ПРОТОКОЛ DALI
ИСТОРИЯ СТАНДАРТА DALI
DALI расшифровывается как «Digital Addressable Lighting Interface» (Цифровой адресуемый интерфейс освещения). Является протоколом для цифрового управления осветительным оборудованием таким, как трансформаторы, электронные балласты, светодиодные драйверы и релейные модули.
Протокол DALI был впервые разработан в конце 1990-х годов компанией Tridonic совместно с известными производителями оборудования такими, как Helvar, Osram, Erco, Insta, Lutron и Philips для управления и контроля систем освещения. Эта разработка была проведена для замены широко применяемого даже по сей день аналоговому управлению «1-10В». Сегодня, эти производители образуют DALI Activity Group, которая продвигает использование стандарта DALI и гарантирует его дальнейшее развитие.
DALI Activity Group контролирует соблюдение стандарта, проводит сертифицирующие испытания оборудования разных производителей, и тем самым гарантирует его совместимость. Таким образом наличие логотипа альянса DALI на корпусе устройства означает, что оно прошло эти испытания и получило сертификат.
В настоящее время DALI стандартизирован на международном уровне в рамках МЭК 62386, а до 2009 года был определен EN 60929. В 2017 году Activity Group DALI была переименована в Digital Illumination Interface Alliance (DiiA).
РЕДАКЦИИ СТАНДАРТА DALI
С ноября 2014 года доступна новая версия стандарта DALI, Издание 2 - также называется «ДАЛИ-2». DALI-2 является обновленной и улучшенной версией протокола управления освещением DALI, который включает в себя более широкий функционал. А также описывает другие типы устройств, которые не были четко описаны в ранних редакциях стандарта. Примером таких устройств являются датчики движения, панели управления, выключатели, датчики освещенности и др. контроллеры. И разные производители оборудования выпускали, основываясь на своих собственных представлениях, и используя собственные технические условия. Что приводило к полной несовместимости данных устройств в рамках одной инсталляции. DALI-2 восполнил все эти пробелы, уделяя больше внимания совместимости продуктов.
Теперь данные устройства описаны в дополнительных спецификациях и инструкциях dali:
IEC 62386-103 – общие требования к устройствам управления
IEC 62386-301 – устройства ручного управления (кнопки)
IEC 62386-302 – устройства абсолютного управления (регуляторы)
IEC 62386-303 – датчики движения и присутствия
IEC 62386-304 – датчики освещенности
На рисунке ниже, красным отмечены те спецификации, которые были отредактированы с обновлением стандарта.
IEC 62386 STANDARD
УСТРОЙСТВО И ТОПОЛОГИЯ
Система DALI основана на простоте эксплуатации, удобстве и простоте монтажа, а также высокой гибкости организации структуры сети.
Системы DALI можно устанавливать, используя обычный силовой кабель, например, ВВГнгLS 5х1,5 (L, N, PE, DA, DA). Две жилы которого используются для DALI линии, остальные три жилы используются для передачи питания. При этом не нужно забывать, что максимально допустимое падение напряжения на шине DALI не должно быть больше 2 вольт и суммарный потребляемый ток не более 250 мА. Для каждой линии DALI допускается использовать только один источник питания DALI. И нужно обязательно учитывать, что шлюзы в другие системы и протоколы (например, Шлюз DMX-DALI или KNX-DALI) имеют встроенные источники питания. Поэтому их одновременная установка может привести к проблемам.
ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ И ТЕЛЕГРАММЫ
Для передачи логических состояний в протоколе DALI применяется «манчестерский» код.
При этом импульсы телеграммы должны находится в пределах, допустимых протоколом значений, чтобы быть корректно распознанными всеми устройствами на шине.
При этом импульсы телеграммы должны находится в пределах, допустимых протоколом значений, чтобы быть корректно распознанными всеми устройствами на шине.
КОНЦЕПЦИЯ ГРУППОВОГО УПРАВЛЕНИЯ И СВЕТОВЫЕ СЦЕНЫ
Каждое устройство DALI может хранить 16 различных сцен освещения, чтобы можно было вызывать заранее предопределенные установки освещения для помещения (например, «презентация» в конференц-зале или «утро» в оздоровительном центре). Значения яркости для каждой из 16 сцен хранятся непосредственно в исполнительных устройствах (диммерах, секвенсорах). Как только устройство получает команду «Выполнить сцену 1», например, оно увеличивает или снижает яркость до значения, которое хранится в памяти. Параметр регулировки времени изменения яркости при вызове сцены также сохраняется в устройстве и может быть изменен.
Система DALI определяет 3 вида команд управления: групповые, индивидуальные и широковещательные. В рамках одной линии DALI можно определить 16 групп светильников. Группа - это некоторое число светильников, выполняющих одну и ту же функцию единовременно. Номер группы может быть гибко назначен каждому устройству DALI. Одно устройство DALI может входить в состав, как только одной группы, так и нескольких групп. При групповом управлении в шину передается управляющая телеграмма содержащая номер той группы, которая должна выполнить данную команду. Устройства, входящие в состав групп с другим номером, просто игнорируют эту телеграмму. Все это позволяет сократить количество необходимой кабельной проводки и значительно увеличивает гибкость распределения групп освещения по сравнению с неадресуемыми системами. В неадресуемых системах, напротив, группы освещения всегда жестко определены кабельной разводкой.
Кроме группового управления, DALI устройства могут управляться индивидуально с использованием собственного индивидуального адреса. Т.е. подключив к линии, можно управлять каждым из них по отдельности. В этом случае адрес назначения телеграммы будет не групповым, а индивидуальным. Индивидуальное управление также, как и групповое, может обеспечивать получение текущих статусов работы светильников и поддерживает следующий ряд команд:
• Включение / выключение.
