luokat: Mielenkiintoisia sähköuutisia, Sähköasentaja kotona
Katselukertoja: 226017
Kommentit artikkeliin: 12
Valaistuksen ohjausjärjestelmät
Artikkelissa esitetään valaistuksen ohjauspiirit, joissa käytetään läpikulku- ja ristikytkimiä, bistabiilia releitä, himmentimiä, himmentimiä, valorelejä, ajastimia ja infrapuna-liiketunnistimia.
Valaistuksen ohjausjärjestelmiä on jo toistuvasti tarkasteltu kirjallisuudessa ja sähköisen suuntautumisen eri Internet-sivujen sivuilla. Siksi yritämme tässä hahmotella olemassa olevia erilaisia ratkaisuja.
Yksinkertaiset ohjausjärjestelmät yhden tai kahden näppäimen kytkimelle ovat kaikkien tiedossa, ja siksi harvat ihmiset ovat kiinnostuneita, joten siirrymme suoraan keskusteluun monipistevalaistuksen ohjauspiirit.
Aloitetaan tietystä yksinkertaisesta tilanteesta - sanotaan, että sinulla on maatalossa kaksi kerrosta. Illalla kiivetä portaita toiseen kerrokseen. Luonnollisesti sinun on kytkettävä valot portaisiin. Käynnistä pohjakerroksessa. Nousemme toiseen kerrokseen. Nyt portaiden valot on sammutettava.
Ja miten tämä tehdään, jos kytkin on asennettu pohjakerrokseen? Luonnollisesti selvä vastaus on, että lamppujen hallinta olisi suoritettava kahdesta paikasta - ensimmäisestä ja toisesta kerroksesta.
Ensi silmäyksellä mikään monimutkainen - riittää, kun asennat jokaisessa kerroksessa kytkimen, joka on kytketty rinnakkain, ja ohjaat niitä toisistaan riippumattomasti. Mutta sellainen järjestelmä ei toimi tarvittavan algoritmin mukaan - sen avulla voit kytkeä valon mistä tahansa kahdesta kytkimestä, mutta sammuttaa sen - vain siitä, josta se on kytketty - koska yksi kytkin päällä-tilassa estää toisen toiminnan. Siksi tätä järjestelmää ei voida hyväksyä tarkasteltavassa tilanteessa tikkaiden tapauksessa.
Valaistuksen ohjauksen toteuttamiseksi kahdesta kohdasta tarvitaan erityiset kytkimet, joita kutsutaan läpikulkuiksi. Yleensä tässä tilanteessa termi “kytkin” on väärä. Tämä on "kytkin", koska Siinä on kolme kosketinta - yksi liikkuva ja kaksi liikutonta. Kytkimen avaimen asennosta riippuen liikkuva kosketin sulkeutuu joko yhdellä tai toisella kiinteällä koskettimella. Mutta jotta emme sekoittuisi termeihin, kutsumme tätä kytkintä ohituskytkimeksi.
Kytkemällä päälle kaksi tällaista kytkintä kuvassa 1 esitetyn kaavion mukaisesti, pystymme ohjaamaan yhtä lamppua (tai useita samanaikaisesti, jos ne on kytketty samanaikaisesti) kahdesta kohdasta toisistaan riippumatta. Tämän kaavion liikkuva (kytkentä) kontakti on sinisellä korostetut koskettimet.
Kuvio 1. Yhden lampun ohjaus kahdesta pisteestä.
Läpikytkinten erityispiirre on, että niillä ei ole tiukkaa avaimen asentoa. Jos tavanomaisessa kytkimessä päällä-asento pääsääntöisesti painelee ylös ja sammuu, niin läpikytkimessä on-pois-asento riippuu toisen kytkimen asennosta. Jos oletamme, että kytkeit valon päälle ensimmäisestä kytkimestä, “napsautit” sitä ylös ja sammutit toisesta, niin seuraavan kerran, kun kytket valon päälle ensimmäisellä kytkimellä, sinun on napsautettava alas.
