نیروگاه برق مسکونی
2016-09-17
دمپرهای آتش و دود
2016-09-19

روش آنالوگ کنترل شدت روشنایی

گردآورنده: محمد حسین جعفری
شهریورماه ۹۵

gf

در یک سیستم کنترل هوشمند شدت روشنایی که از کلیدهای فرمان، سنسورها، و دیمرها یا بالاست های الکترونیکی به‌عنوان عملگر به‌منظور کنترل شدت نور تشکیل‌شده است؛ لازم است تا اجزای آن باید با یکدیگر در ارتباط باشند تا امکان ارسال فرمان‌های کنترلی از سوی سیستم کنترل مرکزی به عملگرها وجود داشته باشد.

یکی از روش‌های ساده و مطرح به‌منظور برآورده کردن این هدف، استفاده از یک سیگنال آنالوگ بین ۱ تا ۱۰ ولت( هرچند که نام ۰-۱۰ ولت را برای آن برگزیده‌اند) بر مبنای پیوست E از استاندارد IEC-60929 است که به عملگرها ارسال‌شده تا شدت نور متناسب با سطح این ولتاژ DC تنظیم گردد؛ بدین ترتیب که ۱۰ ولت معادل با بیشنیه شدت نور و یک ولت معادل کمینه شدت نور لامپ می‌باشد. این روش که ابتدا به‌منظور کنترل شدت نور لامپ‌های فلوئورسنت توسعه‌یافته بود؛ امروزه به یکی از رایج‌ترین ساختارها در کنترل شدت نور لامپ‌های LED بدل گشته است. البته پیشترها از روش ۱۰-۰ که در استانداردهای IEC اشاره‌ای به آن نشده است و معکوس روش ۰-۱۰ ولت عمل می‌نماید، برای لامپ‌های متال هالید استفاده می‌شد که با کاهش استفاده از این نوع لامپ‌ها به‌عنوان لامپ‌هایی با شدت نور بالا، استفاده از این روش هم کمرنگ شده است

با استفاده روش ۰-۱۰ ولت به هدف کاهش مصرف انرژی، در شرایط زیر امکان تنظیم شدت روشنایی در یک سیستم کنترل هوشمند وجود دارد.

۱- به هنگامی‌که کاربر به دلیل تغییر شرایط (زمان مطالعه، زمان استراحت، وضعیت عادی) تصمیم به تغییر شدت نور لامپ داشته باشد.

۱۲- به هنگامی‌که فرد اتاق را ترک می‌کند و فرد دیگری در اتاق حضور ندارد، با استفاده از سنسورهای تشخیص حضور افراد (Presense Detector) این عدم حضور تشخیص داده‌شده و از روشن ماندن بیجای لامپ‌ها جلوگیری می‌شود.

۲۳- به هنگامی‌که تابش نور خورشید تغییر کند و یا چراغ‌های دیگری در اتاق روشن یا خاموش شود، با استفاده از سنسورهای حساس به نور (Light Sensors) شدت نور تغییر می‌کند تا لامپ‌ها در بهینه‌ترین وضعیت ممکن مورداستفاده قرار گیرند.

۳۴- به هنگامی‌که مهندس طراح روشنایی در فاز طراحی و با ملاحظاتی چون زیبایی و کاهش هزینه، تصمیم به یکسان بودن لامپ‌ها در فضاهای مختلف ساختمان بگیرد؛ با توجه به متفاوت بودن حداقل میزان شدت روشنایی موردنیاز برای فضاهای مختلف، می‌توان بسته به کاربری‌های مختلف از درصدی از نور نامی لامپ بهره گرفت.

۴مصرف‌کننده و یا تأمین‌کننده‌ی جریان (Sink vs. Source)

این عنوان اشاره به میزان جریان اندکی دارد که باید بر روی کانال ارتباطی ۰-۱۰ ولت فراهم شود تا با ایجاد ولتاژ DC مطلوب، فرمان کنترلی انتقال یابد. با در نظر گرفتن سیستم کنترل و بالاست/درایور به عنوان یک کل یکی از این دو باید این جریان را تأمین کند (Source) و دیگری آن را مصرف نماید (Sink). پس به‌منظور عملکرد هماهنگ کنترل و بالاست/درایور حتما یکی از آن دو باید قابلیت تأمین جریان و دیگری قابلیت مصرف جریان را داشته باشد. البته امروزه سیستم کنترل و یا بالاست/ درایورهایی به بازار عرضه‌شده‌اند که هر دو قابلیت را دارند و با استفاده از سیستم خودکار تشخیص هر دو نقش را در صورت لزوم می‌توانند ایفا کنند.

