background image

 

Politechnika Lubelska 

 

Wydział Elektrotechniki i Informatyki 

 

Katedra Sieci Elektrycznych i Zabezpieczeń 

 

 

 

 

 

Laboratorium Instalacji i Oświetlenia Elektrycznego 

 

 

 

 

Ćwiczenie nr 4 b 

STEROWANIE OŚWIETLENIEM 

 

background image

 

2

 

Spis treści: 
 
1. Wstęp 

3

2. 

Metody sterowania oświetleniem 3

3. Elektroniczne 

układy zasilające EUZ jako elementy pośredniczące 

w sterowaniu oświetleniem 4

4. 

Porównanie parametrów elektrycznych źródeł  światła i ich zdolności do 
zastosowania w systemach sterowania 

5

5. Rodzaje 

sygnałów sterujących 6

5.1. Sterowanie 

sygnałem analogowym 1-10 V   

6

5.2. Sterowanie 

sygnałem cyfrowym 

8

5.2.1. Cyfrowy sygnał DSI (Digital Serial Interface) 

9

5.2.2. Cyfrowy sygnał DALI (Digital Addressable Lighting Interface) 

9

6. Systemy 

sterowania analogowego 

10

6.1. 

System sterowania analogowego DIM IRM firmy OSRAM 

11

6.2. 

Systemy sterowania ręcznego 12

6.3. Systemy 

stałej regulacji światła 13

7. 

Systemy sterowania cyfrowego 

13

7.1.  Cyfrowy system sterowania oświetleniem z wykorzystaniem światła 

dziennego Luxmate Basic Daylight firmy Luxmate 

14

7.2.  Cyfrowy system modułowego sterowania oświetleniem modularDim firmy 

Tridonic 16

7.3. 

Cyfrowy system sterowania oświetleniem DALI 

18

7.3.1.  System sterowania DALI firmy Osram 

22

7.3.2.  System comfortDIM oparty na technologii DALI firmy Tridonic   

23

7.4. System 

zarządzania budynkiem Insatbus EIB   

25

7.5. 

Cyfrowe systemy sterowania PLC   

29

7.5.1.  System PowerNet EIB 

29

7.5.2. System sterowania oświetleniem przez linię zasilającą 230V Luxmate 

Powerline firmy Luxmate 

29

8. 

Opis stanowiska laboratoryjnego 

31

8.1. 

System sterowania DALI 

36

8.1.1.  Opis programu komputerowego winDIM 4.0 

37

8.2. 

System sterowania DSI 

44

9. Przebieg 

ćwiczenia 44

9.1. 

Sterowanie w systemie DSI 

44

9.2. 

Sterowanie w systemie DALI 

45

10. Literatura 

46

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

3

 
1. Wstęp 
 
Zadaniem systemu sterowania oświetleniem jest kontrolowanie i zarządzanie pracą 
elektrycznych 

źródeł 

światła. Dzięki zastosowaniu takiego systemu możemy  

w znacznym stopniu ograniczyć ilość pobieranej przez instalację  oświetleniową energii 
elektrycznej oraz uprościć obsługę, a więc zwiększyć komfort osób korzystających  
z oświetlenia. Zmiejszenie ilości pobieranej energii uzyskuje się dzięki wykorzystaniu 
docierającego do oświetlanych pomieszczeń naturalnego światła dziennego. Wzrost komfortu 
użytkowania wynika natomiast z możliwości automatycznej pracy źródeł  światła 
współpracujących z takim systemem.  
 
2. Metody sterowania oświetleniem [3] 
 
Sterowanie oświetleniem można podzielić na pięć metod: 
- manualne sterowanie lokalne; 
- łączniki czasowe; 
- detekcja obecności; 
- poziom oświetlenia; 
- sceny oświetleniowe. 
 
Manualne sterowanie lokalne – polega na tym, że oświetlenie sterowane jest za pomocą 
ściemniaczy i lokalnych łączników. Elementy te mogą być uruchamiane bezpośrednio lub za 
pomocą pilota (podczerwień lub ultradźwięki). Tego rodzaju sterowanie w dużych 
pomieszczeniach powinno się odbywać grupowo, a oprawy sterowane tym samym 
łącznikiem/ściemniaczem powinny oświetlać obszar o stałym współczynniku światła dziennego. 
 
Łączniki czasowe – sterowanie oświetleniem za pomocą tego rodzaju elementów polega na 
pracy opraw w dokładnie określonych przedziałach czasu. Przykładem zastosowania tego 
rozwiązania może być biuro, w którym oświetlenie jest włączane automatycznie kilka minut 
przed rozpoczęciem pracy i wyłączane niewielkim odstępie czasu po zakończeniu pracy. 
 
Detekcja obecności – taka metoda sterowania polega na automatycznym załączeniu opraw 
oświetleniowych w sytuacji, gdy użytkownik znajdzie się w obszarze objętym działaniem 
czujnika obecności. Oświetlenie zostaje załączone na określony przedział czasu. Detektory 
obecności reagują na ruch ciepłego ciała znajdującego się w ich polu widzenia. Są to detektory 
typu PIR „pasywna podczerwień”, a zasięg ich działania wynosi około 10 m. Gdy wymagana jest 
reakcja czujnika na ruch w obszarze do 50 m stosowane są detektory mikrofalowe, które 
wykorzystują powstający w promieniowaniu odbitym od ciała będącego w ruchu efekt Dopplera. 
Współpraca detektora obecności  
z fotokomórką zapewnia załączenie się światła w przypadku, gdy poziom światła dziennego jest 
mniejszy od wcześniej ustalonej wartości

 

Poziom oświetlenia – posługiwanie się tym czynnikiem w sterowaniu oświetleniem znajduje 
zastosowanie w pomieszczeniach z wyraźnym udziałem  światła dziennego. Pomiar poziomu 
oświetlenia jest wykonywany za pomocą fotokomórki umieszczonej na suficie lub w oprawie 
oświetleniowej. Jeżeli  światło dzienne zapewnia wymagany poziom oświetlenia, wówczas 
oprawy są automatycznie wyłączane. W przypadku, gdy natężenie światła dziennego zmniejsza 
się następuje załączenie opraw 

 

i automatyczne zwiększanie poziomu światła sztucznego proporcjonalnie do zmniejszającego się 

background image

 

4

światła dziennego, w celu utrzymania stałego poziomu oświetlenia umożliwiającego komfortową 
pracę. Dzięki płynnej regulacji światła sztucznego zmiany te są niezauważalne. 

 

Sceny oświetleniowe – taka metoda sterowania oświetleniem wykorzystywana jest 

 

w pomieszczeniach wielofunkcyjnych (np.: restauracje, sale konferencyjne, hotele itp.), gdzie 
oświetlenie ma spełniać określoną rolę w zależności od aktualnie wykonywanych czynności. 
Element sterujący umożliwia zaprogramowanie i przywoływanie funkcji indywidualnych opraw i 
sterowanie  żaluzjami. Przykładem zastosowania tej metody może być biuro, gdzie sceny 
dopasowane są do odpowiednio wykonywanych czynności np.: praca przy komputerze, 
przyjmowanie klientów, prezentacja slajdów na rzutniku itp. 
 
3.Elektroniczne układy zasilające (EUZ) jako elementy pośredniczące  
w sterowaniu oświetleniem [4, 13] 
 
Podział EUZ (elektronicznych układów zasilających): 
-  Stateczniki elektroniczne; 
-  Transformatory elektroniczne; 
-  Konwertery LED; 
-  Ściemniacze fazowe. 
 
Stateczniki elektroniczne – przeznaczone do zasilania oraz sterowania strumieniem świetlnym 
świetlówek liniowych i kompaktowych niezintegrowanych. Świetlówka zasilana jest napięciem 
o wysokiej częstotliwości rzędu 30-40 kHz w wyniku czego uzyskuje się wyższą skuteczność 
świetlną (w porównaniu ze współpracą ze statecznikiem magnetycznym), obniżenie mocy, 
wzrost trwałości o około 50% w wyniku zmniejszenia obciążenia elektrod, zapłon bez migania. 
 
Podział stateczników elektronicznych: 
a)  Stateczniki bez regulacji strumienia świetlnego 

φ

- realizujące zimny zapłon; 
- realizujące gorący zapłon (typu Multiwatt); 
b)   Stateczniki z regulacją strumienia świetlnego 

φ

-  sterowane analogowo 1-10 V; 
-  sterowane cyfrowo. 
 
W systemach sterowania oświetleniem stosowane są stateczniki z regulacją strumienia 
świetlnego. 
 
