Ovládání DALI. DALI osvětlení. Ovládání světla DALI.

Rozhraní DALI (Digital Addressable Lighting Interface) se používá k vytváření systémů řízení osvětlení v široké škále aplikací – od LED svítidel až po nouzové osvětlení. Všechny podporované třídy svítidel, parametry fyzických datových sběrnic, protokoly a další charakteristiky DALI jsou popsány ve skupině norem IEC 62386 (IEC).

Ovládání DALI nabízí prakticky neomezené možnosti. S tímto profesionálním standardem rozhraní spolupracují ovladače osvětlení, senzory, ovládací zařízení, elektronické ovladače a lampy. Obousměrná komunikace bez omezení umožňuje ovládat osvětlení. DALI je společné rozhraní pro všechny komponenty.

DALI – profesionální rozhraní pro všechny komponenty osvětlení

Technologie DALI byla původně vytvořena pro ovládání předřadníků (předřadníků) nebo elektronických předřadníků zářivek a také pro nahrazení běžné analogové metody nastavení jasu světla řídicím signálem v rozsahu od 0 do 100 %.

Na rozdíl od analogových systémů a díky velké amplitudě užitečného signálu není digitální řídicí sběrnice DALI výrazně ovlivněna elektromagnetickým rušením z elektrické sítě 220 V, což je důležité pro přesné udržení požadovaných parametrů osvětlení.

Standard DALI poskytuje možnost individuálně adresovat a konfigurovat jednotlivá svítidla na společné sběrnici. Kromě toho lze zařízení DALI naprogramovat pro skupinové použití. To poskytuje vynikající flexibilitu v ovládání osvětlovacích systémů, které lze konfigurovat pomocí softwaru bez nutnosti kabelového přepínání. Funkce osvětlení používané v jednotlivých místnostech lze programově archivovat, aby bylo možné rychle upravit a optimalizovat osvětlení v jiné místnosti.

Jak funguje ovládání DALI?

S digitální sběrnicí DALI nejsou pro spínání svítidel potřeba žádná další relé, díky čemuž je systém osvětlení cenově výhodnější. Zařízení v síti DALI jsou řízena hlavním ovladačem (nebo Master) a všemi předřadníky, spínači a senzory (slave) uzly. Kontroléry zahajují výměny po síti a podřízené uzly reagují pouze na požadavky od kontrolérů. Ke sběrnici lze současně připojit až 64 podřízených zařízení, jako jsou předřadníky a ovladače. Síť může být multimaster – s několika ovladači.

Digitální povaha DALI a obousměrná komunikace umožňuje zařízením hlásit vyskytující se poruchu nebo přenášet požadované stavové a další informace do ovladače. Ovladač na sběrnici DALI používá tři typy adresování: vysílání, skupinové a individuální.

DALI neklade žádné zvláštní nároky na použité kabely. Není třeba ani dbát na polaritu dvou připojených vodičů, protože na vstupu všech sběrnicových zařízení je instalován usměrňovací můstek. Dvouvodičovou sběrnici DALI lze položit vedle napájecích kabelů a dokonce i uvnitř 5žilového napájecího kabelu 220 V. Zařízení DALI jsou od sebe galvanicky oddělena, takže je lze napájet z různých fází sítě.

Topologie sítě DALI může být libovolná, dokonce i smíšená, ale bez „kroužku“ není potřeba instalovat terminátory na konce linek. Až 64 nezávislých zařízení může fungovat v jedné řadě DALI jako samostatný osvětlovací systém. Počet adres v systému lze zvýšit na 12800 pomocí směrovačů DALI (sloučením až 200 sběrnic DALI dohromady). Sběrnici DALI lze použít jako součást systému chytré domácnosti a připojit se k ní přes brány DALI.

Spínání a stmívání se provádí přes ovládací linku. Není potřeba relé. Důležité informace, jako je stav lampy, jsou uloženy na dálkovém ovladači a jsou k dispozici ovladači.

Zjednodušené plánování osvětlení s DALI na první pohled

Jedna dvouvodičová řídicí linka až pro 64 zařízení znamená, že skupiny osvětlení není nutné přiřazovat ve fázi plánování. Místo toho je lze jednoduše nakonfigurovat později pomocí ovladače. Plánování řídicích linek lze zcela oddělit od plánování napájení.

