Управление DALI
Интерфейс DALI (Digital Addressable Lighting Interface) используется для создания систем управления освещением в широком спектре приложений – от светодиодных светильников до аварийного освещения. Все поддерживаемые классы осветительных приборов, параметры физической шины передачи данных, протоколы, а также другие характеристики DALI описаны в группе стандартов IEC 62386 (МЭК).
Управление DALI предлагает практически неограниченные возможности. Элементы управления освещением, датчики, операционные устройства, электронные контрольные приборы и лампы работают вместе с этим стандартом профессионального интерфейса. Двунаправленная связь без ограничений позволяет управлять световой подсветкой. DALI – общий интерфейс для всех компонентов.
DALI – профессиональный интерфейс для всех компонентов освещения
Изначально технология DALI создавалась для управления ПРА (пуско-регулирующей аппаратурой) или электронными балластами люминесцентных ламп, а также с целью замены распространенного аналогового метода регулировки яркости света управляющим сигналом в диапазоне от 0 до 100%.
В отличие от аналоговых систем и благодаря большой амплитуде полезного сигнала на цифровую управляющую шину DALI не оказывают существенного влияния электромагнитные помехи из электрической сети 220 В, что важно для точного поддержания требуемых параметров освещенности.
Стандарт DALI предоставляет возможность индивидуальной адресации и настройки отдельных светильников на общей шине. Кроме того, устройства DALI могут быть запрограммированы для группового использования. Таким образом обеспечивается превосходная гибкость управления системами освещения, которые могут конфигурироваться программно, не требуя проводных переключений. Используемые функции освещения в отдельных помещениях могут быть программно заархивированы с тем, чтобы можно было быстро настроить и оптимизировать освещение в другом помещении.
Как работает управление DALI?
С цифровой шиной DALI не требуется дополнительных реле для включения светильников, что делает систему освещения экономически более выгодной. Устройствами в сети DALI управляет мастер-контроллер (или Master) все балласты выключатели и датчики (ведомые, или Slave) узлы. Контроллеры инициируют обмен по сети, а ведомые узлы лишь отвечают на запросы контроллеров. Одновременно можно подключать к шине до 64 ведомых устройств, таких как балласты, драйверы. Сеть может быть мультимастерной – с несколькими контроллерами.
Цифровая природа DALI и двунаправленная коммуникация позволяют устройствам сообщать о возникающем сбое или передавать контроллеру затребованный статус состояния и другую информацию. Контроллер на шине DALI использует три типа адресации: широковещательную, групповую и индивидуальную.
DALI не предъявляет особых требований к используемым кабелям. Не требуется даже соблюдения полярности для двух подключаемых проводов, так как на входе всех шинных устройств установлен выпрямительный мост. Двухпроводную шину DALI можно прокладывать рядом с силовыми кабелями и даже внутри 5-проводного силового кабеля 220 В. Устройства DALI гальванически развязаны между собой, поэтому могут запитываться от разных фаз сети.
Топология сети DALI может быть любой, даже смешанной, но без «кольца», не требуется установки терминаторов на концах линий. В качестве автономной системы освещения в одной линии DALI могут работать до 64 независимых устройств. Количество адресов в системе можно увеличить до 12800, используя для этого роутеры DALI (объединив вместе до 200 шин DALI). Шина DALI может быть использована в качестве составной части системы умного дома, подключаемого к ней через шлюзы DALI.
Переключение и затемнение осуществляется через линию управления. Нет необходимости в реле. Важная информация, такая как состояние лампы, сохраняется на пульте управления и доступна для контроллера.
Упрощенное планирование освещения с DALI с первого взгляда
Одна двухпроводная линия управления для до 64 устройств означает, что группы освещения не должны назначаться на этапе планирования. Вместо этого их можно просто настроить позже с помощью контроллера. Планирование линии управления может быть полностью отделено от планирования источников питания.
Меньше компонентов
Для переключения приборов нет реле. Переключение и затемнение осуществляется исключительно через контрольную линию.
Синхронизированные изменения с одной сцены освещения на другую.