Transformatory elektroniczne – przeznaczone do zasilania i sterowania strumieniem 
świetlnym żarówek halogenowych niskonapięciowych 12V.  
 
Konwertery LED - przeznaczone są do zasilania i sterowania modułami LED. Umożliwiają 
kontrolę natężenia  światła od 1% do 100% strumienia świetlnego, zmiana natężenia  światła 
jednobarwnych modułów LED, zmiana barw światła modułów wykonanych techniką RGB (Red, 
Green, Blue). 
 
Ściemniacze fazowe – przeznaczone do zasilania i sterowania 

 strumieniem 

świetlnym 

żarówek tradycyjnych i halogenowych o napięciu 230V. 
 
 

background image

 

5

4.

 

Porównanie parametrów elektrycznych źródeł światła i ich zdolności do zastosowania w 

systemach sterowania [3, 5, 8] 

 

Tabl. 4.1.Parametry elektrycznych źródeł światła. 

Źródło światła 

Skuteczność 

świetlna 

[lm/W] 

Czas załączenia 

[s] 

Współczynnik 

oddawania barw 

a

R

 

Luminancja 

[cd/

2

cm

Trwałość 

[h] 

Żarówka tradycyjna 

8-20 

0,01-0,04 

100 

2000 

1000 

Żarówka halogenowa 

20-35 

0,01-0,04 

100 

2000 

2000-5000 

Świetlówka liniowa 

30-95 

2-4 

50-95 

0,4-1,5 

2000-15000 

Świetlówka kompaktowa 

50-90 

85-98 

2,1-7 

8000-12000 

Lampa rtęciowa 

wysokoprężna 

30-60 

Kilkadziesiąt; 

pełna skuteczność 

po 1-4 minut 

33-60 do 

1600 

10000-20000

Lampa sodowa 

wysokoprężna 

80-140 

kilka; 

pełna skuteczność 

po 5-7 minut 

20-75 300-550 

10000-24000

Lampa 

metalohalogenkowa 

62-115 

Pełna skuteczność 

po 2-4 minut 

60-95 500-700 

3000-12000 

 
Na podstawie parametrów zawartych w Tab. 4.1. można stwierdzić, że: 
- lampy wyładowcze nie powinny współpracować z czujnikami ruchu ze względu na zwłokę 

czasową potrzebną do ponownego zapłonu ciepłej lampy; 

-  lampy sodowe nie powinny być stosowane w miejscach gdzie wymagane jest dobre oddawanie 

barw; 

- do  współpracy z czujnikami ruchu najlepiej przystosowane są  żarówki tradycyjne 

 

i halogenowe charakteryzujące się krótkim czasem załączania. 

 

Tabl.4.2. Użyteczność elektrycznych źródeł światła w systemach sterowania oświetlenie 

Źródło światła 

Układ stabilizacyjno- -

zapłonowy 

Regulacja strumienia 

świetlnego 

Duża częstotliwość 

załączania 

Żarówka tradycyjna 

Nie ma 

*** 

*** 

Żarówka halogenowa 

Nie ma 

*** 

*** 

Statecznik indukcyjny 

+zapłonnik tlący 

* ** 

Statecznik indukcyjny 

+zapłonnik elektroniczny 

* *** 

Statecznik elektroniczny z 

zimnym zapłonem 

* * 

Statecznik elektroniczny z 

ciepłym zapłonem 

* *** 

Świetlówka 

Statecznik elektroniczny z 

regulacją 

*** *** 

Lampa sodowa 

wysokoprężna 

Jest **  * 

Lampa 

metalohalogenkowa 

jest **  * 

*** stosowane, ** mniej stosowane, * nie stosowane 
 

background image

 

6

5. Rodzaje sygnałów sterujących 
Sygnały sterujące można podzielić na: 
- sygnał analogowy; 
- sygnał cyfrowy. 

 

5.1. Sterowanie sygnałem analogowym 1-10 V  [3, 8] 
 
Sterowanie następuje poprzez bezzakłóceniowy sygnał prądu stałego o napięciu 10 V 
(maksymalny strumień  świetlny: przewód sterujący odłączony) do 1 V (minimalny strumień 
świetlny: przewód sterujący zwarty). 
 
Właściwości linii sterowniczej 1-10 V: 
-  niskie napięcie przewodu sterującego; 
-  maksymalne natężenie prądu sterowania wynosi 0,6 mA na statecznik elektroniczny; 
-  źródła światła zasilane z różnych faz mogą być regulowane przez to samo urządzenie sterujące. 
 
Krzywe charakterystyczne sterowania linii sterowniczej 1-10 V: 
 

 

 

Rys. 5.1. Zależność strumienia świetlnego od napięcia sterowania 

( )

St

U

f

=

φ

 linii 1-10 V 

 

background image

 

7

 

Rys. 5.2. Zależność prądu sterowania od napięcia sterowania 

( )

St

St

U

f

I

=

 linii 1-10 V 

 

Wymagania: 
-  maksymalna dopuszczalna długość przewodów 300 m; 
-  zalecany przekrój przewodów miedzianych 1,5 

2

mm 

-  wszystkie przewody łączące elementy systemu muszą być przystosowane do napięcia 

sieciowego 230 V; 

-  należy bezwzględnie wykluczyć zamianę biegunowości „+” i „-” przewodów sterujących, gdyż 

zamiana taka uniemożliwia osiągnięcie pełnego poziomu wysterowania; 

-  obwody prądu głównego i pomocniczego mogą być ułożone wspólnie. 
 
5.2. Sterowanie sygnałem cyfrowym [3, 13, 14] 
 
Technologia cyfrowa daje możliwość regulacji oświetlenia za pomocą wolnego od zakłóceń 
sygnału cyfrowego przesyłanego między urządzeniami sterującymi,  
a elementami regulującymi EUZ za pośrednictwem dwużyłowej linii sterującej. Linia ta  
w przeciwieństwie do linii sterującej stosowanej w technologii analogowej nie posiada 
polarności, dzięki czemu nie ma możliwości błędnego podłączenia w czasie montażu. Inną 
istotną cechą sterowania cyfrowego jest sposób realizacji dwóch zasadniczych zadań układów 
sterowania oświetleniem tj. włączania/wyłączania i regulacji strumienia świetlnego. W 
technologii cyfrowej obie te funkcje są ze sobą zintegrowane 

 

i wykonywane za pomocą interfejsu, więc nie ma potrzeby przerywania obwodu zasilającego 
źródło  światła w celu jego wyłączenia (jak ma to miejsce w przypadku sterowania sygnałem 
analogowym). 
 

 
 

background image

 

8

1-10 V

L

N

1-10V

Statecznik

 

Rys. 5.3. Sterowanie analogowe 

 

DALI

DALI

L
N

Statecznik

 

Rys. 5.4. Sterowanie cyfrowe DALI 

 

Zalety sterowania cyfrowego: 
-  możliwość regulacji oświetlenia za pomocą przycisku, pilota, panelu dotykowego, komputera 

osobistego, czujnika światła, zespolonego czujnika światła i ruchu; 

-  programowanie systemu oświetlenia odbywa się za pomocą klawiszy, programatora lub 

komputera; 

-  sygnał cyfrowy jest bardziej odporny na zakłócenia niż sygnał analogowy; 
-  dwukierunkowa łączność polegająca na przekazywaniu informacji od sterownika do elementu 

regulującego EUZ i od elementu regulującego do sterownika; przekazywane informacje 
dotyczą awarii w systemie, stanu wysterowania, czasu świecenia źródła itp. (DALI); 

-  konfiguracja systemu poprzez dowolne programowanie; każdy element regulujący posiada 

swój indywidualny adres, dzięki któremu można dowolnie przypisywać dany element 
regulujący do grup oświetleniowych bez ingerencji w połączenia elektryczne (DALI). 

 

W cyfrowym sterowaniu oświetleniem wykorzystuje się dwa rodzaje sygnałów sterujących tj. 
sygnał DSI i sygnał DALI. 
 
5.2.1. Cyfrowy sygnał DSI (Digital Serial Interface) 
  
Cyfrowy sygnał DSI jest używany do komunikacji pomiędzy modułami sterującymi DSI,  
a cyfrowo ściemniającymi urządzeniami regulującymi DSI. 
 

