عندما تم تكليف مدير مكتب يعمل في مبنى مكاتب في بريستول بتقليل استهلاك الطاقة بنسبة 20% دون استبدال أي مصابيح، لم يكن الحل هو تركيب مفاتيح تعتيم على الجدران. الحل كان الوحدة الصغيرة غير الملحوظة الموضوعة بعناية في غرفة الكهرباء. الوحدة هي وحدة تحكم في الإضاءة متصلة بعدد من المستشعرات بما في ذلك مستشعرات الإشغال وجامعي ضوء النهار. تم تصميم وحدة التحكم لإيقاف تشغيل الأضواء في الغرفة إذا لم تكن مشغولة، وضبط مستويات الضوء من المصابيح وفقًا للظروف خارج المبنى، والتحكم في مناطق الإضاءة داخل المبنى. سمح استخدام هذه الوحدة الواحدة لوحدة التحكم لمبنى المكاتب بتحقيق هدفه خلال الأشهر الثلاثة الأولى. فهم تقنية وحدة التحكم في الإضاءة وتمييزها عن مفاتيح الجدار والمخفتات القياسية هو المفتاح لتحقيق إضاءة ذكية وفعالة في المبنى.
ما هي وحدة التحكم في الإضاءة فعليًا
وحدة التحكم في الإضاءة (LCM) هي جهاز إلكتروني يُستخدم للتحكم في دوائر الإضاءة المختلفة بمساعدة المدخلات المستلمة من المؤقتات، المفاتيح، المستشعرات، أو نظام إدارة المباني المركزي المتجاوب. تختلف وحدة التحكم في الإضاءة عن مفتاح الجدار العادي، الذي يقوم فقط بفتح وإغلاق الدائرة الكهربائية في موقعه. ومع ذلك، فإن وحدة التحكم في الإضاءة هي وحدة تحكم مركزية أو لامركزية يمكنها تشغيل/إيقاف وضبط مستويات الإضاءة من موقع واحد. يقع الجهاز بين التيار الكهربائي والأضواء ويعمل كوسيط ذكي.
يمكن أن يختلف المظهر الفيزيائي لوحدة التحكم في الإضاءة بشكل كبير حسب نوع التطبيق. على سبيل المثال، في نظام أتمتة المنزل، ستكون جهازًا مركبًا على سكة DIN في وحدة المستهلك ويرسل إشارات إلى مفاتيح الجدار بالإضافة إلى تطبيق مثبت على الهاتف. في مبنى تجاري، من المرجح أن تكون وحدة التحكم في الإضاءة وحدة تحكم أكبر تُستخدم مع أنواع مختلفة من المرحلات وميزة التعتيم، وتتصل بأنظمة إدارة المباني عبر BACnet أو DALI. في حالة المركبة، تكون وحدة التحكم في الإضاءة مسؤولة عن التحكم في المصابيح الأمامية، أضواء النهار، المؤشرات، والأضواء الداخلية، وتقوم بذلك بناءً على مدخلات السائق، مدخلات مستشعر الضوء، ومدخلات التحكم في هيكل المركبة. ما يربط كل هذه هو أن برمجة ووظائف وحدة التحكم في الإضاءة تقرر متى يجب تشغيل أو إيقاف ضوء معين، وليس مجرد نقل الإشارة كما هو الحال في المفاتيح العادية.
كيف تختلف وحدة التحكم في الإضاءة عن المفتاح، المخفت، والمرحل
يصبح فهم ما تقوم به وحدة التحكم في الإضاءة أسهل بمعرفة أولاً ما هي ليست عليه وكيف تقارن مع ضوابط الإضاءة الأكثر شيوعًا. يتم تقديم وصف موجز لأنواع ضوابط الإضاءة الأربعة الرئيسية في الجدول أدناه، بترتيب زيادة التعقيد.
