Das Licht gehört zu den Schlüsselfaktoren, die den Arbeitskomfort und die Arbeitssicherheit in Industriebetrieben maßgeblich beeinflussen. Die Automatisierung der Beleuchtung reduziert den Stromverbrauch und somit auch die Gebäudebetriebskosten. In der Industrie bildet die Beleuchtung ein wichtiges Feld des Energieverbrauchs. Eine Änderung ist möglich, wenn man u.a. Systeme zur Beleuchtungssteuerung verwendet. Wir vergleichen hier deshalb zwei populärste Systeme – 1- 10V und DALI.

Empfänglich für Störungen

Das System 1-10V basiert auf dem Analogsignal, das sich mit dem kontrollierten Spannungswechsel ändert. Gleichzeitig aber ist es sehr empfänglich für Störungen, die sich schwer ausgleichen lassen. Dies beruht auf dem Fehlen von Rücksignal und Daten, auf deren Grundlage sich die Effizienz messen ließe. Im Fall des Systems DALI haben wir mit einem digitalen System mit bestimmten Werten zu tun. Diese Technologie sorgt dafür, dass das System weniger für Störungen empfänglich ist und effizienter arbeitet als das System 1-10V, auch die Wahrscheinlichkeit für eine Störung ist geringer.

Möglichkeit der Integration mit anderen Systemen

Ikona Network - Luxon LED

In der Beleuchtung kommen Änderungen und der Einsatz von Alternativelementen sehr oft vor, deshalb soll das Steuerungssystem für eventuellen Ausbau, Integration und Kommunikation mit anderen Systemen geeignet sein. Diese Eigenschaft besitzt das System, das auf dem Protokoll Dali basiert, das mit Systemen für Gebäudeverwaltung wie BMS oder KNX zusammenarbeiten kann. Es ist an die Entwicklung der Funktionalität der Gebäudeautomatik angepasst und sorgt für kabellosen Zugang zur Beleuchtungsinfrastruktur.

Montagegeschwindigkeit

Sterowanie Dali

Bei der Modernisierung und Installation eines neuen Lichtsteuersystems in Industriegebäuden ist es wichtig, dass die Arbeiten so schnell wie möglich durchgeführt werden, da es oft unmöglich ist, die Anlage auszusetzen. Das System DALI charakterisiert sich durch hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Störungen, was gleichzeitig die Möglichkeit bietet, die Steuerungskabel und Stromversorgung über eine 5-adrige Leitung zu verlegen. Diese Lösung wirkt sich maßgeblich auf die Geschwindigkeit der Montage der Installation und auf die Senkung der Investitionskosten aus. Man muss zudem nicht auf die richtige Polarität achten, was einen weiteren Vorzug des Systems DALI bildet. Die Kabel zur Steuerung der Leuchten werden direkt an den DALI-Bus angeschlossen. Das 1-10-V-System erfordert beim Installieren des Systems mehr Aufmerksamkeit vom Installateur.

Freiheit bei der Verwaltung der Automatik

dali

Das System DALI ist ein System mit offener Architektur, der Anschluss jedes weiteren Geräts wie Leuchten, Sensoren und Leuchtleisten stellt somit kein Problem dar. Das Netz kann aus mehreren individuell adressierten Geräten bestehen. Die Hauptleitung DALI besteht aus bis zu 64 individuell adressierten Geräten, die wir an jede der 16 festgelegten Gruppen zuordnen. Dies ermöglicht individuelle Steuerung jeder Leuchte, außerdem kann jede von ihnen an mehreren Gruppen beteiligt sein. Darüber hinaus können die Leuchten mit verschiedenen Werten der Beleuchtungsstärke arbeiten, da es sich um ein digitales Signal handelt und die Anpassung der Helligkeitsstärke noch präziser verläuft.

Lokalisierung der Störungsquellen

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Keines der Systeme für Beleuchtungssteuerung lässt sich als völlig störungsfrei definieren. Man kann sich jedoch für eines entscheiden, bei dem das Risiko für irgendwelche Probleme geringer ist und – sollten sie doch noch auftreten – man kann sie schnell identifizieren und beseitigen. Im System DALI haben wir mit der doppelseitigen Kommunikation zu tun. Das Netz empfängt Signale und verschickt sie gleichzeitig, benachrichtigt dabei u.a. über eventuelle Störungen, indem es hierfür die richtigen Netzwerkgeräte verwendet. Im Gegensatz dazu sendet das 1-10-V-System nur Daten in eine Richtung, sodass keine Daten für die Leistungsmessung und Fehlerüberprüfung übrig bleiben.

Das System DALI gilt momentan als das intelligenteste System für die Beleuchtungssteuerung. Im Vergleich mit der analogen Schnittstelle bietet es ein breiteres Anwendungsspektrum, ermöglicht Kommunikation mit anderen Systemen, benachrichtigt über potenzielle Probleme und Störungen und charakterisiert sich durch besseres Signal und geringere Empfindlichkeit auf Störungen.