Yhden lisäksi, on myös dual viestintä kytkimet. Niiden avulla kahta erillistä valaisinta voidaan ohjata kahdesta paikasta. Nämä ovat oikeastaan kaksi yhden läpikulun kytkintä yhdessä kotelossa. Tällaisten kytkinten kytkentäkaavio on esitetty kuvassa 2.
Kuva 2. Kahden lampun ohjaus kahdesta pisteestä.
Mutta joskus tilanne vaatii hallintaa ei kahdesta, vaan kolmesta tai useammasta paikasta. Käytettävissä ei ole jo läpikäynnin kytkimiä. Piiri on täydennettävä nelikoskettimilla - ns ristikytkimet.
Ristikytkimessä on neljä kosketinta ja monimutkaisempi rakenne verrattuna kulkukytkimeen. Se on asennettu piirin keskelle - ts. ensimmäinen ja viimeinen kytkin valaistuspiirissä on läpikäynnissä, ja ristikytkimet on asennettava kaikkiin ”välipisteisiin”. Esimerkiksi kuvio 3 esittää kolmipistevalaisimen ohjauspiiriä.
Kuvio 3. Kolmen pisteen lampun hallinta.
Ohjauspiiri kulku- ja ristikytkimillä ei ole paras ratkaisu, kun joudut ohjaamaan valaistusta kolmesta tai useammasta paikasta. Tällainen valvontajärjestelmä on paljon helpompi organisoida kahden vakaan järjestelmän avulla tai koska niitä kutsutaan toisin, bistabiilit releet.
Tämä rele on laukaisimen elektroninen piiri - laite, jolla on kaksi vakaa tilaa ja jota ohjataan sen tuloon syötetyllä lyhytaikaisella pulssilla. Tämä sallii valottamattomien kytkinten (painikkeiden) käytön. Kaikki painikkeet kytketään päälle rinnakkain toistensa kanssa, mikä voi huomattavasti yksinkertaistaa virtapiiriä ja vastaavasti valaistuksen asennusta. Tyypillisesti tällainen rele on standardi 17,5 mm: n moduuli, joka on asennettu DIN-kiskoon ja asennettu ohjauskaappiin (kuva 4)
Kuvio 4. Bistabiilin releen ulkonäkö.
Esimerkkinä esitetyssä kaksitakamaisessa releessä, modifikaatiosta riippuen, voi olla yksi normaalisti avoin kosketin, kaksi normaalisti avointa kosketinta tai normaalisti avoin ja normaalisti suljettu kosketin. Tällaiset releet voivat toimia sekä 230 V: n verkossa että 24 V: n jännitteellä. Kahdenvakaat relekytkentäpiirit on esitetty kuvassa 5.
Kuva 5. Kaavio bistettävän releen sisällyttämisestä.
Valaistuksen ohjauspiirin toteuttamiseksi kaksitakaiseen releeseen on sopivinta käyttää sen normaalisti avointa kosketinta. Molemmissa esitetyissä piireissä tällainen kosketin on kosketin, jolla on ulostulot 1-2. Ohjauspainikkeiden lukumäärä voi olla mikä tahansa, ja ne kaikki sisältyvät rinnakkain.
Minkä tahansa painikkeen ensimmäinen painallus antaa ohjausjännitetason sisääntulolle A1, mikä aiheuttaa releen käynnistymisen, sulkee kontaktin ja vastaavasti syttyy valon, toinen painallus sammuu ja niin edelleen ympyrässä.
Tämän piirin etuna yllä olevasta ohituskytkimien piiristä on ristikytkimien tarpeen puuttuminen ja valaisinjärjestelmän huomattavasti yksinkertaisempi asennus. Haittana on erityisen bivakaan releen käyttö. Mutta sellaisella releellä tämä piiri on optimaalisin sekä asennuksen että myöhempien vianmääritysten kannalta.
