PLC و DALI هما تقنيتان مختلفتان يمكنهما تكمل بعضهما البعض في نظام إضاءة ذكي.

اتصالات خطوط الطاقة (PLC) يستخدم خطوط الطاقة الكهربائية الحالية لنقل البيانات، مما يجعله مفيدا لتوصيل وحدات تحكم الإضاءة الموزعة دون تركيب كابل اتصال منفصل.

واجهة الإضاءة الرقمية القابلة للعنونة (DALI) هي تقنية تحكم رقمية في الإضاءة مصممة للتواصل مع معدات التحكم في الإضاءة والأجهزة الأخرى. يوسع DALI-2 النظام البيئي المعياري ليشمل أجهزة التحكم، ووحدات التحكم في التطبيقات، وأجهزة الإدخال، ومكونات أخرى بناء على IEC 62386 عائلة عادية.

بدلا من الاختيار بين PLC وDALI، يمكن لمصممي الأنظمة دمجهما:

يوفر PLC طبقة الاتصال الشبكي، بينما يوفر DALI التحكم في الإضاءة المحلية على مستوى المصباح.

يمكن أن تكون البنية الهجينة النموذجية:

منصة سحابية → بوابة PLC → خط الطاقة → وحدة تحكم PLC-DALI → حافلة DALI → تعريفات / حساسات DALI

يمكن أن تكون هذه البنية مفيدة عندما يحتاج المشروع إلى إدارة مركزية عن بعد على البنية التحتية الكهربائية القائمة مع الحفاظ على التحكم المعتمد على DALI على مستوى الإضاءة أو الغرفة.

إجابة سريعة: هل يمكن ل PLC و DALI العمل معا؟

نعم. يمكن دمج PLC وDALI في نفس نظام الإضاءة الذكي.

عادة ما تؤدي وظائف مختلفة:

الوظيفة	PLC	دالي
الوسيلة الرئيسية للاتصال	خطوط الكهرباء القائمة	حافلة DALI مخصصة
الدور النموذجي	الاتصال على مستوى الشبكة	التحكم المحلي في الإضاءة
الاتصال عن بعد	نعم، من خلال بوابة/شبكة PLC	عادة ما يتطلب واجهة شبكة أخرى
التحكم في المصابيح	من خلال وحدة تحكم إضاءة PLC	يتحكم مباشرة في معدات DALI المتوافقة
كابل اتصال إضافي	غالبا لا تكون مطلوبة لشبكة PLC	يتطلب توصيل حافلات DALI محليا
التحكم الفردي في الإضاءة	يعتمد ذلك على بنية وحدة التحكم/التعريفات	مدعوم
التحكم الجماعي	مدعوم	مدعوم
أجهزة الاستشعار المحلية	من خلال وحدة تحكم PLC المتوافقة	يمكن دمج أجهزة إدخال DALI
الاتصال السحابي	عبر البوابة	يتطلب بوابة/وحدة تحكم عالية المستوى
التطبيق النموذجي	الشوارع، الأنفاق، الصناعة، الشبكات الخارجية	المباني، الغرف، المصابيح ومناطق الإضاءة المحلية
التطبيق الهجين	الشبكة/التوصيل الخلفي	طبقة التحكم المحلية في الإضاءة

النقطة المهمة هي أن PLC و DALI ليسا بالضرورة بدائل مباشرة. تصف PLC تقنية اتصالات تستخدم خطوط الكهرباء، بينما DALI هو نظام تحكم رقمي موحد.

1. ما هو PLC في نظام الإضاءة الذكي؟

تسمح خدمة الاتصال بخط الكهرباء للبيانات الرقمية بالمرور عبر أسلاك الطاقة الكهربائية.

بنية إضاءة PLC المبسطة هي:

منصة السحابة
↓
بوابة PLC / مركز
↓
خط الطاقة الحالي
↓
وحدة تحكم إضاءة PLC
↓
سائق LED / لومينير

نفس البنية التحتية الكهربائية توفر الطاقة والاتصالات.