<b>Méně komponentů</b>

Není zde žádné relé pro spínání zařízení. Spínání a stmívání se provádí výhradně přes ovládací vedení.

<b>Synchronizované změny z jedné světelné scény do druhé.</b>

I když jsou různá svítidla spuštěna s různými hodnotami stmívání nebo různými typy žárovek, jsou vzájemně kombinována, DALI se synchronně mění z jedné světelné scény na druhou. Všechny světelné zdroje současně dosáhnou nové hodnoty osvětlení.

<b>Integrace do systémů automatizace budov</b>

Díky své flexibilitě a rozsáhlé funkčnosti lze instalace DALI snadno integrovat do stávajících systémů automatizace budov nebo zahrnout do plánů nových budov. V takových případech je technologie DALI implementována do vysokorychlostních sběrnicových systémů. Energeticky úsporné osvětlení výrazně zlepšuje koncept „zelené budovy“ a osvětlení lze navíc snadno ovládat na individuální úrovni.

Lehká instalace

Ovládací vedení je chráněno proti přepólování a lze jej vést společně s napájecím zdrojem např. v 5žilovém kabelu NYM. Řídicí vedení prostě musí být dimenzováno na síťové napětí. Není potřeba žádná speciální kabeláž.

<strong>Základní specifikace protokolu DALI.</strong>

Pro přenos binárních dat v DALI se používá manchesterský kód odolný proti šumu, ve kterém jsou nuly a jedničky určeny přítomností klesající nebo stoupající hrany impulzu (obrázek 2), což umožňuje přijímací straně jednoznačně určit začátek a konec přenášeného bitu bez použití synchronizačního signálu.

<b>Stav lampy na vyžádání</b>

Jako prostředek detekce vadných lamp může být stav lampy hlášen zařízením DALI do řídicí jednotky a poté řídicí jednotkou zobrazen. Tato funkce je zvláště důležitá pro větší projekty, kde lze řízení DALI snadno integrovat do stávajících sběrnicových systémů prostřednictvím bran.

Kontroléry odesílají zprávy ve formě rámců do slave uzlů na sběrnici. Každý z nich obsahuje počáteční bit, bajt adresy, datový bajt (může to být i příkaz) a nakonec dva stop bity. Specifikace DALI2 navíc definuje 3bajtový rámec. Rámec odezvy do řadiče se skládá ze startovacího bitu, datového bytu a dvou stop bitů.

Fyzickým parametrem, který je mimořádně důležitý pro úspěšný přenos dat, je úbytek napětí na lince mezi vysílacím a přijímacím zařízením DALI. Přenos dat je možný pouze v případě, že úbytek napětí na celé lince není větší než 2 V. Toto omezení souvisí se stávajícími požadavky na maximální délku a průřez kabelů používaných pro sběrnici DALI. Pro vodiče s průřezem 1,5 mm² je maximální délka kabelu 300 m, pro vodiče s průřezem 0,75 mm² je maximální délka snížena na 100. 150 m a pro 0,5 mm² – na 100 m. Musíte také vzít v úvahu přechodový odpor.

Dalším důležitým parametrem je doba trvání sestupné a náběžné hrany pulzu při změně logické „0“ a „1“. Obrázek ukazuje přípustné amplitudy logických úrovní a dobu trvání čela a impulsů. Tyto hodnoty musí být dodrženy pro všechny typy a průřezy kabelů a také ve všech možných rozsazích provozních teplot systému DALI.

Forma a hlavní parametry signálů DALI

<strong>Od DALI k DALI-2</strong>

Technologie DALI byla původně vytvořena pro ovládání předřadníků (předřadníků) nebo elektronických předřadníků zářivek a také pro nahrazení běžné analogové metody nastavení jasu světla řídicím signálem v rozsahu od 0 do 100 %.

DALI 2 byl publikován již koncem roku 2015. Jedná se o novou verzi standardu DALI, navrženou pro rozšíření možností původního standardu.

DALI 2 je dalším vývojem známého protokolu DALI. Zatímco DALI se zpočátku zaměřovalo na svítidla, DALI 2 přidalo podporu pro pohybové a světelné senzory, stejně jako tlačítka, bezdrátové ovládací systémy a další. Nové třídy zařízení, které se objevily, jsou popsány v nové části normy IEC 62386-103.