• Смена яркости.
• Статус светильника (неисправность, работа, время наработки).
• Статус DALI регулятора (неисправность, работа).
• Другие опции типа: «включение на уровень яркости» и «уровень яркости при аварии шины».
ОСНОВНЫЕ ОТЛИЧИЯ DALI-2 ОТ DALI
Каждое устройство DALI может хранить 16 различных сцен освещения, чтобы можно было вызывать заранее предопределенные установки освещения для помещения (например, «презентация» в конференц-зале или «утро» в оздоровительном центре). Значения яркости для каждой из 16 сцен хранятся непосредственно в исполнительных устройствах (диммерах, секвенсорах). Как только устройство получает команду «Выполнить сцену 1», например, оно увеличивает или снижает яркость до значения, которое хранится в памяти. Параметр регулировки времени изменения яркости при вызове сцены также сохраняется в устройстве и может быть изменен.
В старой системе DALI команды от датчиков и контроллеров обрабатываются непосредственно исполнительными устройствами. C обновлением стандарта появляются прикладные контроллеры или контроллеры приложений (Application controller), а также управляющие устройства могут быть комбинированными. Например, датчик движения со встроенным датчиком освещенности и бинарным входом для внешнего выключателя содержит в себе 3 экземпляра устройств управления (Instances). Которые могут объединяться в группы управления на следующих условиях:
- экземпляры устройств могут быть связаны максимум с 32 группами. Здесь следует учитывать, что один экземпляр может быть частью не более 3 групп.
- экземпляры разных устройств ввода могут быть связаны в одну и ту же группу.
Таким образом в новой системе DALI-2 устройства ввода и управления больше не связаны напрямую с исполнительными устройствами (LED-драйверы или Балласты). Вместо этого команды сначала обрабатывается новым элементом - прикладным контроллером (Application controller), а затем отправляется драйверам. Прикладной контроллер отвечает за передачу данных между устройствами управления (датчиками, выключателями и т. д.) и исполнительным устройством. Application controller может также быть встроен непосредственно в устройство управления. В этом случае дополнительный внешний контроллер не потребуется.
Еще одним значительным нововведением подключения DALI-2 является возможность обнаружения коллизий на шине данных. При возникновении коллизии и в результате потери телеграммы, она будет отправлена повторно. При этом команда может быть отправлена снова, если она была потеряна в результате столкновения. Прикладной контроллер четко отслеживает этот процесс.
BF – Backward Frame
FF – Forward Frame
СОВМЕСТИМОСТЬ DALI И DALI2
Исполнительные устройства DALI и DALI-2 могут использоваться вместе. Но необходимо учитывать, что функциональность DALI-2 ограничена при работе с драйверами DALI. Причина заключается в том, что в протоколе DALI-2 определены новые команды, которые не могут быть интерпретированы устройствами DALI. Устройства управления DALI-2 напротив, ни при каких обстоятельствах не должны смешиваться на одной линии со старыми устройствами ввода DALI, поскольку они не будут распознаваться контроллером приложений.
СОВМЕСТИМОСТЬ DALI И DALI2
Пользователь системы не зависим от оборудования конкретного производителя, т.к. DALI является открытым протоколом и контролируется альянсом DiiA
• Шина данных не подвержена помехам и может прокладываться в непосредственной близости к силовым питающим линиям;
• Управление светильниками может гибко осуществляться несколькими контроллерами независимо от их местоположения и количества;
• Все важные параметры и настройки сохраняются в память DALI устройств и в случае потери и последующего восстановления питания система продолжает свою работу. (адрес, принадлежность к группам, сценарии работы, скорость диммирования, уровни яркости);
• Наличие обратной связи и диагностических функций позволяет получать информацию статуса устройств DALI, а также состояние светильника или ламп и балластов светильников;
• Значительное снижение эксплуатационных расходов на больших объектах недвижимости. Например, офисах, бизнес-центрах, общественных и административных зданиях, а также кафе и ресторанах;
• Быстрая установка и упрощение кабельного монтажа;
• Возможность простой интеграции с другими стандартами и протоколами. Например, LON, BACnet, KNX, DMX512 или Modbus.
Недостатки:
• Низкая скорость передачи данных, что может негативно восприниматься пользователем при интеграции в другие системы.
• Невозможность управления любыми другими системами, кроме системы освещения;
• Очень скудный выбор пользовательских интерфейсов и элементов управления (Выключатели, панели, датчики движения и др.)
ВАРИАНТЫ ОБХОДА НЕКОТОРЫХ НЕДОСТАТКОВ
С последними 2 недостатками можно легко справится, объединив DALI, например, с KNX. Это можно сделать использую специальные шлюзы, которые выпускаются всеми крупными производителями KNX оборудования. Необходимые контроллеры есть в ассортименте ABB, GIRA, JUNG, MDT, Schneider Electric, Zennio и других, уже менее известных производителей.
Однако, поддержку последних спецификаций стандарта DALI-2 имеют лишь некоторые из них ABВ, GIRA, JUNG, MDT Также существуют и Broadcast KNX-DALI шлюзы. Они очень легко вводятся в эксплуатацию, т.к требуют значительно меньше трудозатрат на настройку со стороны KNX и никаких трудозатрат со стороны DALI. Это связано с тем, что объединение световых групп в них происходит жестко по принципу: она линия – одна группа, и число таких групп может варьироваться от 4 до 8 в зависимости от производителя и модели. А все команды управления в шину DALI передаются при помощи широковещательных (broadcast) телеграмм.
Некоторые модели KNX-DALI Broadcast шлюзов:
