LOTRON灯光控制

Lutron创煌家（HomeWorks）照明控制、管理系统技术特点“创煌家”（HomeWorks）是美国路创电子公司设计开发的新一代照明控制、管理系统。

该系统能够完全按用户的实际需要而自行设定，操作简单、方便、实用。

系统能与个人电脑、电话、中央供暖和空调系统以及保安系统等集成，同时可控制非照明系统，如窗帘、喷泉、家庭音像装置等。

创煌家系统已被广泛用于家居（如上海浦东汤臣高尔夫别墅，现已完工）、商业写字楼、办公楼（如由贝聿铭设计的中国银行总行大楼，现正处于调试阶段）、酒店、宾馆等场所。

“创煌家”（HomeWorks）是一种分布控制、集中管理的系统网络结构。

调光模块箱(PNL)分布安装在各个相应照明区域的配电室内或就地方便安装。

子模块(PRM)通过通讯接口(MI)，用网络线菊花型地与中央处理器(PM)相连。

系统的墙装控制面板(KP)、各种附件(如CCI/CCO)以及GRX-3100系列调光器分布安装在各不同的照明区域，它们彼此之间也用网络线菊花型地与中央处理器(PM)相连。

网络上所有的设备都是智能化器件，拥有独立的微处理器（CPU）。

中央处理器(PM)的功能是对整个照明控制系统中的各设备进行协调、管理，并对各器件的故障进行诊断、排除。

中央处理器中装有天文时钟，能对网络上设备的工作内容按365天进行设置。

现以“汤臣高尔夫别墅”项目为例，来说明创煌家（HomeWorks）系统的功能与特点。

汤臣高尔夫别墅是一幢私人住宅，建筑面积2000mm²，建筑物共四层，地上三层，地下一层。

地下一层为娱乐键身场所，地上三层主要为主人起居、会客、读书场所。

照明需要调光/控制的区域有22个，调光/控制回路有216个。

每个调光/控制区域照明场景要求根据区域环境功能进行予设，使灯光照明能烘托气氛，起到美化装饰环境的作用。

一.系统的配置及技术特点1、系统的配置根据汤臣高尔夫别墅照明控制要求，“创煌家”（HomeWorks）中央照明控制系统配置一台中央处理器（PM），55块调光模块（PRM），7台调光模块箱（PNL），7个通讯接口（MI），34个控制面板（KP）和一个GRX-3104调光器。

1）、中央处理器（PM）是“创煌家”（HomeWorks）中央照明控制系统的核心部件，它负责对系统各种设备进行实时监控、管理以及故障诊断和排除。

它有六个通讯接口，通过网络线分别与个人电脑（PC）、调光模块箱（PNL）、控制面板（KP）和一个GRX-3100系列调光器相连。

如图所示。

PCKP创煌家”（HomeWorks）中央照明控制结构图一台中央处理器（PM）能带动多达64个调光模块，控制256个回路；能连接34个面板控制器（KP），8台GRX-3000系列调光器。

如果控制回路超过256个回路，可扩展系统连接新增中央处理器（PM）多达16台，可控制4096个调光回路。

2）、调光子模块（PRM）：是调光控制件，一个调光子模块可调控4个回路，它可对白炽灯、霓虹灯、冷阴极灯、低压石英灯、荧光灯（需加专用接口）进行调光控制，其最大负载电流为16A（配置放大器能增大负荷容量）。

3）、通讯接口（MI）：是负责调光模块与中央处理器通讯的设备。

一台PM可连接16个通讯接口（MI），一个通讯接口（MI）可带8个调光模块（PRM），通常一个调光/控制箱（PNL）装一个通讯接口（MI）。

4）、控制面板（KP）：是安装在各个调光控制区域的用户操作装置，用户只需操作控制面板（KP）上的按键，即可调出本区域的灯光照明场景。

打破了区域界限，每一个控制面板（KP）上的按键可任意调出系统内所有区域的预设灯光照明场景和各种功能（如系统安全模式、度假模式、天文时钟、场景/顺序等），为用户提供极大的方便。

2、软开关功能在开关子模块、荧光灯控制接口TVI等采用了软开关技术。

在负载开关切换时，电流由无触点的固态继电器及串联的可控硅（切换时导通角小）流过，当负载工作状态稳定时，负载过渡到普通机械触点的继电器，避免了固态继电器长时间工作发热，又避免了大功率负载切换时普通机械触点易受损、电子镇流器在正常使用时过高的冲击电流（inrush current）导致继电器触点熔化和电子镇流器回路的大冲击电流使保护开关频繁地跳闸，从而产生误动作。

