Sterowanie oświetleniem i innymi instalacjami. Przegląd systemów

15/05/2019
sterowanie instalacjami przegląd

Jeszcze kilkadziesiąt lat temu sterowanie elektrycznym wyposażeniem domu ograniczało się do załączania i ściemniania pojedynczych lamp. A sterowanie grupowe (zwykle za pośrednictwem znormalizowanego sygnału analogowego 0-10V) wykorzystywane było, niemal wyłącznie, w specjalnych obiektach np. w teatrach. Postępująca elektronizacja błyskawicznie rozszerzyła zakresy sterowania. Pojawiły się bezprzewodowe piloty oraz różne systemy sterowania. Oprócz żarówek i świetlówek pojawiały się też nowe źródła światła jak halogeny, a później źródła światła LED.

Nowe lampy wymagały różnych sposobów sterowania. Pierwsze ściemniacze były rezystancyjne. Zmniejszały strumień światła, ale nie zmniejszały pobieranej mocy. Kolejny krokiem było skonstruowanie półprzewodnikowych ściemniaczy, działających jeszcze analogowo, ale ograniczających zużycie prądu proporcjonalnie do natężenia oświetlenia. Jednak sterowanie wartością skuteczna prądu nie nadawało się do świetlówek. A i przy halogenach wyposażonych w zasilacze o charakterze pojemnościowym lub indukcyjnych sprawiało kłopoty i zakłócało pracę odbiorników radiowych i telewizyjnych.

Osram sterowanie oświetleniem

Systemy przewodowe

Konieczne stało się opracowywanie kolejnych rozwiązań. Jednym z takich rozwiązań jest system 1-10V, w którym analogowy sygnał sterowniczy jest przekazywany osobnym przewodem do lamp wyposażonych w odpowiednie UZS (układy zapłonowe sterownicze) z wejściem 1-10V. Początkowo wykorzystywane tylko do sterowania świetlówkami szybko znalazły zastosowanie także do regulacji źródeł światła LED. Ze względów ekonomicznych rozwiązanie to jest wykorzystywane w instalacjach zawierających wiele lamp zawsze jednakowo sterowanych, np. wielkie sale, stadiony, itp., gdyż może dotyczyć ponad 100 lamp. Kolejnym etapem na drodze rozwoju sposobów sterowania oświetleniem są rozwiązania cyfrowe. Także w tych rozwiązaniach sygnał sterowniczy jest przesyłany oddzielnie, niezależnie od zasilania, osobnym przewodem. Zaletą systemów cyfrowych, jak DALI (64 lampy sterowane jednym modułem DALI) czy DMX (512 lamp w jednej linii), jest możliwość adresowania poszczególnych lamp. Dzięki temu zaprogramowane lampy można łączyć w niemal dowolne grupy równocześnie reagujące na polecenia. Wszystkie te sposoby są wykorzystywane przez prawie wszystkich producentów. Dzięki temu nie ma żadnych problemów powodowanych wykorzystywaniem w jednej instalacji produktów różnych firm. Ściemniacze, sterowniki, zasilacze i UZS, niezależnie od pochodzenia, współpracują ze sobą. I jest to największą zaletą tych rozwiązań. Wiele najnowszych systemów opiera zwoje działanie na tych właśnie sposobach sterowania.

Zobacz przegląd systemów sterowania oświetleniem

Systemy oparte na protokole cyfrowym jak DALI czy DMX512 zostały rozbudowane. Praktycznie stały się systemami sterowania całymi, już nie pomieszczeniami, ale obiektami. Zaletą tych rozwiązań, jest ich elastyczność. Już w trakcie eksploatacji istnie możliwość przeprogramowywania, definiowania nowych grup, a także tworzenia scen świetlnych. W ostatnim okresie rozwija się nowy sposób transmisji oparty na protokole TCP-IP z zasilaniem PoE. Ten ostatni sposób umożliwia objęcie jednym systemem wielkiej ilości lamp.

Systemy bezprzewodowe

Poza systemami przewodowymi rynek obfituje w dużą ilość rozwiązań bezprzewodowych. Komunikacja odbywa się w ogólnodostępnych pasmach (868 MHz ISM i 2400 MHz). Rozwiązania radiowe powstały zarówno jako podsystemy do rozwiązań przewodowych, jak też całkowicie autonomiczne systemy sterownicze. Modną ostatnio nakładką na większość systemów jest możliwość sterowania poleceniami słownymi za pomocą Alexa Amazon.

Z biegiem lat różni producencie lub grupy producentów zaczęły rozwijać systemy sterowania w taki sposób, aby obejmowały coraz większą cześć elektrycznego wyposażenia budynków. Oprócz oświetlenia zaczęto sterować żaluzjami, roletami i innego typu napędami, a także oświetleniem. Wraz z coraz częstszym wyposażaniem obiektów budowlanych w inne instalacje systemy sterowania, rozszerzały się o zarządzanie klimatyzacją, rekuperacją czy obsługą sprzętu audio wideo. W tym także tzw. multiroomami. Początkowo każdy projektował i wprowadzał na rynek własne rozwiązania. Następnie tworzono wspólne platformy sterowania, jak np. KNX. Jednak nie zaprzestano tworzenia nowych rozwiązań bazujących na własnych pracach badawczych lub na otwartych platformach jak ZigBee czy Z-Wave. Jednak i w tym zakresie daje sie zaobserwować opracowywanie nakładek rozszerzających zakres funkcjonalny tych rozwiązań, ale także ograniczający ich zastosowania wyłącznie do produktów danej grupy produkcyjnej. Zwykle obce wyroby systemów otwartych też mogą się komunikować z tymi rozbudowanymi rozwiązaniami, jednak ich funkcjonalność pozostaje ograniczona.

Każdy z rozwiniętych systemów sterowania oświetleniem i elektrycznym wyposażenie domu może być sterowany za pośrednictwem urządzeń mobilnych i komputerów stacjonarnych. Wykorzystanie Ethernetu i WIFI zapewnia podłączenie do lokalnych sieci komputerowych i integrację niemal wszystkich urządzeń i możliwość zarządzania lokalnego z obiektu, w którym znajduje się instalacja, a także za pośrednictwem Internetu. Oprócz tego wiele firm oferuje urządzania, np. źródła światła LED z wbudowanymi urządzeniami komunikacyjnymi, a także moduły komunikacyjne, które instaluje się wewnątrz istniejących już urządzeń np. lamp. Urządzenia te komunikują się wzajemnie ze sobą tworząc siatki typu mesh, wewnątrz której możliwa jest wzajemna wymiana informacji. To wszystko w połączeniu z siecią komputerową może tworzyć tzn. Internet Rzeczy (IoT). Zasilane sieciowo moduły komunikacyjne takich sieci pełnią równocześnie rolę wzmacniaczy-przekaźników sygnałów (tzw. repeaterów) przeznaczonych do bardziej odległych węzłów sieci. Dzięki temu w zasięgu urządzenia nadającego znajdują się wszystkie urządzenia pokryte siatką, mimo iż bezpośrednio nie mogą się ze sobą komunikować ze względu na wzajemną odległość/przeszkody. Ze względu na wielość systemów i ograniczoną możliwość współpracy, konieczne jest przedstawienie możliwości oferowanych przez poszczególne firmy, często korzystające z takich samych lub podobnych rozwiązań.

Przeczytaj cały artykuł

RE

Zapisz się na bezpłatny newsletter