Приветствую вас, уважаемые читатели моего сайта elektrik-sam.info!
В процессе общения с заказчиками наметилась стабильная тенденция, что многие не до конца понимают, что такое управление освещением, и как его можно реализовать. Постараемся разобрать эту тему подробно, и внести ясность.
Что такое управление освещением? Это воздействие на управляющий элемент с целью включить, либо выключить исполнительное устройство.
Управляющий элемент у нас на физическом уровне — это клавиша выключателя, кнопка, датчик движения, реле времени, астротаймер и др. На программном уровне — это может быть виртуальная кнопка на экране компьютера, планшета, телефона, сенсорной панели управления и т.д.
Исполнительное устройство — это в частном случае обычный светильник, люстра, бра, LED-лента. Может быть одно, а может быть и несколько, объединенных в одну группу (например споты).
Т.е. резюмируем — мы на что-то нажимаем (физически или программно) и у нас включается, выключается, переключается, меняет яркость, либо световую сцену какой-то источник света, либо группа светильников.
Одноклавишный и двухклавишный выключатель
Самая применяемая и давно известная схема — это обычный одноклавишный или двухклавишный выключатель, который Вкл/Выкл светильник или группу светильников. Это всем вам хорошо известная классическая схема, которая уже очень давно применяется в наших квартирах.
Такая схема позволяет управлять освещением только из одного места, но в последнее время стабильно растет спрос на системы управления освещением из нескольких мест и это действительно удобно.
Тут можно выделить три решения:
- проходные и перекрестные выключатели;
- импульсные реле;
- программируемые реле и контроллеры.
Я в свое время написал целую книгу по управлению освещением из нескольких мест. В ней я подробно рассмотрел перечесленные выше способы, дал подробные схемы алгоритма их работы и подключения, описал преимущества и недостатки каждого из способов. Вы можете скачать эту книгу.
Давайте вкратце пройдем по каждому из этих трех способов.
Проходные выключатели
Управление освещением из двух, трех и N-мест на проходных и перекресных выключателях. Позволяет реализовать схему управления светильником или группой из двух и более мест.
В начале и в конце линии используются проходные выключатели (переключатели), а в середине схемы применяется перекрестный выключатель (если более трех мест включения, то перекрестных выключателей будет больше).
Можно еще реализовать схему управления двумя группами светильников из N-мест на двухклавишных проходных выключателях, но схема получается громоздкой, требует правильной закладки нескольких кабелей. Поскольку двухклавишных перекрестных выключателей не существует, приходится применять два пререкресный выключателя, каждый из которых занимает один подрозетник. Схема не удобна в использовании, к тому же у проходных выключателей нет фиксированного положения Вкл/Выкл. Не информативно, зато брутально и надежно!
Основное преимущество схем управления освещением из нескольких мест на проходных выключателях — это их относительная простота и надежность.
Неодстаток — нельзя реализовать сценарии освещения, автоматизировать, что-либо изменить через время, большой расход кабеля.
Импульсные реле
Импульсные реле являются отличной альтернативой проходным выключателям, дают возможность строить более сложные решения, автоматизировать, позволяют применить централизованное управление, когда при выходе из помещения свет гасится одной кнопкой (мастер-выключателем освещения).
При этом после нажатия кнопки мастер-выключателя можно, при необходимости, включать/отключать свет в любом помещении, поскольку контактор в этой схеме не используется, в отличие от схемы на обычных и проходных выключателях.
На каждую линию освещения (это может быть один светильник или группа) в электрощите устанавливается одно импульсное реле, к которому параллельно подключается любое количество кнопок управления.
Импульсное реле при подаче питающего напряжения на катушку переключает свои контакты из разомкнутого состояния в замкнутое и т.д.
Как видим, если схема на проходных выключателях очень сильно усложнялась при добавлении мест включения, то на имульсных реле просто добавляется любое количество кнопок, подключенных параллельно одним кабелем и все!
Импульсное реле занимает в щите один модуль, а если хотим управлять централизовано мастер-выключателем, тогда к каждому импульсному реле добавится еще по вспомогательному блоку, который занимает еще 0.5 модуля.
При использовании электронных импульсных реле, вспомогательные модули не требуются и мастер-выключатель подключается напрямую.
