CBus设计手册.docx

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CBus设计手册

C-Bus智能化照明管理系统设计手册

一、C-Bus系统原理及组成

1.C-Bus系统原理

2.C-Bus系统组成

二、强电线路设计原理

三、弱电线路设计原理

1.网络特性

2.C-Bus系统协议

四、C-Bus系统总线的布线要求

五、单元功能介绍

1.系统单元

2.输出单元

3.输入单元

六、与火灾自动报警等系统的集成

七、设计举例

八、C-Bus系统的优越性及其应用范围

1.C-Bus系统优越性

2.C-Bus系统的应用范围

九、工程案例

一十、C-Bus系统的用户名单

一、C-Bus系统原理及组成

1.C-Bus系统原理

C-Bus系统是一个二线制的智能控制系统，主要用于对照明系统的控制。

除此之外还可以与其他如空调、消防、保安等系统联动。

系统所有的单元器件（除电源外）均内置微处理器和存储单元，由一对

信号线（UTP5）连接成网络。

每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能，通过输出单元控制各回路负载。

输入单元通过群组地址和输出组件建立对应联系。

当有输入时，输入单元将其转变为C-Bus信号在C-Bus系统总线上广播，所有的输出单元接收并做出判断，控制相应回路输出。

C-Bus系统通过两根总线连接成网络。

总线上不仅为每个组件提供36伏

直流电源，还加载了控制信号。

C-Bus通过系统编程使控制开关与输出回路建立逻辑对应关系，因此在设计时更加简单、灵活。

２.C-Bus系统组成

一个C-Bus系统是由系统单元、输出单元、输入单元三部分组成。

有关各部分单元的介绍详见单元功能介绍。

二、强电线路设计原理

（1）首先根据建筑平面图，业主对照明系统的功能要求及C-Bus系统的特点确定最佳的照明系统的控制方案。

（2）根据控制方案及照明负荷的总容量划分合理的照明回路。

（3）由照明回路的数量和控制要求，选择输出元件的型号，数量并确定其位置。

（4）由输出元件的型号，数量确定配电箱内回路的数量及各回路断路器的参数。

（5）选定输入元件（按键开关，传感器）的位置，型号和数量。

三、弱电线路设计原理

1.网络特性

C-Bus系统采用“自由拓扑结构”，可设计成总线型、树型、星型等拓扑结构，组网非常方便。

但系统拓扑结构中要避免出现环网，否则系统通讯将会不正常。

C-Bus系统可以由单个子网络组成，每个子网络须满足以下条件：

（1）网络内最多有100个单元

（2）控制回路数最多为255个

（3）网络内传输距离最远为1000米

如果不满足以上任一条件，须增加网络桥扩展，组成多重网。

多重网络系统图

单个网络系统图

2．C-Bus系统协议

C-Bus系统遵从国际通讯协议标准，IEEEStandard802.3‘CSMA/CD’

‘CSMA/CD’即为：

•CarrierSense-MultipleAccess-CollisionDetection

•CarrierSense-载波监听，判断网络上是否有其他的主机正在传送信号。

•MultipleAccess-多个主机连接在同一条电缆上。

•CollisionDetection-防止两个或两个以上的主机同时向总线上发送信息。

四、C-Bus系统总线的布线要求

C-Bus总线采用非屏蔽五类双绞线（UTP5）将其元件连成一个网络。

为了保证系统通讯的可靠，布线时C-Bus总线尽量不与强电线缆共用同一线槽，应将C-Bus总线单独穿钢管或PVC管敷设，并与电力电缆的水平距离至少大于300mm。

五、单元功能介绍

１.系统单元：

系统电源，PC接口，网络桥

（1）系统电源5500PS

技术参数：

①系统单元

②标准35㎜导轨式安装

③两个RJ45插槽，配300㎜长带RJ45头控制线

④输入电压：

220～240VAC

⑤输出电压：

15～36VDC

⑥AC输出阻抗：

10kΩ

⑦输出电流：

350mA

⑧工作温度：

0～45℃

⑨尺寸：

72×85×65㎜（L×W×D）

⑩具有低直流输出阻抗，高交流输出阻抗的特性和抗干扰、输出限流、过流保护的功能。

注：

尺寸以mm为单位。

（2）PC接口5500PC

技术参数：

⑴系统单元

⑵标准35㎜导轨式安装

⑶两个RJ45插槽，配300㎜长带RJ45头控制线

⑷输入电压：

15～36Vd.c.