Даже если разные светильники запускаются с различными значениями затемнения или различными типами ламп, они объединяются друг с другом, DALI изменяется с одной сцены освещения на другую синхронно. Все источники света одновременно достигают нового значения освещенности.
Интеграция в системы автоматизации зданий
Благодаря гибкости и обширной функциональности установки DALI могут быть легко интегрированы в существующие системы автоматизации зданий или включены в планы новых зданий. В таких случаях технология DALI реализована в высокоскоростных шинных системах. Энергосберегающее освещение значительно улучшает концепцию «зеленого строительства», а освещение также можно легко контролировать на индивидуальном уровне.
Загрузить техническое руководство по применению: QUICKTRONIC Intelligent DALI DIM (3,2 МБ)
Простая установка
Линия управления защищена от изменения полярности и может быть направлена вместе с источником питания, например, в 5-жильный кабель NYM. Линия управления просто должна быть рассчитана на линейное напряжение. Нет необходимости в специальной кабельной разводке.
Основные спецификации протокола DALI.
Для передачи двоичных данных в DALI используют помехоустойчивый манчестерский код, в котором нули и единицы определяются по наличию падающего или растущего фронта импульса (рисунок 2), что позволяет на принимающей стороне однозначно определять начало и конец передаваемого бита без использования сигнала синхронизации.
Состояние лампы по запросу
В качестве средства обнаружения неисправных ламп состояние лампы может быть сообщено устройством DALI контроллеру, а затем отображено контроллером. Эта особенность особенно важна для крупных проектов, в которых управление DALI можно легко интегрировать в существующие шинные системы через шлюзы.
Контроллеры посылают ведомым узлам на шине сообщения, оформленные в виде кадров. Каждый из них включает стартовый бит, байт адреса и байт данных (это может быть и команда) и, в завершение, два стоповых бита. В спецификации DALI2 дополнительно определен еще и 3-байтный кадр. Ответный кадр контроллеру состоит из стартового бита, байта данных и двух стоповых битов.
Крайне важным для успешной передачи данных физическим параметром является падение напряжения на линии между передающим и приемными устройствами DALI. Передача данных возможна лишь при падении напряжения по всей линии не более чем на 2 В. С этим ограничением связаны имеющиеся требования к максимальной длине и сечению кабелей, используемых для шины DALI. Для проводов сечением 1,5 мм²максимальная длина кабеля равняется 300 м, для проводов сечением 0,75 мм² максимальная длина сокращается до 100…150 м, а для 0,5 мм² – до 100 м. Также нужно учитывать сопротивление контактов.
Другим важным параметром является длительность падающего и растущего фронтов импульса при смене логических «0» и «1». На рисунке показаны допустимые амплитуды логических уровней и длительности фронта и импульсов. Эти значения должны выдерживаться при любых типах и сечениях кабеля, а также во всех возможных температурных диапазонах работы системы DALI.
Форма и основные параметры сигналов DALI
От DALI к DALI-2
Изначально технология DALI создавалась для управления ПРА (пуско-регулирующей аппаратурой) или электронными балластами люминесцентных ламп, а также с целью замены распространенного аналогового метода регулировки яркости света управляющим сигналом в диапазоне от 0 до 100%.
DALI 2 уже опубликована в конце 2015 года. Это новая версия стандарта DALI, предназначенная для расширения возможностей в первоначальном стандарте.
DALI 2 представляет собой дальнейшее развитие знакомого нам протокола DALI. Если изначально DALI сосредотачивался на осветительных приборах, то в DALI 2 была добавлена поддержка датчиков движения и освещения, а также кнопок, беспроводных систем управления и так далее. Появившиеся новые классы устройств описываются в новой части стандарта IEC 62386-103.
Для инсталляторов новые дополнения к DALI предлагают дополнительную поддержку управления цветом, охватывающую как RGB, так и цветовую температуру. Дополнительное управление цветом дает инсталляторам больше возможностей для управления цветовой температурой света в каждой комнате здания.
Новые обновления в системе DALI 2, также улучшают протоколы отчётов по важной информации, такой как потребление энергии и температура светодиодов, что является ключевым фактором, влияющим на срок службы светодиодов. Это важно для общего понимания систем освещения в целом и позволяет создать более устойчивое и долгосрочное энергосберегающее решение.