Резюме: схема управления освещением из нескольких мест на импульсных реле является более гибкой, по сравнению со схемами на проходных выключателях, и также надежна. Дает уже больше возможности по автоматизации. В случае выхода импульсного реле из строя его легко заменить на новый. К недостаткам можно отнести большую стоимость по сравнению с обычными схемами на выключателях и, поскольку все размещается внутри щита, нужен щит большого размера. Электромеханические реле имеют рычаг для принудительного ручного управления, но при это обладают некоторой шумностью.
Программируемые реле и контроллеры
В современных квартирах сегодня обычно организуют большое количество различных светильников. Например, верхний свет, различные подсветки, плинтусное (дежурное) освещение, различные бра, подсветки интерьера, RGB LED-ленты, подсветка в шкафах-купе и т.д.
Уже не достаточно просто включать/выключать все эти источники света. Довольно часто у заказчиков возникает потребность одновременно включить/выключить сразу несколько источников света. В зависимости от времени суток, рода занятий жильцов, нахождения людей в помещении, например основное освещение погасить, включить подсветку для комфортного просмотра ТВ, в холле включить дежурное освещение, по датчику движения включать основной свет. Т.е. необходимо организовать сценарии освещения!
Для решения этой задачи нам на помощь приходят программно управляемы устройства — реле и контроллеры.
Программируемый логический котроллер ПЛК — это устройство, имеющее свою программную оболочку, которая по написанной программе позволяет обработать сигналы со входов и передать полученный результат на выход ПЛК. Это миниатюрный компьютер.
Обычно выпускается в корпусе для установки на DIN-рейку, как правило, имеет несколько дискретных или аналоговых входов и выходов. Если нам не хватает количества входов/выходов на корпусе самого ПЛК, то можно подключить необходимое количество модулей ввода/вывода. Они подключаются по специальной адресной шине и обмениваются между собой по специальному протоколу (зависит от модели).
ПЛК и ПР позволяют нам реализовать любые алгоритмы и сценарии управления освещением! Ко входам подключаем необходимое количество кнопок, выключателей и т.д., к выходам светильники или группы светильников, которыми необходимо управлять.
Под разработанный алгоритм работы освещения пишется программа в специальной среде и закачивается в ПЛК. При этом, если вы захотите что-то со временем изменить, достаточно переписать только программу управления.
Резюме: ПР и ПЛК дают нам широкие возможности по автоматизации управления освещением, позволяют реализовать различные сценарии и многое другое. Они позволяют максимально раскрыть и реализовать все самые затейливые алгоритмы управления освещением, да и всеми инженерными системами дома в целом! Недостатком этого способа является высокая стоимость, сложность программирования, требования к качеству питания и большие размеры щита для установки.
Мы разобрали три основных способа управления освещением из нескольких мест. Проходные выключатели применяются сейчас редко, в основном для управления освещением лестниц между этажами дома, иногда в коридорах.
Чаще всего у меня заказывают проекты с управлением освещением на импульсных реле с мастер-выключателем, а более требовательные заказчики хотят все в своих квартирах автоматизировать и использовать множество сценариев освещения, поэтому выбирают третий способ на ПЛК.
Датчики движения, реле, таймеры
Еще одним способом управления освещением являются схемы с применением датчиков движения, таймеров, сумеречных реле, астротаймеров и др.
Датчики движения чаще устанавливают для управления уличным освещением, либо дома ночной подсветкой.
При обнаружении движения в секторе детектора датчика движения, его контакты замыкаются и подается питание на светильник. Когда движение прекращается, реле размыкается и светильник гаснет.
По похожей схеме работают сумеречные реле и астротаймеры, с той разницей, что управляющим элементом является реле. Возможны схемы с возможностью ручного управления, когда надо принудительно включить, либо наоборот отключить освещение.
При применении ПЛК датчики движения, астротаймеры и т.д. удобно вписывать в общие сценарии управления освещением.
Диммеры
Еще один способ управления освещением — это диммирование. Диммер — это светорегулятор освещения, регулирует яркость свечения.
Диммеры бывают разных типов, предназначены для регулирования яркости ламп накаливая, LED-светильников и RGB-лент.
Диммирование ламп накаливания сейчас уже почти не применяется, поскольку широко используется светодиодное освещение.
Поэтому интерес представляют диммеры LED-светильников и RGB-лент. Тема обширная, я ее постараюсь раскрыть в одной из следующих статей.
В связке с ПЛК на диммерах можно реализовать довольно интересные сценарии освещения.
Мы разобрали основные способы управления освещением, в том числе из нескольких мест, думаю, что теперь многие вопросы прояснились и сложились в единый пазл!