⑸电流消耗：

32mA

⑹接口类型：

RS232（DB9接头）

⑺工作温度：

0～45℃

⑻尺寸：

72×85×65㎜（L×W×D）

（3）网络桥5500B

技术参数：

⑴系统单元

⑵标准35㎜导轨式安装

⑶两个RJ45插槽，配300㎜长带RJ45头控制线

⑷输入电压：

15～36VDC

⑸电流消耗：

20mA

⑹工作温度：

0～45℃

⑺尺寸：

72×85×65㎜（L×W×D）

（4）网络接口5500CN

技术参数：

⑴系统单元

⑵标准35MM导轨式安装

⑶提供以太网和C-Bus网络间之接口

⑷对C-Bus网络及内部单元编程，实时监控网络

⑸连接:

C-Bus端:

两个RJ45插槽，配300㎜长带RJ45头控制线

以太网端:

一个RJ45插槽

⑹C-Bus输入电压：

15～36VDC

⑺电流消耗：

0mA

⑻工作温度：

0～45℃

⑼尺寸：

72×85×65㎜（L×W×D）

（5）网络桥:

5100B

型号

5100B

C-Bus输入电压

15-36VDC

电流消耗

20mA

电气绝缘等级

3.5kV的电压等级下可以持续1分钟不被击穿

工作温度

0-50℃

C-Bus侧接线端子线径

6x0.2mm²

注：

尺寸以mm为单位。

2．输出单元：

1、2、4、12路智能继电器,

1、2、4、8路调光器，

模拟输出单元。

（1）12路智能继电器5512RVF

技术参数：

⑴系统输出单元

⑵十二路开关，负载电流为：

12×10安培

⑶标准35㎜导轨式安装

⑷两个RJ45插槽，配300㎜长带RJ45头控制线

⑸输入：

220-240VAC

⑹频率：

50～60HZ

⑺远程开关控制，面板旁路开关设置

⑻提供系统时钟及200mA控制电源

⑼具过电流保护，60,000次操作寿命

⑽符合澳洲和欧洲安全及EMC标准

⑾尺寸：

216×85×65MM（L×W×D）

尺寸单位：

5512RVF端子接线图

（2）4路智能继电器5504RVFP

技术参数：

⑴系统输出单元

⑵上路开关，负载电流为：

4×10安培

⑶标准35㎜导轨式安装

⑷两个RJ45插槽，配300㎜长带RJ45头控制线

⑸输入：

220-240VAC

⑹频率：

50～60HZ

⑺远程开关控制，面板旁路开关设置

⑻提供系统时钟及200mA控制电源

⑼具过电流保护，60,000次操作寿命

⑽符合澳洲和欧洲安全及EMC标准

⑾尺寸：

144×85×65MM（L×W×D）

5504RVFP端子接线图

（3）1路智能继电器：

型号

5101R

C-Bus输入电压

15-36VDC

电压

192-264VAC

频率

48-62Hz

功率损耗

<3W

额定输出电流

10A

电气试验

电阻负载

白炽灯负载

荧光灯负载

电感负载

额定电流时

最少60，000次

电气绝缘等级

3.5kV的电压等级下可以持续1分钟不被击穿

工作温度

0-50℃

C-Bus端接线端子线径

6x0.2mm²

电源端接线端子线径

0.2-1.5mm²

说明：

用于日光灯源的调光。

带有0~10V的模拟输出端与可调光式电子镇流器配合，对日光灯源进行调光。

注：

尺寸以mm为单位

（4）2路智能继电器

型号

5102RVF

C-Bus输入电压

15-36VDC

电压

192-264VAC

频率

48-62Hz

功率损耗

<3W

额定输出电流

每路输出各为10A

电气试验

电阻负载

白炽灯负载

荧光灯负载

电感负载

额定电流时

最少60，000次

电气绝缘等级

3.5kV的电压等级下可以持续1分钟不被击穿

工作温度

0-50℃

C-Bus端接线端子线径

6x0.2mm²

电源端接线端子线径

0.2-1.5mm²

说明：

与模拟输出单元和可调光式电子镇流器配合，可对日光灯源进行调光。

注：

尺寸以mm为单位

（5）4路、2路、1路调光器L5104D5/L5102D10/L5101D20

技术参数：

⑴系统输出单元

⑵输出电流分别为：

4×5A、2×10A、

1×20A

⑶输入：

220-240VAC

⑷频率：

50～60HZ

⑸调光范围：

0～100%

⑹过温和过电流保护

⑺面板旁路开关设置

⑻带一路报警信号开关通道输出

⑼提供系统时钟及60mA控制电源