لذلك، يمكن لنظام الإضاءة الذكية PLC دعم وظائف مثل:

• التحكم عن بعد في تشغيل/إيقاف
• التعتيم
• الجدولة
• مراقبة الطاقة
• اكتشاف الأعطال
• مراقبة حالة الجهاز
• التحكم الجماعي
• التكوين عن بعد
• دمج المستشعرات

بالنسبة لشبكات الإضاءة الخارجية أو الصناعية الكبيرة، يمكن أن تقلل هذه البنية من الحاجة إلى كابلات اتصالات منفصلة.

يمكن أيضا دمج وحدات PLC المدمجة مباشرة في وحدات التحكم في الإضاءة والمنتجات الكهربائية. على سبيل المثال، مايكرو نيتشر وحدات PLC توفر واجهات مثل UART وPWM وGPIO لتصاميم وحدات التحكم الأصلية.

2. ما هو DALI في نظام الإضاءة الذكي؟

DALI هو نظام رقمي للتحكم في الإضاءة مصمم خصيصا لتطبيقات الإضاءة.

يمكن لنظام DALI ربط معدات التحكم في الإضاءة مثل مشغلات LED بأجهزة تحكم ووحدات تحكم التطبيقات.

يدعم DALI-2 أيضا أجهزة إدخال موحدة، بما في ذلك حساسات الإشغال والضوء، بالإضافة إلى مكونات تحكم أخرى.

يبدو نظام DALI مبسط كما يلي:

وحدة تحكم DALI
↓
حافلة دالي
↓
تعريفات DALI LED

يمكن للحساسات وأجهزة الإدخال الأخرى أيضا المشاركة في بنية التحكم DALI.

تعد DALI مفيدة بشكل خاص عندما يتطلب نظام الإضاءة وظائف مثل:

• عنونة المصابيح الفردية
• التحكم الجماعي
• التعتيم
• التحكم في المشهد
• معلومات حالة الإضاءة
• أجهزة الاستشعار المحلية
• الاتصال الموحد بأجهزة الإضاءة

PLC مقابل DALI لإضاءة الشوارع: أيهما أفضل؟ قد تساعدك هذه المقالة في معرفة المزيد عن الفرق بين PLC وDALI.

3. لماذا يتم دمج PLC وDALI؟

السبب الرئيسي لدمج PLC وDALI هو الدمج الاتصال الشبكي طويل المدى مع التحكم المحلي المعياري في الإضاءة.

تخيل منشأة صناعية كبيرة.

قد توزع مئات المصابيح عبر مناطق مختلفة. تركيب شبكة اتصالات مخصصة في جميع أنحاء المنشأة قد يزيد من تعقيد التركيب.

يمكن للنظام الهجين بدلا من ذلك استخدام:

PLC للاتصال بين مناطق الإضاءة الموزعة

و:

DALI للاتصال بين وحدة التحكم المحلية وأجهزة إضاءة DALI.

يمكن أن تبدو البنية المعمارية كالتالي:

 السحابة / نظام إدارة المحتوى
                      │
                      │ إيثرنت / 4G / 5G
                      ▼
                بوابة PLC
                      │
                      │
              خط الطاقة الحالي
        ┌─────────────┼─────────────┐
        │             │             │
        ▼             ▼             ▼
   وحدة تحكم PLC وحدة تحكم PLC وحدة تحكم PLC
        │             │             │
      دالي دالي دالي
        │             │             │
   ┌────┴────┐   ┌────┴────┐   ┌────┴────┐
   ▼    ▼    ▼   ▼    ▼    ▼   ▼    ▼    ▼
 سائق

في هذه البنية:

• السحابة/نظام إدارة المحتوى يدير شبكة الإضاءة الكاملة.
• بوابة PLC يربط منصة الإدارة بالشبكة الكهربائية.
• PLC ينقل الاتصالات عبر البنية التحتية للطاقة.
• وحدة تحكم PLC-DALI يحول أوامر الشبكة إلى أوامر DALI.
• دالي يتحكم في التعريفات المحلية وأجهزة الإضاءة المتوافقة.

هذا يخلق بنية إضاءة ذكية متعددة الطبقات بدلا من إجبار تقنية اتصال واحدة على أداء كل وظيفة.

4. بنية التكامل الأساسية ل PLC-DALI

هناك عدة طرق لتنفيذ تكامل PLC وDALI. شرح توبولوجيا الإضاءة الذكية ل PLC: دليل كامل لبنية النظام ستظهر لك هذه المقالة كيف تعمل PLC في تطبيقات الإضاءة الذكية.

