À propos des systèmes de contrôle d’éclairage en réseau 

 

Steve Mesh

Au cours de la dernière décennie, j’ai enseigné de nombreuses classes sur les systèmes de contrôle d’éclairage en réseau (CNL). Ces cours commencent souvent par une présentation académique sur les composantes, les caractéristiques et les avantages d’un CNL typique. La plupart des cours que j’enseigne intègrent également une formation pratique. Au cours de la dernière décennie, j’ai utilisé six systèmes différents couvrant un large éventail d’offres NLC – câblé, sans fil, DALI, 0-10V, grands systèmes centralisés, petits systèmes, systèmes hérités complexes, nouveaux systèmes “simplifiés”, etc.

Bien qu’en théorie bon nombre de ces classes aient été orientées vers les entrepreneurs en électricité, une variété de personnes y assistent habituellement, y compris les ingénieurs, les concepteurs, les propriétaires et les gestionnaires d’installations. Rappelez-vous que l’un des principaux objectifs de ces classes est d’introduire de nouveaux équipements, topologies, protocoles, fonctionnalités et concepts aux personnes qui sont habituées aux contrôles « unitaires » câblés. Au fil des ans, j’ai vu quelques thèmes récurrents en termes de questions posées par les participants, tels que :

1. “Power packs” vs “contrôleurs”? Beaucoup d’entrepreneurs en électricité sont familiers avec les « blocs d’alimentation ». Ils contiennent un transformateur et un relais. En tant que tel, ils peuvent fournir de l’énergie à, par exemple, un ou plusieurs capteurs d’occupation. Ensuite, sur la base d’un signal du capteur d’occupation, ils peuvent fermer le relais pour allumer les lumières. Dans les classes, les participants voient des « contrôleurs » plutôt que des « power packs ». Il est vrai qu’un “contrôleur” contient un relais, utilisé dans le même but de commutation des charges sur et hors tension. Il est également vrai que les « contrôleurs » fournissent de l’énergie basse tension – même si elle est juste utilisée pour dynamiser les lumières d’indicateur LED à bord et les circuits. 

Mais la grande différence entre les « power packs » et les « contrôleurs » est qu’un contrôleur est un appareil en réseau. Ces “contrôleurs” contrôlent un ou une série de luminaires. C’est essentiellement ainsi que vous transformez un luminaire « muet » en un luminaire « intelligent », en le reliant à la CNL par l’intermédiaire du « contrôleur ». Pendant les cours, il devient évident qu’il doit y avoir une certaine méthode de liaison du contrôleur au système, soit avec des fils, soit sans fil. S’il s’agit d’un système câblé, la connexion peut être effectuée à l’aide d’un câble Ethernet, 18/2, ou d’un autre câble propriétaire ou non exclusif.

2. Pourquoi certains appareils ne sont-ils pas connectés aux luminaires? Beaucoup d’entrepreneurs électriques aussi bien que des spécificateurs (et d’autres) ont eu beaucoup d’expérience avec des commandes câblées d’unité – c.-à-d., des gradateurs de boîte murale, des minuteries, des capteurs d’occupation de wallbox, etc. Ce sont des dispositifs qui sont coupés dans les fils de distribution d’alimentation de ligne-tension entre le panneau et le luminaire. Le monde des CNL est tout à fait différent. Les appareils tels que les commutateurs, les gradateurs, les capteurs d’occupation, les photocapteurs, les écrans tactiles et d’autres ne sont généralement pas directement connectés aux luminaires eux-mêmes. Ces appareils parlent généralement au serveur (au moins dans un système centralisé) et font des choses comme des commandes de problème (comme « allumer des lumières » ou « lumières tamisées » ) ou fournir des informations (comme la quantité de lumière frappant un photocapteur, ou si quelqu’un est dans l’espace). 

Dans certains systèmes, il est vrai qu’il existe un lien plus direct entre un appareil et un luminaire. Par exemple, dans la plupart des systèmes, les signaux d’un commutateur sans fil vont directement au luminaire. Les informations – par exemple sur le moment où quelqu’un frappe la partie “on” ou “off” de l’interrupteur – sont également relayées au système qui enregistre généralement de tels événements dans son histoire. Toutefois, dans le cas d’une rupture entre ces composants et la passerelle et/ou le serveur, le commutateur continuera à fonctionner normalement. Ces types d’interactions sont très différents que si vous coupez simplement dans un dispositif “unité”. Il faut donc du temps pour que certains participants de la classe ajustent leur façon de penser à ce sujet.