| الجهاز | ما يفعله | كيف يتم التحكم فيه | التطبيق النموذجي |
|---|---|---|---|
| مفتاح الجدار القياسي | يفتح أو يغلق يدويًا دائرة إضاءة واحدة | مفتاح تبديل مادي أو رافع في موقع المفتاح | غرفة واحدة مع مدخل واحد |
| مفتاح تعتيم | يضبط يدويًا سطوع دائرة إضاءة واحدة | مقبض دوار، منزلق، أو لوحة لمس في موقع المفتاح | غرفة طعام، مسرح منزلي، أي مساحة يُرغب فيها بمستوى إضاءة متغير |
| مرحل أو قاطع إضاءة | يبدل كهربائيًا ميكانيكيًا دائرة أو أكثر تشغيل/إيقاف استجابة لإشارة منخفضة الجهد | مفتاح منخفض الجهد، مؤقت، أو نظام تحكم | تبديل مجموعات كبيرة من الأضواء في مستودع، مصنع، أو موقف سيارات خارجي |
| وحدة تحكم الإضاءة (LCM) | يبدل برمجيًا و/أو يخفف عدة دوائر استجابة لمدخلات متعددة — مفاتيح، حساسات، جداول زمنية، وأوامر الشبكة | وحدة تحكم مركزية، نظام إدارة المباني، تطبيق هاتف ذكي، أو مزيج من كل هذه | نظام إضاءة مبنى كامل، منزل ذكي، نظام إضاءة سيارات |
من الناحية العملية، يمكن لوحدة التحكم في الإضاءة (LCM) دمج ميزات المرحل والمؤقت، بالإضافة إلى المخفف، في جهاز برمجي واحد. الفرق الرئيسي هو أن LCM مخصص لنظام أكبر. يتفاعل LCM ويتواصل مع أجهزة أخرى؛ يستقبل عدة مدخلات في نفس الوقت؛ يمكن إعادة برمجته دون تغيير الأسلاك. مفتاح المخفف على الحائط يتحكم بدائرة واحدة بمفتاح واحد فقط. LCM متصل بنفس المخفف عبر ناقل تحكم منخفض الجهد ويخبر المخفف بكيفية العمل اعتمادًا على جدول زمني، حساس إشغال، أو أمر. المخفف هو كيان عامل؛ LCM هو مكون ذكي.
أماكن استخدام وحدات التحكم في الإضاءة
يمكن استخدام وحدات التحكم في الإضاءة في بيئات مختلفة، لكل منها متطلبات تحكم وبروتوكولات اتصال خاصة بها.
- مباني المكاتب التجارية. تُستخدم وحدات التحكم في الإضاءة (LCMs) في أنظمة الإضاءة المتوافقة مع قوانين الطاقة من خلال دمج كشف الإشغال، حصاد ضوء النهار، ومراقبة التوقيت، مما يتيح الامتثال لمعايير ASHRAE 90.1. التكوين المعتاد يستخدم وحدات LCM من نوع DALI و/أو BACnet متصلة بوحدة تحكم توفر تقدير الطاقة حسب المنطقة، المراقبة المجدولة، وإشعار الأعطال الناتجة عن فشل البالاست.
- المنازل الذكية السكنية. يمكن أن تكون وحدات LCM إما وحدات على سكة DIN أو محاور منازل ذكية تعمل مع مفاتيح حائط لاسلكية، تطبيقات الهواتف المحمولة، ومساعدات صوتية. هذا يعني أن أصحاب المنازل يمكنهم إنشاء سيناريوهات إضاءة (مثل العشاء، ليلة الفيلم، والغياب). وحدة LCM السكنية قادرة على تشغيل عدة دوائر في نفس الوقت. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام LCM السكنية مع الستائر الكهربائية، أنظمة الأمان، وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء. يأتي نظام الإضاءة الذكي من GOG Electric مع مفاتيح وأجهزة متوافقة.
- المنشآت الصناعية والمستودعات. يمكن أن يؤدي تنفيذ إضاءة عالية الارتفاع في مستودع باستخدام وحدة تحكم الإضاءة (LCM) التي تدمج جمع ضوء النهار والجدولة إلى تقليل استهلاك الطاقة بنسبة 50 إلى 70٪ مقارنة بأنظمة الإضاءة التي يتم تشغيلها يدويًا. توفر وحدة التحكم تحكمًا في ملفات التلامس الخاصة بالإضاءة ذات القدرة العالية أو تتحكم مباشرة في محركات LED عبر أنظمة DALI أو 0–10V كما أنها تنقل بيانات الطاقة إلى نظام إدارة الطاقة العام المثبت في المصنع.
- إضاءة السيارات. تُجهز المركبات الحديثة بوحدة تحكم إضاءة واحدة على الأقل، وهي المسؤولة عن تنسيق المصابيح الأمامية، وأضواء النهار، وأضواء الإشارة، وأضواء الفرامل، والإضاءة داخل المركبة. تستقبل وحدة التحكم معلومات من أدوات تحكم السائق، ومستشعر الضوء المحيط، ومستشعر المطر، بالإضافة إلى وحدة التحكم في هيكل المركبة، ثم تقوم بإجراء التعديلات اللازمة على الإضاءة، مثل تفعيل المصابيح الأمامية عند الغروب، وتشغيل أضواء الإشارة بالتتابع، وتعتيم لوحة العدادات.