أكثر معمارية شيوعا لنظام الإضاءة الذكية الموزعة هي بوابة أو وحدة تحكم PLC إلى DALI.

العمارة

منصة السحابة
      │
      ▼
بوابة PLC
      │
      ▼
اتصالات خطوط الطاقة
      │
      ▼
وحدة تحكم PLC-DALI
      │
      ▼
حافلة دالي
   ┌──┼──┐
   ▼  ▼  ▼
دالي دالي دالي
سائق سائق سائق
   │  │  │
   ▼  ▼  ▼
 LED LED LED

تقوم وحدة تحكم PLC-DALI بتحويل البروتوكول.

على سبيل المثال:

أمر السحابة:

Set Light 25 to 40% brightness.

تنتقل الأوامر عبر شبكة PLC إلى وحدة التحكم المحلية.

ثم يقوم المتحكم بترجمة الأمر إلى أمر DALI مناسب لجهاز الإضاءة المستهدف.

يمكن أن تنتقل معلومات الاستجابة أو الحالة في الاتجاه المعاكس:

برنامج تشغيل DALI → وحدة تحكم PLC-DALI → شبكة PLC → بوابة → سحابة

يتيح ذلك المراقبة المركزية مع الحفاظ على التحكم المحلي في DALI.

5. كيف تعمل بوابة PLC-DALI؟

عادة ما تحتوي بوابة PLC-DALI على أربعة أقسام وظيفية:

1. واجهة الاتصال PLC

تتواصل واجهة PLC مع شبكة PLC في المراحل الأعلى.

قد يستخدم وحدة PLC مدمجة متصلة بوحدة التحكم المركزية في وحدة التحكم المركزية.

هيكل الأجهزة المبسط هو:

↔ وحدة ↔ وحدة وحدة MCU PLC دائرة ↔ ربط PLC خط طاقة تيار متردد

يمكن لوحدة PLC المدمجة توفير واجهة الاتصال بينما تتعامل وحدة MCU المضيفة مع منطق الإضاءة الخاص بالتطبيق.

2. واجهة DALI

تحتوي وحدة التحكم أيضا على واجهة DALI متصلة بحافلة DALI المحلية.

واجهة DALI تتواصل مع:

• تعريفات DALI LED
• معدات التحكم DALI
• حساسات DALI
• أجهزة DALI متوافقة أخرى

3. معالج التطبيقات

يدير وحدة التحكم السينمائي أو المعالج العلاقة بين طبقات PLC وDALI.

يمكن أن يكون:

• استقبال أوامر PLC
• تحليل تعليمات الإضاءة
• توليد أوامر DALI
• اقرأ حالة DALI
• معلومات مستشعر العملية
• إدارة الجداول المحلية
• أبلغ عن حالة الجهاز
• التعامل مع أخطاء الاتصال

4. القوة والحماية

كما يحتاج جهاز التحكم إلى ما يلي:

• مزود الطاقة AC/DC
• الحماية من التيار
• ترشيح EMI
• العزل الكهربائي عند الحاجة
• دوائر اقتران PLC
• دارات الطاقة/واجهة حافلات DALI

يعتمد التصميم الدقيق على البيئة الكهربائية ومتطلبات السلامة المطبقة.

6. سير عمل الاتصالات عبر PLC وDALI

يمكن للنظام الهجين معالجة أمر الإضاءة على عدة مراحل.

الخطوة 1: يرسل المستخدم أمرا

يقوم المشغل بتغيير مستوى الإضاءة من خلال منصة سحابية أو تطبيق للهواتف المحمولة.

على سبيل المثال:

منطقة المستودع A → السطوع = 30٪

الخطوة 2: يرسل السحابة الأمر إلى البوابة

ترسل منصة السحابة الأمر إلى بوابة PLC عبر الإيثرنت، أو الاتصالات الخلوية، أو أي اتصال شبكي مناسب آخر.

الخطوة 3: يقوم PLC بإرسال الأمر

ترسل البوابة الأمر عبر شبكة PLC.

تنتقل البيانات عبر البنية التحتية الكهربائية القائمة.

الخطوة 4: يستقبل متحكم PLC المحلي الأمر

تستقبل وحدة تحكم PLC-DALI الرسالة.

