智能照明系統(tǒng)在潔凈車間中應(yīng)用

根據(jù)潔凈車間的特殊結(jié)構(gòu)以及各潔凈室對照明光源的特殊要求，設(shè)計了一套智能照明控制系統(tǒng)。采用該控制系統(tǒng)可以有效的提高工作效率、節(jié)約能源、提高廠區(qū)安全、實(shí)現(xiàn)快速巡檢、遠(yuǎn)程操作、照明燈具故障預(yù)報等功能；具有良好的實(shí)用價值與經(jīng)濟(jì)價值

0　引言

　　微電子、生物制藥、手術(shù)醫(yī)療、精密儀器制造等企業(yè)所用的潔凈車間一般均由多個潔凈室組成，人員流動路線復(fù)雜，出入通道迂回；人員進(jìn)出潔凈車間時需要有自凈時間，耗時較長；潔凈車間大多為無窗廠房，加上各潔凈室對照明的特殊要求，所以潔凈車間的照明功率

較大；有些潔凈室具有保密要求，不希望無關(guān)人員進(jìn)入。目前，潔凈車間內(nèi)對照明的控制方式仍采用傳統(tǒng)的就地控制方法，也就是各照明單元由本地的開關(guān)進(jìn)行開、關(guān)控制。這就存在以下幾個不足：

　?。?）有些潔凈室需要有預(yù)開照明要求，傳統(tǒng)控制方法需要就地開照明后，然后等待，工作效率較低；

　?。?）人員進(jìn)、出潔凈車間時，不能預(yù)開、后關(guān)通道照明，對人員進(jìn)出帶來不便；

　?。?）根據(jù)安全、節(jié)能規(guī)范要求，值班人員需要在職工下班后對各潔凈室的照明關(guān)閉情況進(jìn)行巡檢，由于潔凈車間的特殊結(jié)構(gòu)、以及有些潔凈室的保密要求，這一巡檢過程不但耗時耗力，且不符合保密要求。

　　本文根據(jù)潔凈車間的特點(diǎn)和各潔凈房間對照明光源的不同要求，設(shè)計了一套基于遠(yuǎn)程的集中照明控制系統(tǒng)，解決了以上不足之處。

1　智能照明控制系統(tǒng)構(gòu)成原理

智能照明控制系統(tǒng)的原理框圖如圖 1 所示。通過該控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對潔凈車間內(nèi)的所有照明設(shè)施實(shí)現(xiàn)如下控制：

?。?）照明集中控制臺通過鍵盤輸入開、關(guān)指令，并通過 RS485通訊線傳送給各照明控制終端，各照明控制終端通過繼電器對照明燈具實(shí)現(xiàn)開、關(guān)控制，并將燈具的開、關(guān)的狀態(tài)返回給照明集中控制臺；

　?。?）各照明控制終端通過檢測流過繼電器觸點(diǎn)的電流判斷燈具是否出現(xiàn)故障。如果繼電器閉合，但沒有檢測到電流，說明燈具故障，故障信息通過 RS485 通訊線返回給照明集中控制臺；

　　（3）照明集中控制臺輸入開、關(guān)指令時，液晶顯示屏同步顯示輸入的信息，并同步顯示所控制燈具的控制結(jié)果；

　?。?）照明集中控制臺的指示燈和各照明燈具的開、關(guān)、故障狀態(tài)同步，指示燈不亮為關(guān)狀態(tài)、指示燈亮為開狀態(tài)、指示燈閃爍為故障狀態(tài)。

2　智能照明控制系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

　　本智能照明控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖 2 所示。各模塊功能為：

　?。?）主控制板 (CPU)：包括微處理器、RS485 通訊電路、液晶顯示控制電路、指示燈控制電路、鍵盤控制電路、電源等；

　　（2）液晶顯示：鍵盤輸入命令及操作結(jié)果顯示；

　（3）指示燈區(qū)：顯示各照明燈具的狀態(tài)，包括開燈狀態(tài)、關(guān)燈狀態(tài)、故障狀態(tài)；

　?。?）照明控制終端：每組燈具安裝一套，包含微處理器、RS485通訊電路、燈具故障檢測電路、燈具開關(guān)控制電路、電源變換等；

　?。?）雙絞線：其中 4 根作為 24V 直流電源線，用以給各終端供電；2 根作為 RS485 通訊線；另外 2 根備用；

　?。?）繼電器觸點(diǎn)：由照明控制終端上的繼電器提供，用以控制燈具的開關(guān)；

　?。?）電流檢測：用以檢測燈具電流。如果繼電器觸點(diǎn)閉合，當(dāng)檢測到流過燈具組的電流偏離設(shè)定值較多時，說明燈具組中有部分燈具或全部燈具電路故障。

　根據(jù)潔凈車間內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且進(jìn)入廠房時需要自凈時間，值班人員如果巡查每個潔凈房間耗時較長；潔凈室照明功率較大，房間無人時需要確保照明關(guān)閉；以及個別潔凈室具有保密要求，不希望值班人員進(jìn)入的特點(diǎn)，該控制系統(tǒng)通過對潔凈車間內(nèi)照明實(shí)現(xiàn)集中控制，解決了傳統(tǒng)的就地控制照明的一系列問題。方案的具體實(shí)施方法如下：

　?。?）將潔凈車間內(nèi)的燈具組編號為 1，2，…，N，通過鍵盤操作區(qū)輸入相應(yīng)燈具組編號以及開關(guān)指令，主控制板上的微處理器將指令通過雙絞線發(fā)送給相應(yīng)燈具組的照明控制終端，實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)燈具組的開關(guān)控制；液晶屏顯示鍵盤操作的實(shí)時指令；

　?。?）指示燈區(qū)有和燈具組相同數(shù)量的 LED 指示燈，且編號一一對應(yīng)。主控制板上的微處理器通過 RS485 通訊每 20ms 進(jìn)行一次輪巡，返回對應(yīng)照明燈具組的開、關(guān)、故障狀態(tài)，LED 指示燈常亮?xí)r表示相應(yīng)燈具組打開；LED 指示燈不亮?xí)r表示相應(yīng)燈具組關(guān)閉；LED 指示燈閃爍時表示相應(yīng)燈具組可能有故障；

　　（3）照明控制終端實(shí)時檢測流過燈具組的電流，當(dāng)燈具組打開，而檢測的電流小于設(shè)定電流值過多時，說明燈具組中部分燈具不亮，部分燈具或其電路可能有故障；

　?。?）照明控制終端接收到開關(guān)指令時，通過繼電器實(shí)現(xiàn)對燈具組開關(guān)控制；接收到輪巡指令時，將燈具的狀態(tài)返回，供指示燈區(qū)實(shí)現(xiàn)顯示。

3　結(jié)語

　　企業(yè)潔凈車間照明采用集中控制方法還沒有同類產(chǎn)品，與傳統(tǒng)的就地控制方法相比，本智能照明控制系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）可以大大提高職工的工作效率；（2）有利于方便人員通行，提高安全因素；

（3）可以使值班人員快速完成巡檢任務(wù)，方便可靠；（4）可以徹底避免了通宵燈現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、方便維護(hù)；（5）可以使值班人員對潔凈室照明實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，更符合保密要求；本照明控制系統(tǒng)成本較低，安裝方便，用戶接受度高，推廣容易，因此具有較好的經(jīng)濟(jì)價值和社會價值。