Instalačním technikům nabízejí nové přírůstky DALI další podporu správy barev zahrnující RGB i teplotu barev. Dodatečná kontrola barev dává instalačním technikům větší kontrolu nad barevnou teplotou světla v každé místnosti budovy.

Nové aktualizace systému DALI 2 také zlepšují protokoly hlášení důležitých informací, jako je spotřeba energie a teplota LED, což je klíčový faktor ovlivňující životnost LED. To je důležité pro obecné pochopení osvětlovacích systémů jako celku a umožňuje to udržitelnější a dlouhodobější řešení úspory energie.

128 adres na sběrnici DALI 2

Další velkou výhodou DALI 2 je, že umožňuje použití dalších 64 adres, zejména pro ovládací rozhraní, jako jsou klávesnice a senzory. Uživatelé nyní mohou mít až 128 adres v jedné síti DALI, což znamená, že k vytvoření většího systému osvětlení na bázi DALI je potřeba méně zařízení a méně produktů. To nejen snižuje celkovou složitost, ale také poskytuje flexibilitu programování a přizpůsobivost návrhu po dobu životnosti instalace, protože projektant nebude vázán na konfiguraci systému určenou infrastrukturou kabeláže. Díky tomu je systém mnohem konkurenceschopnější, protože snižuje náklady a zvyšuje návratnost investic.

Po všech změnách, kterými protokol DALI od svého uvedení na trh prošel, byla nová verze – DALI-2 – navržena tak, aby zaplnila mezery první verze. V listopadu 2014 byla zveřejněna nová verze normy IEC 62386 (DALI-2). Předchozí standard byl revidován s cílem zjednodušit rozhraní a obsahovat řadu nových příkazů a funkcí. Ale nejdůležitějším rozdílem DALI-2 je standardizace ovladačů a ovládacích zařízení uváděných na trh, včetně různých regulátorů, spínačů, senzorů přítomnosti a světla.

<strong>Mezi mnoha vylepšeními a doplňky v DALI-2:</strong>

• byla vylepšena kompatibilita zařízení;
• technické specifikace normy (IEC 62386) byly vyjasněny a vylepšeny;
• testovací postupy se staly důkladnějšími;
• dodatečné funkce byly odstraněny nebo přesunuty do samostatných částí normy;
• Poprvé byla standardizována ovládací zařízení.

Certifikace DALI-2 oproti první verzi DALI zaručuje výrazně zlepšenou kompatibilitu produktů od různých dodavatelů. Zároveň je zachována určitá zpětná kompatibilita produktů DALI-2 s DALI.

Důležitým doplňkem DALI-2 je sledování stavů zařízení (včetně aplikačních ovladačů a vstupních zařízení), které nebylo zahrnuto v původní verzi IEC 62386. Nová rozšířená verze standardu DALI-2 také popisuje ovládací zařízení, jako jsou panely a senzory. Postupem času jsou sekce standardu DALI-2 aktualizovány a doplňovány.

Aby bylo zajištěno, že vyrobené produkty budou odpovídat standardu DALI-2, byl implementován vlastní licenční proces. Tímto způsobem mohou zákazníci snadno vybrat produkty DALI-2, které jsou vhodné pro jejich projekt, z hlavního licenčního serveru DALI a zajistit, že produkty byly testovány na kompatibilitu DALI-2 a výsledky jsou centrálně ověřeny.

K řešení předem definovaných projektových úkolů může systém zákazníka využívat zařízení v různých kombinacích: snímače přítomnosti a světla, reléové moduly DALI, směrovače DALI, napájecí zdroje DALI, tlačítková rozhraní.

Spolehlivost systému je výrazně zlepšena inteligentním sledováním teploty LED světelného zdroje. Rozmanitost modelů v rodině poskytuje maximální flexibilitu při nastavování provozních parametrů, což umožňuje dosažení optimálního provozu v každém jednotlivém případě.