التقنيات الرئيسية وراء وحدات التحكم الحديثة في الإضاءة: DALI، 0–10V، وبروتوكولات اللاسلكي
تتفاعل وحدة التحكم مع تركيبات الإضاءة التي تتحكم بها، والمستشعرات والمفاتيح التي توفر المدخلات. تحدد طريقة الاتصال مستوى التحكم، وتعقيد التركيب، والتوافق مع الأنظمة الأخرى في المبنى، وهكذا. البروتوكولات الثلاثة الرئيسية المستخدمة في التحكم في الإضاءة التجارية والمنزلية هي DALI، وتعتيم 0–10V، وأنظمة الشبكة اللاسلكية.
DALI (واجهة الإضاءة الرقمية القابلة للعنونة) هو معيار رقمي مفتوح موصوف في المعيار IEC 62386 وهو ثنائي الاتجاه. لكل جهاز DALI عنوان خاص به، سواء كان بالاست، أو محرك، أو مستشعر، أو مفتاح. يمكن لوحدة التحكم التحكم في كل جهاز DALI وكذلك مراقبته واستقبال رسائل الفشل. يُستخدم DALI في أنظمة التحكم في الإضاءة التجارية التي تتطلب كلًا من التحكم وتقرير الطاقة. يمكن لوحدة التحكم DALI تغيير شدة إضاءة تركيبة معينة إلى 43٪، والإبلاغ عن فشل المحرك، وإعادة برمجة التركيبات الأخرى دون الحاجة لإعادة التوصيل.
تعتيم 0–10V يدعم هذا النظام التحكم عبر جهد تيار مستمر متغير يتراوح من 0 إلى 10 فولت للتحكم في تركيبات LED أو ملفات الإضاءة الفلورية. تكون الإضاءة عند 10 فولت في أقصى مستوى سطوع لها. يشير مستوى الجهد 1 فولت إلى أن الضوء في أدنى مستوى سطوع، بينما يعني مستوى الجهد 0 أن الضوء مطفأ تمامًا. التحكم عند مستوى 0–10 فولت أبسط من استخدام نهج التحكم DALI وأرخص بكثير وأكثر استخدامًا في المجالات الصناعية أو التجارية حيث لا توجد حاجة لتوجيه أضواء فردية. يوفر النظام الجهد المطلوب 0–10 فولت بينما يتحكم المحرك في قيمة السطوع.
بروتوكولات اللاسلكي — Zigbee و Z‑Wave و Wi‑Fi و Bluetooth Mesh — هي الأسس لوحدات التحكم في الإضاءة السكنية والخفيفة التجارية (LCMs). يمكن لوحدات التحكم اللاسلكية في الإضاءة التواصل مع مفاتيح الحائط التي تعمل بالبطارية، وأجهزة استشعار الإشغال، وتطبيقات الهواتف المحمولة دون الحاجة إلى أسلاك تحكم. يمكن وضع المفاتيح وأجهزة الاستشعار في أي مكان ضروري، وتكوين وحدات التحكم باستخدام البرمجيات بدلاً من الكابلات الجديدة. تقوم وحدات التحكم الذكية في الإضاءة من GOG Electric بتنفيذ هذه التقنيات اللاسلكية في مجموعة منتجاتها، وبالتالي يمكن استخدامها مع التركيبات السلكية القياسية مما يوفر إمكانية تركيب نظام تحكم ذكي قابل للبرمجة في الإضاءة دون إجراءات إعادة تمديد الأسلاك الطويلة. لفهم أعمق لكيفية توافق المفاتيح والمخفتات الذكية اللاسلكية مع هذا النظام البيئي، دليلنا على المفاتيح الذكية المحايدة مقابل غير المحايدة يشرح متطلبات الأسلاك وتوافق الأجهزة.
كيفية التعرف على وحدة تحكم الإضاءة المعطلة
وحدة تحكم الإضاءة (LCM) هي جهاز كهروميكانيكي يعمل مثل أي جهاز كهروميكانيكي آخر، مما يعني أنه يمكن أن يتعطل. تختلف علامات بداية تعطل وحدة التحكم حسب الاستخدام، لكن هناك علامات معينة تظهر في التطبيقات السكنية والتجارية والسيارات على حد سواء. الأضواء التي تومض، أو الأضواء التي لا تستجيب للمفتاح، أو الأضواء التي تبقى إما مضاءة أو مطفأة هي مؤشرات على أن وحدة التحكم قد فقدت برمجتها أو طاقتها أو اتصالها. في البيئة التجارية، استهلاك الكهرباء العالي غير المتوقع والذي لا يمكن ربطه بأي إشغال هو مؤشر على تعطل وظيفة الجدولة أو جمع ضوء النهار في وحدة التحكم. في السيارة، من المحتمل أن يظهر تعطل وحدة التحكم في الإضاءة على شكل مصباح أمامي لا يضيء حتى لو كان كل شيء يعمل بشكل صحيح (المصباح والصمام) أو إشارة انعطاف تعمل بشكل غير طبيعي تومض بسرعة بطيئة أو سريعة جداً. يتم تشخيص وحدات التحكم في السيارات باستخدام أجهزة فحص OBD-II التي تقرأ رموز الأعطال - الرموز المرتبطة بنظام الجسم والتحكم في الإضاءة. وتساعد الموارد من خدمات التشخيص السيارات مثل Autel في قراءة هذه الرموز وتفسيرها.