تحدد وحدة التحكم ما يلي:

• منطقة إضاءة الهدف
• الجهاز المستهدف
• السطوع المطلوب
• نوع الأوامر

الخطوة 5: يقوم المتحكم بتحويل الأمر إلى DALI

يقوم المتحكم بترجمة أمر التطبيق إلى عملية DALI المطلوبة.

على سبيل المثال:

أمر PLC → أمر تعتيم DALI

الخطوة 6: سائق DALI يضبط الضوء

يستقبل برنامج تشغيل DALI الأمر ويغير مخرج LED.

الخطوة 7: عودة الحالة إلى السحابة

إذا دعم النظام التغذية الراجعة، يمكن للمتحكم المحلي جمع حالة الجهاز وإرسالها عبر PLC.

تصبح العملية العامة كما يلي:

بوابة PLC → PLC → سحابية → وحدة تحكم PLC-DALI → برنامج تشغيل DALI

و:

برنامج تشغيل DALI → وحدة تحكم PLC-DALI → PLC → بوابة → السحابة

7. أين يجب تركيب بوابة PLC-DALI؟

موقع البوابة/وحدة التحكم يعتمد على بنية الإضاءة.

الخيار الأول: داخل اللومينير

يمكن دمج إلكترونيات PLC-DALI داخل أو بالقرب من المصباح.

يمكن أن يوفر هذا النهج ما يلي:

• تركيب مدمج
• التحكم المحلي في سائقي DALI
• الاتصال الفردي بضوء الإضاءة
• تقليل أجهزة التحكم الخارجية

بالنسبة لمصنعي الإضاءة الأصلية، يمكن دمج وحدة PLC مدمجة في وحدة تحكم الإضاءة أو بنية برنامج التشغيل.

الخيار الثاني: داخل خزانة التحكم في الإضاءة

بالنسبة للمشاريع الصناعية أو المستودعات أو الأنفاق أو البنية التحتية، يمكن تركيب وحدة تحكم PLC-DALI داخل خزانة كهربائية محلية.

يمكن أن تكون البنية:

خزانة الطاقة → PLC → وحدة تحكم PLC-DALI المحلية → ناقل DALI → عدة تعريفات

يمكن أن يكون هذا مفيدا عندما تنتمي عدة مصابيح DALI إلى منطقة تحكم محلية واحدة.

الخيار 3: وحدات التحكم الموزعة

يمكن للمنشأة الكبيرة استخدام عدة وحدات تحكم PLC-DALI.

على سبيل المثال:

 السحابة
                  │
             بوابة PLC
                  │
        ───────── خط الطاقة ─────────
          │             │             │
          ▼             ▼             ▼
      المنطقة أ المنطقة ب المنطقة ج
      PLC-DALI PLC-DALI PLC-DALI
          │             │             │
       حافلة دالي حافلة دالي حافلة دالي
          │             │             │
      20 مصباحا 30 مصباحا 15 مصباح

تسمح هذه البنية بتقسيم الشبكة إلى مناطق إضاءة محلية قابلة للإدارة.

8. PLC + DALI للإضاءة الذكية المعدلة

واحدة من أكثر التطبيقات إثارة للاهتمام هي ترقية البنية التحتية للإضاءة الحالية.

قد يحتوي النظام التقليدي:

تشغيل → LED → التيار المتردد

يمكن أن تصبح بنية التحديث الذكية التالية:

طاقة التيار المتردد + وحدة تحكم PLC → وحدة تحكم PLC → برنامج تشغيل DALI

يمكن لشبكة PLC استخدام البنية التحتية الكهربائية الحالية للاتصالات، بينما يمكن لDALI توفير تحكم رقمي محلي حيث يتم تركيب برامج تشغيل متوافقة مع DALI.

يمكن أن يكون هذا مفيدا بشكل خاص عندما يحتاج المشروع إلى إدارة مركزية لكنه لا يرغب في تركيب شبكة اتصالات جديدة في جميع أنحاء المنشأة.

ومع ذلك، يجب تقييم الطوبولوجيا الكهربائية الحالية قبل النشر. يعتمد أداء اتصالات PLC على خصائص شبكة الطاقة، الأحمال الكهربائية، بيئة الضوضاء، تصميم الاقتران، وطوبولوجيا الشبكة.

