基於KNX總線的智能照明控制系統

[導讀]由於人們日益提高的生活水平，以及對照明要求的提高，促使了現代的照明系統必須要向著節能、環保、高效的目標努力，同時又必須要向具備舒適、靈活、人性化的方向不斷改進。

　　由於人們日益提高的生活水平，以及對照明要求的提高，促使了現代的照明系統必須要向著節能、環保、高效的目標努力，同時又必須要向具備舒適、靈活、人性化的方向不斷改進。伴隨著電腦以及網絡科技的高速發展，使用的總線技術的也是愈發的成熟，促使了智能建築的行業，也得到了非常明顯的發展。在這些前提下，出現了「智能照明控制系統」這個概念。

       1、設計方案

　　文中主要研究並且設計出了一套基於KNX總線的智能照明控制系統，其中詳細的介紹了這套控制系統的總體設計方案，硬體設備選擇、KNX總線網絡的組建設計等內容。

　　從圖1中可以看出，每個部分模塊的作用如下：

　　中央控制器負責配置各個分機模塊模塊，使其能夠正常使用組網，同時通過中央計算機控制整體系統。

　　分控站點負責自己分配到的模塊控制，達到準確控制其下級的控制模塊，同時可以監控其工作狀態。

　　控制模塊是體現這套系統的關鍵，起到至關重要的作用，直接將命令作用在燈具上。

       2、系統硬體設計與選擇

　　總線也就是用到的KNX總線，其控制單元均能進行邏輯編程，將控制命令存儲在控制單元本地，具有控制、報警、收集信息、監視等功能，也可以在軟體中對控制單元進行邏輯分組，達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主要以KNX系統為核心，選擇的KNX系統元件，都是施耐德電氣中的產品模塊，其結構如圖2所示。

　　從圖2可以看出，該控制模塊主要由電源模塊、開關模塊、調光模塊、智能面板、感應模塊等相關部分構成。系統上的所有元件，可以一對一的獨立工作，也可以相互組合工作。

　　例如KNX傳感器向外發出的數據包，在總線上的每個元件都可以接收到，但是只有目標地址與自己的地址匹配時，其元件才會進行相應的指令。當然，有些額外的功能也是可以的。比如添加了KNX/乙太網網關，可以達到的作用有兩個：第一，完成了KNX網絡與乙太網網絡的連接，同時實現了這兩個網絡間的相互數據傳輸，並且可以通過控制家電、Web訪問，來實現遠程異地的控制；第二，可以通過外接的觸控螢幕進行集中控制、管理所有KNX總線上的設備。

　　3、智能照明控制系統軟體控制方式設計

　　由於該系統的受控燈具均是採用開關方式控制，所以系統設計的主要控制方式如下：

　　定時控制：則是依據工作時間，來設定其控制方式，是一種採用場景、時間以及事件結合的多樣控制方式，最後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，同時還會依據室外自然光的光照強度來控制室內的亮度等其他控制。

　　在通過測量相應的區域室內照明強度後，設置相應的這片區域所要求達到的理想光照強度值，從而進行室內燈具的光照強度增減控制。

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

　　智能面板控制：每個配電間都要設置一個按鍵式的手動控制面板箱，而每個按鍵控制的迴路，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。

　　智能照明控制系統軟體程序流程圖如圖3所示，可以看到，該系統每次開始後，首先進行初始化，然後發送要設定的參數命令，來設定這次系統的值，之後根據命令的種類，發送給相應的部分。反饋狀態信息主要是依據傳感器傳回的外部信息，從而更好的手動調整照明值等參數。

　　結語

　　文中將KNX總線技術應用在智能照明控制系統當中，對這個系統的軟體與硬體分別進行了選擇與設計。近年來基於KNX技術的產品在國內的應用增長迅速，很多大型公共設施，如北京國際機場T3航站樓、上海浦東機場和上海世博園等，都使用了KNX技術。並且KNX在國內的應用有向民用住宅發展的趨勢。國內也有越來越多的公司加入到使用KNX技術，甚至進行KNX產品的開發。KNX目前存在的主要問題之一是價格較高，這阻止了KNX快速進入到民用建築領域。

　　本文來源於《電子設計工程》，由千家智客整理