В последние годы системы освещения с возможностью регулирования светового потока стали часто применяться в российских коммерческих зданиях. Я сам не проводил и не видел маркетинговых исследований на эту тему, заслуживающих доверия. Однако, личный опыт реализации собственных проектов и участие в большом количестве проектов по созданию систем освещения в качестве консультанта позволяют выделить тренды, согласно которым, во-первых, происходит постоянный рост светотехнических инсталляций с диммированием освещения и, во-вторых, в структуре технологий, применяемых для регулирования светового потока, растет доля использования цифровых интерфейсов управления за счет снижения доли аналоговых.
При этом, в рамках сформировавшейся в последнее десятилетие тенденции к росту рынка технологий, основанных на открытых стандартах, происходит заметный рост светотехнических инсталляций с применением для управления освещением технологии DALI.
В 2011 году в Европе рыночная доля устройств DALI, предназначенных для диммирования люминесцентных ламп, составила около 55% (по данным официальной статистики ZVEI (Zentralverband der Elektrotechnik und Elektronikindustrie) – Ассоциации немецких производителей электротоваров и электроники). Это показывает, что DALI стало стандартом для профессионального освещения в Европе. В России пока продажи диммируемых светильников с DALI-ЭПРА меньше, чем с ЭПРА, управляемым по 1-10 V. Однако тенденция на увеличение доли DALI явно прослеживается и в России, и у этой тенденции есть достаточно очевидные и фундаментальные предпосылки, заложенные в философии создания и реализации технологии стандарта DALI.
Итак, что же такое DALI? Аббревиатура DALI означает «Digital Addressable Lighting Interface», и это стандарт, описывающий физический и логический уровни связи между устройствами для управления освещением. Предшественником DALI можно считать аналоговый интерфейс 1-10 V и DSI – «Digital Signal Interface». Стандарт DSI был разработан компанией «Тридоник» («Tridonic») в 1991 году на замену аналоговому интерфейсу 1-10 V, который в то время использовался для управления уровнем светового потока ламп пропорционально величине постоянного напряжения в диапазоне 0...10 В. При значении напряжения менее 1 V лампы отключаются, а в диапазоне от 1 V до 10 V регулируются пропорционально напряжению. В соответствии с этим стандартом до сих пор производятся различные устройства управления для светильников: диммеры для ламп накаливания, ЭПРА для регулирования люминесцентных ламп и LED-драйверы для светодиодных источников света.
Стандарт DALI разрабатывался, как альтернатива проприоритарному протоколу DSI, и унаследовал от него физический уровень передачи сигнала. При передаче широковещательных телеграмм в шину DALI или в шину DSI их будут получать и исполнять команды как DALI-, так и DSI-устройства. У многих производителей в ассортименте присутствуют устройства, способные работать с DALI- и DSI-системами. Например, датчики присутствия производства компании «ESYLUX» «PD-C360i/24 DUO DALI» или «PD-C360i/8 DUO DALI». Это упрощенные DALI-устройства, которые могут отправлять только «Broadcast»-команды. Для корректной работы этих датчиков со светильниками, оснащенными DALI- или DSI-ЭПРА, не нужно использовать блоки питания и производить адресацию ЭПРА-светильников, но с их помощью можно регулировать световой поток 50 светильников и поддерживать заданный уровень освещенности. Однако эти устройства не могут работать в полноценной DALI-инсталляции и их сложно интегрировать в BMS-здания.
Работа по разработке стандарта DALI началась в 1998 году. В 1999 году на рынке появились первые DALI-устройства. Спецификация DALI на первом этапе развития технологии описывалась в стандарте IEC 60929 приложение «Е» (Annex E «Control interface for controllable ballasts»).
В настоящее время система DALI описывается международным стандартом IEC 62386-101 (Digital addressable lighting interface – Part 101: General requirements – System) и IEC 62386-102 (Digital addressable lighting interface – Part 102: General requirements – Control gear).
В США также применяются практически аналогичные по содержанию стандарты:
- «NEMA STANDARD PUBLICATION 243-2004. Digital Addressable Lighting Interface (DALI) Control Devices Protocol. PART 1-2004. General Requirements»;
- «NEMA STANDARD PUBLICATION 243-2004. Digital Addressable Lighting Interface (DALI) Control Devices Protocol. PART 2-2004. Specific Commands for Control Devices».
В июне 2014 года ожидается публикация обновленных стандартов, описывающих протокол DALI. Выйдут доработанные версии IEC 62386-101 и IEC 62386-102.
Дополнительно выйдет новый стандарт IEC 62386-103 «General requirements – Control devices», в котором будут описаны общие требования к устройствам управления. В дальнейшем требования к устройствам управления будут детализировать в серии стандартов 3хх.
В конце 2013 года в планах рабочей группы AG DALI (Digital Addressable Lighting Interface Activity Group of ZVEI, Division Luminaires) присутствовали четыре стандарта серии 3хх:
- 301 – Выключатели и бинарные входы (Push buttons and binary inputs). В настоящее время стандарт подготовлен и находится в стадии проекта для обсуждения и голосования;
- 302 – Роторные и слайдерные диммеры (Rotaries and sliders). В настоящее время стандарт находится в разработке;
- 303 – Датчики присутствия (Presence detectors). В настоящее время стандарт готовится к рассмотрению на следующих совещаниях рабочей группы;
- 304 – Датчики освещенности (Light sensor). В настоящее время проводится анкетирование компаний-членов DALI с целью определения функций, которые необходимо стандартизировать.