9. دمج PLC-DALI لإضاءة الشوارع

يمكن أيضا النظر في بنية هجينة بين PLC وDALI للإضاءة الخارجية.

على سبيل المثال:

سحابة الإضاءة الذكية
        │
        ▼
   بوابة PLC
        │
        ▼
خط الكهرباء في الشوارع
        │
 ┌──────┼──────┐
 ▼      ▼      ▼
شركة بي إل سي بي إل سي بي إل سي
عقدة العقدة
 │      │      │
دالي دالي دالي
 │      │      │
LED    LED    LED
سائق سائق سائق

في هذا النموذج، يمكن ل PLC توفير الاتصال بين البوابة المركزية وعقد الإضاءة الموزعة، بينما يوفر DALI تحكما محليا على مستوى السائق.

تشمل الوظائف المحتملة:

• تعتيم عن بعد
• الجدولة
• التحكم الجماعي
• مراقبة الطاقة
• الإبلاغ عن الأعطال
• التحكم المحلي للسائق
• دمج المستشعرات

ومع ذلك، يجب على مصممي الأنظمة تقييم ما إذا كانت DALI مطلوبة في كل إضاءة كهربائية. في بعض الأنظمة الخارجية، يمكن لوحدة تحكم إضاءة PLC التواصل مباشرة مع برنامج تشغيل LED قابل للتعتيم، مما يجعل طبقة DALI منفصلة غير ضرورية.

تعتمد البنية المناسبة على برنامج التشغيل المختار، وحدة التحكم، طوبولوجيا الشبكة، ومتطلبات المشروع.

10. دمج PLC-DALI للإضاءة الصناعية والمستودعات

المنشآت الصناعية هي تطبيق محتمل آخر.

قد يحتوي المستودع على:

• مئات من تركيبات LED
• الأسقف العالية
• الرحلات الطويلة للكابل
• مناطق توزيع كهربائية متعددة
• حساسات الإشغال
• حساسات ضوء النهار
• إضاءة الطوارئ
• إدارة الطاقة المركزية

يمكن للنظام الهجين استخدام PLC كطبقة اتصال على مستوى المنشأة وDALI كواجهة تحكم في الإضاءة المحلية.

على سبيل المثال:

شبكة PLC: يربط مناطق الإضاءة

شبكة دالي: يدير السائقين المحليين

الحساسات: توفير معلومات عن الإشغال أو مستوى الإضاءة

السحابة/نظام إدارة الهوايات: يوفر مراقبة مركزية وإدارة

هذا يخلق بنية متعددة الطبقات:

 السحابة / BMS
                │
         اتصالات PLC
                │
        ┌───────┼───────┐
        ▼       ▼       ▼
      المنطقة أ المنطقة ب المنطقة ج
        │       │       │
      دالي دالي دالي
        │       │       │
     سائقون سائقون سائقون
        │       │       │
      مصابيح LED LED LED

11. ما هي الأجهزة المطلوبة؟

قد يتضمن نظام الإضاءة الذكية PLC-DALI النموذجي المكونات التالية.

النظام المركزي

• منصة سحابية أو نظام إدارة المحتوى
• بوابة/مركز PLC
• الإيثرنت أو التوصيل الخلوي الخلوي

طبقة PLC

• وحدة الاتصال PLC
• وحدة تحكم إضاءة PLC
• دائرة الاقتران في PLC
• مكونات الدفاع الداخلي الداخلي/الترشيح والحماية

طبقة DALI

• وحدة التحكم/واجهة DALI
• مزود طاقة ناقل DALI حيث يتطلب النظام هندسة الطاقة
• تعريفات DALI LED
• حساسات DALI أو أجهزة الإدخال حيثما كان ذلك مناسبا

طبقة الإضاءة

• مصابيح LED
• تعريفات LED
• الحساسات
• إضاءة الطوارئ أو معدات متخصصة أخرى

تعتمد قائمة المكونات الدقيقة على ما إذا كان النظام يستخدم DALI أو DALI-2 أو أي بنية تحكم في الإضاءة متوافقة أخرى.

12. كيفية تصميم وحدة تحكم PLC-DALI

بالنسبة لمصنعي OEM الذين يطورون منتجهم الخاص ب PLC-DALI، يمكن تقسيم وحدة التحكم إلى عدة كتل وظيفية.