S novým standardem DALI 2 se zavádí nový proces licencování loga. Tím se formalizuje postup testování produktu a výsledkem bude vytvoření seznamu vyhovujících produktů v databázi DALI s možností vyhledávání. Logo ochranné známky DALI spolu se značkou shody DALI je vyžadováno pro shodu s testováním DALI podle verze ≥2.0 normy. To umožňuje architektům a designérům mít jistotu, že produkty, které specifikují, budou plně kompatibilní a budou mezi sebou bezproblémově fungovat.

Závěr

DALI 2 poskytuje specifikátorům větší svobodu jak při navrhování, tak při ovládání osvětlovacího systému. Nový standard umožní nakonfigurovat skupiny osvětlení a předvolby tak, aby vytvářely světelné scény s využitím prostoru, a zároveň nabídne integrované funkce správy energie. S novými možnostmi řízení barev a správy mohou instalátoři a návrháři vytvářet poutavější, efektivnější a citlivější prostory.

Z digitálních protokolů pro řízení osvětlení je nejpoužívanější DALI (digital Addressable Lighting Interface), který je považován za jeden z nejspolehlivějších protokolů.

Historie protokolu DALI začala koncem 1990. let, kdy nahradil analogové systémy 1-10V a 0-10V, stejně jako dřívější digitální systémy jako TRIAC a DSI. Byl navržen tak, aby poskytoval spolehlivé a flexibilní ovládání osvětlení v budovách.

V systému DALI lze k jedné ovládací lince připojit až 64 zařízení, a to jak ovládacích prvků jako stmívače a spínače, tak aktuátorů – driverů, relé a svítidel. V aktualizované verzi DALI-2 lze na jednu ovládací linku připojit až 96 zařízení včetně ovládacích prvků.

Použití digitálních signálů umožňuje adresování a nezávislé ovládání každého zařízení nebo skupiny zařízení připojených ke stejné lince. Tento způsob pomáhá snižovat náklady na elektroinstalaci, zejména kabelů a jejich instalaci.

Sběrnici DALI lze instalovat pomocí standardního elektrického kabelu, který se skládá z jednoho 4- nebo 5-žilového kabelu spolu se silovým vedením (fázový, nulový, ochranný vodič, DA+ a DA−). Další důležitou vlastností digitálního ovládání je jeho odolnost proti rušení, což umožňuje jeho montáž společně se silovými a jinými slaboproudými vedeními, které mohou vytvářet rušení, bez nutnosti dodatečného stínění.

2. Z čeho se skládá systém protokolů? DALI.

Podle protokolu DALI mohou interagovat následující zařízení:
— spínače;
— regulátory jasu (stmívače);
— svítidla;
— relé pro aktivaci různých zátěží;
— elektronické předřadníky pro svítidla;
— LED ovladače
.
Pro připojení několika linek systému se používají speciální zařízení – DALI routery. Připomeňme, že v jednom ovládacím obvodu lze zapojit maximálně 64 zařízení. Pro vytvoření rozsáhlého systému, zvýšení kapacity sítě světelných zdrojů a centralizace řízení osvětlení velkého objektu je nutné tyto linky spojit do jednoho okruhu. Router je zodpovědný za koordinaci jejich provozu a distribuci řídicích signálů. Pro připojení více routerů do jednoho řetězce se používají brány DALI.

Pro konfiguraci systému se používají speciální hlavní ovladače, které se připojují k počítači přes USB nebo Ethernet. Tyto ovladače jsou nezbytné pro uvádění do provozu, úpravu algoritmů řízení osvětlení, stejně jako pro vytváření různých světelných scén a dalších nastavení.

Bez něj můžete organizovat řízení pomocí tohoto protokolu pouze dvěma způsoby:

2.1 Prostřednictvím vysílání. V tomto případě se hlavní výhody DALI ztrácejí a systém se stává podobným analogovým řídicím systémům. Řídicí signály budou fungovat pouze v rámci jednoho nízkonapěťového napájecího vedení, jako v protokolech 0-10V a 1-10V, stejně jako v reléových automatizačních obvodech.

2.2 Prostřednictvím multicastu. To je možné pouze u těch aktorů (relé), u kterých lze ručně nastavit skupinu, do které patří.