ANWENDUNGSBEISPIEL IM HOCHREGALLAGER

sterowanie dali zasada działania

Die Abbildung zeigt eine Hochregallagerhalle. Der untere Lagerteil wurde mit natürlichem Licht über die Oberlichter zusätzlich beleuchtet. In so einem Falle empfehlen wir Bewegungsmelder und Lichtsensoren. Nach festgestellter Bewegung werden die Leuchten bis zum vorgegebenen Wert erhellt und passen ihre Leuchtintensität an das Tageslicht an. Nach dem Verlassen des Detektionsumfelds schalten die Sensoren die Leuchten in den Stand-By-Modus um. Im oberen Lagerteil, wo es nur künstliches Licht gibt, wurden Bewegungsmelder eingesetzt. Nach der Feststellung von Bewegungen in der Gasse, leuchten die Leuchten bis zum vorgegebenen Wert auf und erhalten diesen Zustand für eine bestimmte Zeit. Nach dem Ablauf der eingestellten Zeit, können die Leuchten ihre Leistung bis au einen beliebigen Wert reduzieren, z.B. 10%, 20%, 30%, und dieses Niveau halten oder komplett ausschalten. Nach erneuter Bewegung in der Gasse, beginnt der ganze Vorgang erneut. Mit so einer Lösung können wir zusätzliche 50% Strom sparen. Um jedoch reale Ersparnisse schätzen zu können, bedarf jedes Projekt einer individuellen Vorgehensweise.

ANWENDUNGSBEISPIEL IN EINER PRODUKTIONSHALLE

System sterowania oświetleniem LED Dali

Die Abbildung zeigt eine Produktionshalle mit Zugang zum Außenlicht (Oberlichter). Die Halle wurde in Sektionen geteilt, dies dank individueller Adressierung der Leuchten. Jede Sektion wurde mit einem Lichtsensor ausgestattet. Dank so einer Lösung kann die Regulierung der Lichtintensität gegenüber des Tageslichts unabhängig für jede Gruppe erfolgen. Die Anwendung von Eingangseinheiten ermöglicht das unabhängige Einschalten und Ausschelten der Beleuchtung für jede Leuchtengruppe. Wenn die Taste paar Sekunden gedrückt gehalten wird, wird die Leuchte auf den voreingestellten Wert gedimmt. Die beiden vorgestellten Lösungen ermöglichen eine Erweiterung des Systems um zusätzliche Geräte, Tastenpaneele, Mikrowellensensor, LCD-Paneel usw., auch um eine Stromverbrauchsüberwachung und Zugang zum System über einen Internetbrowser. Das System ermöglicht auch die Integration mit BMS über das BACnet-Protokoll. Man nimmt an, dass bei der Verwendung von Tageslicht, man die Kosten zusätzlich um 30% einschränken kann.

