【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，本系統(tǒng)旨在減少能源浪費(fèi)，提供人們最舒適的環(huán)境，爺適應(yīng)這個(gè)時(shí)代的主題。智能照明實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要通過(guò)DDC控制器作為大腦來(lái)實(shí)現(xiàn)的，DDC作為中間環(huán)節(jié)來(lái)處理采集到的信號(hào)，并給固態(tài)繼電器一個(gè)信號(hào)，使后者根據(jù)這個(gè)信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)光照度。外界光線(xiàn)的采集是通過(guò)光照度傳感器來(lái)完成的，光照度傳感器是通過(guò)把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的 ，光照度采集到的信號(hào)傳送給DDC控制器。外界是否有人物通過(guò)是通過(guò)被動(dòng)紅外傳感器來(lái)完成的，被動(dòng)紅外傳感器是利用紅外線(xiàn)的物理性質(zhì)來(lái)進(jìn)行測(cè)量的傳感器 ，入射紅外輻射引起敏感元件的溫度變化，進(jìn)而使其有關(guān)的物理參數(shù)發(fā)生相應(yīng)變化，通過(guò)測(cè)量有關(guān)物理參數(shù)的變化可確定探測(cè)器所吸收的紅外輻射 紅外傳感器和光照度傳感器從外界采集到的信號(hào)都會(huì)傳送到DDC控制器這個(gè)核心元件，由DDC控制器完成處理分析，燈具發(fā)光條件是：必須有紅外傳感器檢測(cè)到有人來(lái)到并且光線(xiàn)不滿(mǎn)足人們需要時(shí)候，DDC才會(huì)做出燈具發(fā)出合適的光照度；以下情況DDC是不會(huì)發(fā)光的：沒(méi)有人來(lái)到和光線(xiàn)足夠強(qiáng)滿(mǎn)足人們需要的時(shí)候，兩者有一燈具均不會(huì)發(fā)光。燈具光照度由零到最大值的變化時(shí)通過(guò)固態(tài)繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)完成的，固態(tài)繼電器(SSR)與機(jī)電繼電器相比，是一種沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)，不含運(yùn)動(dòng)零件的繼電器，但它具有與機(jī)電繼電器本質(zhì)上相同的功能。SSR是一種全部由固態(tài)電子元件組成的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)元件，他利用電子元器件的點(diǎn)，磁和光特性來(lái)完成輸入與輸出的可靠隔離，利用大功率三極管，功率場(chǎng)效應(yīng)管，單項(xiàng)可控硅和雙向可控硅等器件的開(kāi)關(guān)特性，來(lái)達(dá)到無(wú)觸點(diǎn)，無(wú)火花地接通和斷開(kāi)被控電路，他可以控制燈具光照度有領(lǐng)導(dǎo)最大值的變化。光照度傳感器，被動(dòng)紅外傳感器，DDC控制器均有給其配置一個(gè)外部工作電源，固態(tài)繼電器有內(nèi)置電源，各個(gè)元件的詳細(xì)介紹我會(huì)第三章闡述。本實(shí)驗(yàn)系主要采用DDC控制器，光照度傳感器，被動(dòng)紅外傳感器，固態(tài)繼電器等主要設(shè)備完成，主要運(yùn)作過(guò)程如下：由被動(dòng)紅外傳感器和光照度傳感器采集外來(lái)信號(hào)，將采集到的信號(hào)傳送至DDC控制器來(lái)進(jìn)行中和處理分析，在有DDC將命令發(fā)送到固態(tài)繼電器，由固態(tài)繼電器來(lái)進(jìn)行連續(xù)調(diào)光，燈具發(fā)光條件是：必須有紅外傳感器檢測(cè)到有人來(lái)到并且光線(xiàn)不滿(mǎn)足人們需要時(shí)候，DDC才會(huì)做出燈具發(fā)出合適的光照度；以下情況DDC是不會(huì)發(fā)光的：沒(méi)有人來(lái)到和光線(xiàn)足夠強(qiáng)滿(mǎn)足人們需要的時(shí)候，兩者有一燈具均不會(huì)發(fā)光。此實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，光照度的強(qiáng)弱是由零到最大值均可調(diào)的，光照度的變化的完成是通過(guò)固態(tài)繼電器來(lái)完成的。