Цифровой адресуемый интерфейс освещения ( DALI ) — торговая марка для сетевых продуктов, которые управляют освещением . Базовая технология была создана консорциумом производителей осветительного оборудования в качестве преемника систем управления освещением 1-10 В/ 0–10 В и как открытая стандартная альтернатива нескольким фирменным протоколам. Торговые марки DALI, DALI-2 и D4i принадлежат альянсу светотехнической промышленности DiiA (Digital Illumination Interface Alliance).
DALI определяется серией технических стандартов в IEC 62386. Соответствие стандартам гарантирует, что оборудование от разных производителей будет взаимодействовать. Торговая марка DALI разрешена на устройствах, которые соответствуют требованиям тестирования и сертификации DiiA и указаны как зарегистрированные (DALI версии 1) или сертифицированные (DALI-2) на веб-сайте DiiA. Сертификация D4i — расширение DALI-2 — была добавлена DiiA в ноябре 2019 года.
Членам AG DALI было разрешено использовать торговую марку DALI до тех пор, пока рабочая группа DALI не была распущена 30 марта 2017 года, когда использование торговой марки было передано членам DiiA. С 9 июня 2017 года Digital Illumination Interface Alliance (DiiA) сертифицирует продукты DALI. [1] DiiA является партнерской программой IEEE-ISTO .
Сеть DALI состоит как минимум из одного контроллера приложений и источника питания шины (который может быть встроен в любой из продуктов), а также устройств ввода (например, датчиков и кнопок), механизмов управления (например, электрических балластов , светодиодных драйверов и диммеров ) с интерфейсами DALI. Контроллеры приложений могут управлять, настраивать или опрашивать каждое устройство с помощью двунаправленного обмена данными. В отличие от DMX , на шине могут сосуществовать несколько контроллеров. Протокол DALI позволяет адресовать устройства индивидуально, группами или через трансляцию. [2] Сцены могут храниться в устройствах для вызова на индивидуальной, групповой или трансляционной основе. Группы и сцены используются для обеспечения одновременного выполнения изменений уровня, поскольку каждый пакет требует около 25 мс - или 1,5 секунды, если все 64 адреса должны были изменить уровень.
Каждому устройству назначается уникальный короткий адрес от 0 до 63, что позволяет использовать до 64 устройств в базовой системе. Назначение адреса выполняется по шине с использованием протокола «ввода в эксплуатацию», встроенного в контроллер DALI, обычно после установки всего оборудования или последовательно по мере добавления устройств. Адрес устройства обычно представляет собой светодиодный драйвер с одним или несколькими светодиодами, имеющими один и тот же уровень. Драйвер DT6 предназначен для приложений с одной цветовой температурой, драйвер DT8 используется для настройки цвета CCT или многоцветных приложений RGBWW — например, полоса, где все «пиксели» имеют один и тот же цвет.
Данные передаются между устройствами посредством асинхронного, полудуплексного, последовательного протокола по двухпроводной шине с фиксированной скоростью передачи данных 1200 бит/с . Для разрешения работы нескольких передатчиков на шине используется обнаружение столкновений.
Одна пара проводов составляет шину, используемую для связи в сети DALI. Сеть может быть организована в топологии шины или звезды , или в их комбинации. Каждое устройство в сети DALI может быть адресовано индивидуально, в отличие от устройств DSI и 0–10 В. Следовательно, сети DALI обычно используют меньше проводов, чем системы DSI или 0–10 В.
Шина используется как для сигнала, так и для питания шины. Источник питания обеспечивает ограниченный по току источник до 250 мА при обычном напряжении 16 В постоянного тока; каждое устройство может потреблять до 2 мА, если не питается от шины. [3] : 20,35 В то время как многие устройства питаются от сети (линии), маломощные устройства, такие как датчики движения, могут питаться непосредственно от шины DALI. Каждое устройство имеет мостовой выпрямитель на своем входе, поэтому оно нечувствительно к полярности. Шина представляет собой конфигурацию проводного И , где сигналы отправляются путем кратковременного замыкания шины на низкий уровень напряжения. (Источник питания должен выдерживать это, ограничивая ток до 250 мА.)