3. Koncepce skupinového řízení a světelné scény.

Každé zařízení DALI může uložit až 16 různých světelných scén, což vám umožní aktivovat přednastavená nastavení osvětlení pro různé místnosti (např. „prezentace“ v konferenční místnosti nebo „ráno“ v lázních). Úrovně jasu pro každou z těchto 16 scén jsou uloženy přímo v akčních členech (stmívače, sekvencery). Když zařízení přijme příkaz „Aktivovat scénu 1“, automaticky upraví jas na uloženou hodnotu. Zařízení také ukládá parametr času změny jasu, když je scéna aktivována, který lze upravit podle potřeby.

Systém DALI rozlišuje tři typy ovládacích příkazů: skupinové, individuální a broadcast. V rámci jedné řady DALI je možné vytvořit až 16 skupin svítidel. Skupina je sada lamp, které současně plní stejnou funkci.

Každému zařízení DALI lze flexibilně přiřadit čísla skupin. Jedno zařízení DALI může patřit do jedné nebo více skupin. Při skupinovém řízení je na sběrnici odeslán řídicí telegram obsahující číslo skupiny, která musí provést zadaný příkaz. Zařízení patřící do skupin s jiným číslem tento telegram jednoduše ignorují. To snižuje množství potřebné kabeláže a výrazně zvyšuje flexibilitu distribuce skupin osvětlení ve srovnání s neadresnými systémy. V neadresných systémech jsou naopak skupiny osvětlení vždy pevně definovány pomocí kabelového vedení.

Kromě skupinového ovládání lze zařízení DALI ovládat také jednotlivě pomocí jedinečné adresy pro každé z nich. To znamená, že po připojení k lince lze každé zařízení ovládat samostatně. V tomto případě bude adresa, na kterou bude telegram odeslán, individuální, nikoli skupinová. Individuální ovládání, stejně jako skupinové ovládání, vám umožňuje přijímat aktuální stavy lamp a podporuje následující příkazy:

• Zapínání a vypínání.
• Nastavení jasu.
• Informace o stavu lampy (porucha, provoz, doba provozu).
• Informace o stavu ovladače DALI (porucha, provoz).
• Doplňkové funkce jako: „zapnutí při dané úrovni jasu“ a „úroveň jasu v případě poruchy pneumatiky“.

4. Verze DALI-2, hlavní rozdíly od DALI.

Od listopadu 2014 je k dispozici nová verze standardu DALI, známá jako Edition 2 nebo „DALI-2“. Tento standard je aktualizovanou a vylepšenou verzí protokolu řízení osvětlení DALI, která nabízí širší škálu možností.

Popisuje také různé typy zařízení, které nebyly jasně definovány v předchozích verzích normy. Mezi tato zařízení patří pohybová čidla, ovládací panely, spínače, světelná čidla a další ovladače. Různí výrobci zařízení vyvíjeli svá zařízení na základě vlastních nápadů a specifikací, což vedlo k naprosté nekompatibilitě těchto zařízení v jednom systému. DALI-2 tyto nedostatky řešil zaměřením na kompatibilitu produktů.

Každé zařízení DALI může uložit až 16 různých světelných scén, což vám umožní aktivovat přednastavená nastavení osvětlení pro různé místnosti (např. „prezentace“ v konferenční místnosti nebo „ráno“ v lázních). Úrovně jasu pro každou z těchto 16 scén jsou uloženy přímo v akčních členech (stmívače, sekvencery). Když zařízení přijme příkaz „Aktivovat scénu 1“, automaticky upraví jas na uloženou hodnotu. Zařízení také ukládá parametr času změny jasu, když je scéna aktivována, který lze upravit podle potřeby.

Ve staré verzi systému DALI jsou příkazy přicházející ze senzorů a ovladačů zpracovávány přímo akčními členy. S aktualizací standardu se objevily ovladače aplikací a také možnost kombinovat ovládací zařízení. Například pohybový senzor, který obsahuje vestavěný světelný senzor a binární vstup pro externí spínač, představuje tři instance ovládacích zařízení. Tyto instance lze sloučit do skupin správy, pokud jsou splněny následující podmínky:

4.1 Každá instance zařízení může být spojena s maximálně 32 skupinami, přičemž jedna instance nemůže být zahrnuta do více než 3 skupin.

4.2 instance různých vstupních zařízení lze kombinovat do jedné skupiny.