 

background image

 

9

4 bity STOP

1 bajt ( 8 bitów ) danych

1 bit START

Bit

 

Rys. 5.5. Struktura sygnału DSI 

 

Właściwości linii sterowniczej DSI: 
-  wolne od polarności przewody sterujące; 
-  prosta instalacja przy użyciu 5 żyłowego przewodu (2-żyłowa linia DSI, 

 

 3-żyłowa linia zasilająca oprawę); 

-  wszystkie oprawy otrzymują dokładnie taki sam wolny od zakłóceń sygnał cyfrowy, dzięki 

czemu strumień świetlny wszystkich opraw zmienia się jednakowo; 

-  ignorowanie niepoprawnych sygnałów sterujących, a w przypadku przerwania linii sterującej 

praca opraw przy ostatnio zapamiętanym poziomie wysterowania.  

 
5.2.2. Cyfrowy sygnał DALI (Digital Addressable Lighting Interface) 
 
Cyfrowy sygnał DALI jest nowoczesnym protokołem umożliwiającym oprócz regulacji 
natężenia strumienia świetlnego źródła światła także indywidualne adresowanie opraw. 
 

2 bity STOP

1 bajt danych

1 bajt adresu

1 bit START

1 bit wyboru

6 bitów adresu

1 bit adresu

grup

 

Rys. 5.6. Struktura sygnału DALI. Operacja ustawiania (19 bitów) 

 
 
 
 

background image

 

10

2 bity STOP

1 bajt danych

1 bit start

Bit

 

Rys. 5.7. Sygnał przetwarzający (11 bitów) 

 
Właściwości linii sterowniczej DALI: 
-  maksymalna długość pojedynczej linii 300 m (przy przekroju 1,5

2

mm ); 

-  dwużyłowa linia sterownicza o izolacji podstawowej; 
-  efektywny transfer danych 1200 bitów/s, co umożliwia wolne od zakłóceń operacje 

w systemie; 

-  dozwolone prowadzenie linii zasilającej i sterowniczej w tym samym przewodzie; 
-  napięcie interfejsu DALI 16 V DC (9,5-22,5)V; 
-  maksymalny spadek napięcia między dwoma najbardziej oddalonymi elementami 2V; 
-  maksymalne natężenie prądu 250 mA; każdy odbiornik podłączony do interfejsu może 

pobierać max 2mA. 

 
 
6. Systemy sterowania analogowego [3, 8] 
 
W analogowych systemach sterowania oświetleniem elektroniczne układy zasilające (np.: 
stateczniki,  ściemniacze fazowe itp.) łączy się z elementami sterującymi za pomocą linii 
sterowniczej prądu stałego 1-10V. Do grupy elementów sterujących można zaliczyć takie 
urządzenia jak: sterowniki ręczne(przyciski), sterowniki na podczerwień (umożliwiające 
sterowanie za pomocą pilota i przycisku), czujniki światła, czujniki ruchu oraz czujniki światła 
i ruchu zespolone w jednym elemencie sterującym. Technologia analogowa pozwala także na 
wykorzystanie światła dziennego (naturalnego) jako uzupełnienie światła elektrycznego poprzez 
zastosowanie czujników światła. 
 
6.1. System sterowania analogowego DIM IRM firmy OSRAM 
 
System ten pozwala na regulację strumienia świetlnego  świetlówek,  żarówek halogenowych 
niskonapięciowych (12V), żarówek tradycyjnych i halogenowych zasilanych napięciem 
sieciowym (230V). 
 
Składniki systemu DIM IRM: 
-  moduł DIM IRM służący do włączania/wyłączania i ściemniania  źródeł  światła za pomocą 

sygnału 1-10V; 

-  nadajnik zdalnego sterowania DIM BEAMIT; 
-  czujnik IR podczerwieni DIM IRE. 
 
Sposoby sterowania w systemie DIM IRM: 

a) 

sterowanie przyciskami (obsługa z wielu miejsc);

 

 

background image

 

11

DIM IRM

EUZ

EUZ

OPRAWY

OŚWIETL.

PRZYCISKI

 

Rys. 6.1. Sterowanie przyciskami w systemie DIM IRM (obsługa z wielu miejsc) 

 
b)  zdalne sterowanie + sterowanie przyciskami (instalacja jednokanałowa); 

 

DIM IRM

EUZ

EUZ

DIM IRE

PRZYCISKI

OPRAWY

OŚWIETL.

DIM BEAMIT

PILOT

 

Rys. 6.2. Zdalne sterowanie i sterowanie przyciskami w systemie DIM IRM (instalacja jednokanałowa) 

 
 
c) sterowanie przy użyciu czujnika DIM IRE (max 3 kanały oświetleniowe). 
 

DIM IRM

DIM IRM

DIM IRM

EUZ

EUZ

EUZ

DIM IRE

CZUJNIK

max 5 m

OPRAWY

OŚWIETL.

 

Rys. 6.3. Sterowanie za pomocą czujnika światła DIM IRE max 3 kanałami oświetleniowymi 

 

Przy więcej niż 3 kanałach oświetleniowych konieczna jest instalacja kolejnego czujnika IR DIM 
IRE. 

 

6.2. Systemy sterowania ręcznego (obsługa z 1 miejsca) 
 
a)  za pomocą potencjometru; 

background image

 

12

L N PE

+

-

Statecznik

elektroniczny

regulowany

Świetlówka

wł/wył

 

Rys. 6.4. Sterowanie świetlówką za pomocą potencjometru 

 

b)  za pomocą sterownika ręcznego. 

 

 

L

N

PE

+

-

Statecznik

elektroniczny

regulowany

Świetlówka

DIM MCU

sterownik

ręczny

+

-

 

Rys. 6.5. Sterowanie świetlówką za pomocą sterownika ręcznego 

 

6.3. Systemy stałej regulacji światła 
 
Systemy sterowania analogowego pozwalają na zastosowanie czujników światła, co umożliwia 
wykorzystanie  światła dziennego jako dopełniającego do elektrycznego. Są to proste czujniki 
światła umożliwiające wysterowanie maksymalnie 5 (czujnik DIM PICO) do maksymalnie 100 
(czujnik DIM MICO) stateczników elektronicznych. Czujniki te stosuje się między innymi do 
regulacji strumienia świetlnego źródeł światła pracujących jako oświetlenie miejscowe (np.: nad 
biurkami, stanowiskami pracy). Montuje się je bezpośrednio na oprawie świetlówki (DIM PICO) 
lub na suficie nad powierzchnią odniesienia, tak, aby padało na czujnik światło odbijane 
składające się ze światła dziennego i sztucznego. Możliwe jest też zastosowanie czujników 
światła i ruchu (DIM MULTI, DIM MULTI 2), dzięki którym oświetlenie może być regulowane 
w zależności od ilości światła dziennego i automatycznie wyłączane, gdy w pomieszczeniu nie 
ma osób. 
 
7. Systemy sterowania cyfrowego 
 
Technologia cyfrowego sterowania oświetleniem daje użytkownikowi wiele więcej możliwości 
niż analogowe systemy sterowania. Montaż instalacji jest znacznie prostszy dzięki temu, że linia 
sterownicza nie posiada polarności, a także, dlatego że nie ma konieczności grupowania opraw 
na tym etapie (DALI). System cyfrowy może bez żadnych przeszkód współpracować z bardziej 
rozbudowanymi systemami zarządzania budynkiem (EIB, LON), poprzez połączenie za pomocą 
odpowiedniego konwertera. Cyfrowa regulacja strumienia świetlnego  źródeł  światła zapewnia 
użytkownikowi komfortowe warunki pracy i gwarantuje, że zmiany natężenia  światła będą 
niezauważalne. Jest to możliwe dzięki temu, że sterowane cyfrowo elektroniczne układy 
zasilające posiadają logarytmiczną krzywą przyciemniania.  
 

background image

 

13

CYFROWA WARTOŚĆ 
      ŚWIATŁA 

                  

 

 

                                                                            STRUMIEŃ ŚWIETLNY

φ

 [%] 

 

Rys. 7.1. Krzywe przyciemniania elementów sterowanych sygnałami cyfrowymi DSI  
i DALI 

 
7.1. Cyfrowy system sterowania oświetleniem z wykorzystaniem światła dziennego Luxmate 
Basic Daylight firmy Luxmate [6, 7] 
 
System oferowany jest w dwóch wersjach tj. Daylight DSI-TLC sterujący dwiema grupami 
opraw i DSI-TLE pozwalający kontrolować trzy grupy opraw (każda grupa maksymalnie po 100 
opraw oświetleniowych). Zastosowanie tego systemu pozwala na zaoszczędzenie nawet do 75% 
energii elektrycznej. Wszystko zależy od natężenia  światła dziennego. W zależności od 
warunków atmosferycznych do wnętrza pomieszczenia dociera mniej lub więcej  światła 
dziennego. Natężenie tego „darmowego” światła mierzy czujnik przymocowany do sufitu. 
Zwiększeniu natężenia  światła dziennego towarzyszy ściemnienie opraw znajdujących się w 
rzędzie najbliżej okna do poziomu 1% maksymalnej jasności. Jeżeli taki stan utrzymuje

