Mehrebenen-Lichtsteuerung: Ausfallsicherheit von Lösungen und Produkten



Die mehrstufige Beleuchtungssteuerung wurde entwickelt, um eine einfache und energieeffiziente Steuerung von Beleuchtungssystemen zu implementieren. Sie wird dort eingesetzt, wo das Ein- oder Ausschalten der Beleuchtung an mehreren Stellen, das Ein- und Ausschalten der Beleuchtung in Gruppen sowie das allgemeine zentrale Ein- und Ausschalten erforderlich sind.

Betrachten Sie einige grundlegende Lösungen und Produkte im Hinblick auf die Ausfallsicherheit der Hardware und damit auf einen echten langfristigen Betrieb.

Ein Beispiel für ein mehrstufiges Lichtsteuersystem


Level 1-Steuerung - alle Lichtquellen im Gebäude, einschließlich der von mehreren Orten aus gesteuerten.

2 Kontrollebene - Lichtquellen kombiniert in einer Gruppe im linken Flügel des ersten Stockwerks, Lichtquellen kombiniert in einer Gruppe im rechten Flügel des ersten Stockwerks, Lichtquellen kombiniert in einer Gruppe im linken Flügel des ersten Stockwerks, Lichtquellen kombiniert in einer Gruppe im rechten Flügel des zweiten Stockwerks Böden.

Steuerung der Stufe 3 - Lichtquellen in einer Gruppe im gesamten ersten Stock, Lichtquellen in einer Gruppe im gesamten zweiten Stock.

Level 4-Steuerung - Lichtquellen in einer Gruppe im ganzen Haus kombiniert.

Lösungen, auf denen ein solches System aufgebaut werden kann


  1. SPS
  2. Impulsrelais.
  3. Komplex technologischer Mittel der nicht programmierbaren Logik (KTS NPL) basierend auf modularen Lichtsteuergeräten unseres eigenen Designs.

Informationen zu CTC NPL finden Sie im Artikel Multilevel-Beleuchtungssteuerung basierend auf CTC NPL .

Das elektromechanische Lichtsteuergerät ist ein kompaktes Steuermodul zur Installation auf einer 36 mm breiten DIN-Schiene (2 Module).




Management


Die Verwaltung erfolgt mit einem Doppelknopf ohne Verriegelung mit zwei normalerweise offenen Kontakten.



Der Grund für die Entwicklung der KTS NPL


Der Grund für die Entwicklung der KTS NPL war die technische Aufgabe eines Kunden, der die Funktionalität eines mehrstufigen Lichtsteuersystems ohne Verwendung einer SPS implementieren wollte (da die Reservierung sehr teuer ist).

Ein Beispiel für die Funktionalität eines mehrstufigen Lichtsteuersystems in einem Cottage




Stellen Sie sich ein ausfallsicheres System vor, das auf Lichtsteuergeräten basiert


Zusammensetzung:

1. Beleuchtungssteuergeräte.

Ausrüstungskosten: 47 USD pro Lichtquelle.
Elektrische Lebensdauer: 100.000 Zyklen für AC-1.

Wenn eines der Lichtsteuerungsgeräte ausfällt, funktionieren alle anderen Geräte des Lichtsteuerungssystems weiter.

Dies bedeutet, dass bei einem Ausfall des Beleuchtungssteuergeräts die Beleuchtung mit Ausnahme einer Lichtquelle oder eines Gruppenschalters weiter funktioniert, während der Assistent neue Geräte installiert und in Betrieb nimmt.

Betrachten Sie ein fehlertolerantes SPS-System




Zusammensetzung:

  1. Speicherprogrammierbare Steuerung.
  2. Redundante speicherprogrammierbare Steuerung.
  3. E / A-Module
  4. Redundante E / A-Module
  5. Redundanzgerät (ermöglicht das Umschalten der Steuerung auf die Standby-SPS und die Standby-E / A-Module).
  6. Zwischenrelais.
  7. Aktoren (Relais / Schütze).