128 адресов на шине DALI 2
Еще одно большое преимущество DALI 2 заключается в том, что он позволяет использовать дополнительные 64 адреса, в частности, для интерфейсов управления, таких как клавиатуры и датчики. Теперь пользователи могут иметь до 128 адресов в одной сети DALI, что означает, что для создания более крупной системы освещения на основе DALI потребуется меньше оборудования и меньше продуктов. Это не только уменьшает общую сложность, но также обеспечивает гибкость программирования и адаптивность схемы в течение срока службы установки, поскольку разработчик не будет привязан к конфигурации системы, определяемой кабельной инфраструктурой. Это делает систему намного более конкурентоспособной, так как снижает затраты и повышает рентабельность инвестиций.
После всех изменений, которые протокол DALI претерпел с момента своего появления на рынке, новый вариант – DALI-2, – был призван восполнить имеющиеся пробелы первой версии. В ноябре 2014 года была опубликована новая версия стандарта IEC 62386 (DALI-2). Прежний стандарт был пересмотрен с целью упрощения применения интерфейса и включения ряда новых команд и функций. Но самое главное отличие DALI-2 состоит в стандартизации выпускаемых на рынок контроллеров и управляющих устройств, в том числе различных регуляторов, выключателей, датчиков присутствия и освещенности.
Среди множества улучшений и дополнений в DALI-2:
- была улучшена совместимость устройств;
- были уточнены и усовершенствованы технические спецификации стандарта (IEC 62386);
- процедуры испытаний стали более тщательными;
- дополнительные функции были удалены или перемещены в отдельные части стандарта;
- впервые были стандартизованы устройства управления.
Сертификат DALI-2, в сравнении с первой версией DALI, гарантирует значительно улучшенную совместимость продуктов от разных поставщиков. Вместе с тем сохраняется и определенная обратная совместимость изделий DALI-2 с DALI.
Важным дополнением в DALI-2 стал контроль состояния устройств (включая контроллеры приложений и входные устройства), чего не было в оригинальной версии IEC 62386. В новой расширенной редакции стандарта DALI-2 также описаны устройства управления, например, панели и датчики. Со временем разделы стандарта DALI-2 обновляются и дополняются.
Для гарантии соответствия стандарту производимых изделий DALI-2 реализован процесс фирменного лицензирования. Таким образом заказчики смогут легко подобрать подходящие под свой проект изделия DALI-2 на главном сервере лицензирования DALI и убедиться в том, что изделия прошли тест на совместимость с DALI-2, и его результаты централизованно подтверждены.
Для решения предопределенных задач проекта в системе заказчика могут быть задействованы устройства в самых разных комбинациях: датчики присутствия и освещенности, релейные модули DALI, роутеры DALI, блоки питания DALI, кнопочные интерфейсы.
Надежность системы значительно повышается при интеллектуальном мониторинге температуры светодиодного источника света. Разнообразие моделей в семействе обеспечивает максимальную гибкость в настройке рабочих параметров, что позволяет добиваться оптимальной эксплуатации в каждом отдельном случае.
Новый процесс лицензирования логотипа внедряется вместе с новым стандартом DALI 2. Это формализует процедуру тестирования продукта и приведет к созданию списка совместимых продуктов в доступной для поиска базе данных DALI. Логотип торговой марки DALI вместе с знаком соответствия DALI необходим для соответствия тестированию DALI в соответствии с версией ≥2.0 стандарта. Это позволяет архитекторам и дизайнерам быть уверенными в том, что указанные ими продукты будут полностью совместимы и беспрепятственно работать друг с другом.
Заключение
DALI 2 дает спецификаторам большую свободу и в проектировании и управлении системой освещения. Новый стандарт позволит конфигурировать группы освещения и пресеты, чтобы создавать сцены освещения с использованием пространства, и в то же время предлагал интегрированные функции управления энергопотреблением. С новыми функциями контроля и управления цветом, инсталляторы и проектировщики смогут создавать более привлекательные, эффективные и отзывчивые пространства.