 مدخل التيار المتردد
                   │
        ┌──────────┴──────────┐
        │                     │
   وصلة PLC لمزود الطاقة
        │                     │
        ▼                     ▼
      وحدة وحدة PLC المضيفة ◄────────►
        │
        │
        ▼
    واجهة DALI
        │
        ▼
     حافلة دالي
        │
   ┌────┼────┐
   ▼    ▼    ▼
 حساس سائق السائق

تعمل وحدة التحكم في MCU المضيفة كمعالج التطبيق.

تتولى وحدة PLC الاتصالات عبر خطوط الكهرباء.

واجهة DALI تتعامل مع الاتصالات المحلية في الإضاءة.

يمكن لهذه البنية المعيارية أن تبسط تطوير المصنعين الأصليين لأن وظيفة الاتصال في PLC ووظيفة تطبيق الإضاءة يمكن فصلهما.

على سبيل المثال، تم تصميم وحدات PLC المدمجة في MicroNature للدمج مع وحدات تحكم الإضاءة الذكية ومنتجات كهربائية أخرى، مع واجهات مثل UART وPWM وGPIO حسب الوحدة.

13. اعتبارات مهمة في تصميم الأجهزة

دمج PLC وDALI ليس مجرد ربط واجهتي اتصال.

يجب تقييم عدة مشاكل في العتاد.

اقتران PLC

يجب أن تكون إشارة PLC مرتبطة بخط الطاقة بشكل صحيح. إذا كنت مستخدما جديدا، يرجى أولا مراجعة هذا المقال دليل تصميم دوائر اقتران PLC لأجهزة PLC المدمجة.

يجب تصميم دائرة الربط وفقا ل:

• جهد التشغيل
• نطاق تردد PLC
• مستوى الإشارة المطلوب
• متطلبات العزل
• بيئة الارتفاع
• متطلبات القسط المؤهل
• مقاومة خط الطاقة

تعد شبكة الربط مهمة بشكل خاص لأن خط الطاقة يحمل في الوقت نفسه طاقة كهربائية عالية الجهد وإشارات اتصال PLC.

واجهة DALI

يجب تصميم واجهة DALI وفقا لمتطلبات نظام DALI المعمول بها والأجهزة المختارة.

فكر في ما يلي:

• قوة الحافلات
• جهد الحافلة
• الأسلاك
• تحميل الجهاز
• متطلبات القطبية في التنفيذ
• الحماية
• العزل
• توقيت التواصل

المقاومة الهوائية الداخلية والحماية من الاندفاع

يمكن تعريض معدات الإضاءة الذكية ل:

• مزودات الطاقة التحويلية
• تعريفات LED
• المحركات
• التتابعات
• الرحلات الطويلة للكابل
• الاندفاعات الناتجة عن البرق
• الضوضاء الكهربائية الصناعية

لذلك، يحتاج كل من قسمي PLC وDALI إلى حماية مناسبة وتصميم EMC.

14. البرمجيات الثابتة وهندسة البرمجيات

يحتاج متحكم PLC-DALI أيضا إلى بنية برمجية تفصل الاتصال عن منطق التطبيق.

الهيكل العملي هو:

طبقة التطبيق
│
├── التحكم في الإضاءة
├── الجدولة
├── منطق المستشعر
├── إدارة المجموعة
└── إدارة الأعطال
        │
        ▼
إدارة البروتوكول
│
├── بروتوكول PLC
└── بروتوكول DALI
        │
        ▼
طبقة تجريد الأجهزة
│
├── وحدة PLC
├── واجهة DALI
├── GPIO
└── UART / واجهات أخرى

تجعل هذه البنية من السهل تعديل تطبيق الإضاءة دون إعادة تصميم نظام الاتصال الكامل.

على سبيل المثال، يمكن استخدام نفس منصة أجهزة PLC مع واجهات إضاءة محلية مختلفة حسب المنتج المستهدف.

15. تحديات التكامل المشتركة بين PLC وDALI

التحدي 1: التعامل مع PLC وDALI كمنافسين مباشرين

PLC وDALI لهما أدوار مختلفة.