Ausrüstungskosten: 237 USD für eine Lichtquelle.
Elektrische Lebensdauer: 100.000 Zyklen für AC-1.

Bei einem Ausfall der SPS oder der E / A-Module schaltet das redundante Gerät in Echtzeit die Steuerung auf die redundante SPS und die redundanten E / A-Module um und signalisiert einen Unfall.

Dies bedeutet, dass bei einem Ausfall der SPS die Beleuchtung weiter funktioniert, während der Master neue Geräte installiert und in Betrieb nimmt.

Stellen Sie sich ein nicht redundantes SPS-System vor


Zusammensetzung:

  1. Speicherprogrammierbare Steuerung.
  2. E / A-Module
  3. Zwischenrelais.
  4. Aktoren (Relais / Schütze).

Ausrüstungskosten: 69 USD pro Lichtquelle.
Elektrische Lebensdauer: 100.000 Zyklen für AC-1.

Wenn ein SPS- oder E / A-Modul ausfällt, funktioniert die Beleuchtung erst dann vollständig, wenn der Master neue Geräte installiert und in Betrieb nimmt.

Betrachten Sie das gängigste SPS-basierte System im Wohnbereich


Zusammensetzung:

  1. Speicherprogrammierbare Steuerung
  2. Ein- / Ausgabemodule
  3. Eingangsrelais

Ausrüstungskosten: 41 USD für eine Lichtquelle.
Elektrische Lebensdauer: 25.000 Zyklen für AC-1.

Wenn die SPS- oder E / A-Module ausfallen (dies geschieht viel schneller als in den vorherigen Versionen, da die elektrische Lebensdauer viermal geringer ist), funktioniert die Beleuchtung erst dann vollständig, wenn der Assistent die neuen Geräte installiert und in Betrieb nimmt.

Stellen Sie sich ein System vor, das auf Impulsrelais basiert


Zusammensetzung:

  1. Impulsrelais.
  2. Gruppenverwaltungsmodule.
  3. Zentrale Verwaltungsmodule.

Ausrüstungskosten: 73 USD für eine Lichtquelle.
Elektrische Lebensdauer: 100.000 Zyklen für AC-1.

Wenn eines der Relais ausfällt, arbeiten alle anderen Lichtsteuerungsrelais weiter.

Dies bedeutet, dass bei einem Ausfall des Impulsrelais die Beleuchtung mit Ausnahme einer Lichtquelle oder eines Gruppenschalters weiter funktioniert, während der Master neue Geräte installiert und in Betrieb nimmt.

Auf den ersten Blick unterscheiden sich Impulsrelais nicht wesentlich von Lichtsteuergeräten. Dies ist jedoch nicht der Fall. Impulsrelais weisen eine Reihe von Einschränkungen auf:

  1. Schaltlimit: 5-15 Schichten pro Minute / 100 Schichten pro Tag.
  2. Pulsdauerbegrenzung: 50 ms - 1 s.
  3. Vibrationen können zu spontanem Schalten führen, dh es ist bei Bedarf nicht möglich, Schütze in einen solchen Schaltschrank einzubauen.
  4. Beim Ein- und Ausschalten benachbarter benachbarter Impulsrelais kann eine Belüftung und Kühlung des Schaltschranks erforderlich sein.
  5. Mit zunehmender Anzahl von Steuerebenen nimmt die Komplexität des Aufbaus einer Schaltung zu.

Fazit


Ein fehlertolerantes mehrstufiges SPS-basiertes Beleuchtungssteuerungssystem verursacht im Wohnbereich relativ hohe Kosten, ein auf Impulsrelais basierendes System weist schwerwiegende Einschränkungen auf, ein auf Lichtsteuerungsgeräten basierendes System ist das goldene Mittel.

Source: https://habr.com/ru/post/de448768/


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