Oświetlenie i Sterowanie

Oświetlenie dynamiczne to nowy standard jakościowy w oświetleniu biurowym. Światło naturalne zmienia swoją temperaturę barwową podczas dnia – dlaczego nasze sztuczne oświetlenie nie podlega podobnym regułom? Odpowiedź wydaje się prosta – taki system byłby droższy i bardziej skomplikowany w budowie. Jeżeli jednak komfort i wydajność pracy biurowej może ulec poprawie to może warto rozważyć takie rozwiązanie? Zapoznajmy się z aplikacją dynamicznego oświetlenia opartą o zestaw sterujący Philips KIT 7091.

Problematyka dynamicznego sterowania oprawami oświetleniowymi była już omawiana na łamach naszego serwisu. Zasady działania tego typu systemów przedstawiliśmy w artykule Oświetlenie dynamiczne - sterowniki opraw. Tym razem przeanalizujemy konkretny przykład, na podstawie którego możliwe będzie zbudowanie oświetlenia, które w zależności od pory dnia podlegać będzie dynamicznym zmianom barwy światła i jego natężenia. Nasz przykład zostanie oparty o zestaw sterujący Philips KIT 7091, który przeznaczony jest do sterowania opraw oświetlenia dynamicznego (np. Philips Savio, Philips CarpeDiem, itp.). Oprawy oświetlenia dynamicznego wyposażone są w 2 lub 3 świetlówki o różnych temperaturach barwowych zasilane przez odrębne układy stabilizacyjno-zapłonowe w standardzie DALI. Odpowiednie dobranie proporcji ilości emitowanego światła z poszczególnych świetlówek umożliwia tworzenie wypadkowej barwy światła, którą oświetlane jest pomieszczenie.

Zestaw sterujący składa się z:

• zegara sterującego LFC5099 (tzw. floor manager spotykany w aplikacjach LonWorks)
• sterownika LRC5143 obsługującego oprawy DALI
• odbiornika podczerwieni IRR8125
• pilota „ręcznego” IRT7090
• pilota „naściennego” IRT8050
• przewodu komunikacyjnego null modem RS232
• przewodu komunikacyjnego LON i terminatora sieci LON

Dokonanie połączeń elektrycznych układu nie powinno być kłopotliwe – schemat połączeń został przedstawiony na ilustracji poniżej.

W zależności od typu przyłączanych opraw oświetlenia dynamicznego (2 lub 3 świetlówkowe) należy wykonać dodatkową zworkę w sterowniku LRC 5143.

Zestaw umożliwia sterowanie 64 statecznikami DALI co umożliwia przyłączenie maksymalnie 32 oprawy oświetleniowe do jednego sterownika LRC5143. W zależności od potrzeb możliwe jest zastosowanie następujących schematów konfiguracyjnych:

• Sterowanie wspólne

Jeżeli zakres aplikacyjny sterowania dynamicznego obejmuje więcej niż 1 pomieszczenie możliwe jest rozszerzenie dynamicznej regulacji opraw na dalsze pomieszczenia stosując schemat połączeń przedstawiony poniżej.

Niestety układ taki pozbawiony jest odrębnego sterowania za pomocą pilotów podczerwieni. Użytkownik nie ma wpływu na bieżące ustawienie opraw, które włączane/wyłączane są za pomocą klasycznego włącznika naściennego.

• Sterowanie indywidualne

Możliwość indywidualnego sterowania opraw oświetleniowych w kolejnych pomieszczeniach wymaga zastosowania dodatkowych sterowników LRC5143 – zgodnie ze schematem przedstawionym poniżej.

Maksymalna ilość sterowników LRC5143, które mogą współdziałać z zegarem systemowym LFC5099 ograniczona jest do 60 sztuk.

Sterownik LRC5143 dodatkowo umożliwia przyłączenie czujników ruchu, które mogą automatycznie wyłączać oświetlenie, jeżeli nie jest rejestrowany ruch w pomieszczeniu. Czujniki ruchu podłączone do sterownika muszą być zlokalizowane w jednym pomieszczeniu, jeżeli nasza aplikacja obejmować będzie więcej pomieszczeń konieczne będzie jej rozbudowa o kolejne sterowniki LRC5143.

Konfiguracja systemu

System wymaga konfiguracji rozruchowej, którą należy przeprowadzić w następujący sposób:

• Rozłączyć przewód komunikacyjny LON
• Przyłączyć zasilanie i przeprowadzić konfiguracje zegara (opisana w kolejnym akapicie)
• Zamontować oprawy oświetleniowe i zasilanie stateczników DALI (oprawy powinny się załączyć ze 100% wartością strumienia)
• Przyłączyć przewód komunikacyjny DALI i zasilanie sterownika LRC5143
• Przyłączone oprawy oświetleniowe powinny zareagować poprzez ściemnienie do wartości 50% - w innym przypadku konieczne jest sprawdzenie połączeń komunikacyjnych DALI pomiędzy oprawami
• Ponownie przyłączyć przewód komunikacyjny LON do zegara (LFC5099)
• Skontrolować ustawienia czasu
• Przyłączyć czujniki i skontrolować poprawność działania za pomocą pilota IRT7090 (funkcje włącz/wyłącz oraz zmiana scenariuszy oświetleniowych za pomocą klawiszy 1..4)

Konfiguracja zegara

• Przyłączyć zegar za pomocą przewodu null modem RS232 do komputera
• Włączyć Terminal komunikacyjny Windows (Menu główne/Akcesoria/Komunikacja/HyperTerminal)
• Dokonać następujących ustawień portu komunikacyjnego: szybkość portu 38400, bit danych 8, bit stopu 1, parzystość Brak, sterowanie przepływem Brak. Ustawienia portu w programie HyperTerminal można dokonać poprzez uruchomienie okna konfiguracyjnego (menu główne File/Properties) i zaznaczenie właściwego portu COM, do którego przyłączony został zegar.
• Przyłączyć zasilanie i odczekać do momentu zaświecenia się kontroli LED oznaczone User LED
• Nacisnąć enter – pojawi się okno komunikacyjne z możliwością wyboru parametrów konfiguracyjnych.
  

• Wybrać "1" (L-IP configuration menu)

• Wybrać „3” (System Cinfiguration)

• Z okna dialogowego „System Configuration” wybrać „1” i ustawić bieżący czas

• Wybrać „X” (save and exit)
• Rozłączyć połączenie komunikacyjne RS232

Zestaw sterujący KIT 7091 posiada fabrycznie zaprogramowane 4 scenariusze oświetlenia dynamicznego:

• Human 

• Natural

• Wave

• Pendulum

Na przedstawionych powyżej wykresach linia czarna oznacza wartość strumienia świetlnego (lewa oś X wyskalowana w %), linia szara odpowiada wartości temperatury barwowej (lewa oś X wyskalowana w K).

Zmiany pomiędzy scenariuszami oświetlenia dynamicznego można przeprowadzać za pomocą pilota IRT7090 (klawisze 1...4). Rozkład funkcji pilota przedstawiono na ilustracji poniżej.