⑽自检测输出通道电流

⑾符合澳洲和欧洲安全及EMC标准

⑿尺寸：

240×202×75MM（L×W×D）

L5104D5系列端子接线图

（6）八路调光器5508D1A

技术参数：

⑴系统输出单元

⑵八路调光，负载电流为：

8×1安培

⑶标准35㎜导轨式安装

⑷两个RJ45插槽，配300㎜长带RJ45头控制线

⑸输入：

220-240VAC

⑹频率：

50～60HZ

⑺调光范围：

0～100%

⑻远程开关控制，面板旁路开关设置

⑼提供系统时钟及200mA控制电源

⑽可以和大约10个C-Bus按键或传感器自成系统

⑾符合澳洲和欧洲安全及EMC标准

⑿尺寸：

216×85×65MM（L×W×D）

尺寸单位：

5508D1A端子接线图

（7）4路调光器：

型号

5104D750

C-Bus输入电压

15-36VDC

电压

192-264VAC

频率

50±1Hz

电流消耗

18mA

导通状态时功率损耗

<10W

关闭状态时功率损耗

<1.3W

电流消耗

<60mA

每个元件输出电流

12A

每路输出电流

电气绝缘等级

3.5kV的电压等级下可以持续1分钟不被击穿

工作温度

0-50℃

C-Bus端接线端子线径

6x0.2mm²

电源端接线端子线径

4x2.5mm²

说明：

主要用于普通灯源（如白炽灯，石英灯）的调光。

每路可调光负载功率最大为750W。

注：

尺寸以mm为单位

（8）模拟输出单元5104AM

型号

5104AM

C-Bus输入电压

15-36VDC

电压

192-264VAC

频率

48-62Hz

电流消耗

18mA

输出电压范围

0（±0.5）到10（±2）VDC

拉电流

2.5mA

灌电流

U输出=0V时,I=15mA

U输出=12V时,I=6.5mA

I=15-（0.7xU输出）mA

电气绝缘等级

3.5kV的电压等级下可以持续1分钟不被击穿

工作温度

0-50℃

C-Bus端接线端子线径

6x0.2mm²

电源端接线端子线径

4x2.5mm²

说明：

（1）提供0-10V的四路模拟信号输出，外接由模拟信号控制的设备或仪器仪表。

（2）与智能继电器和可调光式电子镇流器配合，可以用于对日光灯源进行调光控制。

注：

尺寸以mm为单位

3.输入单元：

（1）1键开关（E5031N），2键开关（E5032N），4键开关（E5034NL）

开关的功能有八种，分别为开/关，调光，只开，只关，定时，渐亮，渐灭，无效。

可以通过软件编程设定其中的一种。

（2）四场景开关（E5034NS）

四场景开关是一种特殊的开关，每一键可以同时控制多路光源调光或多路光源开关，可预设四种不同的灯光场景组合，符合人们对同一场所在不同功能时灯光的不同的需要。

（3）五场景控制器5035NIRS

技术参数：

⑴系统输入单元

⑵32mA电流消耗

⑶AC阻抗：

50kΩ

⑷提供系统时钟

⑸远程红外线遥控

⑹工作温度：

0～45℃

⑺33个控制区域，5个预设场景

尺寸：

175×88×23.3㎜（L×W×D）

（4）遥控器（5034TX）

（5）4键遥控开关（E5034NIR）

（6）红外线接收开关（E5031NIR）

遥控器与带红外线接收器的四键遥控开关或是红外线接收开关合用可以实现遥控灯光的开关或调光功能。

（7）红外线感应器（5751）

用于探测人体移动时发出的红外线，去感知周围环境是否有人在活动，从而实现“人来灯亮，人走灯灭”的功能。

也可以通过探测到人的活动根据要求控制其他负载（如空调，风扇，电动门窗，报警器等）的开关。

最大感测角90度，水平感测距离为6米。

（8）户外型红外线感应器（5750WP）

既可以感知人的活动状况，也可以探测汽车的运动状态。

可以达到IP66的防护等级。

最大感测角110度，水平感测半径18米。

（9）亮度传感器（E5031PE）

通过检测周围环境的亮度，再与内部设定值相比较，调整光源的亮度和分布，有效利用自然光线，达到节约电能的目的。

亮度感应范围：

20-3000Lux；亮度控制范围：

40-1600Lux，感测角180度。

（10）辅助输入单元（5104AUX）

接收外界无源接点信号，来控制照明或其它负载。

通过辅助输入单元，C-Bus系统可以方便地与其它系统（如消防，保安监控，楼宇自控等系统）相连。

