Systém ovládání osvětlení DALI

Systémy řízení osvětlení

Nasazení integrovaných systémů řízení osvětlení, jedná se především o zvýšení energetické účinnosti, zvýšení komfortu domova a zlepšení provozních vlastností průmyslových objektů. Výzkum jednoduchých systémů řízení osvětlení založených na analogových senzorech ukázal, že takové systémy mohou účinně snížit spotřebu energie. Rozšířený technologie řízení osvětlení poskytují ještě větší úspory, mají další možnosti a mají řadu výhod oproti jednoduchým způsobům ovládání.

Trh systémů řízení osvětlení reprezentují spíše výrobci komponent (ovládací zařízení, spínače, předřadníky) než technická řešení. Tyto komponenty často neposkytují požadovanou funkčnost jako součást systémů. To se týká především ovládání osvětlení... K tomu by měla patřit i složitost elektroinstalace, náročnost instalace zařízení pro regulaci denního světla.Tyto okolnosti vedou k poruchám osvětlovacích systémů, stížnostem spotřebitelů. Toto jsou běžné nevýhody analogových systémů řízení osvětlení.

V posledních 15 letech byly všechny systémy řízení osvětlení analogové... Zařízení více či méně složitých systémů se od sebe jen málo lišilo a bylo postaveno podle klasického schématu automatizace. Základem systému je zpravidla regulátor, ke kterému jsou na jedné straně připojeny různé senzory a na druhé akční členy. Spojení mezi snímači a regulátorem je většinou analogové, stejné spojení je mezi výkonnými mechanismy a regulátorem.

Hlavním účelem takových zařízení je efektivní hospodaření s energií. Uvedení do provozu a konfigurace takových systémů je poměrně složité a ještě obtížnější, pokud systém obsahuje několik těchto analogových ovladačů osvětlení.

Přechod na digitální systémy

Aby firmy vyrábějící osvětlovací soustavy překonaly tyto nedostatky a obtíže, začaly ovládat výrobu digitálních systémů řízení osvětlení... Hlavní výhodou digitálních systémů oproti analogovým je komunikace, komunikace mezi jednotlivými zařízeními integrovanými do systému.

Digitální systémy nevyžadují pro komunikaci samostatné vodiče; většina digitálních zařízení může k přenosu informací používat napájecí kabely. Jedním z nejnovějších vylepšení v oblasti řízení osvětlení je DALI (Digital Addressable Lighting Interface)... Právě toto rozhraní umožňuje integrací mikrokontrolérů do osvětlovacích předřadníků udělat první odvážný krok do digitálního světa.

Inteligentní rozhraní DALI

Rozhraní DALI bylo vyvinuto v roce 1999. Nahradilo řídicí systém DSI (Digital Serial Interface). Jelikož je DALI určeno pro řízení osvětlení, na vývoji systému se podíleli přední výrobci elektronických předřadníků, především Osram, Philips, Tridonic, Trilux, Helvar.

Ovládání osvětlení lze považovat za druh umění, které lze vyžadovat při osvětlení divadelního jeviště, průmyslových prostor, ulic a nakonec i obytných čtvrtí.V poslední době je stále oblíbenější a rozšířenější „chytrý dům“. Proto je systém řízení osvětlení jednou z jeho součástí a při zajištění pohodlí domova není posledním místem. Systém DALI je jako taková součást téměř ideální.

Volba parametrů pro každý řídicí systém je dána úlohou, která má být s jeho pomocí provedena. Je důležité, aby se nový systém dal snadno integrovat do stávajícího, splynout s ním, spolupracovat, ne místo něj. Z hlediska integrace do jiných řídicích systémů je systém DALI vcelku jednoduchý a ekonomický.

Systém řízení osvětlení na bázi DALI lze snadno integrovat do různých systémů automatizace budov, jako jsou LON, BACNet, KNX / EIB. Pro takovou kombinaci vyrábí mnoho společností brány KNX-DALI a LON-DALI. Toto spojení umožňuje zkrátit dobu instalace systému, zlevnit jej a také flexibilněji spravovat.

Protokolový standard a hardware DALI jsou určeny pouze pro řízení osvětlení, což svědčí o úzké specializaci tohoto systému. Proto se celkový systém ukázal jako vysoce účinný a levný. Připojení zařízení pomocí protokolu DALI je na obrázku 1.

Obrázek 1. Blokové schéma systému DALI.

