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Licht nach Bedarf

Lichtsteuerung mit DALI in industrie, Gewerbe und Logistik

Auf einen Blick

Ein bedarfsgerechtes Steuerungskonzept für die Beleuchtung in Industrie, Gewerbe und Logistik reduziert spürbar den Energieverbrauch. Weitere positive Effekte wie optimierte Errichtungskosten, geringerer Wartungsaufwand und ein effizientes Fehler- und Servicemanagement senken die Betriebskosten, verkürzen die Amortisationszeit und reduzieren so die Total Costs of Ownership. Der Beitrag stellt Komponenten vor, um so eine Lichtsteuerung mit DALI umzusetzen.

Abb.: Die bedarfsgerechte Lichtsteuerung in Industrie, Gewerbe und Logistik erschließt große Energiesparpotenziale. Ein häufig verwendetes Lichtsteuerprotokoll bei diesen Anwendungen ist DALI (Digital Addressable Lighting Interface).

Einzeladressierung oder Broadcast?

Als eines der digitalen Protokolle für die Lichtsteuerung hat sich DALI etabliert und findet sich aufgrund der hohen Flexibilität in vielen Anwendungsbereichen wieder. Bei der Ansteuerung mittels DALI wird grundsätzlich zwischen zwei Methoden unterschieden, der Einzeladressierung und der Broadcast-Funktion.

Die Einzeladressierung der DALI-Geräte kommt in Projekten zur Anwendung, bei denen die flexible, nutzer- und bedarfsorientierte Ansteuerung jeder einzelnen Leuchte gewünscht ist. Auch die im DALI-System übliche Überwachung von Fehlern und deren Rückmeldung erfolgt bei der Einzeladressierung für jede Leuchte separat. Nachträgliche Änderungen in der Konfiguration ohne eine Neuverlegung von Leitungen sind durch die digitale Adressierung der Brennstellen jederzeit umsetzbar. Zu beachten sind bei dieser Art der Ansteuerung lediglich die Systemgrenzen bezüglich Teilnehmeranzahl, Leitungslängen, Gruppen und Szenen in jedem einzelnen Subnet.

Bei Anlagen, in denen diese Grenzen überschritten werden sollen, werden übergeordnete Systeme benötigt, welche die einzelnen DALI-Subnets steuern. Helvar bietet dafür die Digidim-Router (905/910/920), mittels derer die DALI-Subnets netzübergreifend gesteuert und via Ethernet miteinander verbunden werden können.

Für Lichtlösungen in den Bereichen Logistik und Produktion ist eine Einzeladressierung meist nicht optimal, da häufig eine Vielzahl einzelner Lichtpunkte größere zusammenhängende Nutzungsbereiche beleuchtet. Für diese Fälle bietet der DALI-Broadcast wesentliche Vorteile. Der dabei eingesetzte Controller kann eine große Anzahl einzelner DALI-Betriebsgeräte steuern, was zu einer erheblichen Reduzierung der benötigten Lichtsteuerkomponenten führt. Auch ist der Aufwand für die Inbetriebnahme wesentlich geringer.

Mit dem Helvar DALI 8-Kanal Broadcast Controller (478) können acht DALI-Subnets im DALI-Broadcast errichtet werden. Jedes dieser Subnets kann mit maximal 64 DALI-Betriebsgeräten belegt werden, so dass sich an einem Controller bis zu 512 DALI-Betriebsgeräte betreiben lassen. Hierbei belegt ein einzelner Broadcast Controller nur acht der maximal 64 Einzeladressen in einem DALI-Netz; es können mehrere der Controller in einem DALI-Netz eingesetzt werden.

Weitere Vorteile des DALI-Broadcast liegen in der optimierten Wartung der Anlage, da im Falle eines Betriebsgeräteausfalls ein Austausch ohne Neuprogrammierung erfolgen kann. Und auch die Meldung technischer Defekte oder Lampenausfälle ist im DALI-Broadcast nutzbar. Diese Fehlermeldung erfolgt auf der Ebene der DALI-Subnets, was der klassischen Fehlermeldung »pro Strang« im Industriebereich entspricht. Der DALI 8-Kanal Broadcast Controller von Helvar stellt diese Fehlermeldungen mittels einer Signal-LED und in Klarschrift auf dem LCD-Display dar. Durch die Klarschriftmeldung der Fehlerart wird die Fehlerbehebung weiter erleichtert.

Abb.: An einen DALI-Bus können maximal 64 Betriebsgeräte angeschlossen werden. Bei größeren Anlagen werden die einzelnen DALI-Stränge als Subsysteme betrieben, die über eine zentrale Steuerung verwaltet werden. Eine solche Zentrale ist der DALI 8-Kanal Broadcast Controller, der bis zu acht Subsysteme bedienen kann.

Steuerungskonzepte

In Anwendungsbereichen ohne Tageslichteinfall kann die Beleuchtung über Bewegungssensoren bedarfsgerecht gesteuert werden. Sinnvoll ist es in vielen Anwendungen, die Beleuchtung nicht komplett auszuschalten, sondern einen niedrigen Dimmwert anzufahren. Auf diese Weise lassen sich zu hohe Kontraste zwischen einzelnen Funktionsbereichen vermeiden, aber dennoch die Energiesparpotentiale optimal ausschöpfen. Herausforderung in dieser Art von Objekten, z.B. Hochregallagern, ist häufig eine große Montagehöhe in Kombination mit dem Wunsch nach präziser und weitflächiger Bewegungserkennung. Der Helvar Highbay-Sensor (317) erfüllt mit einer Montagehöhe von bis zu 15 m und einem Erfassungsbereich von maximal 40 m bei zuverlässiger Detektion diese Anforderungen. In Lager- und Regalbereichen kann die Sensitivität des Sensors über Blenden auf die ausschließliche Erfassung der Verkehrswege angepasst werden.

Für Anwendungsbereiche mit Tageslichteinfall sollte die Bewegungserfassung idealerweise durch eine Tageslichtregelung ergänzt werden. In sehr hohen Räumen kann dabei die große Distanz zwischen dem Installationsort des Sensors unter der Decke und den Verkehrs- bzw. Arbeitsebenen zu Problemen bei der Messwerterfassung führen. Als Richtwert geht man davon aus, dass Sensoren bis zu einer Raumhöhe von circa 5m realistische Istwerte der Beleuchtungsstärke erfassen können. Ein weiteres Problem in Lagern sind sich ändernde Reflexionsgrade der Warenverpackungen, die für wechselnde Raumparameter sorgen. Für solche Bedingungen erweist sich daher ein anderes Steuerungskonzept als zuverlässiger: Dabei erfasst ein Sensor das Tageslichtangebot im Außenraum und eine Steuerungslogik steuert die zugewiesenen Leuchtengruppen auf den vorab entsprechend definierten Dimmwert. So ist sichergestellt, dass unter Berücksichtigung des Tages- und des Kunstlichtes stets eine bedarfs- und normkonforme Beleuchtung gewährleistet ist. Der Helvar Tageslichtsensor (329) für den Innen- und Außenbereich ist für den Einsatz in derartigen Steuerungen vorgesehen; wie bei allen Helvar-Sensoren erfolgt sein Anschluss ohne externe Spannungsquelle direkt an den DALI-Bus.

Abb.: Der Tageslichtsensor 339 kommt zum Einsatz, um den
Lichtstrom der künstlichen Beleuchtung dem im Außenbereich herrschenden Tageslichtniveau anzupassen.

Weitere Informationen:

Fotos: Helvar GmbH, Heusenstamm, www.helvar.com


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