Что нужно знать об управлении освещением DALI

Любая новая технология должна быть лучше своей предшественницы за счёт гибкости и большей функциональности. Цифровые адресные светорегуляторы прокладывают свой путь в дизайне освещения, обеспечивая повышенную гибкость и функциональность в сравнении с другими системами диммирования, представленными на рынке. В отличие от аналоговых систем, которые используют сигналы постоянного напряжения для управления диммированием, системы управления освещением DALI функционируют за счёт преобразования сигналов в биты, что делает их более совершенными. DALI существует с 1990-х годов, и в настоящее время является одной из наиболее широко используемых и эффективных систем управления диммированием в сфере применения светильников для помещений в Европе и других частях мира.

Что такое управление освещением DALI?

DALI означает Digital Addressable Lighting Interface – Цифровой адресуемый интерфейс освещения, что также является названием торговой марки продукции, предназначеной для управления освещением. Эта передовая технология была разработана консорциумом производителей осветительного оборудования как преемник систем управления освещением 1-10 В / 0-10 В, а также как альтернатива нескольким проприетарным протоколам на основе открытых стандартов. Альянс светотехнической промышленности DiiA (Digital Illumination Interface Alliance) владеет торговыми марками DALI, DALI-2 и D4i. DALI – это протокол связи для приложений освещения зданий, который используется для связи между устройствами управления освещением, такими как электронные балласты, реле освещённости или детекторы движения. Он определён серией технических стандартов IEC 62386, которые обеспечивают взаимную интеграцию оборудования разных производителей. Система позволяет освещению использовать цифровой сигнал для более точного и гибкого управления через контроллер DALI, который представляет собой компьютерную систему с программным обеспечением или регулятор яркости.

Как работает система освещения DALI?

Система DALI состоит из контроллера, источника питания шины, устройств ввода (например, датчиков и кнопок) и устройств управления (например, электрических балластов, светодиодных драйверов и диммеров), соединённых в сеть. Каждому светодиодному драйверу DALI и каждой диммируемой лампе присваивается уникальный адрес для индивидуальной работы. Драйвер – это компонент, который регулирует ток, подаваемый на светодиод или группу светодиодов, предотвращая их перегрузку. Светильником (или осветительным прибором) в данном случае называется комбинация лампочки и драйвера.

Каждому устройству присваивается уникальный короткий адрес от 0 до 63, что делает возможным использование в базовой системе до 64 устройств управления и 64 устройств контроля. После команды блок управления посылает сигналы по нужному адресу, информируя светодиодный светильник о необходимости следовать инструкции. Например, после команды можно выключить все светильники в определённой комнате, и, поскольку каждый светильник распознает свою принадлежность к этой комнате, он обязательно выключится. Таким образом, пользователь может точно управлять всей системой освещения из центральной точки.

Поскольку системы DALI являются двунаправленными, каждый светильник может общаться с контроллером для предоставления информации. Например, если одна лампа выйдет из строя, центральный центр управления сообщит пользователю о проблеме. Данные между устройствами передаются с помощью асинхронного, полудуплексного, последовательного протокола по двухпроводной шине с фиксированной скоростью передачи данных 1200 бит/с. Обратите внимание, что для управления освещением можно использовать плату DMX, она проще в использовании, но не имеет беспроводных протоколов.

DALI обычно обеспечивает управление освещением на больших площадях по нескольким осветительным цепям. Обычно одной сети недостаточно, чтобы охватить все здание. Поэтому принято соединять несколько сетей, образуя большую сеть, которой можно централизованно управлять. Она может иметь до 254 уровней яркости. Помимо функций диммирования и включения/выключения, вы можете использовать режим предварительной настройки для изменения светового режима в заданное время суток.

Как подключаются системы?

DALI может быть установлен по схеме шины, звезды, дерева или линии. Шина используется как для передачи сигнала, так и для питания. Источник питания обеспечивает ток до 250 мА при (обычно) 16 В постоянного тока; каждое устройство может потреблять до 2 мА, если оно не питается от шины. В сети DALI используется структура «ведущий-ведомый», где информация поступает от контроллера, а потолочный светильник выступает в качестве ведомого устройства. Помимо выполнения команд от контроллера, ведомое устройство также отвечает на информационные запросы, такие как проверка своего функционирования.