Přenos dat a programování systému

Systém DALI je v současnosti standardizován podle normy IEC 60929. Jak je znázorněno na obrázku 1, komunikace mezi ovladačem DALI a jednotlivými zařízeními probíhá po dvouvodičovém vedení. Linka DALI je obousměrné rozhraní, které umožňuje přenos informací jak z ovladače do periferií, tak i naopak.

Pro přenos dat se používá extrémně nízké stejnosměrné napětí 22,5V. V tomto případě nezáleží na polaritě připojení vedení k různým zařízením a vedení samotné je chráněno před napětím osvětlovací sítě. Odolnost linky vůči rušení je taková, že ji lze umístit do napájecího kabelu a i jen použít volné vodiče tohoto kabelu.

Síťová sběrnice DALI nemá centrální procesor, tzn. decentralizované. Tato organizace umožňuje připojit k této síti jakékoli zařízení navržené pro práci se sběrnicí DALI. Taková zařízení mají zpravidla vestavěnou energeticky nezávislou paměť, která umožňuje ukládání různých informací. Především je to adresa zařízení, informace o zařízení a stavu k němu připojených lamp a také celé sady příkazů, nazývané také skripty.

Programování systému je obecně velmi snadné. Každá zpráva, kterou zařízení obdrží od ovladače DALI, se skládá ze dvou částí – adresy a příkazu. V podstatě může příkaz vypadat takto: {Device_0022, 25%}. To znamená, že zařízení s adresou 0022 by mělo rozsvítit světla na 25% výkon.

Je třeba poznamenat, že stmívání (regulace výkonu) v systému DALI je možné pouze při použití žárovek. Je také možné sdružovat zařízení do skupin, příkaz pak může vypadat takto: {Group_0210, Script_7}. Tento příkaz říká zařízení ve skupině Group_0210, aby spustila Script_7.

Skript obsahuje nějakou sekvenci příkazů, například OFF, 10%, 50%, 100%, 50%, 10%. Podle této sady příkazů je nutné vypnout zadanou skupinu a následně změnit výkon podle zadaných procent. Příkazy přenášené po komunikační lince mohou být individuální pro každé zařízení, pro skupinu zařízení nebo pro všechna zařízení najednou (vysílání).

Protokol DALI je navržen tak, aby umožňoval přímé adresování 64 zařízení připojených k jedné řídicí lince. Pokud je potřeba více ovládaných zařízení, pak se používají DALI routery (routery), které umožňují zvýšit kapacitu DALI sítě na 200 zařízení. Pokud toto číslo nestačí, pak se pro spojení směrovačů DALI použijí brány DALI. V tomto případě se počet adres zvýší na maximálně 12800.

Pro návrh sítí DALI se používá speciální software, pokud se předpokládá, že daná síť neobsahuje více než 200 adres, což odpovídá síti peer-to-peer v rámci jednoho routeru DALI, pak pro tyto zcela postačuje softwarový balík Helvar Toolbox. Cíle. Chcete-li vytvořit větší sítě pomocí bran DALI, budete potřebovat balíček Helvar Designer.

Akce DALI

V prvé řadě se jedná o jednoduché zapínání a vypínání jak jednotlivých svítidel, tak celých skupin. Žárovky lze navíc stmívat.Při stmívání více skupin svítidel je zajištěna jejich synchronizace.

Řídicí zařízení DALI může reprodukovat až 16 světelných scénářů a přijímat a ukládat informace o různých parametrech systému: stav svítidel, zda je svítidlo zapnuté nebo vypnuté, specifikovaná úroveň osvětlení.

Elektronické předřadníky DALI automaticky najdou ovládací zařízení a v předřadnících se uloží různá nastavení. V prvé řadě se jedná o adresování zařízení, scénáře osvětlení, skupinové rozdělení, rychlosti stmívání, hodnoty výkonu nouzového osvětlení.

Systém DALI umožňuje použití senzorů pohybu, přítomnosti a světla, což poněkud rozšiřuje funkčnost zařízení jako celku. To umožňuje naprogramovat jasné scény s denním světlem. Detektory pohybu jsou programovatelné na dobu odezvy až 30 minut.

Programování a ovládání zařízení je poměrně jednoduché a provádí se pomocí tlačítek s normálně otevřeným kontaktem. Vnější pohled na ovládací panel ovladače DALI je znázorněn na obrázku 2.

Obrázek 2. Ovládací panel ovladače DALI.

V případě výpadku napájení si ovladač DALI pamatuje aktuální stav a po obnovení napájení automaticky obnoví poslední provozní stav. Systém proto nefunguje správně.