巨川電氣-基于KNX總線的智能照明控制系統(tǒng)

由于人們?nèi)找嫣岣叩纳钏?，以及對照明要求的提高，促使了現(xiàn)代的照明系統(tǒng)必須要向著節(jié)能、環(huán)保、高效的目標(biāo)努力，同時又必須要向具備舒適、靈活、人性化的方向不斷改進(jìn)。伴隨著電腦以及網(wǎng)絡(luò)科技的高速發(fā)展，使用的總線技術(shù)的也是愈發(fā)的成熟，促使了智能建筑的行業(yè)，也得到了非常明顯的發(fā)展。在這些前提下，出現(xiàn)了“智能照明控制系統(tǒng)”這個概念。

       1、設(shè)計方案

　　文中主要研究并且設(shè)計出了一套基于KNX總線的智能照明控制系統(tǒng)，其中詳細(xì)的介紹了這套控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，硬件設(shè)備選擇、KNX總線網(wǎng)絡(luò)的組建設(shè)計等內(nèi)容。

　　從圖1中可以看出，每個部分模塊的作用如下：

　　中央控制器負(fù)責(zé)配置各個分機(jī)模塊模塊，使其能夠正常使用組網(wǎng)，同時通過中央計算機(jī)控制整體系統(tǒng)。

　　分控站點(diǎn)負(fù)責(zé)自己分配到的模塊控制，達(dá)到準(zhǔn)確控制其下級的控制模塊，同時可以監(jiān)控其工作狀態(tài)。

　　控制模塊是體現(xiàn)這套系統(tǒng)的關(guān)鍵，起到至關(guān)重要的作用，直接將命令作用在燈具上。

       2、系統(tǒng)硬件設(shè)計與選擇

　　總線也就是用到的KNX總線，其控制單元均能進(jìn)行邏輯編程，將控制命令存儲在控制單元本地，具有控制、報警、收集信息、監(jiān)視等功能，也可以在軟件中對控制單元進(jìn)行邏輯分組，達(dá)到多個控制單元一起完成同一個場景控制的目的。

　　文中的智能照明控制系統(tǒng)主要以KNX系統(tǒng)為核心，選擇的KNX系統(tǒng)元件，都是施耐德電氣中的產(chǎn)品模塊，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　從圖2可以看出，該控制模塊主要由電源模塊、開關(guān)模塊、調(diào)光模塊、智能面板、感應(yīng)模塊等相關(guān)部分構(gòu)成。系統(tǒng)上的所有元件，可以一對一的獨(dú)立工作，也可以相互組合工作。

　　例如KNX傳感器向外發(fā)出的數(shù)據(jù)包，在總線上的每個元件都可以接收到，但是只有目標(biāo)地址與自己的地址匹配時，其元件才會進(jìn)行相應(yīng)的指令。當(dāng)然，有些額外的功能也是可以的。比如添加了KNX/以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，可以達(dá)到的作用有兩個：第一，完成了KNX網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的連接，同時實現(xiàn)了這兩個網(wǎng)絡(luò)間的相互數(shù)據(jù)傳輸，并且可以通過控制家電、Web訪問，來實現(xiàn)遠(yuǎn)程異地的控制；第二，可以通過外接的觸摸屏進(jìn)行集中控制、管理所有KNX總線上的設(shè)備。

　　3、智能照明控制系統(tǒng)軟件控制方式設(shè)計

　　由于該系統(tǒng)的受控?zé)艟呔遣捎瞄_關(guān)方式控制，所以系統(tǒng)設(shè)計的主要控制方式如下：

　　定時控制：則是依據(jù)工作時間，來設(shè)定其控制方式，是一種采用場景、時間以及事件結(jié)合的多樣控制方式，最后也會實行出不同的照明控制方案。

　　亮度控制：條件是在有自然光照射的場所，這些場所除了由定時控制以外，同時還會依據(jù)室外自然光的光照強(qiáng)度來控制室內(nèi)的亮度等其他控制。

　　在通過測量相應(yīng)的區(qū)域室內(nèi)照明強(qiáng)度后，設(shè)置相應(yīng)的這片區(qū)域所要求達(dá)到的理想光照強(qiáng)度值，從而進(jìn)行室內(nèi)燈具的光照強(qiáng)度增減控制。

　　而室外照明，比如雨篷、停車場、道路照明等，都可根據(jù)室外光照強(qiáng)度的變化，自動開關(guān)相應(yīng)的燈具，比如黃昏的時候，就會自動打開道路上的路燈；黎明的時候，就會自動關(guān)閉相應(yīng)的室外燈光。

　　智能面板控制：每個配電間都要設(shè)置一個按鍵式的手動控制面板箱，而每個按鍵控制的回路，都可由實際的使用情況來編程決定。

　　場景控制：這個是根據(jù)用戶的不同要求，來編制不同的場景模式。

　　智能照明控制系統(tǒng)軟件程序流程圖如圖3所示，可以看到，該系統(tǒng)每次開始后，首先進(jìn)行初始化，然后發(fā)送要設(shè)定的參數(shù)命令，來設(shè)定這次系統(tǒng)的值，之后根據(jù)命令的種類，發(fā)送給相應(yīng)的部分。反饋狀態(tài)信息主要是依據(jù)傳感器傳回的外部信息，從而更好的手動調(diào)整照明值等參數(shù)。

　　結(jié)語

　　文中將KNX總線技術(shù)應(yīng)用在智能照明控制系統(tǒng)當(dāng)中，對這個系統(tǒng)的軟件與硬件分別進(jìn)行了選擇與設(shè)計。近年來基于KNX技術(shù)的產(chǎn)品在國內(nèi)的應(yīng)用增長迅速，很多大型公共設(shè)施，如北京國際機(jī)場T3航站樓、上海浦東機(jī)場和上海世博園等，都使用了KNX技術(shù)。并且KNX在國內(nèi)的應(yīng)用有向民用住宅發(fā)展的趨勢。國內(nèi)也有越來越多的公司加入到使用KNX技術(shù)，甚至進(jìn)行KNX產(chǎn)品的開發(fā)。KNX目前存在的主要問題之一是價格較高，這阻止了KNX快速進(jìn)入到民用建筑領(lǐng)域。