Erikseen on tarpeen asua laitteissa, kuten himmentimet (himmentimet). Niiden avulla voit hallita lampun kirkkautta. Erilaisille valaisimille on sääntelijöitä - hehkulampuilla, loistelampuilla, halogeenilampuilla jne. Esimerkiksi, annamme kaukosäätimen ulkoasun ja piirin eri kohdista himmennin hehkulamppuihin (kuva 6).
Kuten kaaviosta voidaan nähdä, tämän himmentimen ohjauspainikkeet kytketään päälle samaan tapaan kuin ohjauspiiri kahden vakaan releen avulla - ne kaikki on kytketty rinnakkain ja niitä voi olla mikä tahansa määrä. Suojauksen varmistamiseksi himmennin kytketään päälle katkaisijan kautta. Valaisimien kokonaisteho voi olla 600 wattia. Loistelamppujen kytkentäpiiri on samanlainen, ainoa ero on, että käytetään erityyppistä säädintä.
Kuva 6. Kaukosäätimen himmentimen kytkentäpiiri.
Tämäntyyppinen himmennin on asennettu DIN-kiskon ohjauskaappiin. Useimmissa tapauksissa arkielämässä he kuitenkin käyttävät himmentimiä, jotka on asennettu olemassa olevien kytkinten sijaan. Heillä on laskun mitat, kuten tavallisella kytkimellä. Himmentimen ulkonäkö on esitetty kuvassa 7.
Säätö tapahtuu kääntämällä potentiometrin nuppia - kiertäessä myötäpäivään lampun kirkkaus kasvaa, vastapäivään - vähenee. Joskus ohjaus tapahtuu painikkeilla. Himmennyspiirin tehonsäätöelementti on triac (triac).
Kuva 7. Himmennin.
Kun korvataan tavanomaiset kytkimet himmentimillä, ei pidä unohtaa yhtä tärkeätä vivahtea - valaisimen virtalähteeseen kuuluu himmentimiä, ja jotkut vaativat jatkuvaa 230 V: n virtalähdettä.
Ensimmäisessä tapauksessa korvaavia kysymyksiä ei aiheudu - himmennin vain kytkeytyy päälle kytkimen sijaan. Toisessa tapauksessa on välttämätöntä tuoda ylimääräinen neutraali johdin laskurasiaan - jotta voidaan varmistaa 230 V: n täydellinen virransyöttö. Siksi, jos johdotusta ei rekonstruoida, ensimmäinen menetelmä on selvästi parempi. Erityyppisten himmentimien kytkentäkaaviot on esitetty kuvassa 8.
Kuva 8. Erityyppisten himmentimien sisällyttäminen.
Edellä käsitellyillä valaistuksenohjausmenetelmillä, kaikilla mukavuuksillaan, on yksi piste, ja jollekin jollekin niistä on haittapuoli - valaistuksen kytkemiseksi päälle tai pois päältä täytyy mennä kytkimeen. Ei saa kiinnittää kytkimeen ja samalla säätää kirkkautta sallia elektroniset etäkytkimet. Niissä on sekä infrapuna (IR) -ohjaus, jossa kaukosäädin kaikista kodinkoneista käytetään ohjauspaneelina, että radio-ohjaus.
Esimerkiksi IR-ohjattavasta kytkimestä voidaan nimetä tunnettu Sapphire-kytkin (kuva 9). Sen avulla voit sekä kytkeä valon päälle / pois päältä että säätää lampun kirkkautta tasaisesti. Kaikkien etujensa suhteen haittana on huomattava, että tätä kytkintä voidaan ohjata vain näköyhteydessä, kuinka kauan ohjauspaneelin "kantama" kestää - yleensä enintään kahdeksan metriä.
Kuva 9. Sapphire-kytkimen ulkonäkö.
Radiokanavalla toimivilla kytkimillä ei ole sellaista haittaa, että ohjaus tapahtuu vain näköyhteydessä. Radiosignaali voi myös kulkea erilaisten esteiden läpi - seinät, lattiat jne. Tietenkin jossain määrin. Tällaisissa kytkimissä käytetään pääsääntöisesti taajuutta 433 tai 492 MHz, mikä ei vaadi lupaa radiovalvontaviranomaisilta. Tällaisten laitteiden lähettimien lähtöteho on enintään 10 MW.