3. Topologies réseau étoilées vs maillées? Il existe une croyance très populaire à l’effet que les systèmes sans fil utilisent tous une topologie de réseau maillée. Ce n’est pas vrai ! Il existe des systèmes qui utilisent des topologies étoilées. Dans un réseau de « maillage », n’importe quel « nœud » peut potentiellement parler à n’importe quel autre « nœud ». Cela ne signifie pas que tout parle toujours à tout le reste. Il s’agirait d’un réseau de « maillage entièrement connecté ». Cependant, dans une topologie réseau typique de « maillage », des connexions peuvent être faites entre les composants qui permettent essentiellement au réseau de se connecter à un serveur central en prenant une variété d’itinéraires. 

L’avantage de cette topologie est que si un composant n’est pas opérationnel pour une raison quelconque, le trafic réseau peut simplement se rediriger autour de ce composant défectueux. Certains systèmes, cependant, ont adopté l’utilisation d’une topologie étoilée. Dans ces systèmes, les signaux de tous les appareils, c’est-à-dire les contrôleurs de luminaires, les capteurs d’occupation, les photocapteurs, les commutateurs, etc., doivent atteindre la passerelle sans fil. Dans ces systèmes, il est important de noter les mises en garde concernant les distances maximales recommandées entre les composants et la passerelle, ainsi que les choses qui atténuent le signal (comme les cloisons intérieures). Comme il n’y a aucune possibilité de « sauter » à d’autres appareils à proximité dans le système, les signaux de chaque luminaire unique et dispositif doivent absolument atteindre les passerelles – pas de si, et ou de mais à ce sujet. Il convient de noter que dans certains systèmes, il est possible de transformer un nœud individuel (comme un contrôleur de luminaire) en un « répéteur ».

4. Pourquoi devez-vous commander un luminaire à la fois? Devinez quoi? Ce n’est pas vrai ! Dans l’environnement de classe avec des quantités limitées de luminaires, j’ai l’habitude de faire mettre en service par les participants un luminaire à la fois, comme si ce luminaire est représentatif d’un groupe d’appareils dans une zone particulière (c.-à-d., 8 appareils dans une salle de conférence). Je fais généralement cela pour donner aux participants la possibilité d’entrer différentes variables pour différentes zones – pour des choses comme les niveaux de lumière cible, les délais d’arrêt des capteurs d’occupation, activer et désactiver les photocapteurs, etc. Je dois vous expliquer qu’on peut ” découvrir ” et ajouter ” plus d’un luminaire dans une zone en même temps – mais qu’avec la quantité limitée de luminaires dans l’environnement de classe, nous ne faisons pas cela. Dans certains systèmes NLC, vous pouvez « découvrir » tout ce qui se trouve sur le réseau, puis « attribuer » des composants aux zones. Dans d’autres systèmes NLC, ce processus se produit une zone à la fois. Le plus important à retenir est pour les participants de réaliser que vous n’avez pas à littéralement mettre en service un luminaire à la fois! Cela rendrait un agent de mise en service fou!

5. « Pourquoi dois-je lire des feuilles d’instructions et regarder les diagrammes de câblage? » La plupart des entrepreneurs peuvent installer les dispositifs typiques de contrôle d’unité les yeux fermés. Cependant, dans chaque classe, au moins une personne câble un contrôleur de luminaire incorrectement. Quand d’autres personnes sont perplexes sur quel fil câbler avec quoi, je suggère qu’ils localisent le diagramme de câblage! En outre, je vérifie toujours le câblage avant que les participants dynamisent l’équipement dans la classe! Parfois, les contrôleurs, capteurs, commutateurs ou autres appareils ont un tas de fils qui en sortent – qui ne sont pas tous clairs. Certains appareils ont des fils qui doivent être blindés, si nous n’incorporons pas des fonctions spéciales que ces appareils peuvent gérer. Certains appareils peuvent être câblés de différentes manières, selon que vous les utilisez ou non en conjonction avec d’autres appareils. En plus de câbler le matériel correctement, je m’attends également à ce que les participants fassent la mise en service conformément à mes attentes. 