Хотя кабель управления DALI работает при потенциале ELV , он не классифицируется как SELV ( безопасное сверхнизкое напряжение) и должен рассматриваться так, как будто он имеет только базовую изоляцию от сети. Это имеет тот недостаток, что сетевой кабель должен быть рассчитан на сеть, но имеет то преимущество, что его можно прокладывать рядом с сетевыми кабелями или внутри многожильного кабеля, который включает сетевое питание. Кроме того, устройства с сетевым питанием (например, светодиодные драйверы) должны обеспечивать только функциональную изоляцию между сетью и проводами управления DALI.
Сетевой кабель должен обеспечивать максимальное падение напряжения в 2 вольта вдоль кабеля. [3] : 19 При токе питания 250 мА требуется сопротивление ≤ 4 Ом на провод. Размер провода, необходимый для достижения этого, зависит от длины шины, до рекомендуемого максимума2,5 мм2 на расстоянии 300 м при использовании максимального номинала питания шины.
Скорость поддерживается на низком уровне, поэтому не требуются оконечные резисторы , [3] : 21 и данные передаются с использованием относительно высоких напряжений (0 ± 4,5 В для низкого и16 ± 6,5 В для высокого [3] : 19 ), что обеспечивает надежную связь при наличии значительных электрических помех. (Это также обеспечивает достаточный запас по мощности для мостового выпрямителя в каждом подчиненном устройстве.)
Каждый бит отправляется с использованием манчестерского кодирования (бит «1» имеет низкий уровень в течение первой половины времени передачи бита и высокий уровень во второй половине, а «0» — наоборот), так что питание присутствует в течение половины каждого бита. Когда шина находится в режиме ожидания, уровень напряжения постоянно высок (что не то же самое, что бит данных). Кадры начинаются со стартового бита «1» , затем от 8 до 32 бит данных, причем первым идет старший бит (стандартный RS-232 имеет первым младший бит), за которым следует минимум 2,45 мс простоя.
Устройство DALI, например, драйвер светодиода, может управляться индивидуально через его короткий адрес. Кроме того, каждое устройство DALI может быть членом от одной до 16 групп или членом до 16 сцен. Все устройства группы реагируют на команды, адресованные группе. Например, комнату с 4 балластами можно перевести из выключенного состояния во включенное тремя распространенными способами:
Использование короткого адреса, например, отправка следующих сообщений DALI:
Преимущество этого метода в том, что он не требует программирования информации о группе и сцене для каждого балласта. Время затухания перехода можно выбирать на лету. Если необходимо изменить большое количество устройств одновременно, учтите, что возможно только 40 команд в секунду — следовательно, для 64 отдельных адресов потребуется 1,5 секунды. Например, выключение всех осветительных приборов может привести к видимой задержке между выключением первого и последнего балластов. Обычно эта проблема не возникает в помещениях с меньшим количеством балластов. Группы и сцены решают эту проблему.
Используя группу DALI, ранее назначенную балластам в помещении, если короткие адреса 1, 2, 3 и 4 являются членами группы 1, например:
Этот метод имеет преимущество в том, что он невосприимчив к эффектам синхронизации, описанным выше. Этот метод имеет недостаток в том, что каждый балласт должен быть запрограммирован один раз мастером DALI с требуемыми номерами групп и информацией о сцене. Время затухания по-прежнему можно настроить на лету, если требуется.
При использовании команды DALI Broadcast все механизмы управления перейдут на этот уровень, например:
Устройства хранят 16 программируемых уровней выходного сигнала в виде «сцен». Отдельные, групповые или ВСЕ устройства могут реагировать на глобальную команду вызова сцены, чтобы изменить ее на ранее настроенный уровень, например, тусклый свет над аудиторией и яркий свет над сценой. (Запрограммированный уровень яркости 255 приводит к тому, что устройство не реагирует на данную сцену, следовательно, исключается из команд вызова сцены.)
Уровень «системного сбоя» может быть вызван потерей питания (устойчиво низкий уровень) на шине DALI, чтобы обеспечить безопасный возврат в режим ожидания в случае потери управления; уровень 255 исключает устройство из этой функции.