Kauko-ohjattavat kytkimet (sekä infrapuna- että radiokanavien kautta) voivat olla joko yksikanavaisia (mahdollistamalla vain yhden kuormituksen hallinnan) ja monikanavia. Monikanavaiset kytkimet ovat käteviä siinä mielessä, että ne voidaan sijoittaa esimerkiksi ohjauskaappiin ja vähentää ohjausobjekteja yhdessä pisteessä. Yksikanavaiset kytkimet sijoitetaan yleensä valaistuslinjan kytkentärasioihin.
Esimerkki kytkentärasiaan asennetun yksikanavaisen radiokytkimen toteutuksesta on esitetty kuvassa 10. Pakolliset, sekä yksikanavaiset että monikanavaiset kytkimet tarjoavat paikallisen (manuaalisen) ohjauksen, jos ohjauspaneeli epäonnistuu.
Kuva 10. Yksikanavainen radiokytkin.
Radio-ohjattavilla kytkimillä, vaikka niiden toiminta-säde on huomattavasti suurempi kuin infrapunasäteisiin rakennetuilla kytkimillä, se on kuitenkin rajoitettu - pääsääntöisesti enintään 100 metriä (vaikka vaihtoehtoja on erilaisia).
Mutta mitä tehdä, jos joudut kytkemään päälle valaistuksen tai muun kuorman, joka on kymmenien tai satojen kilometrien päässä hallitusta laitoksesta? Eikä tämä ole niin hyödytön toiminto - esimerkiksi maaseudun valaistusten kauko-ohjaaminen luo omistajien läsnäolon vaikutuksen, kytke lattialämmityksen lämmitys päälle talvella, niin että se olisi lämmin saapuessasi, kytke ilmastointi päälle kesällä jne.
Täällä pelastuvat järjestelmät, joita ohjataan kauko-ohjauksella solulinjojen tai Internetin kautta.Tällaiset laitteet ovat nyt melko laajalti edustettuina markkinoilla. Tämän artikkelin kirjoittaja kehitti kerralla itsenäisesti myös nelikanavaisen ”kytkimen” GSM: n kautta. Sen ulkonäkö on esitetty kuvassa 11.
Kuva 11. Nelikanavainen ohjaus- ja valvontalaite.
Tässä laitteessa, jota kutsutaan monitoimiseksi ohjaus- ja valvontalaitteeksi, on sisäänrakennettu GSM-moduuli. Voit käyttää sitä vain kytkemällä vaaditut kuormat lähtökanaviin ja asettamalla aktivoidun SIM-kortin.
Pääsy ohjaimeen on seuraava - numerot valitaan asennetun SIM-kortin numeroon. Ohjelmoidun puhelumäärän jälkeen laite muodostaa yhteyden linjaan ja sinun on annettava salasana, joka on asetettu puhelimen näppäimistöllä. Jos salasana on väärä, laite irrotetaan linjalta; jos se on oikein, voit hallita (ottaa käyttöön tai poistaa käytöstä) mitä tahansa neljästä kuormasta.
Tämä projekti on voittoa tavoittelematon, kaikki sitä koskevat asiakirjat mukaan lukien mikrokontrollerin laiteohjelmisto, julkaistaan julkisesti ja kuka tahansa, jolla on tiettyjä tietoja elektroniikan alalta, voi tehdä sen itse.
Kaikilla yllä olevilla ohjausjärjestelmillä on yksi yhteinen ominaisuus - niitä ohjaa ihmisen komento, toisin sanoen operaattori. Mutta on olemassa koko luokka laitteita, jotka voivat toimia ilman ihmisen suoraa osallistumista. Ne sisältävät ohjausreleen komennon avulla valoanturilta, liikeanturilta ja aikaisemmin vahvistetun aika-algoritmin mukaisesti.