باید توجه داشت که اتصال دو بخش با قابلیت auto sink/source detection بسته به روشی که برای تشخیص خودکار استفاده‌شده است؛ می‌تواند مشکلاتی را به وجود آورد و باعث شود به‌درستی هماهنگ باهم عمل نکنند.

البته استانداردهای مختلف در این زمینه سکوت نکرده و کاربر را ملزم به رعایت شرایطی کرده‌اند؛ برای نمونه مطابق با استاندارد IEC60929 که رایج ترین استاندارد در کاربردهای خانگی و تجاری است بالاست به‌عنوان منبع جریان و بخش کنترل در نقش مصرف‌کننده جریان باید ایفای نقش کنند. البته این‌گونه نیست که تمامی بالاست/ درایورها این استاندارد را رعایت نمایند؛ پس در هنگام انتخاب سیستم کنترل باید چگونگی بالاست/ درایور لامپ‌ها را در نظر داشت تا با انتخاب درست سیستم کنترل صحت عملکرد هماهنگ این دو تضمین شود.

موسسه استاندارد ملی آمریکا (ANSI) نیز در استاندارد شماره C82.11 خود الزاماتی شبیه به استاندارد IEC60929 مقرر کرده است.

در شکل زیر نمایی از وضعیتی که بالاست در نقش منبع جریان عمل می‌کند قابل‌مشاهده است.

۵استاندارد دیگری از همین موسسه (ANSI) به شماره E1.3 که در بخش ESTA آن تدوین گشته است و به کنترل روشنایی در محیط های تفریحی می پردازد؛ بر خلاف دو استاندارد پیشین سیستم کنترل را به عنوان منبع جریان در نظر گرفته است. البته این استاندارد به طور خاص بیشتر به کنترل روشنایی در فضاهایی چون تئاتر پرداخته که با غالب شدن استاندارد DMX استفاده از استاندارد یاد شده کمرنگ شده است.

در شکل زیر نیز نمایی از وضعیتی که سیستم کنترل نقش منبع جریان را بر عهده گرفته است قابل‌مشاهده است..

۶
جریان نامی در روش ۰-۱۰ ولت:

هر جزء از سیستم ۰-۱۰ ولت بسته به مصرف‌کننده یا منبع جریان بودن آن، دارای مقدار جریان نامی‌ای بوده که می‌تواند مصرف یا تأمین نماید و برحسب واحد میلی‌آمپر بیان می‌گردد. در استاندارد IEC60929 که تأکید بر تأمین‌کنندگی جریان از سوی بالاست شده بود؛ بالاست حداقل جریان ۲ میکروآمپر و حداکثر جریان ۲ میلی‌آمپر را باید تأمین نماید. البته تمامی بالاست/درایورهای موجود بر مبنای این استاندارد ساخته نشده‌اند؛ اما در شرایطی که اطلاعاتی از آن در دسترس نباشد همین مقادیر می‌تواند مبنا قرارگیرد.

دانستن مقادیر تامین و مصرف جریان از سوی بالاست/درایور و سیستم کنترل به منظور تعیین تعداد بالاست/درایورهایی که از یک سیستم کنترل واحد امکان کنترل آن ها وجود دارد لازم و ضروریست. که با تقسیم کردن میزان جریان قابل جذب از سوی سیستم کنترل به جریان ارسالی از سوی هر یک از بالاست/درایورها بیشینه تعداد ممکن قابل اتصال به یک واحد کنترل بدست می آید. البته به غیر از این مورد، به جریان نامی کلید نیز در انتخاب تعداد بالاست باید توجه شود.

مراجع:

http://www.lutron.com/TechnicalDocumentLibrary/048587_Web.pdf

http://www.lutron.com/TechnicalDocumentLibrary/3672532_0_10V_Solutions%20Brochure.pdf

 

یک دیدگاه