Comment ces attentes sont-elles communiquées? Sur les dessins et/ ou les horaires de contrôle (montrant quel équipement se trouve dans quelle zone), ainsi que sur la documentation montrant comment je veux qu’ils programment des variables pour chaque zone. Par exemple, dans les bureaux privés, je m’attends à ce que les participants programment des capteurs d’occupation pour travailler comme capteurs de vacance (manuel sur/auto off). La morale de l’histoire est qu’un système de contrôle de l’éclairage en réseau a beaucoup de pièces – et il est absolument essentiel que vous fassiez l’installation, la mise en service et la programmation méthodiquement. Même dans l’environnement contrôlé d’une salle de classe, avec seulement six « zones » et des luminaires, il devient rapidement évident pour les participants à quel point il est essentiel de faire des choses comme nommer les zones, les luminaires d’étiquettes, etc. Quel que soit le niveau d’expérience d’un participant, le câblage … et la mise en service … et la programmation … et la reprogrammation d’un système NLC est quelque chose que vous devez absolument aborder méthodiquement.

6. « Pourquoi ne puis-je pas commander ce système sans fil en allant sur le site Web du fabricant? » L’un des systèmes NLC que j’utilise dans les classes est sans fil – mais “fermé”. Quel appareil à quel appareil et comment  dans un système sans fil est une source fréquente de confusion dans ces classes. En règle générale, les composants sans fil tels que les contrôleurs de luminaires, les capteurs sans fil et les commutateurs sans fil communiquent avec une passerelle sans fil. Parfois, la passerelle communique avec un serveur séparé. Dans un système que j’utilise dans les classes pratiques, il y a un très petit serveur incorporé dans le boîtier de la passerelle. Dans les deux cas, ces connexions sont généralement câblées. Qu’est-ce qui manque ? L’interface utilisateur! La plupart des systèmes ont besoin d’un moyen d’utiliser un ordinateur, une tablette ou un téléphone pour les commander et les programmer. Dans de nombreux systèmes, cette connexion utilise le WiFi. En effet, la passerelle (ou la passerelle / combinaison serveur) est comme un routeur sans fil. Cependant, dans ce scénario, la passerelle ne vous permet pas de vous connecter à Internet! Il utilise simplement le WiFi pour permettre à votre ordinateur, tablette ou téléphone de se connecter au logiciel qui réside sur le serveur. C’est souvent sous la forme d’une page Web. Pour aggraver les choses, certains systèmes ont des serveurs dans le cloud! Dans ces cas, une connexion Internet est en fait nécessaire (à moins qu’il n’y ait une autre forme de connexion comme un appareil 3G dédié).

À ce jour, je n’ai pas utilisé de tels systèmes dans une classe pratique. Si pour une raison quelconque je ne peux pas obtenir une connexion Internet dans un lieu de classe, alors il n’y aurait pas de classe! En tant que tel, j’ai seulement utilisé des systèmes avec des serveurs physiques dans la même pièce. Au fur et à mesure que les participants travaillent à travers les différents types de connexions entre les différents composants, il devient clair que différents protocoles peuvent être utilisés pour faire différentes connexions câblées et/ ou sans fil dans le même système, c’est-à-dire Zigbee vs WiFi, DALI vs 0-10V, etc. À la fin de la classe, les participants comprennent également que certains systèmes sont vraiment « fermés », même si vous vous connectez à eux avec votre ordinateur ou téléphone sans fil.

En règle générale, les CNL ne sont pas incroyablement complexes, y compris certainement la nouvelle culture de systèmes « simplifiés ». Indépendamment de la fonction ou de l’emploi d’un participant au cours ou de son niveau d’expérience, il aime toujours avoir la possibilité de monter avec succès un système qui fonctionne même s’ils n’ont aucune expérience préalable. 

Publié avec la permission de la Lighting Controls Association.
Publié pour la première fois ici : http://lightingcontrolsassociation.org/2020/02/14/steve-mesh-answers-networked-lighting-controls-faq/