 

się przez 

10

 

minut oprawy te zostają automatycznie wyłączone. Podobnie realizowane jest ściemnianie 

opraw w głębi pomieszczenia. Gdy zapada zmrok lub, gdy poziom natężenia światła dziennego 
ulega zmniejszeniu, system włącza oświetlenie sztuczne, którego udział zwiększa się w sposób 
zgodny z charakterystyką modułu sterującego. 
 

background image

 

14

EUZ

EUZ

EUZ

DSI-TLE moduł

sterujący

Przyciski

WŁ/WYŁ

AUTO/MANUAL

+

-

CZUJNIK

ŚWIATŁA

DZIENNEGO

ZASILANIE

230V

GRUPA 1 max

100 EUZ

GRUPA 2 max

100 EUZ

GRUPA 3 max

100 EUZ

 

Rys. 7.2. Schemat systemu Daylight DSI-TLE 

 
Każda z trzech linii oświetleniowych (grup) może się składać maksymalnie ze 100 opraw 
oświetleniowych wyposażonych w elektroniczne układy zasilające (stateczniki elektroniczne, 
ściemniacze fazowe do 1000 VA, transformatory elektroniczne). W trybie automatycznym 
moduł sterujący DSI-TLE automatycznie steruje za pomocą sygnału DSI trzema grupami 
oświetleniowymi w zależności od dostępnego światła dziennego. Poziom natężenia oświetlenia 
można w każdym momencie zmieniać za pomocą przycisków ściemniania. Po wyłączeniu 
i ponownym  włączeniu przywracane są pierwotnie zaprogramowane charakterystyki. 
W przypadku sterowania przyciskami wszystkie trzy grupy opraw są  ściemniane jednocześnie. 
Charakterystyki  
z wykorzystaniem, których realizowane jest sterowanie mogą być ustawiane indywidualnie dla 
każdej linii świetlnej. Przebieg tych charakterystyk ustala się w oparciu o zaprogramowanie 
dwóch punktów systemowych dla każdej linii. 
 

Linia 1

Linia 2

Linia 3

Punkt  syst. A

zmierzch

Punkt syst. B

Dzień

Noc

0 %

100 %

Oświetlenie

pomieszczenia

Światło

zewnętrzne

 

Rys. 7.3. Charakterystyka sterowania modułu DSI-TLE 

background image

 

15

 

Światło

sztuczne

Światło dzienne

Linia 1

Linia 2

Linia 3

80 %

90 %

100 %

500 lx

 

Rys. 7.4. Punkt systemowy A (minimalny udział światła dziennego) 

 

Linia 1

Linia 2

Linia 3

0 %

25 %

50 %

500 lx

św. sztuczne

światło dzienne

 

Rys. 7.5. Punkt systemowy B (max udział światła dziennego) 

 
System Daylight DSI-TLE pozwala na ograniczenie zużycia energii elektrycznej o 60%, a przy 
zastosowaniu czujnika ruchu i zegara sterującego o 75%. 
Zastosowanie systemu: 
-  sale szkolne; 
-  hale sportowe; 
-  pomieszczenia biurowe. 
 
7.2. Cyfrowy system modułowego sterowania oświetleniem modularDim firmy Tridonic [1, 
2, 14] 
 
System ten wykorzystuje cyfrową technologię DSI. 
 
Składniki systemu: 
-  moduł podstawowy modularDIM BASIC – pozwalający na kontrolę trzech grup 

oświetleniowych (linii oświetleniowych); 

background image

 

16

-  moduł scen modularDIM SC – pozwalający na ustawianie maksymalnie 4 scen 

oświetleniowych; 

-  moduł  światła dziennego modularDIM DM – umożliwiający sterowanie trzema liniami 

wyjściowymi modułu podstawowego BASIC w zależności od dostępnego światła dziennego; 

-  czujnik światła dziennego – montowany na suficie mierzy poziom światła „wchodzącego” do 

pomieszczenia przez okno. 

 

1

2

3

4

+

+

+

+

-

-

-

-

1

2

3

RAZEM

Linia 1

Linia 2

Linia 3

RAZEM

Przyciski do

regulacji

Przyciski scen

MODUŁ SCEN

MODUŁ

PODSTAW.

M.  światła
dziennego

CZUJNIK

ŚWIATŁA

DZIENNEGO

CZUJNIKI

RUCHU

EUZ

EUZ

EUZ

IX

IX

IX

Linia 1 max 100

EUZ

Linia 2 max 100

EUZ

Linia 3 max 100

EUZ

ZASILANIE

120-270 V

ZASILANIE

 

Rys. 7.6. Schemat systemu modularDIM 

 

Każda z trzech linii oświetleniowych może zawierać maksymalnie po 100 EUZ sterowanych 
sygnałem DSI. Linie te mogą być sterowane (regulacja strumienia świetlnego) indywidualnie 
(każda linia oddzielnie), lub razem (trzy linie jednocześnie) za pomocą przycisków połączonych 
z modułem podstawowym. W taki sam sposób tj. indywidualnie lub razem, linie oświetleniowe 
mogą być załączane na określony czas za pomocą czujników ruchu. System podstawowy stanowi 
moduł modularDim BASIC. Rozszerzenie systemu podstawowego o moduł scen pozwala na 
zaprogramowanie  
i wywoływanie maksymalnie 4 scen oświetleniowych, które mogą być realizowane przez oprawy 
oświetleniowe z każdej z trzech linii. System pozwala również na uzależnienie strumienia 

background image

 

17

świetlnego  źródeł  światła od dostępnego  światła dziennego. System pozwala na użycie 
standardowych przełączników do regulowania i przełączania, a dzięki równoległemu ich 
połączeniu możliwa jest obsługa z wielu miejsc. System może być zasilany napięciem od 120 V 
do 277V. 

 

Oszczędność energii elektrycznej dzięki systemowi modularDIM: 
-  sterowanie manualne (przełączniki) – do 25% oszczędności; 
-  sterowanie manualne i czujniki ruchu – do 50% oszczędności; 
-  sterowanie manualne i kontrola światła dziennego – do 60% oszczędności; 
-  sterowanie manualne, czujniki ruchu i kontrola światła dziennego – do 75% oszczędności.  
Typowe zastosowania systemu: 
-  biura; 
-  szkoły; 
-  hale sportowe; 
-  supermarkety; 
-  magazyny. 
 
7.3. Cyfrowy system sterowania oświetleniem DALI [9, 12, 13] 
 
DALI (Digital Addressable Lighting Interface), czyli Cyfrowy Adresowalny Interfejs 
Oświetleniowy jest międzynarodowym standardem do cyfrowego sterowania oświetleniem. 
Udział w procesie tworzenia tego systemu wszystkich większych  światowych producentów 
sprzętu oświetleniowego (Osram, Philips, Luxmate, Tridonic i inni) zapewnia kompatybilność 
z systemem elementów pochodzących od różnych producentów. 
 
Cechy systemu DALI: 
-  prosta instalacja linii regulujących (brak polarności, nie grupujemy opraw, 5 żyłowa linia: 2 

żyły DALI, 3 żyły zasilanie); 

-  inteligentny system – każdy element posiada następujące dane: indywidualny adres, 

przynależność do grupy/sceny; 

-  możliwa jest regulacja indywidualnych urządzeń (indywidualne adresowanie) i/lub regulacja 

grupowa (grupowe adresowanie); 

-  w każdej chwili dostępna jest równoczesna kontrola wszystkich zespołów; 
-  powracające z urządzeń regulujących sygnały z informacją o stanie lampy (np.: 

włączona/wyłączona, aktualna jasność, awaria), opcje raportu: wszystkie zespoły/grupa 
zespołów/pojedynczy zespół; 

-  automatyczne przeszukiwanie urządzeń regulujących; 
-  automatyczne i równoczesne przyciemnianie wszystkich zespołów należących do danej 

grupy/sceny; 

-  możliwość zaprogramowania ustawień domyślnych (np. w celu oszczędności energii można 

ustawić maksymalny dostępny strumień światła); 

-  nie ma potrzeby wyłączania głównej linii zasilającej (opcja włączania/wyłączania oprawy 

realizowana jest poprzez interfejs); 

-  programowalny czas przyciemniania- możliwe jest nastawienie szybkości zmian światła; 
-  w przypadku przerwy w transmisji danych ustalenie światła na stałym poziomie (ostatnio 

zapamiętanym) operacja awaryjna; 

-  pamięć scen oświetleniowych bez dodatkowych modułów; 
-  współpraca z elementami DSI oraz 1-10V za pomocą konwerterów; 
-  współpraca z systemem zarządzania budynku; 
-  możliwość sterowania żaluzjami, ekranami do rzutników; 

background image

 

18

-  łatwa konfiguracja systemu: zmiana scen oświetleniowych lub funkcji oświetlenia (grup) 

wymaga jedynie zmiany konfiguracji, a nie modyfikacji osprzętu; 

-  system może być w każdej chwili rozszerzany (należy pamiętać o wydajności zasilacza).  
 
