng)在使用中可根據(jù)不同的工藝要求,實現(xiàn)多場合不同時間的智能照明控制,充分利用照明燈具的組態(tài)來達到節(jié)能的目的。在部分場合由于對照明燈具的點亮有具體的要求,而一般開關(guān)由于本身控制的回路容量有限,無形中就造成了不必要的材料消耗。另一方面,由于其他原因忘記關(guān)燈而又沒右覺察到,這同樣會造成能源的浪費。

以一個面積為6000㎡的疫苗生產(chǎn)車間為例, GMP要求的人流通道為:一更→普通空調(diào)走廊→二更→10萬級走腐→三更→萬級走底→萬級操作間。如果按照普通照明控制系統(tǒng)進行設(shè)計,那么工作人員要進入萬級操作間進行工作,開燈的順序如下:在更打開空調(diào)走腐的照明,在二更打開10萬級走廊的照明,在三更打開萬級操作間的照明。這樣,當(dāng)操作者在操作間進行操作時,身后走過的路線上的燈是打開的。以10萬級走廊為例,簡單計算一下用電量:10萬級走廊共有70套燈具共5600W每天按點亮4h計算,共耗電23kW/h1年按240d計將耗電5750kW/h。而采用本系統(tǒng)后,對走廊的燈具進行分組,可根據(jù)不同的需要,決定點亮燈具的數(shù)*,而且點亮的時間可根據(jù)需要任意設(shè)定。這樣,走廊內(nèi)的照明燈具*多點亮1/3,而且每天點亮的時間*長不超過1h每天*多耗電19kW/h1年的耗電量不過460kW/h,照此計算,10萬級走廊可節(jié)能92%。同時,由于燈具點亮?xí)r間短,從而大大降低了燈具的損耗,也就降低了成本。

本系統(tǒng)可以根據(jù)工作需要對具體的照明需求進行設(shè)定。例如,在一更二更三更的出口可安置紅外線感應(yīng)開關(guān),只要有人走動,需要點亮的燈點亮,沒有人走動時,延時(1min~2h自行設(shè)定)關(guān)燈;恒溫室為全封閉的房間,如果忘記關(guān)燈,很難被發(fā)現(xiàn),會白白浪費能源,可在恒溫室門口設(shè)延時開關(guān),操作人員進入恒溫室時,打開開關(guān),離開時可以閉燈,如果忘記,自動延時(1min~2h自行設(shè)定)關(guān)燈。同樣節(jié)省大量能源。

3.2 使用方便、安全、舒適

本系統(tǒng)在開關(guān)上有照明指示,本室內(nèi)的照明情況在總控制室可一目了然地顯示出來,并可對其進行自由編組控制,便于進行管理。同時,由于所有的開關(guān)均為24V安全電壓控制,使用安全、可靠。本系統(tǒng)的所有開關(guān)均為嵌人壁板安裝,棄用突出的按鈕開關(guān),非常適合在潔凈廠房內(nèi)使用。

4 安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

4.1系統(tǒng)概述

ALIBUS智能照明產(chǎn)品采用RS485總線技術(shù),技術(shù)成熟可靠,安全穩(wěn)定。開關(guān)驅(qū)動器具備獨立工作的能力,適用于一些中小型的項目;模塊化設(shè)計,可以任意拼接擴展,同時預(yù)留I/O口以及Modbus接口,還可以滿足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺進行數(shù)據(jù)交換。

4.2應(yīng)用場所

適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店,以及體育場所、機場、隧道、車站等大型公建項目的照明控制需求。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.4系統(tǒng)功能

(1)實時檢測并顯示各個模塊的在線狀態(tài),反饋現(xiàn)場受控回路的開關(guān)狀態(tài),監(jiān)控界面按照樓層各分區(qū)的布局和回路列表來瀏覽。

(2)當(dāng)發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時會發(fā)生故障報警,并將故障報警信息記錄并顯示在界面中。

(3)可以對單個照明回路實現(xiàn)開關(guān)控制;每個模塊、樓層都有相應(yīng)的模塊控制開關(guān)和樓層控制開關(guān),也可以一個模塊或者整個樓層實現(xiàn)開關(guān)控制。

(4)開關(guān)驅(qū)動器支持過零觸發(fā)功能,負載(燈具)的分合操作僅在交流電過零時進行;可有效減少電磁干擾以及對電網(wǎng)的沖擊,延長燈具與控制裝置的壽命。

(5)對每個照明回路可以預(yù)設(shè)掉電狀態(tài),當(dāng)照明電源掉電時,開關(guān)驅(qū)動器會自動切換到預(yù)設(shè)的掉電狀態(tài);確保重新上電時燈具的開關(guān)狀態(tài)是確定與可控的。

(6)拖動調(diào)光控件,照明設(shè)備從0%到100%進行調(diào)光,可以對單個照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制,調(diào)光總控可以對一個模塊的照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制,也可以對多個照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制,通過圖標的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場開關(guān)的狀態(tài)。

(7)點擊場景控件,打開或者關(guān)閉對應(yīng)場景設(shè)置,軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能,通過圖標的亮滅顯示對應(yīng)的場景狀態(tài)是打開還是關(guān)閉。

(8)設(shè)置定時時間,確認時間點后,對該事件點執(zhí)行的動作進行設(shè)置,設(shè)置燈在設(shè)定的時間點亮或者滅。

(9)系統(tǒng)可以通過預(yù)設(shè)的當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度信息,自動計算每天的日升日落時間;根據(jù)天文時鐘控制照明開關(guān),實現(xiàn)日落開燈、日出關(guān)燈的功能。

(10)所有定時控制計劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動模塊;當(dāng)上位機系統(tǒng)故障或模塊離線時,驅(qū)動模塊可以利用自帶的RTC時鐘維持定時控制計劃的正常執(zhí)行,不影響日常的照明控制效果。

(11)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布式總線結(jié)構(gòu);系統(tǒng)內(nèi)各元件不依賴于其他元件而能夠獨立工作;系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過程序的設(shè)定實現(xiàn)功能的多樣性。

(12)預(yù)留BA或第三方集成平臺接口,采用modbus、opc等方式。

4.5設(shè)備選型

168965083733816896508542681689650865648

參考文獻:

[1]趙冬.智能照明控制系統(tǒng)在生物制藥生產(chǎn)車間的應(yīng)用[J].中國衛(wèi)生工程學(xué),2004(03):41-42.

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.05版


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