基于 PC 的控制技术和 DALI-2 在楼宇自动化中的应用
无论是在陈列室、展示架还是销售货架上,灯光都扮演着重要角色。意大利百货集团 Bennet SpA 非常清楚这一点,因此正为其 73 家商店和 45 个购物中心陆续配备先进的楼宇自动化系统。老牌系统集成商 INTEREL Trading 采用倍福的 PC 控制系统和 DALI-2 满足经营者对灵活设计照明方案和提高能效的需求。
零售行业的特点就是要不断增加新商品和调整现有商品种类。这就要求整个楼宇自动化系统具有高灵活性,并且采用模块化设计。INTEREL 的解决方案通过强大的分布式 I/O 系统及名为 Intermod 的专用协议满足了这一需求,可实现不同购物中心的多个控制面板联网。这些控制面板可检测不间断电源或防盗报警系统等设备中的信号,并控制各个执行机构和负载。
倍福的分布式智能控制系统在 INTEREL 开放式、跨平台的自动化方案中起着决定性的作用。TwinCAT 3 软件平台的通用性可以帮助专业人员实施各种项目,此外,该平台还支持多种接口,这一点也发挥着同样重要的作用,例如在 Intermod 自动化站的扩展和现代化改造方面。这里使用的是带 RS232/RS485 接口的 CX8180 嵌入式控制器。倍福的全系列 I/O 均可通过其 E-bus/K-bus 接口实现,比如楼宇自动化中常用的 EL2xxx 系列 EtherCAT 端子模块,它可用于直接控制 LED 或通信接口(从 BACnet 到 DALI-2 和 KNX)。
灵活性与开放性并存
CX8180 嵌入式控制器搭载 ARM CortexTM-A9 CPU(800 MHz),可为逻辑部分的处理提供足够的计算能力。系统集成商除了使用 KL1408(8 通道数字量输入)和 KL2408(8 通道数字量输出)总线端子模块之外,还使用了 KL6821 单通道通信接口端子模块。该 DALI/DALI-2 主站最多可控制或读取 64 个 DALI/DALI-2 从站和 64 个 DALI-2 输入设备。使用这种配置,在每家 Bennet 商店中,平均有 1000 至 1500 个灯具通过该接口进行操控。
此外,INTEREL 的方案是在 SCADA/HMI 设备和现场控制器之间使用标准协议,因此能够保持统一的管理和应用理念,无需集成专用的通信方法。与控制中心之间的通信通过 Modbus TCP/RTU、MQTT 或 OPC UA 等成熟的驱动程序实现,自动化站与控制器之间的通信则通过 TwinCAT ADS 进行。这种配置的好处是,控制中心的通信驱动程序会自动采用控制应用程序生成的标签。
购物中心的照明控制器分布在多个具有主站功能的 PLC 中,其它 PLC 作为独立运行的从站连接至主站。这种结构和支持多协议的 CX8180 嵌入式控制器确保 INTEREL 能够以最佳方式满足每个场所及其现有基础设施的个性化需求。这是因为所需的通信协议可根据需要安装在嵌入式控制器 上。
节能率高达 92.5%
Bennet 公司通过将照明控制系统转换为 DALI-2 总线的方式,实现了最大程度的节能,同时实现了布线和控制组件的安装实施过程中的节能。光传感器和人体红外传感器可将校正装置集成到控制器逻辑中,实现零售区位的高效率照明。更重要的是,智能照明控制器带来了更多的自由度,Bennet 利用这些自由度并根据所展示产品的类型、客流量和商铺设计打造个性化的照明解决方案。
动态调光和 LED 灯不仅能够提升照明品质,而且还能显著降低耗电量和二氧化碳排放量。仅将一些仓库中的 T8 荧光灯换成 LED 灯就可节省 43.5% 的能源。若与智能照明控制系统相结合,节能率可以提升至 92.5%。
然而,其优势并不仅限于工程设计和运营,维护和维修也同样受益。控制中心可长期监测每个光点的状态,实时检测状态(开、关)或故障类型(驱动程序故障、灯故障),并向相关人员发出警报。因此,在销售人员发出警报之前,维护人员就已经知道现场需要采取哪些措施,维修需要哪些备件。
基于 PC 的控制技术具有良好的开放性,因此可以根据需要实施新的自动化方案,无需更换已安装的硬件。当前的技术发展趋势侧重于平台之间的互操作性和安全通信协议的集成,以防止网络攻击。倍福 TwinCAT 3 平台支持 MQTT 和 OPC UA 等物联网协议以及 TLS 1.2 等安全标准,这意味着倍福 TwinCAT 3 平台已经集成了这两项功能。