Какво е DALI
DALI (Digital Addressable Lighting Interface) е цифров комуникационен протокол за управление на осветление, описан в серията стандарти IEC 62386. Той определя само как се предава командата: електрическите нива на шината, формата на съобщенията, адресите и значенията на командите. Как драйверът после променя светлината (понижава тока на светодиодите или го прекъсва с висока честота) е негова вътрешна работа и не е част от протокола. Всяко осветително тяло има собствен адрес и може да отговаря на запитвания: състояние, повреда на лампата, наработени часове.
Протокол, метод на димиране и интерфейс не са едно и също
В разговорите често се смесват три отделни неща:
| Понятие | Въпросът, на който отговаря | Примери |
|---|---|---|
| Метод на димиране | Как драйверът променя светлината | Понижаване на постоянния ток; широчинно-импулсна модулация (PWM) на тока на светодиодите; прекъсване на синусоидата на 230 V при нажежаеми лампи |
| Аналогов интерфейс за управление | Какво напрежение или ток носи командата | 1–10 V (често наричан „0–10 V“); фазово управление на мрежовото напрежение; Push-DIM (бутон към мрежата на драйвера) |
| Цифров протокол | Какви съобщения се разменят | DALI, DSI (по-стар, без адресиране), DMX512 (еднопосочен, за сцена), KNX и др. |
DALI е от третия ред. Драйвер с DALI вход може вътрешно да ползва PWM или регулиране на тока, и протоколът е съвсем същият. Затова DALI не се сравнява с „фазовото димиране“ като равностоен метод: фазовото управление е начин да се подаде команда по мрежовите проводници, а DALI е език за такива команди.
Основни понятия
- Control gear — драйвер или баласт на осветителното тяло. Изпълнява командите.
- Control device — управляващо устройство: бутон, датчик за присъствие, датчик за светлина, контролер.
- Application controller — устройство, което решава логиката (кога и какво да се включи).
- Bus power supply — захранващ блок на самата шина.
- Линия — един DALI сегмент с до 64 драйвера и свои управляващи устройства.
Физическа шина
Два проводника без полярност. Логическата „1“ е високо ниво на шината, а „0“ — късо съединение, което захранващият блок ограничава.
| Параметър | Стойност |
|---|---|
| Номинално ниво на шината | около 16 V (високо 9,5–22,5 V, ниско −6,5…+6,5 V) |
| Скорост | 1200 bit/s |
| Кодиране | Manchester |
| Ток на шината | до 250 mA (типично захранващите блокове дават 160–250 mA); всеки драйвер потребява до 2 mA |
| Спад на напрежението | не повече от 2 V между захранването и най-далечното устройство |
Ниската скорост позволява дълги линии. Допустимата дължина следва от спада на напрежението: при кабел 1,5 mm² типично до около 300 m, при по-малко сечение — по-малко.
Кабелиране
- Може да се ползва обикновен кабел за 230 V (например петжилен, двете свободни жили за DALI). Шината не е SELV: изолацията ѝ е като на силов кабел, затова може да е в общ кабел или канал с мрежовото напрежение.
- Топология: линия, звезда или дърво, свободна смес.
- Затворен пръстен не се прави.
- Терминатор не е нужен.
- Всеки драйвер си има собствено захранване 230 V. Шината не захранва лампите.
Кадри
Кадърът към драйвер (forward frame) е 19 бита: стартов бит, 8 бита адрес, 8 бита данни, 2 стопови бита. Отговорът (backward frame) е 11 бита: стартов бит, 8 бита данни, 2 стопови. В DALI-2 за управляващите устройства има и по-дълги кадри (16, 24 и 25 бита). Байтът за адрес е във вида YAAAAAAS:
0AAAAAAS— кратък адрес (0–63);100AAAAS— група (0–15);1111111S— всички устройства на линията (broadcast);- бит
Sопределя дали байтът за данни е ниво на яркост (S=0) или команда (S=1).
Адресиране
Драйверът се доставя без кратък адрес. При въвеждане в експлоатация контролерът обикновено ползва случаен 24-битов „дълъг адрес“ (random address) и с търсене намира всеки драйвер, като му дава кратък адрес. После тези адреси се свързват с мястото на всяко тяло по плана (идентификация чрез мигане). Управляващите устройства имат собствен адресен механизъм: всяко е с кратък адрес, а един уред може да има няколко инстанции (например датчик за присъствие плюс датчик за светлина).
Яркост
Нивото е 8-битово: 0 е изключено, 1–254 са нива, 255 (MASK) е служебна стойност. Кривата на димиране е логаритмична: ниво 1 съответства на 0,1 % светлина, ниво 254 — на 100 %. Така равномерна стъпка на ниво изглежда като равномерна промяна за окото. За всеки драйвер се задават минимално и максимално ниво. Времето на плавна промяна (fade time) е от 0,7 s до около 90 s, а fade rate е скоростта на промяна при стъпково димиране.