此實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的完成將有助于學(xué)生深入了解智能照明基本過(guò)程和其先進(jìn)性，具有一定的意義。下圖為本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的工作原理圖（詳見(jiàn)附錄）：圖：系統(tǒng)原理圖下圖為本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的平面布置圖圖：平面布置圖智能照明試驗(yàn)系統(tǒng)的特點(diǎn)：1．系統(tǒng)可控制任意回路連續(xù)調(diào)光或開(kāi)關(guān)。 　　2 ．場(chǎng)景控制：可預(yù)先設(shè)置多個(gè)不同場(chǎng)景，在場(chǎng)景切換時(shí)淡入、淡出。 　　3 ．可接入各種傳感器對(duì)燈光進(jìn)行自動(dòng)控制。 　　4 ．移動(dòng)傳感器：對(duì)人體紅外線(xiàn)檢測(cè)達(dá)到對(duì)燈光的控制；如人來(lái)燈亮，人走燈滅（暗）。 　　5 ．光亮照度傳感器：對(duì)某些場(chǎng)合可根據(jù)室外光線(xiàn)的強(qiáng)弱調(diào)整室內(nèi)光線(xiàn)，如學(xué)校教室的恒照度控制。 　　7 ．紅外遙控：可用手持紅外遙控器對(duì)燈光進(jìn)行控制。 　　8．系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)：可系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，利用上述控制手段進(jìn)行綜合控制或與樓宇智能控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。 9. .本設(shè)計(jì)中，智能照明控制系統(tǒng)的完成不是單一的，必須通過(guò)各個(gè)元件之間的相互配合，缺一不可，光照度傳感器來(lái)感受外界光照，紅外傳感器來(lái)感受外界物體，在有DDC控制器綜合分析，將信號(hào)傳送給固態(tài)繼電器讓其做出反應(yīng)。智能照明系統(tǒng)有了很多傳統(tǒng)照明不能擁有的優(yōu)點(diǎn)，在未來(lái)必將成為照明界的主導(dǎo)。第三章 DDC智能照明實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的子系統(tǒng)設(shè)計(jì)　　DDC(Direct Digital Control)直接數(shù)字控制，通常稱(chēng)為DDC控制器。DDC系統(tǒng)的組成通常包括中央控制設(shè)備(集中控制電 腦、彩色監(jiān)視器、鍵盤(pán)、打印機(jī)、不間斷電源、通訊接口等)、現(xiàn)場(chǎng)DDC控制器、通訊網(wǎng)絡(luò)、以及相應(yīng)的傳感器、執(zhí)行器、調(diào)節(jié)閥等元器件?！　∷媪藗鹘y(tǒng)控制組件，如溫度開(kāi)關(guān)、接收控制器或其它電子機(jī)械組件,及優(yōu)于PLC等，特別成為各種建筑環(huán)境控制的通用模式。DDC系統(tǒng)是利用微信號(hào)處理器來(lái)做執(zhí)行各種邏輯控制功能，它主要采用電子驅(qū)動(dòng)，但也可用傳感器連接氣動(dòng)機(jī)構(gòu)。DDC系統(tǒng)的最大特點(diǎn)就是從參數(shù)的采集、傳輸?shù)娇刂频雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)均采用數(shù)字控制功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)一個(gè)數(shù)字控制器可實(shí)現(xiàn)多個(gè)常規(guī)儀表控制器的功能，可有多個(gè)不同對(duì)象的控制環(huán)路。　　所有的控制邏輯均由微信號(hào)處理器，并以各控制器為基礎(chǔ)完成，這些控制器接收傳感器，常用融點(diǎn)或其它儀器傳送來(lái)的輸入信號(hào)，并根據(jù)軟件程序處理這些信號(hào)，再輸出信號(hào)到外部設(shè)備，這些信號(hào)可用于啟動(dòng)或關(guān)閉機(jī)器，打開(kāi)或關(guān)閉閥門(mén)或風(fēng)門(mén)，或按程序執(zhí)行復(fù)雜的動(dòng)作。這些控制器可用手操作中央機(jī)器系統(tǒng)或終端系統(tǒng)。　　DDC控制器是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心。