Уровни освещения DALI задаются 8-битным значением, где 0 означает выключение, 1 означает 0,1% от полной яркости, 254 означает полную яркость, а другие значения логарифмически интерполируются , что дает увеличение на 2,77% за шаг. То есть (ненулевой) контрольный байт x обозначает уровень мощности 10 3( x −254)/253 .
(Значение 255 зарезервировано для замораживания текущего уровня освещения без его изменения.)
Это сделано для того, чтобы соответствовать чувствительности человеческого глаза , чтобы воспринимаемые шаги яркости были равномерными, а также для обеспечения соответствующих уровней яркости в устройствах разных производителей. [3] : 21
Кадры вперед, отправляемые на контрольную аппаратуру, имеют длину 16 бит, включая байт адреса, за которым следует байт кода операции. Байт адреса определяет целевое устройство или специальную команду, адресованную всем устройствам.
За исключением специальных команд, при адресации устройства 7 старших битов — это адрес устройства. Младший бит байта адреса определяет интерпретацию байта кода операции, где «0» означает, что код операции — это уровень света (ARC), а «1» означает, что код операции — это команда.
Команды Multi packet используются для более сложных задач, таких как настройка цветов RGB. Эти команды используют три «регистра передачи данных» (DTR, DTR1, DTR2), которые можно читать и записывать или использовать в качестве параметра последующими командами. Например, копировать текущий уровень ARC в DTR, сохранять DTR как сцену. Очевидно, что значение DTR может быть разным в разных устройствах.
Формат байта адреса (AB):
0AAA AAAS: Целевое устройство 0 ≤ A < 64.100A AAAS: Целевая группа 0 ≤ A < 16. Каждый механизм управления может быть членом любой или всех групп.1111 110S: Трансляция без адреса1111 111S: Транслировать1010 0000 to 1100 1011: Специальные команды1100 1100 to 1111 1011: СдержанныйОбщие команды управления механизмом: [4] [5] [6]
Стандарт DALI-2 [7] добавил стандартизацию устройств управления. Устройства управления могут включать в себя устройства ввода, такие как датчики дневного света, пассивные инфракрасные датчики присутствия в помещении и ручные элементы управления освещением, или они могут быть контроллерами приложений, которые являются «мозгами» системы — используя информацию для принятия решений и управления освещением и другими устройствами. Устройства управления также могут совмещать функциональность контроллера приложений и устройства ввода. Устройства управления используют 24-битные прямые кадры, которые игнорируются механизмом управления, поэтому до 64 устройств управления могут совместно использовать шину с 64 механизмами управления.
DiiA опубликовала несколько новых спецификаций в 2018 и 2019 годах, расширяя функциональность DALI-2 питанием и данными, особенно для систем DALI внутри светильников. Приложения включают внутренние и наружные светильники, а также небольшие системы DALI. Товарный знак D4i используется на сертифицированных продуктах для указания того, что эти новые функции включены в продукты.
IEC 62386-209 описывает механизм управления цветом. Он описывает несколько типов цвета - методов управления цветом. Самый популярный из них - Tc (настраиваемый белый), и был добавлен в сертификацию DALI-2 в январе 2020 года. [8]
IEC 62386-202 описывает автономное аварийное освещение. Возможности включают в себя автоматизированный запуск функциональных тестов и тестов на длительность, а также регистрацию результатов. Эти устройства в настоящее время включены в регистрацию DALI версии 1, с тестами для сертификации DALI-2 в разработке. Такие продукты DALI версии 1 можно смешивать с продуктами DALI-2 в одной системе, без каких-либо проблем. [9]
IEC 62386-104 [10] описывает несколько беспроводных и проводных транспортных альтернатив обычной проводной системе шины DALI. [11] DiiA работает с другими отраслевыми ассоциациями, чтобы обеспечить сертификацию продуктов DALI-2, которые работают через определенные базовые беспроводные носители. Также возможно объединить DALI с беспроводной связью через шлюзы приложений, которые преобразуют между DALI и беспроводным протоколом по выбору. Хотя такие шлюзы не стандартизированы, DiiA работает с другими отраслевыми ассоциациями, чтобы разработать необходимые спецификации и тесты для достижения этого. DiiA: DALI и беспроводная связь