Objętość systemu. 
Jeden moduł zasilający DALI może sterować: 
-  max 64 pojedyncze oprawy wyposażone w EUZ (pojedyncze adresy); 
-  max 16 grup; 
-  max 16 scen oświetleniowych. 
 
W systemie DALI każdy element EUZ posiada swój własny adres. Dzięki temu może się 
kontaktować indywidualnie, chociaż jest podłączony do linii sterującej DALI jak wszystkie inne 
elementy. Każdy z 64 elementów regulujących EUZ może być częścią maksymalnie 16 grup. 
Przypisywanie adresów indywidualnych i adresów grup jest wykonywane przez 
oprogramowanie, dzięki czemu konfiguracja systemu może być zmieniona bez modyfikacji 
elementów i części instalacji elektrycznej. 
 
Zabezpieczenie przed błędami w transmisji danych. 
Każdy bit danych jest transmitowany przez linię kontrolną jako dwa pół bity 

 

o innych (przeciwnych) stanach logiki. Taka forma transmisji określana jako dwufazowa jest 
używana praktyczne we wszystkich elementach sterowanych na podczerwień  
z powodu niezawodności. 

 

Sposoby połączenia czujników/przełączników z jednostką sterującą DALI: 
a)  połączenie bezpośrednie do jednostki sterującej przez oddzielne przewody; 
 

DALI

DALI

DALI

Jedn.

sterująca

PANELE

ZAŁĄCZAJĄCE

CZUJNIKI

 

Rys. 7.7. Bezpośrednie połączenie czujników/przełączników z jednostką sterującą przez oddzielne przewody w 

systemie DALI 

 
 
 
 
 
 
 

background image

 

19

b)  połączenie z jednostką sterującą przez linię DALI. 

 

DALI

DALI

DALI

Jedn.

sterująca

PANELE

ZAŁĄCZAJĄCE

CZUJNIKI

 

Rys. 7.8. Połączenie czujników/przełączników z jednostką sterującą przez linię DALI 

 

Współpraca systemu DALI z systemem zarządzania budynkiem: 
 
a) DALI jako samodzielny system; 
 

DALI

kontroler

EUZ

MAX 100 EUZ

PANEL

DOTYKOWY

CZUJNIK

ŚWIATŁA/

RUCHU

OBSZAR DALI

SYSTEM

ZARZĄDZANIA

BUDYNKIEM

 

Rys. 7.9. DALI jako samodzielny system 

 

Samodzielny system bez połączenia z systemem zarządzania budynkiem. Elementy EUZ i 
czujniki są połączone bezpośrednio z jednostką sterującą DALI. 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

20

b) DALI jako samodzielny podsystem; 
 

DALI

kontroler

EUZ

MAX 100 EUZ

PANEL

DOTYKOWY

CZUJNIK

ŚWIATŁA/

RUCHU

OBSZAR DALI

SYSTEM

ZARZĄDZANIA

BUDYNKIEM

Połączenie z

systemem

zarządzania

budynkiem np.

EIB

 

Rys. 7.10. Dali jako samodzielny podsystem 

 
Tylko najważniejsze informacje są wysyłane do systemu zarządzania budynkiem (stan awarii, 
centralne funkcje przełączania itp.). 
 
c)  DALI jako podsystem sterowany przez system zarządzania budynkiem. 

 

DALI

kontroler

EUZ

MAX 100 EUZ

PANEL

DOTYKOWY

CZUJNIK

ŚWIATŁA/

RUCHU

OBSZAR DALI

SYSTEM

ZARZĄDZANIA

BUDYNKIEM

EIB

DALI

 

Rys. 7.11. DALI jako podsystem sterowany przez system zarządzania budynkiem

 

 
Opcja wymaga zainstalowania konwertera (bramki EIB-DALI). Wszystkie elementy 

 

w pokoju lub w innych częściach budynku używają sygnału sterującego, identycznego jak 
system zarządzania budynkiem. Konwerter tłumaczy sygnał EIB na DALI 

 

i odwrotnie.

 

 
Przykład grupowania opraw oświetleniowych w pomieszczeniu przy użyciu systemu DALI. 
Grupa 1 – 2 lampy halogenowe wysokonapięciowe 230V – oświetlenie tablicy. 
Grupa 2 – 6 lamp świetlówek kompaktowych – oświetlenie boczne. 
Grupa 3 – 6 lamp żarówki halogenowe niskonapięciowe 12V – oświetlenie dekoracyjne. 
Grupa 4 – 8 lamp świetlówki liniowe – oświetlenie ogólne. 

background image

 

21

 

PANEL

STERUJĄCY

DALI

KONTROLER

GRUPA 1

GRUPA 2

GRUPA 3

GRUPA 4

 

Rys. 7.12. Przykład grupowania opraw oświetleniowych w pomieszczeniu przy użyciu systemu DALI 

 
7.3.1. System sterowania DALI firmy Osram [12] 
 
System ten jest oferowany w dwóch wersjach: 
a)  DALI BASIC, 
-  sterowanie 4 grupami; 
-  wywoływanie 4 scen oświetleniowych; 
-  3 grupy mogą być połączone z czujnikami światła dziennego i czujnikami ruchu. 
 
b)  DALI ADVANCED. 
-  sterowanie 16 grupami (8 grup do regulacji w zależności od oświetlenia dziennego  

i czujników ruchu); 

-  16 scen oświetleniowych; 
-  elementy sterujące połączone z jednostką centralną bezprzewodowo drogą radiową. 
 

background image

 

22

 

Rys. 7.13. Elementy systemu DALI Advanced firmy OSRAM 

 

7.3.2. System comfortDIM oparty na technologii DALI proponowany przez firmę Tridonic 
[1, 2, 13] 
 
System umożliwia kontrolę następujących źródeł światła: 
-  świetlówki liniowe; 
-  świetlówki kompaktowe niezintegrowane; 
-  żarówki halogenowe niskonapięciowe (12V); 
-  żarówki halogenowe 230V; 
-  żarówki tradycyjne; 
-  moduły LED; 
-  elementy sterowane sygnałem DSI. 
 
Sterowanie odbywa się za pomocą: 
-  modułu DALI GC – kontrola 2 grup DALI (funkcje włączanie/wyłączanie/  ściemnianie) za 

pomocą standardowych przełączników; 

-  modułu DALI SC – programowanie i wywoływanie 4 scen oświetleniowych; 
-  panelu dotykowego – ściemnianie i włączanie grup, programowanie i wywoływanie scen, 

adresowanie DALI; 

-  modułu DALI RD i pilota – sterowanie grupą, 2 sceny; 
-  oprogramowania komputerowego winDIM (komputer podłączony za pomocą modułu DALI 

SCI) – regulacja i włączanie 16 grup, 16 scen oświetleniowych, adresowanie DALI, funkcje 
zarządzania oświetleniem (czas pracy lampy). 

 

background image

 

23

PCA

PCA

Statecznik

elektroniczny

Statecznik

elektroniczny

Konwerter

zasilacz

Transformator

elektroniczny

Ściemniacz

fazowy

Konwerter

DSI

Moduł

przełączający

LED

TE

PHD

DALI

DSI

DALI

RM

DALI

GC

DALI

SC

PANEL

DOTYK.

DALI

RD

DALI

SCI

P C

Sterowanie

bezprzewodowe

oprogramowanie

winDIM

4 sceny

oświetleniowe

1

2

3

4

Kontrola 2 grup

wł/wył/reg

1

2

DALI

P S

Zasilacz

świetlówka

liniowa

świetlówka

kompaktowa

niezintegr.

moduł LED

żarówka

halogenowa 12V

żarówka

tradycyjna,

żarówka

halogenowa

230V

elementy

sterowane DSI

załączanie
elementów

np:  żaluzji

ZASILANIE

230V

 

Rys. 7.14. Schemat systemu sterowania comfortDIM opartego na technologii DALI 

 

background image

 

24

7.5. Cyfrowe systemy sterowania PLC  [10] 
 
PLC (Power Line Communication) jest technologią polegającą na przesyłaniu informacji przez 
przewody zasilające 230 V. 
Systemy PLC dzielimy na: 
-  szerokopasmowe (dostarczające Internet); 
-  wąskopasmowe (obejmujące wydzielone obszary instalacji za licznikiem, sterowanie 

oświetleniem, ogrzewaniem itp.). 