是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制功能的關(guān)鍵部件。它的工作過(guò)程是控制器通過(guò)模擬量輸入通道(AI)和開(kāi)關(guān)量輸入通道(DI)采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)可接受的數(shù)字信號(hào)(A/D轉(zhuǎn)換)，然后按照一定的控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，最后發(fā)出控制信號(hào)，并將數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)變成模擬量信號(hào)(D/A轉(zhuǎn)換)，并通過(guò)模擬量輸出通道(AO)和開(kāi)關(guān)量輸出通道(DO)直接控制設(shè)備的運(yùn)行?！　DC控制器的軟件通常包括基礎(chǔ)軟件、自檢軟件和應(yīng)用軟件三大塊。其中基礎(chǔ)軟件是作為固定程序固化在模塊中的通用軟件，通常由DDC生產(chǎn)廠家直接寫(xiě)在微處理芯片上，不需要也不可能由其它人員進(jìn)行修改。各個(gè)廠家的基礎(chǔ)軟件基本上是沒(méi)有多少差別的。設(shè)置自檢軟件和保證DDC控制器的正常運(yùn)行，檢測(cè)其運(yùn)行故障，同時(shí)也可便于管理人員維修。應(yīng)用軟件是針對(duì)各個(gè)空調(diào)設(shè)備的控制內(nèi)容而編寫(xiě)的，因此這部分軟件可根據(jù)管理人員的需要進(jìn)行一定程度的修改。它通常包括以下幾個(gè)主要功能： 　　控制功能：提供模擬P、PI、PID的控制特性，有的還具備自動(dòng)適應(yīng)控制的功能。 　　實(shí)時(shí)功能：使計(jì)算機(jī)內(nèi)的時(shí)間永遠(yuǎn)與實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間一致。 　　管理功能：可對(duì)各個(gè)空調(diào)設(shè)備的控制參數(shù)以及運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行再設(shè)定，同時(shí)還具備顯視和監(jiān)測(cè)功能，另外與集中控制電腦可進(jìn)行各種相關(guān)的通訊。 　　報(bào)警與聯(lián)鎖功能：在接到報(bào)警信號(hào)后可根據(jù)已設(shè)置程序聯(lián)鎖有關(guān)設(shè)備的啟停，同時(shí)向集中控制電腦發(fā)出警報(bào)。 　　能量管理控制：它包括運(yùn)行控制(自動(dòng)或編程設(shè)定空調(diào)設(shè)備在工作日和節(jié)假日的啟停時(shí)間和運(yùn)行臺(tái)數(shù))、能耗記錄(記錄瞬時(shí)和累積能耗以及空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間)、焓值控制(比較室內(nèi)外空氣焓值來(lái)控制新回風(fēng)比和進(jìn)行工況轉(zhuǎn)換)。 評(píng)價(jià)一個(gè)DDC控制器的功能主要看其容量和配套的軟件。DDC控制器的容量是以其所包含的控制點(diǎn)的數(shù)量來(lái)衡量的，即其可接受的輸入信號(hào)或可發(fā)出輸出信號(hào)的功能和數(shù)量。也就是說(shuō)其有幾個(gè)模擬量輸入點(diǎn)，幾個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)，有多少個(gè)模擬量輸出點(diǎn)和多少個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出點(diǎn)。點(diǎn)數(shù)多少是評(píng)價(jià)一個(gè)DDC控制器的重要指標(biāo)，一般來(lái)講點(diǎn)數(shù)越多表明其功能越強(qiáng)，可控制和管理的范圍越大，當(dāng)然其價(jià)格也會(huì)越高。專(zhuān)門(mén)使用的DDC系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，以下列出其中最重要的幾點(diǎn)：　　1. 操作：　　終端DDC系統(tǒng)是建筑物管理的有力工具，它的操作系統(tǒng)可方便地管理一個(gè)或多個(gè)崗位，可及時(shí)按客戶(hù)要求或程序要求作出反應(yīng)，DDC系統(tǒng)允許控制器在操作時(shí)間內(nèi)同時(shí)具有其它功能，這一點(diǎn)是區(qū)別于傳統(tǒng)系統(tǒng)的。