Vergleich der Lichtsteuersysteme 1-10 mit DALI

System 1-10V

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System DALI

Art des SignalsAnalogsignal ist ein Signal, das einen beliebigen Wert annehmen kann, z.B. aus einem bestimmten (aber konstanten) Bereich auf Kosten einer hohen Störanfälligkeit. Die Kontinuität des Intervalls bedeutet, dass es in jedem Bereich möglich ist, eine unendliche Anzahl von unterschiedlichen Werten zu erzielen. Mit anderen Worten hat das analoge Signal unendliche Auflösung.Das digitale Signal ist ein Signal, dessen Werte genau definiert sind und die Anzahl der möglichen Zustände von der Auflösung abhängig ist. Im Gegensatz zu dem analogen Signal, spiegelt digitales Signal das analoge Gegenstück nicht perfekt wieder. Mit einer ausreichend hohen Auflösung sind die Unterschiede sehr klein.
Integration mit der GebäudeautomationNicht zutreffendDas DALI-System hat eine Fähigkeit, mit Systemen wie BMS integriert zu werden. KNX sind die elektrischen Anlagen der neuen Generation. Diese Systeme sorgen für eine gemeinsame Verbindung zwischen allen Stromempfängern im Gebäude. Sie bieten einen Fernzugriff auf alle Anlagen im Gebäude an und ermöglichen eine freie Entwicklung der Funktionalitäten der Gebäudeautomation durch jegliche Hersteller aus der ganzen Welt.
Führung einer Signalanlage samt Versorgungsanlage.Nicht zutreffendDie Widerstandsfähigkeit gegen Störungen aus dem Stromnetz hat es zur Folge, dass die Steuerkabel zusammen mit der Versorgungsanlage (alles in einem 5-aderigen Kabel) geführt werden können. Dadurch können die Installationskosten reduziert und die Geschwindigkeit der Montage einer neuen Anlage erhöht werden.
SNR-Faktor (Signal to Noise Ratio)Wegen seiner Eigenart ist das analoge Steuerungssystem für für elektromagnetische Störungen anfällig - dies schließt die Verlegung von Steuerleitungen entlang der Phasenleiter aus. Die Verlegung der Steuerleitungen sammt Stromversorgungsleitungen generiert 50 Hz flicker.Das DALI-Signal weist einen hohen SNR und eine niedrige Übertragungsgeschwindigkeit auf. Dadurch wird ein DALI-Netz gegen externe Störungen sehr gut resistent. Dadurch ist die Anwendung von hoch entwickelten Sicherheitsmaßnahmen und die der Signalleitungen nicht erforderlich.
Kalibrierung des SystemsBei Entwicklung eines analogem Steuersystems für umfangreiche Installationen wird es notwendig, das gesamte System in Hinsicht auf einen Spannungsabfall in den Leitungen zu kalibrieren. Ohne Kalibrierung werden verschiedene Lichtströme der Leuchten auf dergleichen Steuerungslinie erzeugt.Fürs Anschalten und Ändern der Helligkeit der Lampen sind nur intelligente Durchführungssysteme, die an ein Stromnetz angeschlossen sind, verantwortlich. Keine Notwendigkeit, Durchführungssysteme zu kompensieren/kalibrieren.
Polarisierung des SteuersignalsDurch Änderung der Polarität der „+“ und „-“ Steuerleitungen wird das Erreichen des vollständigen Lichtstroms verhindert. Deswegen muß der Installateur beim Anschließen der Kabel an die Stromversorgung sehr aufmerksam sein (mögliche Fehler).Ein grundlegendes Merkmal von DALI ist die Einfachheit der Konstruktion und Installation. Das Kommunikationsnetzwerk besteht aus zwei Niederspannungsleitungen. Steuerungsleitungen für Leuchten sind parallel direkt an die sogenannte DALI-Schleife angeschlossen. Man braucht keine entsprechende Polarität zu erhalten. Da man an die Polarisierung nicht denken muß, wird die Montage schneller verlaufen und das Risiko von Installationsfehlern wird reduziert.
BuslängeDie maximal zulässige Länge der Steuerleitungen in Hinsicht auf einen Spannungsabfall beträgt 300m, die gleiche maximal zulässige Länge ist im DALI-Steuerungsprotokoll zugelassen.Die maximal zulässige Länge der Steuerleitungen in Hinsicht auf einen Spannungsabfall beträgt 300m, die gleiche maximal zulässige Länge ist im DALI-Steuerungsprotokoll zugelassen.
Erstellung und Rekonfigurierung von Gruppen, SzenenNicht zutreffendJedes einzelne DALI-Netzwerk kann maximal bis zu 64 individuell adressierten Geräte bestehen, die an jede von 16 definierten Gruppen zugeordnet werden kann. Die offene Architektur der Verkabelung sorgt dafür, dass zusätzliche Geräte problemlos angeschlossen werden können. Dies sichert dem Betreiber umfangreiche Steuerungsmöglichkeiten und eine individuelle Kontrolle über jede Leuchte. Mit DALI kann man die Leuchten und Versorgungsanlagen selbst dann orten, wenn die Anordnung der Trennwände und das Konzept der Raumentwicklung noch nicht bekannt sind. Die Feinabstimmung der Installation kann viel später durch eine einfache Zuordnung von spezifischen Belastungen an getrennte Gruppen und Steuerungsprogramme erfolgen. Jede Leuchte kann an mehrere Gruppen angeschlossen werden und bei verschiedenen Werten der Lichtintensität arbeiten.
Aufbau des SystemsJede Gruppe erfordert eine separate Steuerschaltung und Steuereinheit.Eine Steuerungseinheit - mehrere Gruppen. Die europäischen Hersteller der Versorgungssysteme konzentrieren sich auf das DALI-Protokoll, Verzicht auf Protokoll/ Schnittstelle 1-10V.
Die offene SystemarchitekturNicht zutreffendMit dem digitalen Steuerungsprotokollen sind folgende Maßnahmen möglich: Kommunikation der Steuerungsgeräte für Beleuchtungssysteme mit sehr anspruchsvollen Systemen einschließlich Sensorsystemen und Bedienelementen. Eine einfache Erweiterung um weitere Komponenten wie: Kontrollleisten, Überwachungsgeräte (mögliche Berichte, Visualisierungen) - alle Automatik (Bewegungsmelder, etc.)
Zweiwegkommunikation Nicht zutreffendDie Netzwerk-Anschlüsse empfangen nicht nur Signale, sie senden auch Signale, wobei sie ihren Staus und etwaige Fehlfunkionen anzeigen. Eine Eigenschaft von DALI ist die Möglichkeit der Zweiwegkommunikation. Jedem Gerät wie Leuchte, Sensor, Panel ist eine eindeutige Adresse zugewiesen, so dass bei einer Störung reicht es, eine Komponente auszutauschen und an eine passende Gruppe zuzuweisen.

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