Transmitowanie cyfrowych danych poprzez przewody zasilające 230 V odbywa się przy użyciu 
modulacji amplitudowej. Sygnały sterujące (zawierające adresy urządzeń i polecenia) przesyłane 
są po przejściu napięcia przemiennego przez zero. 
 
7.5.1. System PowerNet EIB [10] 
 
System ten posiada identyczne funkcje jak klasyczny system Instabus EIB. Funkcje magistrali w 
systemie PowerNet pełni linia zasilająca. Sygnały sterujące transmitowane są na dwóch różnych 
częstotliwościach. Gdy urządzenie odbiorcze stwierdzi poprawność odebranego telegramu 
wysyła do nadawcy potwierdzenie odbioru, co powoduje koniec transmisji. Jeśli nadawca nie 
otrzyma potwierdzenia transmisja zostaje powtórzona. Przesłanie telegramu trwa około 130 ms, a 
prędkość transmisji wynosi 1200 bit/s. Wykorzystywane częstotliwości to 105,6 kHz (logiczne 
„0”), i 115,2 kHz (logiczne „1”). 
 
7.5.2. System sterowania oświetleniem przez linię zasilającą 230V Luxmate Powerline firmy 
Luxmate [7] 
 
System ten przeznaczony jest do stosowania w budynkach, w których przebudowa istniejącej 
instalacji jest zbyt kosztowna lub niemożliwa. Do transmisji sygnałów sterujących wykorzystuje 
się istniejącą w budynku sieć zasilającą 230/240V. 
Wymagania konieczne do prawidłowego działania systemu: 
-  każdy obszar (obwód) Powerline musi być oddzielony od linii zasilającej za pomocą      

modułu sprzęgającego; 

-  moduły sprzęgające należy instalować bezpośrednio za bezpiecznikami obwodu zasilającego; 
-  maksymalne obciążenie trójfazowego modułu sprzęgającego wynosi 16A na każdą fazę; 
-  moduł sprzęgający może sterować max 64 modułami Powerline; 
-  maksymalna długość przewodu między dwoma punktami obwodu Powerline zasilanego z 

jednego modułu sprzęgającego nie może przekroczyć 250 m; 

-  dopuszczalny przekrój przewodów 1,5-2,5

2

mm 

-  nie należy stosować przewodów ekranowanych; 
-  w przypadku używania kilku obwodów Powerline w jednej instalacji należy unikać 

równoległego układania obok siebie przewodów z różnych obwodów, aby zapobiec sprzężeniu 
skrośnemu; 

-  niedopuszczalne jest przyłączanie kilku modułów sprzęgających za pomocą jednego 

wielożyłowego przewodu w celu zasilenia kilku obwodów Powerline. 

 
System jest oparty na zasadzie transmitowania sygnałów komunikacji poprzez linię zasilającą. 
Wszystkie moduły komunikują się poprzez standardową sieć zasilającą 230/240V. Komunikacja 
pomiędzy modułami jest dwukierunkowa tzn., jeżeli moduł zaadresowany wykonał komendę 
wysyła odpowiedni sygnał powrotny. Miejscowe funkcje mogą być wywoływane przez panel 
sterujący z trzema nastawialnymi scenami oświetleniowymi lub przy użyciu konwencjonalnych 
włączników a-stabilnych połączonych z modułem ściemniania/wyłączania. Sygnał sterujący linią 

background image

 

25

Powerline jest za pomocą modułów LMP-DSI (zainstalowanych w oprawach) przetwarzany na 
sygnał DSI i doprowadzany np. do statecznika świetlówki. Trójfazowy moduł sprzęgający  
LMP-NK3 w celu ochrony obwodów Powerline przed zewnętrznymi zakłóceniami musi być 
instalowany w szafce rozdzielczej. Każdy moduł sprzęgający może zarządzać maksymalnie 64 
adresami w obwodzie Powerline. Ponadto moduł sprzęgający może być centralnie 
programowany i przełączany komendami przekazywanymi przez magistralę Luxmate. 
Maksymalnie 100 modułów sprzęgających może być połączonych w sieć i sterowane przez 
magistralę. Za pomocą odpowiednich modułów Luxmate Professional podłączonych do 
magistrali Luxmate można uzyskać dodatkowe funkcje (np.: sterowanie przy użyciu  światła 
dziennego, sterowanie żaluzjami itp.). 
 
Zakaz stosowania systemu: 
-  w miejscowych systemach sieci zasilającej o parametrach różnych od: (230V

± 10% , 

50Hz

± 10%); 

-  w przemysłowych systemach sieci zasilającej zawierającej urządzenia mocy, 

w których nie ma odpowiedniej ochrony przed zakłóceniami; 

-  w instalacjach zasilających elementy kontrolujące życie (szpitale), alarmy. 

 

LMP-NK3

moduł

sprzęgający

LM-EC

LM-BV

zasilacz

magistrali

centralna

jednostka progr.

i sterowania

Zasilanie 230 V

magistrala 15 V

3 * 16 A

oprawa

oświtleniowa
wolnostojąca

oprawa

oświetleniowa

panel sterujący

moduł do

sterowania

przyciskami

reflektory z
dekoderem

sygnału

EUZ

konwerter

Powerline-DSI

 

Rys. 7.18. Schemat systemu Powerline 

background image

 

26

8. Opis stanowiska laboratoryjnego 
 
Na stanowisku laboratoryjnym zamodelowane są dwa systemy sterowania oświetleniem: 
-  system sterowania oświetleniem przy użyciu cyfrowego sygnału DALI; 
-  system sterowania oświetleniem przy użyciu cyfrowego sygnału DSI. 
 
Stanowisko laboratoryjne składa się z dwóch części: 
-  płyty umieszczonej w pozycji pionowej na stole laboratoryjnym, do której przymocowane są 

urządzenia sterujące, model instalacji elektrycznej oraz rozdzielnica i część  źródeł  światła 
(świetlówka liniowa, świetlówka kompaktowa niezintegrowana i moduł LED RGB); 

-  płyty umieszczonej w pozycji poziomej nad stołem laboratoryjnym, do której przymocowane 

są pozostałe źródła światła (świetlówki liniowe, żarówki halogenowe i żarówki tradycyjne). 

 

1

2

3

 

Rys. 8.1. Widok płyty zawieszonej nad stołem laboratoryjnym (1- świetlówki liniowe, 2- żarówki halogenowe, 3- 
żarówki tradycyjne) 
 

Elementy umieszczone na płycie czołowej: 
1- 

rozdzielnica; 

2- 

listwa łączeniowa; 

3- 

puszki odgałęźne; 

4- 

statecznik elektroniczny do świetlówki liniowej PCA EXCEL DALI T26 2/18W; 

5- 

statecznik elektroniczny do świetlówki kompaktowej PCA EXCEL DALI 1/11-13W TCD; 

6- 

świetlówka kompaktowa niezintegrowana; 

7- 

transformator cyfrowy TE-L 230-245/12 V, 150VA; 

8- 

konwerter sygnału DALI/DSI; 

9- 

transformator K001 230/24 V, 10VA; 

10-  kontroler RGB LED C003, 8-24VDC do LED; 
11-  modół LED RGB 24V; 
12-  ściemniacz fazowy PHD 230/240V, 30-300W/40-300VA; 
13-  moduł łączący linię DALI z komputerem DALI SCI; 
14-  moduł sterujący włącznikami DSI-TD; 
15-  statecznik elektroniczny PC16A  001, 18W, DSI do świetlówki liniowej; 
16-  świetlówka liniowa; 
17-  wyłączniki astabilne pojedynczy i podwójny do sterowania systemem DSI; 
18-  wyłącznik przerywający linię DALI. 

background image

 

27

1

2

3

3

3

3

3

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

8

17

18

A1

A2

B1

B

2

C

1

C

2

D

1

D

2

 

Rys. 8.2. Widok płyty czołowej stanowiska 

 

background image

 

28

1

2

4

5

6

7

89

10

11

12

13

14

15

16

8

PE

N

L

DAL

I

DAL

I

L

N

PE

A1

A

2

B1

B2

C

1

C

2

D

1

D

2

 