DDC系統(tǒng)可以單個(gè)終端獲得整個(gè)建筑操作的所有信息，這就具有很強(qiáng)的故障診斷能力?！　?. 降低費(fèi)用：　　一個(gè)良好設(shè)計(jì)的DDC系統(tǒng)可在能源和人力方面降低費(fèi)用。由于所有區(qū)域都經(jīng)中心調(diào)度和控制可通過(guò)能量的轉(zhuǎn)移而使之不會(huì)浪費(fèi)，而且，系統(tǒng)可自動(dòng)啟動(dòng)或停止機(jī)械設(shè)備，使其在不必要時(shí)不運(yùn)轉(zhuǎn)。它還可通過(guò)操作終端自動(dòng)診斷和處理許多問(wèn)題，而無(wú)需維修人員親臨現(xiàn)場(chǎng)，從而省去許多費(fèi)用，降低維修成本。處于不同位置的多個(gè)建筑，可由一個(gè)中心控制室統(tǒng)一管理和監(jiān)控，而不必單獨(dú)控制，從而節(jié)省了人力?！　?. 提高舒適性：　　由于DDC系統(tǒng)比傳統(tǒng)系統(tǒng)具有更高的精確度，溫度可保持在更接近于設(shè)定值的值，為此改善居住環(huán)境?！　?. 無(wú)需校準(zhǔn)：　　多數(shù)DDC系統(tǒng)無(wú)需校準(zhǔn)，可減少維修保養(yǎng)費(fèi)用，并長(zhǎng)期保持精度，而傳統(tǒng)系統(tǒng)校準(zhǔn)后就開(kāi)始降低精度?！　?. 改善控制方式：　　DDC系統(tǒng)允許更復(fù)雜的控制方式以完成整棟大樓的基本管理，這樣可減少執(zhí)行費(fèi)用并改善其居住的舒適性。DDC系統(tǒng)可根據(jù)建筑各部分的實(shí)際制冷量，調(diào)節(jié)冰水(寒水)機(jī)組的供冷量，以達(dá)到冷卻水溫要求又不致過(guò)冷，當(dāng)建筑冷量需求變化時(shí)，還可隨之調(diào)整冰水(寒水)機(jī)組?！　?. 提高房產(chǎn)價(jià)值：　　一套配有DDC系統(tǒng)的設(shè)備比未配DDC的設(shè)備具有更高的價(jià)值，它經(jīng)常作的一個(gè)完整施工計(jì)劃的重要組成部分，當(dāng)一棟建筑預(yù)售時(shí)，預(yù)購(gòu)者常之考慮該建筑是否裝有最新管理系統(tǒng)?！　?. 更優(yōu)越的控制：　　由于DDC系統(tǒng)可完成各種邏輯功能，可按建筑操作的客觀情況作出復(fù)雜而精確的控制。因而更具優(yōu)越性?！　?. 高度靈活的控制：　　建筑物的各種參數(shù)往往不是一成不變的，新的客戶(hù)或舊客戶(hù)的新要求往往需要改變大樓的控制要求，多數(shù)DDC系統(tǒng)可按新要求重新編寫(xiě)程序，而不必改變硬件。而且，DDC系統(tǒng)是模式化系統(tǒng)，便于以后大樓擴(kuò)建，如大樓改建時(shí)，該系統(tǒng)可隨之?dāng)U展。　　9. 改善居住條件：　　許多大樓的所有者使用DDC系統(tǒng)以鼓勵(lì)租期已到的客戶(hù)留在大樓中，當(dāng)客戶(hù)看到他們住處具有成效管理系統(tǒng)時(shí)，他們對(duì)大樓就更滿(mǎn)意。　　10. 改善維護(hù)和服務(wù)：　　整棟建筑采用DDC系統(tǒng)后，維護(hù)工作可通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)做到，并紀(jì)錄需要服務(wù)的設(shè)備和地點(diǎn)，如需要，DDC系統(tǒng)還可紀(jì)錄各部分機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)性能曲線(xiàn)和各房間的溫度變化，這些在分析和診斷機(jī)械系統(tǒng)或控制器問(wèn)題時(shí)十分有益，因?yàn)橄到y(tǒng)能發(fā)展操作中的許多偏差，故許多問(wèn)題可在客戶(hù)察覺(jué)前解決。HWBA52XX系列DDC控制器采用LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，內(nèi)置Neuro3150芯片和FTT10A雙絞線(xiàn)收發(fā)器，支持自由拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)簡(jiǎn)單、配置靈活、使用和維護(hù)簡(jiǎn)單、可靠性高等特點(diǎn)?？赏瓿蓪?duì)樓控系統(tǒng)及各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)關(guān)量信號(hào)與模擬量信號(hào)的采集和控制。