Передача цифровых сигналов осуществляется по двухпроводной линии управления или шине. Система может иметь как отрицательно, так и положительно поляризованные провода. Однако управляющие провода свободны от полярности для обеспечения безразличного подключения. Экранированные провода не требуются, и система DALI может быть без проблем проложена при помощи стандартных.

Система DALI отличается от других систем освещения тем, что ей не требуется группа проводов или кабелей, поскольку вся проводка подключается параллельно к шине. После завершения подключения кабеля конфигурация системы с помощью программного обеспечения может быть выполнена на контроллере. Сетевой кабель должен обеспечивать максимальное падение напряжения 2 вольта вдоль проводов при токе питания 250 мА, что требует сопротивления ровно 4 Ом на провод. Размер провода, необходимый для достижения этой цели, зависит от длины шины, вплоть до рекомендуемого максимума 2,5 кв. мм на 300 м при использовании максимального номинала источника питания шины.

Никаких оконечных резисторов не требуется, а данные передаются с использованием относительно высокого напряжения (0±4,5 В для низкого и 16±6,5 В для высокого), что обеспечивает надёжную связь даже при наличии значительных электрических помех (это обеспечивает достаточный запас для мостового выпрямителя в каждом ведомом устройстве). Каждый бит передаётся с использованием «манчестерского» кодирования.

Система освещения, позволяющая осуществлять точное управление из центральной точки, чаще всего используется в крупных коммерческих помещениях, например, в офисах, магазинах, ресторанах или гостиницах. Кроме того, DALI всё чаще используют домовладельцы, стремящиеся к наилучшему управлению освещением в домашней обстановке.

Протокол DALI используется в автоматизации зданий для управления отдельными светодиодными светильниками и группами освещения. Привязка отдельных светильников к рабочим элементам и объединение светильников в группы осуществляется с помощью коротких адресов. Мастер DALI может управлять линией, содержащей до 64 устройств.

Каковы преимущества системы DALI?

Система DALI имеет множество преимуществ – от повышенной гибкости до простоты установки. К сильным сторонам относятся совместимость, продвинутое затемнение, датчик дневного света и снижение затрат на обслуживание. Она также помогает проектировщикам соответствовать требованиям энергетического кодекса. Среди ключевых преимуществ – возможность управлять светильниками по отдельности или объединять их в программно определяемые группы выключателей в течение длительного времени после завершения монтажа электропроводки.

Преимущества для проектировщиков

• Повышенная экономия энергии.
• Управление отдельными светильниками и динамическое создание групп (схем).
• Возможность конфигурирования и переконфигурирования в соответствии с изменяющимися сценариями.
• Улучшенное управление диммированием.
• Простой интерфейс с системами контроля и управления зданием.

Преимущества для строителей и электрических подрядчиков

• Простая 5-жильная проводка (экономически эффективная).
• Переключение сетевого напряжения осуществляется внутри балластов.
• Меньше времени на настройку при проблемах с регулировкой яркости.
• Возможность добавления защитной автоматики и схемы аварийного освещения (если требуется).

Каковы недостатки системы DALI?

Как и любая новая технология, системы DALI имеют ограничения в отношении максимального тока в шлейфе, расстояния и падения напряжения, количества балластов и групп в шлейфе, стоимости ввода в эксплуатацию, проблем замены балластов и потребления энергии в выключенном состоянии. Однако, по сравнению с преимуществами, это всё ещё та система, которую вы точно хотели бы иметь для управления освещением, поскольку ограничения являются управляемыми и совсем не критичными.

Новый стандарт MATTER – как он повлияет на DALI?

Альянс «DALI» предпринимает новые шаги для расширения сферы применения протокола DALI с помощью программы «DALI+». По данным журнала «LEDs Magazine», альянс «DALI» объявил о предполагаемых спецификациях шлюзов для объединения сетей DALI с сетью Bluetooth mesh или ZigBee. Теперь «DALI» начнёт процесс разработки спецификаций для передачи протоколов DALI по другим проводным и беспроводным сетям. DALI уже занимает прочные позиции и настроен на дальнейший рост как крупнейший проводной открытый цифровой протокол в мире освещения.

Как со всем этим соотносится новый стандарт Matter, и может ли он в будущем заменить DALI, мы обсудим в одной из наших следующих статей.