Rys. 8.3. Schemat elektryczny stanowiska laboratoryjnego

 

background image

 

29

Instalacja elektryczna zasilająca urządzenia w systemie DALI wykonana jest przewodem 
miedzianym 5

×1,5mm

2

(3  żyły zasilające: L- brązowa, N- niebieska, PE- żółtozielona, 2 żyły 

sterujące DALI- czarne), a w systemie DSI przewodem 3

×1,5mm

2

(L- czarna, N- niebieska, PE- 

żółtozielona). Połączenia elementów rozdzielnicy wykonano przewodem o przekroju 4 mm

2

 

a

a

b

c

d

e

f

g

h

PE

N

L

PE

PE

N

N

L

L

L

DA

DA

W1

i

 

Rys. 8.4. Widok rozdzielnicy stanowiska laboratoryjnego 

 
Elementy składowe rozdzielnicy: 
a-  ochronniki przeciwprzepięciowe klasy C; 
b-  wyłącznik główny zasilania FR 312 FAEL 400V; 
c-  lampka sygnalizująca zasilanie stanowiska; 
d-  wyłącznik różnicowoprądowy I

N

=25A, I

N

=0,03A; 

e-  wyłącznik nadprądowy typ B10 zabezpieczający system DALI; 
f-  wyłącznik nadprądowy typ B10 zabezpieczający system DSI; 
g-  wyłącznik nadprądowy do zasilacza; 
h-  zasilacz DALI PS; 
i-  listwa łączeniowa; 
W- wyłącznik przerywający linię DALI.  
 
 

background image

 

30

ŚWIETLÓWKA 1

ŚWIETLÓWKA 2

A1 A2 B1 B2 C1 C2 D1 D2

 

Rys. 8.5. Połączania świetlówek liniowych ze statecznikiem 

 
Do zacisków B1 B2 oraz C1 C2 mogą być podłączone przewody o długości max 1m! 
 
8.1.  System sterowania DALI 
 
W systemie DALI sterujemy za pomocą programu komputerowego pięcioma rodzajami źródeł 
światła: 
-  świetlówka liniowa; 
-  świetlówka kompaktowa niezintegrowana; 
-  żarówka halogenowa 12V; 
-  żarówka tradycyjna; 
-  moduł LED RGB. 
 
Sterowanie odbywa się za pomocą cyfrowego sygnału przesyłanego linią sterowniczą do 
elektronicznych urządzeń zasilających (EUZ). Rodzaje EUZ zainstalowanych na stanowisku 
laboratoryjnym w systemie DALI: 
-  statecznik elektroniczny dwulampowy PCA EXCEL DALI T26 2/18W do zasilania 

świetlówek liniowych sterowany sygnałem DALI (4); 

-  statecznik elektroniczny jednolampowy PCA EXCEL DALI 1/11-13W TCD do zasilania 

świetlówki kompaktowej niezintegrowanej sterowany sygnałem DALI (5); 

-  transformator cyfrowy 230/12V do zasilania żarówek halogenowych niskonapięciowych 

sterowany sygnałem DSI (7) przyłączony do linii DALI za pomocą konwertera sygnału 
DALI/DSI (8); 

-  kontroler LED RGB (10) do modułu LED (11) sterowany sygnałem DALI zasilany 

z transformatora 230/24V (9); 

-  ściemniacz fazowy do zasilania żarówek tradycyjnych i halogenowych 230V sterowany 

sygnałem DSI (12) przyłączony do linii DALI za pomocą konwertera sygnału DALI/DSI (8). 

 
Linia sterująca podłączona jest do zasilacza DALI PS (h) umieszczonego w rozdzielnicy oraz do 
komputera za pomocą modułu DALI SCI (13). 
 
Stateczniki sterujące świetlówkami liniowymi (4) i świetlówką kompaktową niezintegrowaną (5) 
posiadają wbudowane wejście na czujnik natężenia  światła. Na stanowisku laboratoryjnym 
zastosowano czujnik SMART LS II. Jest on przymocowany do świetlówki liniowej i skierowany 
w dół tak, aby kontrolował natężenie oświetlenia stołu laboratoryjnego. 
 

background image

 

31

8.1.1. Opis programu komputerowego winDIM 4.0 
 
Program uruchamiamy klikając na ikonę umieszczoną na pulpicie. Na pasku skrótów pojawi się 
ikona programu. 
Aby wyświetlić panel sterowania należy nakierować kursor myszki na ikonę programu na pasku 
skrótów, a następnie, kliknąć  ją lewym przyciskiem. Aby można było sterować odpowiednią 
grupą urządzeń należy wcisnąć na panelu przycisk z numerem danej grupy (np. G1). Panel 
sterowania posiada trzy mini okna.  
 

 

Rys. 8.6. Widok panelu sterującego programu winDIM 4.0 

 
W oknie lewym umieszczony jest przycisk On/Off za pomocą, którego włączamy i wyłączamy 
źródła światła, oraz pole umożliwiające wybór sceny oświetleniowej (zmiana scen odbywa się za 
pomocą myszki lub klawiszy strzałek góra dół na klawiaturze. W oknie środkowym umieszczone 
są cztery przyciski. Dwa mniejsze umożliwiają załączenie źródeł na maksymalną lub minimalną 
wartość strumienia świetlnego. Dwa większe służą do płynnej regulacji natężenia strumienia 
świetlnego. W prawym oknie umieszczone są przyciski grup oświetleniowych G1

÷G16. 

Wciśnięcie takiego przycisku powoduje zaznaczenie go na kolor czarny i oznacza, że możemy 
wtedy sterować daną grupą źródeł światła. 
 
Aby dokonać ustawień programu należy kliknąć raz prawym przyciskiem myszki na ikonie na 
pasku skrótów. Z podręcznego menu, które się ukaże wybieramy opcję PROPERTIES. Otwiera 
się nam okno winDIM Properties  umożliwiające dokonanie wszystkich zmian w programie 
zarządzającym. Okno to posiada siedem zakładek. 
 
Zakładka 1 Serial Interface przedstawia użytkownikowi informacje o urządzeniach 
podłączonych do komputera oraz numer portu COM, do którego są one przyłączone. 
 

background image

 

32

 

Rys. 8.7. Widok zakładki Serial Interface 

 
Zakładka 2 Device Setup przedstawia liczbę wszystkich urządzeń przyłączonych do linii 
sterowniczej Dali. 
 

 

Rys. 8.8. Widok zakładki Device Setup

 

 
Dostępne są tu dwie opcje: 
-  Start Dali Bus Addressing Wizard, która umożliwia zaadresowanie urządzeń Dali 

przyłączonych do linii Dali; 

-  Send Dali Commands, która umożliwia wysyłanie podstawowych komend do urządzeń przez 

linię Dali. 

 
Zakładka 3 Group Setup umożliwia przyporządkowanie urządzeń do maksymalnie 16 grup 
oświetleniowych. 
 

background image

 

33

 

Rys. 8.9. Widok zakładki Group Setup 

 
 Zawiera ona trzy okna: 
-  okno lewe, w którym wyświetlone są dostępne w instalacji urządzenia Dali; 
-  okno środkowe, w którym wyświetlone są grupy oświetleniowe od 1 do 16; 
-  okno prawe, w którym umieszczamy wybrane przez nas urządzenia przyporządkowując je do 

danej grupy oświetleniowej. 

 
SPOSÓB PRZEPROWADZANIA USTAWIEŃ. 
Pojedynczym kliknięciem zaznaczamy numer grupy w środkowym oknie (np. grupa 1). 
Następnie w lewym oknie klikamy jednokrotnie lewym przyciskiem myszki na wybrane 
urządzenie i nie puszczając przycisku przeciągamy to urządzenie do okna prawego. Aby usunąć 
jakieś urządzenie z danej grupy zaznaczamy go w oknie prawym 

 

i wciskamy klawisz Delete
 
Zakładka 4 Scene Setup umożliwia ustawienie maksymalnie 16 scen oświetleniowych. 
 