Rele valosensoreilla (valokuvarele) usein käytetty katuvalaistuksen ohjaus - pimeässä ne kytkevät ulkovalaisimet päälle. Tällaisten releiden toimintakynnystä voidaan säätää valaistustasosta riippuen. ulkomuoto valokuvarele yhdessä anturin kanssa on esitetty kuvassa 12. Se sisältää yhden ohjauskoskettimen, jonka avulla voit ohjata lamppua suoraan releestä tai raskaiden kuormien yhteydessä ylimääräisen tehorele (kontaktori).
Kuva 12. Valokuvarele anturilla.
Kutsutaan releitä, jotka säätelevät kuormaa tietyn aika-algoritmin mukaisesti ohjelmoitavat ajastimet. He määräävät tarvittavan ajan kuorman kytkemiseen ja sammuttamiseen. Joskus ajastimet integroituvat valokuvareleeseen.
Mitä varten tämä on? Oletetaan, että meidän on kytkettävä ulkovalo päälle pimeän jälkeen, kytkettävä se sitten pois yhdeltä aamulla, kytkettävä se uudelleen päälle kello neljä aamulla ja sammutettava se aamulla, kun se palaa. Tätä varten valokuvarele ja ajastin kootaan sarjapiiriin. Pimeässä valokuvarele syttyy lampun, mutta kellonaikana ajastin katkaisee virtapiirin ja lamppu sammuu. Sitten kello neljä aamulla ajastin kokoaa piirin uudelleen - lamppu syttyy. Ja lopuksi, kun se muuttuu vaaleaksi, lamppu sammuttaa valokuvareleen.
Ajastimen muokkauksesta riippuen, siinä on mahdollista ohjelmoida tapahtumia päivästä vuoteen. Useat sellaiset ajastimet ovat tähtitieteellisiä releitä. Näitä releitä käytetään pääsääntöisesti myös ulkovalaistuksen ohjaamiseen - alueen maantieteelliset koordinaatit syötetään tuloarvoksi, ja laite laskee näiden tietojen perusteella automaattisesti, milloin valaistus on kytkettävä päälle tai pois päältä. Tietyntyyppisten ajastimien ulkonäkö on esitetty kuvassa 13.
Kuva 13. Tietyntyyppisten ohjelmoitavien ajastimien esiintyminen.
Keskitymme lopuksi valaistuksen hallintaan infrapuna-liiketunnistimet. Samanlaisia antureita käytetään turvajärjestelmissä rekisteröimään henkilön läsnäolo suojatulla alueella. Vain siellä anturit on suunniteltu siten, että turvajärjestelmä lähettää hälytyssignaalin etävalvontaosastolle, kun ne laukaistaan.
Meidän tapauksessamme anturin toiminnan tulisi kytkeä valaistus päälle tietyn ajan. Jos tämän ajan jälkeen aktiviteettia (liikettä) ei havaita valvotulla alueella, valaistus sammuu.Muuten valaistus pysyy päällä saman ajanjakson ajan.
Liiketunnistimien ohjaamien lamppujen käyttö on erittäin kätevää yleisissä tiloissa - kerrostalojen ja kerrostalojen käytävillä. Tällaiset valaisimet ovat erinomaisia myös ulkovalaistukseen, esimerkiksi talon pihalle. Ne mahdollistavat valaistuksen mukavan hallinnan ja säästävät myös energiaa, mikä on aikakautemme kannalta oleellista. Integroidulla IR-anturilla varustetun valaisimen ulkonäkö on esitetty kuvassa 14.
Kuva 14. Infrapuna-anturilla varustetun lampun ulkonäkö.
Tietysti yhdessä pienessä artikkelissa on mahdotonta kattaa kaikki olemassa olevat nykyaikaiset valaistusohjausmenetelmät. Siinä yritin harkita perinteisintä ja usein käytettyä.
Katso myös:Asunnon ja talon valaistuskaaviot ja kytkentäkaaviot
Mikhail Tikhonchuk
Katso myös osoitteesta electro-fi.tomathouse.com
: