陈黎
河南省驻马店市质量技术监督检验测试中心 河南省驻马店市 463000
摘要：科学技术的快速发展使得我国各行业的专业水平都有很大的提高，同时也促进很多新兴产业的发展。根据洁净厂房的特殊结构以及各洁净室对照明光源的特殊要求，设计了一套智能照明控制系统。采用该控制系统可以有效的提高工作效率、节约能源、提高厂区安全、实现快速巡检、远程操作、照明灯具故障预报等功能；具有良好的实用价值与经济价值。
关键词：洁净厂房；智能照明；控制系统
引言：在科学技术快速发展的今天，很多新兴产业的快速发展，给我国的发展带来了非常大的推动作用。微电子、生物制药、手术医疗、精密仪器制造等企业所用的洁净厂房一般均由多个洁净室组成，人员流动路线复杂，出入通道迂回；人员进出洁净厂房时需要有自净时间，耗时较长；洁净厂房大多为无窗厂房，加上各洁净室对照明的特殊要求，所以洁净厂房的照明功率较大；有些洁净室具有保密要求，不希望无关人员进入。目前，洁净厂房内对照明的控制方式仍采用传统的就地控制方法，也就是各照明单元由本地的开关进行开、关控制。
1洁净厂房智能照明控制原理
1.1多重传送完全智能照明控制系统
是利用两根AC24V无极性的信号线，通过与这根二芯信号线上的各种输入、输出装置连接，达到照明设施的各种调控。该系统本身也具有良好的灵活性和扩展特性，可随时依照空间分隔，以灯具控制方式来改变灯具回路的控制设定，不需重新进行管线施工。智能照明控制系统的调控功能完备，可在系统主机上随时做个别控制、群组控制、场景模式控制、时间控制的设定或变更，而不需要通过复杂的程序编写。智能照明控制系统简捷、灵活，并且维护负担轻，厂房内照明系统可采用智能照明控制方式。照明控制系统具有布线方便简捷且控制区域广的优点，应用较为广泛。控制系统主要设备及工作原理如下：以CPU为主机，照明负载采用HID遥控继电器分布式的配置控制。系统分为控制单元、输入单元及输出单元。控制单元主要是传送主机CPU；输入单元包括：可编程面板开关；输出单元包括：HID遥控继电器及讯号端末器T/U。根据现场实际情况配置安装在相应配电盘内。
1.2照明系统由传输单元（CPU）
利用一对AC24V二芯1.5mm他控制单元连成网络，CPU主机的控制信号通过两根信号线传送至各个控制单元，末端控制器根据CPU主机发出的指令对灯具的开关进行控制。为防止外界信号干扰最好采用防屏蔽控制电缆RVVP-2×1.5，信号线总长度不要超过3000m，系统布线方便简捷且控制区域广。具体控制方1.3可编程操作面板设置（4sw）：先用无线地址设定器在开关面板内输入由区号和负载编号构成的光地址码，这些地址码要根据图面或业主的照明控制要实现的功能来编码，地址码设定完就可以进行开关操作，按下开关向CPU发出信号，信号经译码器向对应的继电器传送信号使继电器动作，点亮或者熄灭灯具。控制面板安装于各分区出入口附近位置进行照明回路区域集中控制，面板带LED双色指示灯显示，显示当前开关灯况，”绿”灯代表开启状态，”红”灯代表关闭状态。可设定为个别控制、群组控制及场景模式控制，且面板可内放标签方便辨识，控制方式为区域群组控制及集中控制。
2洁净厂房智能照明控制特点
2.1通过采用智能照明控制系统
工厂在不同工作时段，不同生产区域或其他情况下所需要的各种不同照明要求均可以通过程序编码提前输入主机进行实时控制，减少人工控制的工作量。系统除对灯具进行时控还可以外接传感器，在照明密度高范围广或其他有特殊要求的场合实现自动调节，根据室外日光等自然光照度结合室内照度要求对灯具开启进行控制使室内的光照强度达到恒定，最大程度的节约能源和延长灯具寿命。
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2.2智能照明系统本身也具有可随时依照空间分隔的特点
根据灯具控制方式等条件来改变灯具回路的控制设定。若因生产需要对照明区域或光照强度进行变更时，不需更改管线布置只需调节开关设定便可实现，照明控制更加方便快捷。
3智能照明控制系统的技术实现
3.1各模块功能
主控制板(CPU)：包括微处理器、RS485通讯电路、液晶显示控制电路、指示灯控制电路、键盘控制电路、电源等；（2）液晶显示：键盘输入命令及操作结果显示；（3）指示灯区：显示各照明灯具的状态，包括开灯状态、关4）照明控制终端：每组灯具安装一套，包含微处理器、RS485通讯电路、灯具故障检测电路、灯具开关控制电路、电源变换等；（5）双绞线：其中4根作为24V直流电源线，用以给各终端供电；2根作为RS485通讯线；另外2根备用；（6）继电器触点：由照明控制终端上的继电器提供，用以控制灯具的开关；（7）电流检测：用以检测灯具电流。如果继电器触点闭合，当检测到流过灯具组的电流偏离设定值较多时，说明灯具组中有部分灯具或全部灯具电路故障。根据洁净厂房内部结构复杂，且进入厂房时需要自净时间，值班人员如果巡查每个洁净房间耗时较长；洁净室照明功率较大，房间无人时需要确保照明关闭；以及个别洁净室具有保密要求，不希望值班人员进入的特点，该控制系统通过对洁净厂房内照明实现集中控制，解决了传统的就地控制照明的一系列问题。
3.2方案的具体实施方法
（1）将洁净厂房内的灯具组编号为1，2，…，N，通过键盘操作区输入相应灯具组编号以及开关指令，主控制板上的微处理器将指令通过双绞线发送给相应灯具组的照明控制终端，实现对相应灯具组的开关控制；液晶屏显示键盘操作的实时指令；（2）指示灯区有和灯具组相同数量的LED指示灯，且编号一一对应。主控制板上的微处理器通过RS485通讯每20ms进行一次轮巡，返回对应照明灯具组的开、关、故障状态，LED指示灯常亮时表示相应灯具组打开；LED指示灯不亮时表示相应灯具组关闭；LED指示灯闪烁时表示相应灯具组可能有故障；（3）照明控制终端实时检测流过灯具组的电流，当灯具组打开，而检测的电流小于设定电流值过多时，说明灯具组中部分灯具不亮，部分灯具或其电路可能有故障；（4）照明控制终端接收到开关指令时，通过继电器实现对灯具组开关控制；接收到轮巡指令时，将灯具的状态返回，供指示灯区实现显示。
结语：
企业洁净厂房照明采用集中控制方法还没有同类产品，与传统的就地控制方法相比，本智能照明控制系统具有以下优点：可以大大提高职工的工作效率；有利于方便人员通行，提高安全因素；可以使值班人员快速完成巡检任务，方便可靠；可以彻底避免了通宵灯现象，实现节能、方便维护；可以使值班人员对洁净室照明实现远程操作，更符合保密要求；本照明控制系统成本较低，安装方便，用户接受度高，推广容易，因此具有较好的经济价值和社会价值。
参考文献：
[1]中国电子工程设计院.GB50073-2013洁净厂房设计规范[S].北京：中国计划出版社，2013.
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[4]沈阳变压器研究院，中国电子技术标准化研究所.GB19212.7-2012/IEC61558-2-6:2009电源电压为1100V及以下的变压器、电抗器、电源装置和类似产品的安全第7部分：北京:中国标准出版社，2013.
论文作者:陈黎
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/2
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