3、关闭场景继电器隔离技术用可控硅控制负载时，不能将电源完全切断。

当某一回路调至零光强时，该回路的输出端仍然有50V以上的电压。

如果这个回路只有一盏灯，当这盏灯被取下时后，调光器输出端的电压仍为220V。

Lutron调光器的每路输出均通过继电器与负载进行隔离。

在关闭场景时，确保通向负载上的电源通过继电器完全切断。

4、三端双向可控硅（Triacs）可控硅控制器件（Thyristor）分成三端双向可控硅（Triacs）和单向可控硅整流器（SCR）。

三端双向可控硅控制器件可以双向导通，而单向可控硅整流器（SCR）只能单向导通。

所以一个三端双向可控硅（Triacs）可以控制正玄交流波形的两个半波，而两个单向可控硅整流器（SCR）才能完成同样的功能（每个SCR控制一个半波）。

若调光器中选用单向可控硅整流器（SCR），当控制正玄交流波形的两个半波的两个可控硅整流器（SCR）中有一个失效时，将导致调光器输出中杂入直流成分。

这些直流成分会损坏负载中的变压器，最坏情况下还会引起火灾。

（使用变压器的光源有：低压灯、荧光灯、霓虹灯、冷阴极灯）。

Lutron调光器采用Triacs(三端双向可控硅)。

若器件损坏，模块输出不含直流成份，不会损电感性负载，其设计上将保证失效的元件是双向导通的。

换句话说，在这种情况下，调光器和普通开关一样工作。

Triacs较SCR中含有更多的硅，抗浪涌电流的能力增强。

单向可控硅整流器（SCR）多用于舞台调光系统中，因为舞台照明只使用白织灯。

这类系统通常由训练有素的专职人员管理和操作，每次使用时间不过2--3小时。

二、系统的软件设置功能“创煌家”（HomeWorks）中央照明控制系统设计软件是路创(Lutron)公司开发的基于Microsoft Win9x平台的开放式设计软件。

该软件能够完成工程的总体灯光控制的设计、调试，并能够对项目场景进行预设和更改。

软件设计开始前，必须确定好所使用的灯源类型（如白炽光源、荧光光源等）和灯源的功率。

同时，划分好不同的调光区域。

1.安全模式（Security Programming）创煌家系统提供了强大的安全功能，它不仅能与安全系统连接，实现报警功能，还内置了许多独特的安全特性。

在发生危险事件时，系统能够使预设的灯光熄灭（Off）、闪烁（Flash）或者关闭系统所有灯光控制按钮（Disable keypad）。

该功能实现起来非常方便。

在软件中选中您在危险情况下需要关闭、闪烁的灯或关闭的按钮。

其中灯光的闪烁还可设置快速（Fast）、中速（Medium）、慢速（Slow）。

当发生紧急情况时，用户按动控制面板（KP）上设置的紧急按键，整幢楼的灯光开始快速闪烁，以引起安保人员的注意，并且锁定除二层以外的其它所有按键。

当险情排除时，只要再按一下紧急按键，系统即恢复正常工作。

2.度假模式（Vacation Programming）度假模式可以为您记录下日常起居时灯光开关的情景，当用户离家外出时，只要启动系的度假模式，系统会跟用户在家一样，按照日常起居时间来开关灯光。

在系统软件中设置度假模式的参数，如：采样频率（Sample Rate），可选从5分钟到1小时；记录天数(Number of Days to Record)，可选1天、1周或2周。

你还可以通过参数来设定是按记录顺序（As Record）回放，还是随机顺序（With Randomization）回放。

在汤臣高尔夫别墅的灯光控制中，将采样时间设为三十分钟，采样周期为一个星期，按记录顺序回放。

这样当主人外出度假时，增强了家中的安全性。

3.全局场景/顺序模式（Global scenes/sequences programming）在此功能中，用户可以将一些按时发生的事情或举行的活动编制成事件（Events），当事件发生时，预设的灯光场景便会打开，并按顺序进行切换。

这些事件既可以是用户自定的：如早餐、晚餐、每周一次的Party时间，也可以由动静检测、日光感应、电话等设备组成。

如汤臣高尔夫别墅，每天的早餐定为早上7:00，晚餐为下午6:30。

那么，在设计中，我们便将此编成事件存放到系统的数据库中，当早、晚餐来临时，餐厅里面的吊灯、壁灯等各种灯具依次按不同的亮度打开，创造一个良好的就餐气氛，在进餐完毕，灯光会切换到休息的场景，方便家人交谈。

另外，楼梯口的动静检测探头，在傍晚时开始工作，当有人上下楼梯时，会将楼梯的灯光依次打开；当人走后3分钟，会熄灭不需要的灯光；同样，主卧室通往洗手间的走道灯光会在夜幕降临时打开，在晨曦中熄灭。

在软件中，你还可以方便的自定各种事件，如日期、时间、安全系统等等。

您可以利用新增（New）按钮来设定新的事件，编缉（Edit）按钮来编缉已存在的事件，或利用删除（Delete）按钮来删除不需要的事件。

同时还可设置事件发生时灯光是否需要延时或给一个淡入时间，事件的终止方式（Terminate）和事件终止前灯光明灭的顺序（Sequences）。

系统的默认切换场景数为五个，您可以通过新增或删除按钮来增加或删除场景数，以符合实际需要。

当所需的功能设置完成后，即可将其赋给控制面板（KP）中的按键，通过此按键来实现打开和关闭该功能。

4.天文时钟模式（Astronomic Programming）根据项目所在地的经纬度，天文时钟便会自动调整不同季节的时间差。

系统中将太阳升起与落山的时间都定为基准时间，其它时间表示为Sunrise/Sunset±（0—6）小时。

在汤臣高尔夫别墅项目中，我们采用了天文时钟控制方式，来控制户外园景灯光。

首先，在+00:00+Sunrise(Lutron-Day Events)中，新增事件-园景灯关关闭，将时间设置为-00:50+Sunrise，即在日出前50分钟将户外园景灯光熄灭；在+00:00+Sunset(Lutron-Day Events)中，新增事件-园景灯光开，时间设置为+00:30+Sunset，即日落后30分钟打开户外园景内的灯光。

软件中还提供了其它的设置，如日期可选从星期一至星期日（Monday-Sunday）、所有日子(All Days)，还提供了特殊时日（Special Days）的设定，利用这一功能，你可以很方便的来为有特殊意义的日子设置不同的灯光场景，产生特定的效果。

系统带有日历，提供五个特殊时日的设定。

同样，天文时钟事件除利用时间以外，还可由安全系统、探头、电话等设备来激活。