نهج أفضل هو تعريف البنية أولا:

ما الذي يجب أن يتواصل عبر المنشأة بأكملها؟

ما الذي يحتاج للتواصل محليا مع المضيئة؟

إذا كان PLC مناسبا لطبقة الشبكة وكان DALI مطلوبا في طبقة الإضاءة (luminaire)، فقد يكون من المنطقي أن يكون من المنطقي بنية هجينة.

التحدي 2: إضافة DALI عندما لا يكون ذلك ضروريا

ليس كل نظام إضاءة PLC يحتاج إلى DALI.

إذا كان بإمكان وحدة تحكم PLC التحكم مباشرة في برنامج تشغيل LED المختار باستخدام واجهة مدعومة أخرى، فقد تزيد إضافة DALI من تعقيد الأجهزة والبرمجيات دون توفير فائدة مماثلة.

لذلك، يجب تضمين DALI عندما تكون ميزاتها أو منظومة أجهزتها مطلوبة فعلا.

التحدي 3: تجاهل شبكة الكهرباء

يرتبط أداء اتصال PLC ارتباطا وثيقا بشبكة الطاقة الفعلية.

يجب على المهندسين تقييم:

• طول الكابل
• الطوبولوجيا الكهربائية
• تكوين الطور
• مصادر الضوضاء
• تحميل التبديل
• المرشحات
• ترانسفورمرز
• قواطع الدائرة الكهربائية
• الحماية من التيار
• مسارات الاقتران

يجب اختبار نظام PLC في ظروف تشغيل كهربائية واقعية وليس فقط على طاولة مختبر.

التحدي 4: بافتراض أن جميع أجهزة DALI تتصرف بنفس الطريقة

يجب اختبار وحدة تحكم هجينة باستخدام تعريفات DALI والأجهزة الفعلية المختارة للمشروع.

يجب أن يشمل اختبار التوافق:

• التعتيم
• تشغيل/إيقاف
• عنونة الأجهزة
• التحكم الجماعي
• المشاهد
• ملاحظات الحالة
• ظروف الصدع
• دورة التشغيل
• استعادة التواصل
• 16. PLC مقابل DALI مقابل PLC + DALI

يمكن فهم المعماريات الثلاثة كما يلي:

العمارة	هيكل التواصل	القوة النموذجية
PLC فقط	شبكة PLC → وحدة تحكم الإضاءة	الاتصال الشبكي الموزع عبر خطوط الطاقة القائمة
DALI فقط	وحدة تحكم DALI → تعريفات حافلة DALI →	التحكم الرقمي المحلي في الإضاءة
PLC + DALI	شبكة PLC → وحدة تحكم PLC-DALI → ناقل DALI	الشبكة المركزية + التحكم المحلي في DALI

لذلك، فإن النهج الهجين ليس أفضل تلقائيا. ويكون ذلك مفيدا عندما يستفيد المشروع من الجمع بين الطبقتين.

17. متى يجب استخدام بنية PLC-DALI؟

قد يكون من المفيد النظر في بنية PLC-DALI عندما يكون لدى المشروع عدة متطلبات من المتطلبات التالية:

• شبكة إضاءة موزعة كبيرة
• الأسلاك الكهربائية القائمة
• الحاجة إلى الإدارة المركزية
• تعريفات LED متوافقة مع DALI
• التحكم المحلي على مستوى الإضاءة
• مناطق إضاءة متعددة
• المراقبة عن بعد
• إدارة الطاقة
• دمج المستشعرات
• متطلبات التحديث
• محدودية الجدوى لإضافة كابلات اتصالات إضافية

بالنسبة لغرفة صغيرة بها عدة مصابيح DALI، قد تكون بنية DALI التقليدية كافية.

بالنسبة لشبكة خارجية كبيرة حيث يتواصل جهاز التحكم في الإضاءة مباشرة مع التعريف، قد لا يكون من الضروري إضافة DALI.

يجب أن يكون الاختيار الصحيح مبنيا على البنية المطلوبة وليس مجرد دمج التقنيات.

18. مثال: نظام الإضاءة الذكي PLC-DALI

فكر في مستودع يحتوي على 300 ضوء LED.