Další důležitou novinkou zapojení DALI-2 je funkce detekce kolize na datové lince. V případě kolize a ztráty telegramu bude odeslán znovu. Příkaz lze také znovu odeslat, pokud byl ztracen v důsledku kolize. Řadič aplikace tento proces pečlivě sleduje.

5. Výhody a nevýhody protokolu DALI.

5.1 DALI je otevřený protokol dostupný všem výrobcům.

5.2 K vytvoření komunikační sběrnice pro všechna zařízení v jedné síti DALI jsou zapotřebí pouze dva vodiče a není třeba dodržovat polaritu.

5.3 Protokol DALI je speciálně navržen pro řízení osvětlení, které je řízeno flexibilněji než jiné systémy automatizace a řízení budov.

5.4 Ačkoli se nejedná o vysokorychlostní síť RS485, DALI umožňuje libovolnou topologii kabelové sítě, dokonce i smíšenou. Použití kruhové topologie není povoleno. Také není potřeba používat terminátory na koncích řádků.

5.5 DALI je decentralizovaná sběrnice, což znamená, že nemá centrální ovladač. Každé zařízení DALI má energeticky nezávislou paměť, ve které jsou uložena jeho nastavení: adresa, členství ve skupině, úrovně scénáře.

5.6 Systém DALI není definován jako čistě nízkonapěťový systém podle IEC 61140 (bezpečnostní malé napětí), a proto může být provozován v blízkosti elektrického vedení nebo dokonce využít část žil vícežilových silových kabelů. Linka DALI také poskytuje ochranu proti náhodnému připojení elektrického vedení.

5.7 Signál DALI má vysoký odstup signálu od šumu, což umožňuje neškodné vystavení vysokým úrovním hluku.

5.8 DALI má tři možnosti adresování příkazů: adresovatelné, skupinové a vysílání. Také samotné příkazy mohou znamenat nejen konkrétní úroveň, ale také předem nahraný scénář. Tento přístup výrazně snižuje množství informací přenášených přes sběrnici DALI.

5.9 Příkazy mají formát: „adresa, příkaz“, například: „skupina1, 100%“ nebo „VŠECHNY, scéna1“.

5.10Jedna linka DALI umožňuje použití až 64 nezávislých zařízení; pro stavbu větších systémů je nutné použít DALI routery, které umožňují kombinovat až 200 DALI subsystémů dohromady.

5.11 Systémy řízení osvětlení DALI lze snadno integrovat do jiných systémů automatizace a řízení budov (BACS), jako jsou LON, KNX/EIB, BACNet.

5.1 V Rusku je cena zařízení často vyšší než při použití protokolů průmyslové automatizace, například Modbus a CAN (kvůli skutečnosti, že dodavatelé se snaží před spotřebiteli skrýt konečné ceníky DALI, aby systémovým integrátorům poskytli výraznou slevu).

6. Pomoc Státnímu inspektorátu pozemního stavitelství a geotechnických systémů při výběru řídicích systémů.

Našim potenciálním klientům doporučujeme, aby nešetřili penězi na kvalitní automatizaci. Ani to nejdražší řešení však ne vždy dokáže okamžitě vyřešit všechny vaše problémy. Je důležité najít rovnováhu mezi upřímně řečeno levnými lampami s nespolehlivými ovladači a dobře organizovaným systémem s pouličním osvětlením.

Specialisté skupiny strojírenských společností GIK PGS:

— pokud je potřeba instalovat osvětlení a řídicí systémy, navštívíme místo;

— poskytne pomoc při výběru osvětlovacího zařízení v souladu s GOST IEC-60598-2-22-2012, GOST R-55842-2013 a SP-52.13330.2011;

— vybere stmívače pro LED lampy;

— provede bezplatný audit projektové/pracovní dokumentace a vybere analogy osvětlovacích zařízení;

— provede programování ovládacích prvků osvětlovací soustavy.

Kromě výroby svítidel a provádění výpočtů mohou naši techničtí specialisté vypracovat projektovou/pracovní dokumentaci pro napájecí systém od začátku a provést montážní práce na klíč (máme potřebná povolení, včetně pro výškové práce a SRO).

Kancelář v Petrohradě, tel. +7-812-660-51-56

kancelář v Moskvě, tel. +7-499-404-20-80