最大开关电阻不超过1000欧姆。

注：

尺寸以mm为单位

5104AUX端子接线图

六、C-Bus系统与火灾自动报警等系统的集成

在《火灾自动报警系统设计规范》中规定，“消防控制室在确认火灾后，应能切断有关部位的非消防电源，并接通报警装置及火灾应急照明灯和疏散标志灯。

”那么C-Bus系统如何与火灾自动报警系统联接呢？

消防控制室在确认火灾发生后，应向C-Bus系统发送一对信号接点，C-Bus系统通过辅助输入单元（5104AUX）将消防控制室发送来的接点信号转变为C-Bus总线上传播的信号，去控制相应的火灾应急照明回路。

同样，C-Bus系统可以方便地与其它系统，如保安监控，楼宇自控等系统相连。

AC220V的电源可根据需要进行设计。

七、设计举例

设计、安装流程图

根据建筑图纸，业主要求确定控制方案

计划

根据控制方案划分合适的照明回路

确定输出元件的位置、型号和数量

选定输入元件（按键开关、传感器等）的位置、型号和数量

设计

确定PC接口和网络桥的位置、数量以及网络的拓扑结构

确定系统电源位置、数量

画出网络结构图

画出回路示意图

制图

画出系统施工图

硬件系统安装、接线

施工

软件调试，实现各种控制功能

如图所示区域，设计C-Bus系统步骤如下

a）整个区域分为四个功能区。

A为会议室,B为更衣室，C为经理办公室，D为办公大堂。

功能列表如下：

区域

控制要求

会议室

场景控制、遥控、调光

更衣室

红外线控制，有人时开灯，无人自动关灯

经理办公室

自动调光，保持恒定的照度、遥控、监控整个区域照明状态

办公大堂

多点控制、区域控制、按上下班时间自动控制

b）回路划分如下：

区域

灯具种类

回路数

控制方式

功率（w）

会议室

吊灯

筒灯

日光灯槽

射灯

调光

开关

调光

600

200

480

300

更衣室

筒灯

自动开关

（红外感应）

200

经理办公室

落地灯

台灯

筒灯

调光

100

200

办公大堂

日光灯盘

开关

720

b）根据上表统计出有：

调光回路7个、开关回路5个。

采用四路调光器两个，四路继电器一个，单路继电器一个。

c）根据控制要求配置输入设备如下：

会议室入口处设置一个场景开关，设定四个场景：

会议、演讲、投影、全关。

在进入会议室时可选择会议模式，在会议进行中，可以通过场景开关方便转换场景。

离开会议室时，只需要按全关键即可熄灭所有的灯光。

另外在室内设一四键带红外开关，便于分开调节各路灯光，同时可以遥控。

经理办公室入口处设一带红外接收的四键开关，办公桌正上方设一个亮度传感器，当亮度不够时可自动调节筒灯的亮度以保持恒定的照度。

更衣室设置一红外线传感器，当有人进入时自动开灯，人走后自动延时20秒钟熄灭，以节省电能。

办公大堂四个角落分别设置一四键开关进行多点控制，方便使用。

另设置一定时器，上班前自动开灯，午休时自动关闭部分回路，下班后自动关灯。

e）统计出材料清单如下：

序号

名称

型号

数量

4路调光器

5104D750

4路继电器

5504RVFP

1路继电器

5101R

4场景开关

E5034NS

4键带遥控开关

E5034NIR

4键开关

E5034NL

亮度传感器

5100PE

红外线传感器

E5751

2路7天定时器

E5031/2TC7

PC接口

5500PC

系统电源

5500PS

4键遥控器

5034TX

输入与输出元件共13个,数量小于100，因此采用一个单网络即可。

f）PC接口：

5500PC一个；系统电源：

5500PS。

g）系统网络结构图

h）系统回路示意图

i）系统施工图

系统网络结构图

系统回路示意图

八、C-Bus系统的优越性及应用范围

1．C-Bus系统的优越性

●线路简单，安装方便，易于维护，节省大截面线材消耗量（可节约30%左右的材料费），降低建筑开发商的投资成本和维修管理费用，缩短安装工期（20%左右），提高投资回报率。

●运用先进的电力电子技术，不但可实现单点、双点、多点、区域、群组控制、场景设置、定时开关、亮度手自动调节、红外线探测、集中监控、遥控等多种照明控制任务，而且可以优化能源的利用，降低运行费用。

●根据用户需求和外界环境的变化，只需修改软件设置，而非改造线路，就可以调整照明布局和扩充功能，大大降低改造费用和缩短改造周期，适合于商业、工业、家居的不同使用要求。