Widoczne są dwa okna: 
-  okno lewe zawierające numery scen oświetleniowych od 1 do 16; 
-  okno prawe zawierające dostępne urządzenia przyłączone do linii Dali. 
Po prawej stronie okna wyświetlany jest suwak, którym regulujemy natężenie strumienia 
świetlnego poszczególnych urządzeń w zakresie 0

÷100 %. 

background image

 

34

 

Rys. 8.10. Widok zakładki Scene Setup 

 
SPOSÓB USTAWIANIA SCEN 
W lewym oknie wybieramy numer sceny (np. scena 1) klikając raz lewym przyciskiem myszki. 
W oknie prawym mamy wyświetlone dostępne urządzenia. Lewym przyciskiem myszki 
zaznaczamy pojedyncze urządzenie, a następnie za pomocą suwaka regulujemy procentową 
wartość natężenia strumienia świetlnego danego urządzenia. Po ustaleniu odpowiedniej wartości 
naciskamy przycisk Save aby zapamiętać ustawienia. Tę czynność przeprowadzamy kolejno dla 
każdego z urządzeń. 
Zakładka 5 Device Status wyświetla informacje o stanie urządzeń przyłączonych do linii Dali. 
Jeśli któreś z urządzeń nie działa (np. awaria lampy, przerwa w linii sterowniczej) to jest przy 
nim czerwone ostrzeżenie. 
 

 

Rys. 8.11. Widok zakładki Device Status 

 

Zakładka 6 User Interface umożliwia zmianę ustawień programu. 

background image

 

35

 

Rys. 8.12. Widok zakładki User Interface 

 

 Dostępne są tu następujące opcje: 
-  Light on command umożliwia wybór wartości natężenia strumienia świetlnego źródeł światła 

w chwili załączenia układu przez program (wartość min, max, lub wybrana scena 
oświetleniowa); 

-  Startup light level umożliwia wybór natężenia strumienia świetlnego żródeł po uruchomieniu 

programu (100%, 50%, 10%, 1%, scena); 

Shutdown light level umożliwia wybór natężenia strumienia świetlnego źródeł po wyłączeniu 
programu; 

-  Group names pozwala na wprowadzenie nazw grup oświetleniowych; 

 

Rys. 8.13. Widok zakładki Group Name Setup 

background image

 

36

 
-  Scene names pozwala na wprowadzenie nazw scen oświetleniowych 
 

 

Rys. 8.14. Widok zakładki Scene Name Setup 

 

Zakładka 7 Light over time umożliwia ustawienie natężenia strumienia świetlnego maksymalnie 
5 grup oświetleniowych w przedziale czasu od 30 s do 24h. Skalę czasu zmieniamy przez 
kliknięcie prawym przyciskiem myszki na osi x wykresu. Możemy wybrać jeden z dostępnych 
przedziałów czasu: 30s, 1min, 10min, 24h. 

 

 

Rys. 8.15. Widok zakładki wyboru czasu 

 
Wyznaczoną krzywą regulacji możemy zapisać klikając prawym przyciskiem myszki na 
wykresie i wybierając z podręcznego menu opcję  Save as file. Możliwe jest też wywoływanie

 

w późniejszym czasie zapisanych ustawień.

  

 

background image

 

37

 

Rys. 8.16. Widok zakładki Light over Time 

 

Wprowadzenie ustawień polega na wyborze grupy oświetleniowej i ustaleniu poprzez dwukrotne 
kliknięcie na wykresie punktów, w których dla danej godziny określona będzie procentowa 
wartość natężenia strumienia świetlnego. Funkcję aktywujemy klikając w okienku enable „Light 
over time” mode
 i zatwierdzamy przyciskiem OK. Po uaktywnieniu tej funkcji kliknięcie lewym 
przyciskiem myszki na ikonie programu na pasku skrótów powoduje, że zamiast panelu 
sterującego wyświetla się okno przedstawiające charakterystykę zmian natężenia strumienia 
świetlnego maksymalnie 5 wybranych grup oświetleniowych. 
 

 

Rys. 8.17. Widok panelu sterującego przy aktywnej funkcji Light over time 

 

background image

 

38

Po prawej stronie okna znajdują się przyciski grup od 1 do 5. Aby dana grupa oświetleniowa 
pracowała zgodnie z ustaloną charakterystyką, należy wcisnąć przycisk tej grupy (przycisk 
zaznaczy się na czarno). Aby rozpocząć proces automatycznego sterowania klikamy prawym 
przyciskiem myszki na wykresie i z podręcznego menu wybieramy opcję Run. W każdej chwili 
możemy zatrzymać przebieg automatycznego sterowania wybierając z podręcznego menu opcję 
Stop. Aby deaktywować funkcję Light over time należy wybrać opcję  Properties a następnie 
odznaczyć w okienku enable „Light over time” mode i wcisnąć przycisk OK.

 

 
8.2. System sterowania DSI 
 
W systemie DSI sterujemy za pomocą przycisków świetlówką liniową. W skład systemu 
wchodzą: 
-  statecznik elektroniczny jednolampowy do zasilania świetlówki liniowej sterowany sygnałem 

DSI (15); 

-  moduł sterujący wyłącznikami DSI-TD (14); 
-  wyłącznik astabilny podwójny i pojedynczy (17). 
 
9. Przebieg ćwiczenia 
 
9.1 Sterowanie w systemie DSI 
W układzie tym za pomocą wyłączników astabilnych możemy regulować natężenie strumienia 
świetlnego świetlówki liniowej. Aby załączyć/wyłączyć świetlówkę przyciskamy krótko jeden z 
klawiszy wyłącznika podwójnego. Klawiszami tymi możemy też regulować strumień  świetlny. 
Po ustaleniu wartości strumienia świetlnego przyciskamy na około 5 sekund klawisz wyłącznika 
pojedynczego w celu zapamiętania sceny oświetleniowej. Dzięki temu świetlówkę można 
załączyć na zapamiętany poziom strumienia świetlnego przyciskając krótko klawisz wyłącznika 
pojedynczego. 
 
9.2 Sterowanie w systemie DALI 
Uruchamiamy program komputerowy winDIM 4.0. W programie zapisane są ustawienia siedmiu 
grup oświetleniowych i dwunastu scen oświetleniowych. Aby skorzystać z tych ustawień na 
panelu sterującym programu wciskamy przyciski grup od G1 do G8 i wówczas możemy 
wywoływać poszczególne sceny oświetleniowe. 
 
Programowanie nowych grup i scen oświetleniowych. 
 
Po zapoznaniu się z działaniem systemu należy zgodnie z opisem programu wprowadzić 
ustawienia dla kilku grup oświetleniowych (wolne grupy od G8 do G16) oraz scen 
oświetleniowych (wolne sceny od 13 do 16). Następnie za pomocą panelu sterującego sprawdzić 
działanie nowych grup i scen oświetleniowych. 
 
Programowanie zmian strumienia świetlnego w funkcji czasu. 
 
Dla wybranej grupy oświetleniowej należy zaprogramować kilka zmian strumienia świetlnego w 
określonym przedziale czasu (np. 1min, 10min).  
 
Sterowanie w zależności od dostępnego światła dziennego. 
 
Na panelu sterującym programu włączamy drugą grupę (przyciskiem G2) i regulujemy jej 
strumień świetlny do wartości max. Następnie wyłączamy przyciskiem G2 tę grupę (świetlówka 

background image

 

39

świeci się dalej). Do statecznika 2 dołączamy czujnik smartDIM umieszczony na świetlówce 
liniowej systemu DSI. Za pomocą przycisków systemu DSI regulujemy strumień  świetlny 
świetlówki liniowej, symulując w ten sposób zmiany światła dziennego i obserwujemy reakcję 
świetlówki kompaktowej. 

 

10. Literatura 
 
[1]  FLASH – the magazine of TridonicAtco. 5/02 
[2]   FLASH – the magazine of TridonicAtco. 6/02 
[3]  Turlej Z.: Wybór systemu sterowania budynku. X Krajowa Konferencja Oświetleniowa 

Technika Świetlna 2001. Warszawa, PKO SEP 2001. 

[4] Wiśniewski A.: Sterowanie oświetleniem wnętrz. XI Krajowa Konferencja Oświetleniowa 

Technika świetlna 2002. Warszawa, PKO SEP 2002. 

Katalogi: 
[5]    Katalog podstawowych źródeł światła i osprzętu PHILIPS 2004/2005 
[6]   Katalog produktów ZUMTOBELSTAFF 2002/2003 
[7]   Katalog ZUMTOBELSTAFF System lighting 
[8]    Katalog Źródła światła – program produkcji 2003/2004 OSRAM 
Strony internetowe: 
[9]    www.dali-ag.org/ DALI manual of ZVEI Division Luminaires, DALI Activity Group 
[10]  www.EIB.pl 
[11]  www.eib.lodman.pl 
[12]  www.Osram.com/ DALI Technical Guide 
[13]  www.Tridonicatco.com/ comfortDIM 
[14]  www.Tridonicatco.com/ modularDIM