الأسئلة المتكررة
كيف تعرف إذا كانت وحدة تحكم المصباح الأمامي معطلة؟
علامات تعطل وحدة التحكم في المصابيح الأمامية هي أن واحدًا أو كلا المصباحين الأماميين لا يعملان حتى عندما تكون المصابيح تعمل. قد تومض المصابيح الأمامية أو تنبض، أو قد تعمل الأضواء العالية بشكل غير منتظم. بالإضافة إلى ذلك، قد تومض إشارات الانعطاف بسرعة خاطئة. الطريقة الأكثر موثوقية لتشخيص وحدات التحكم في جسم السيارة (LCMs) هي عبر أداة OBD-II التي يمكنها قراءة رموز وحدة التحكم في الجسم.
ماذا تفعل وحدة التحكم في الإضاءة؟
تستقبل وحدة التحكم في الإضاءة إشارات من المفاتيح وأجهزة الاستشعار والمؤقتات أو أنظمة إدارة المباني وتستخدمها لتشغيل أو تعتيم دائرة إضاءة واحدة أو أكثر. إنها وحدة تحكم قابلة للبرمجة تقوم بأتمتة الإضاءة وفقًا لحالة الإشغال، والضوء المتاح من النهار، والجداول الزمنية، أو الأوامر من الشبكة.
ماذا تعتني وحدة التحكم في الإضاءة من Ford؟
وحدة التحكم في الإضاءة من Ford، التي يمكن دمجها أيضًا مع وحدة التحكم في الجسم (BCM)، مسؤولة عن التحكم في عدة عناصر من الأضواء، مثل المصابيح الأمامية ذات الشعاع المنخفض والعالي، ومصابيح التشغيل، ومؤشرات الانعطاف، وأضواء التحذير، وأضواء الفرامل، وأضواء الضباب، وأضواء المجاملة، وغيرها. تتفاعل الوحدة وفقًا للمعلومات التي تحصل عليها من مفتاح المصباح الأمامي، ومفتاح الوظائف المتعددة، ومستشعر الإضاءة المحيطة، ونظام الإشعال ونظام أمان السيارة.
أين تقع وحدة التحكم في الإضاءة؟
يختلف موقع وحدة التحكم في الإضاءة حسب التطبيق. في المبنى، قد يتم تركيبها في خزانة كهربائية، أو لوحة توزيع، أو حاوية على سكة DIN حول لوحة التوزيع. أما في السيارة، فعادةً ما تقع وحدة التحكم في الإضاءة في لوحة القيادة، تحت عمود التوجيه، أو مدمجة في صندوق الفيوزات أو وحدة التحكم في الجسم. الموقع الدقيق موضح في الرسم الكهربائي للمبنى أو دليل خدمة السيارة.
المراجع
- تحالف DALI — معايير واجهة الإضاءة الرقمية القابلة للعنونة. الهيئة الصناعية التي تحدد وتروج لبروتوكول DALI (IEC 62386)، المعيار المفتوح للتحكم الرقمي في الإضاءة.
- Lutron Electronics — وحدات وأنظمة التحكم في الإضاءة. مصنع لوحدات التحكم في الإضاءة التجارية والسكنية، وأجهزة التعتيم، ومنصات التحكم على مستوى المبنى.
- Leviton — حلول التحكم في الإضاءة. مصنع لوحدات التحكم في الإضاءة السكنية والتجارية، وأجهزة التحكم اللاسلكية، وأنظمة الإضاءة الشبكية.
- Autel — أدوات التشخيص السيارات وأجهزة مسح OBD-II. مصنع لأدوات التشخيص القادرة على قراءة وتفسير رموز الأعطال الخاصة بوحدة التحكم في الجسم والإضاءة في المركبات الحديثة.
A وحدة التحكم في الإضاءة هو الجهاز الذي يحول مجموعة من الأضواء الفردية إلى نظام إضاءة منسق، مستجيب، وفعال.