●控制回路与负载分离，控制回路的工作电压为安全电压DC36V,即使开关面板意外漏电，也能确保人身安全。

●当建筑物停电后，由于C-Bus系统中每个输入输出单元里都预存系统状态和控制指令，因此在恢复供电时，系统会根据预先设定的状态重新恢复正常工作，实现无人值守，提高物业管理水平。

●C-Bus系统具有开放性，可以和其他物业管理系统（BMS），楼宇自控系统（BA），保安及消防系统结合起来，符合智能大厦的发展趋势。

2．C-Bus系统的应用范围

C-Bus系统可对白炽灯、日光灯、节能灯、石英灯等多种光源调光，满足各种环境对照明的要求。

●写字楼、学校、医院——利用C-Bus时间控制功能使灯光自动控制，利用亮度传感器使光照度自动调节，节约能源。

可进行中央监控并能与楼宇自控系统连接。

修改照明布局时无需重新布线减少投资。

●剧院、会议室、俱乐部、夜总会、餐厅、多功能厅、高档住宅——利用C-Bus调光功能及场景开关可方便地转换多种灯光场景，实现多点控制。

可通过C-Bus控制空调、电扇、电动门窗、加热器、喇叭、蜂鸣器、闪灯等其他设备。

●体育场馆、市政工程、广场、公园等室外公共场合照明——利用群组开关可控制整个区域的灯光，无需考虑开关容量问题，利用亮度自动控制，定时开关实现照明的智能化。

九、工程案例

案例一：

C-Bus智能化照明管理系统在联想研发中心大楼中的应用

一、设计分析

联想研发中心大楼为综合型办公大楼，每一层有两个大的办公大厅和一

些小办公室组成。

办公厅的面积较大，内部布局不确定，在设计中考虑将照明分为若干个9米见方的区域，每个区域分为三个回路。

这样无论布局怎样变化，照明回路都可适应要求。

控制功能上考虑在不同的使用情况下可以打开不同数量的回路。

例如：

在正常办公时打开所有的灯，清扫时打开某些回路即可。

对于靠近窗口处，可充分利用自然采光，在采光较好的情况下适当关闭一些回路以节省能源。

整个大厦采用楼宇自控系统，将照明作为一个子系统纳入其中统一管理。

不仅在现场可以控制各个区域的灯光，还可通过中央监控系统对照明状况进行监控，既方便了物业管理又可节约能源。

在增加这些功能时，采用传统的设计方法很难实现。

利用楼宇自控系统实现时又具有一定的局限性。

因此考虑使用奇胜公司的C-Bus智能化照明管理系统，在满足上述各种要求的同时简化了线路，丰富了使用功能。

还可大大降低今后的维护管理费用。

二、方案说明

设计方案中采用C-Bus系统输出元件控制各个回路，仅在各个主要出口处设置了面板开关，通过软件编程控制该层所有的照明。

系统输出元件分散安装在办公大厅内，减少强电线缆的长度，方便维护。

各个区域的面板开关等布局确定后根据需要就近安装。

若使用中布局重新改变时，无须修改线路，只须重新编程。

整个大楼的办公区域照明由中央监控计算机自动控制，上班时间自动亮灯，下班后自动关灯。

当某些区域需要照明时，可以通过现场的面板开关打开相应的回路（非专业的智能照明系统很难做到）。

在靠近窗口的位置设置亮度传感器采集现场亮度，自动控制某些回路的开关达到节能的目的。

会议室、多功能厅等重要的区域可通过C-Bus系统的场景控制功能实现场景的自动转换，亮度的自动调节，提供高质量的灯光效果。

C-Bus系统还可与会议系统结合，使灯光、音响、图象等全部集成在一个会议系统内，方便使用。

C-Bus系统有可扩展性，可以根据需要随时增加或减少元件的数量。

三、投资回报

1）通过合理的设计，简化了控制系统的线路，减少了强电线缆的用量。

2）安装方便，可缩短安装工期。

3）使用灵活，根据需要随时增减控制元件。

照明布局改变时无须修改线路，

节省了二次装修的费用。

4）系统功能强大，可实现区域、群组、场景、多点控制等各种复杂的功能，

使用方便。

5）可以作为子系统纳入楼宇自控系统统一管理，减少物业管理的工作量。

6）通过亮度闭环控制，时间控制等功能，延长灯具的使用寿命，节约电能

20-30%。

7）联想集团作为国内著名的高科技企业，能够合理使用各种高科技的产品，

通过C-Bus系统控制

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