يتطلب المشروع ما يلي:

• السيطرة المركزية
• تعتيم فردي أو جماعي
• إضاءة قائمة على الإشغال
• مراقبة الطاقة
• كشف الأعطال عن بعد
• لا يوجد كابل اتصال جديد في جميع أنحاء المستودع

الهيكل المحتمل:

 منصة السحابة
                       │
                 إيثرنت / 4G
                       │
                       ▼
                  بوابة PLC
                       │
             شبكة الطاقة الحالية
                       │
       ┌───────────────┼───────────────┐
       ▼               ▼               ▼
   PLC-DALI A PLC-DALI ب PLC-DALI C
       │               │               │
    حافلة دالي حافلة دالي حافلة دالي
       │               │               │
   100 مصباح 100 مصباح 100 مصباح
       │               │               │
   الحساسات المستشعرات المستشعرات

توفر شبكة PLC البنية التحتية للاتصالات الموزعة.

كل وحدة تحكم محلية من PLC-DALI تدير منطقة إضاءة DALI خاصة بها.

يمكن لمنصة السحابة بعد ذلك إدارة المستودع بأكمله كنظام واحد.

19. دمج PLC-DALI لمنتجات الإضاءة الأصلية

يمكن لمصنعي الإضاءة أيضا دمج PLC و DALI مباشرة في منتجاتهم.

قد تحتوي وحدة تحكم الإضاءة الذكية على ما يلي:

وحدة MCU + وحدة PLC + واجهة DALI + واجهة تعريف LED

توفر وحدة PLC الاتصال عبر خط الكهرباء.

تدير وحدة مارفل السينمائية منطق التطبيقات.

واجهة DALI تتواصل مع أجهزة DALI.

يمكن لهذا النهج أن يسمح للمصنعين بتطوير منتج إضاءة ذكية مخصص دون تصميم شريحة اتصالات PLC وبنية الاتصالات اللاسلكية/السلكية من البداية.

على سبيل المثال، يمكن استخدام وحدة PLC مدمجة مثل MN-L80C كمكون اتصال PLC في بنية وحدة تحكم مخصصة. تدعم الوحدة واجهات مثل UART وPWM وGPIO، وهي مصممة للإضاءة الذكية المدمجة والتطبيقات الصناعية.

20. عملية التطوير الموصى بها

بالنسبة لمصنع المعدات المصنعة التي تطور منتج PLC-DALI، يمكن تقسيم عملية التطوير إلى سبع مراحل.

المرحلة الأولى: تعريف بنية النظام

حدد:

• طوبولوجيا شبكة PLC
• طوبولوجيا DALI
• عدد عقد الإضاءة
• عدد أجهزة DALI
• متطلبات البوابة
• واجهة السحابة/نظام إدارة الأنظمة

المرحلة 2: اختيار وحدة PLC

تقييم:

• أداء الاتصالات
• متطلبات الواجهة
• بيئة التشغيل
• حجم لوحة الدوائر المطبوعة
• دعم البرنامج الثابت
• بنية الاقتران

المرحلة 3: اختيار أجهزة DALI

اختر المتوافق:

• سائقو DALI
• واجهات DALI
• الحساسات
• وحدات التحكم
• مكونات طاقة الحافلة

المرحلة 4: تصميم الأجهزة

الدمج:

• مصدر الطاقة
• وحدة PLC
• دائرة الاقتران في PLC
• عالم مارفل السينمائي
• واجهة DALI
• دوائر الحماية

المرحلة 5: تطوير البرمجيات الثابتة

التنفيذ:

• اتصالات PLC
• اتصالات DALI
• عنونة الأجهزة
• أوامر الإضاءة
• معالجة المستشعرات
• التعامل مع الأعطال
• استعادة التواصل

المرحلة 6: اختبار النظام

اختبر تحت الاختبار:

• أطوال الكابلات المختلفة
• الأحمال الكهربائية المختلفة
• محركات إضاءة مختلفة
• أجهزة DALI المختلفة
• ظروف الضوضاء العالية
• دورة التشغيل
• حالات الارتفاع/الEMI
• الحد الأقصى لحجم الشبكة

المرحلة 7: نشر الطيار

نشر عدد قليل من العقد قبل الإنتاج الضخم.

القياس:

• استقرار الاتصالات
• زمن الاستجابة
• أداء التعتيم
• توافق الأجهزة
• دقة بيانات الطاقة
• الإبلاغ عن الأعطال
• الموثوقية طويلة الأمد