Групи и сцени
Драйверът може да е член на няколко от 16-те групи. За всяка от 16-те сцени пази по едно ниво. Команда „сцена 5“ към група, към отделен адрес или към цялата линия довежда всички свързани драйвери до записаното им ниво. Една команда сменя атмосферата в помещението.
Команди
- Директно задаване на ниво (DAPC, direct arc power control).
- Изкл., вкл. на последно или максимално ниво, нагоре, надолу.
- Извикване на сцена.
- Запитвания: състояние, ниво, грешка на лампата, захранване, тип устройство, версия.
- Конфигурация: групи, сцени, минимум, максимум, fade time.
DALI и DALI-2
Първата версия добре описваше драйверите, но не и устройствата за вход (бутони, датчици). DALI-2 (части IEC 62386-101, 102, 103 и серията 300) добавя:
- по-точно описание на драйверите (part 102) и на управляващите устройства (part 103);
- отделни части за устройства за вход: бутон (301), абсолютен вход (302), датчик за присъствие (303), датчик за светлина (304);
- работа на няколко управляващи устройства едновременно (multi-master) с откриване на сблъсъци;
- по-добра съвместимост между производителите, защото тестовете са по-строги.
Драйвери по първата версия и по DALI-2 могат да са на една линия. Какво поддържа всяко устройство, се проверява от документацията му.
Типове устройства (Device Types)
| Тип | Предназначение |
|---|---|
| DT0 | Флуоресцентни лампи |
| DT1 | Аварийно осветление със собствена батерия и автоматични проверки |
| DT6 | LED модули |
| DT7 | Превключване (релеен изход) |
| DT8 | Управление на цвят: цветна температура (Tc), RGB(W), xy |
DT8 позволява променливо бяло и цветно осветление по същата двупроводна линия.
D4i
D4i е разширение за драйвери, вградени в самото осветително тяло. Добавя стандартизирано захранване за датчици и стандартен достъп до данни за тялото: енергия, наработени часове, температура, серийни номера. Улеснява подмяната на датчици без нова кабелна връзка.
Въвеждане в експлоатация
- Прокарване на шината и проверка на кабелите (без пръстен, без късо съединение).
- Включване на мрежовото захранване на драйверите и на шината.
- Автоматично търсене и раздаване на кратки адреси.
- Идентификация с мигане и свързване на адреса с мястото на тялото.
- Групиране по помещения и функции.
- Задаване на сцени, минимуми, максимуми и времена на промяна.
- Свързване на бутони и датчици с групи и сцени.
- Запис на конфигурацията и резервно копие на проекта.
Аналогови и фазови интерфейси за сравнение
| Интерфейс | Вид | Какво носи | Адресиране и обратна връзка |
|---|---|---|---|
| 1–10 V (често „0–10 V“) | Аналогов, отделна двойка проводници | Постоянно напрежение; драйверът го чете като ниво | Няма; един канал управлява всички драйвери на него |
| Фазово управление (leading/trailing edge) | Електрически, по силовите проводници | Част от синусоидата на 230 V се прекъсва | Няма; нужна е съвместимост между димер и драйвер, особено при LED |
| Push-DIM | Бутон към мрежовия вход на драйвера | Кратко и дълго натискане | Няма |
| DSI | Цифров, по-стар | Нива без адреси | Няма |
| DMX512 | Цифров, RS-485, 250 kbit/s, 512 канала | Нива за сцена и ефекти | Адресиране по канал, обикновено без обратна връзка |
| DALI | Цифров, двупроводна шина | Команди и отговори | Адреси, групи, сцени и обратна връзка |
Интеграция
- KNX — DALI шлюз превежда групи и сцени на KNX към една или няколко DALI линии.
- BACnet и Modbus — шлюзове позволяват надзор и график от система за управление на сградата.
- Умен дом — някои контролери представят групите като обикновени лампи.
Типични проблеми
- Затворен пръстен на шината.
- Надвишен ток на шината, защото са включени повече устройства, отколкото захранването издържа.
- Голям спад на напрежението на дълга линия с малко сечение.
- Два драйвера с един и същ кратък адрес след подмяна без пренастройка.
- Устройства за вход от DALI-2 на линия, чийто контролер не поддържа multi-master.
- Липса на резервно копие на конфигурацията.
Кога се избира DALI
Когато осветлението се групира по функции, а не по електрически кръгове, когато са нужни сцени, регулиране по дневна светлина и обратна връзка за повреди. Недостатъкът е необходимостта от адресиране и въвеждане в експлоатация. В нови сгради DALI-2 е подходяща отправна точка, а в по-стари инсталации често се запазва вече положената шина и се сменят само драйверите.