HWBA5201 DDC控制模塊是建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的一部分，它采用LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)與外界進(jìn)行通訊，具有網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)簡(jiǎn)單、易于維護(hù)等特點(diǎn)。它可完成對(duì)樓控系統(tǒng)及各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)關(guān)量信號(hào)與模擬量信號(hào)的采集，并且對(duì)各種模擬量以及開(kāi)關(guān)量設(shè)備進(jìn)行控制Lon插口跳線(xiàn)按鍵圖DDC控制模塊HWBA5201外形圖功能：HWBA5201具有11個(gè)UI口、4個(gè)DO口、2個(gè)UO口、2個(gè)AO口,主要用于空調(diào)機(jī)監(jiān)控、新風(fēng)機(jī)監(jiān)控、水系統(tǒng)的供回水壓差監(jiān)控、熱交換器監(jiān)控、以及模擬量或開(kāi)關(guān)量輸入采集、模擬量或開(kāi)關(guān)量輸出控制，對(duì)外提供標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)變量的模擬量輸入口、開(kāi)關(guān)量輸入口、模擬量輸出口、以及開(kāi)關(guān)量輸出口。特點(diǎn)：I/O口種類(lèi)豐富，可滿(mǎn)足常見(jiàn)各類(lèi)空調(diào)和新風(fēng)機(jī)控制的要求可通過(guò)硬件插針和軟件設(shè)定支持多種輸入、輸出形式輸出控制獨(dú)有手自動(dòng)切換和手動(dòng)控制功能支持LonMaker等標(biāo)準(zhǔn)LonWorks網(wǎng)絡(luò)安裝工具可在線(xiàn)下載應(yīng)用程序，具有功能豐富的應(yīng)用程序庫(kù)和強(qiáng)大的運(yùn)算能力采用基于PLUGIN技術(shù)的配置程序，可通過(guò)圖形化的界面現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行工程方設(shè)計(jì)和調(diào)試技術(shù)指標(biāo)：工作電壓：24VDC工作電流：250mA網(wǎng)絡(luò)形式：LON總線(xiàn)I/O 數(shù)量：11個(gè)UI，4個(gè)DO，2個(gè)UO，2個(gè)AO輸入信號(hào)類(lèi)型： AI 0～10V、0～20mA、NTC10K熱敏電阻，10位分辨率 DI 無(wú)源觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)量信號(hào)；輸出信號(hào)類(lèi)型： DO 250VAC/5A，具手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，可選常開(kāi)或常閉 AO 0~10VDC，具手/自動(dòng)輸出轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，10位分辨率 UO 可作DO/AO輸出用，具手/自動(dòng)輸出轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)使用環(huán)境： 溫 度：20℃～+70℃ 相對(duì)濕度：10%～95%，不結(jié)露外形尺寸：235mm105mm20mm結(jié)構(gòu)、安裝及接線(xiàn)：HWBA5201 DDC控制模塊采用金屬外殼，其外觀及左視圖如下圖所示，須安裝在樓宇控制箱內(nèi)使用圖DDC控制模塊HWBA5201圖DDC控制模塊HWBA5201 本模塊對(duì)外接線(xiàn)端子如上圖所示，從左下角開(kāi)始按逆時(shí)針?lè)较蚓幪?hào)依次定義為：序號(hào)端子名稱(chēng)注釋序號(hào)端子名稱(chēng)注釋1UI1A地26DO1D常開(kāi)2UI1B通用輸入127DO1C常閉3UI2A地28DO2E公共端4UI2B通用輸入229DO2D常開(kāi)5UI3A地30DO2C常閉6UI3B通用輸入331DO3E公共端7UI4A地32DO3D常開(kāi)8UI4B通用輸入433DO3C常閉9UI5A地34DO4E公共端10UI5B通用輸入535DO4D常開(kāi)11UI6A地36DO4C常閉12UI6B通用輸入637UO1H公共端/模擬量輸出13UI7A地38UO1G常開(kāi)/地14UI7B通用輸入739UO1F常閉/未用15UI8A地40UO2H公共端/模擬量輸出16UI8B通用輸入841UO2G常開(kāi)/地17