Я специально подробно описал существующую на сегодняшний день ситуацию со стандартизаций DALI-устройств, чтобы заложить основу для ответов на вопросы, связанные с подбором различных устройств в DALI-инсталляции. На семинарах и лекциях для проектировщиков меня часто просят рассказать, как спроектировать кабельные трассы под различное DALI-оборудование: датчики движения и датчики присутствия, выключатели и сенсоры освещенности.
Однако ситуация на сегодняшний день такова, что выполнить эту задачу практически невозможно. Не может быть сегодня полноценного DALI-датчика присутствия, потому что сегодня нет стандарта, в котором были бы подробно описаны функции и спецификации этих устройств.
Можно сделать DALI-контроллер, который будет выполнять функции датчика, но это не имеет большого смысла по экономическим причинам, за исключением нишевого, упрощенного DALI-решения, например, как у компании «ESYLUX». Производителям проще предусмотреть подключение к DALI-контроллеру датчиков присутствия и датчиков освещенности по проприоритарным протоколам или по открытым стандартам: KNX, LON и т.д.
Поэтому до публикации стандарта IEC 62386-103 рассчитывать на появление на рынке широкого ассортимента полноценных DALI-устройств управления и DALI-сенсоров сложно. Но и после публикации летом 2014 года стандарта IEC 62386-103 возможна неполная совместимость новых типов DALI-устройств от разных производителей. Эта проблема будет решаться по мере публикации дополнений к стандарту IEC 62386 серии 3хх.
На сегодняшний день полностью унифицированными по способу подключения и полностью совместимыми между собой и различными DALI-контролерами могут быть только DALI-устройства разных производителей для управления источниками света: ЭПРА для люминесцентных ламп и газоразрядных ламп высокого давления, трансформаторы для галогенных ламп и LED-драйвера, – все те устройства, функции и спецификации которых описаны в стандартах IEC 62386-101 и IEC 62386-102. А на сегодняшний день в стандартах описаны требования и спецификации к DALI-контроллерам (устройствам, передающим в шину команды и получающим статусы от светильников) и к монтируемым в светильниках DALI-устройствам управления лампами.
Сейчас стандарт делит управляемые DALI-устройства на шесть типов:
- Стандартное ЭПРА (Typ. 0 «Standard units»);
- Устройства для аварийного освещения (Typ. 1 «Units for emergency lighting»);
- Устройства для газоразрядных ламп высокого давления (Typ. 2 «Units for discharge lamps»);
- Диммируемые трансформаторы для низковольтных галогенных ламп (Typ. 3 «Units for low voltage halogen lamps Dimmable»);
- Устройства для управления лампами накаливания (Typ. 4 «Units for incandescent lamps»);
- Преобразователи интерфейса в 1-10 V (Typ. 5 «1-10V interface converter»).
Типы устройств с нумерацией с 6 по 255 разработчиками стандарта зарезервированы под новые девайсы, что наглядно демонстрирует большие планы по развитию технологии DALI в будущем.
На данном этапе развития технологии мы можем спокойно использовать перечисленные выше типы DALI-устройств разных производителей и быть абсолютно уверенными в их совместимости между собой и в совместимости с DALI-контроллерами.
Поэтому, проектируя кабельные трассы под DALI-светильники, не привязанные к определенному производителю, проектировщик может ошибиться только с количеством DALI-устройств на одном шлейфе шины, отходящей от щита, где расположен DALI-контроллер.
Обычно в одном DALI-светильнике установлено одно DALI-устройство для управления лампами, но на практике часто бывает в одном светильнике установлено два, три и даже четыре DALI-устройства. При существующем в стандарте DALI ограничении в 64 управляемых устройства, подключенных к одной линии, ситуация с увеличением количества DALI-устройств относительно проектного, приводит к необходимости увеличения количества линий и, соответственно, контроллеров DALI.
При условии достаточных резервов по длине шлейфов линий DALI эта ситуация не приводит к значительным проблемам, если, конечно, не считать трагедией увеличение бюджета на раздел автоматизации управления освещением.
В случае недостатка проводов ситуация может развиваться со значительно более тяжелыми последствиями для сроков сдачи объекта и его бюджета. Допустим, что в проекте заложены для управления ста пятьюдесятью светильниками три DALI-линии, каждая из которых представляет собой шлейф с подключенными пятьюдесятью светильниками, выходящий из шита управления.
Чаще всего светильники привозят на объект и начинают устанавливать в стадии окончания чистовой отделки. И в этот момент, когда все стало чисто и красиво, когда монтажников уже заставляют работать в белых перчатках, чтобы не нарушать идиллию чистых стен и потолков, именно в этот период, при установке и подключении светильников, выясняется, что в них установлено по три ЭПРА DALI.
Выражаясь проще, DALI-устройств у нас стало четыреста пятьдесят вместо ста пятидесяти. И чтобы система заработала, нам нужно еще не менее четырех контроллеров DALI, столько же DALI-блоков питания и, что обычно бывает самым сложным на этом этапе работ, нужно еще протянуть не менее четырех линий из щита управления.
Конечно, существует недокументированная в инструкциях и стандартах DALI возможность назначить ЭПРА DALI в светильниках одинаковые адреса для нескольких устройств. Например, в каждом светильнике для трех ЭПРА назначить один адрес. Но в описанном случае этот способ не поможет, т.к. кроме ограничения по количеству устройств на линии, в стандарте DALI есть ограничение по максимальному току на линии в 250 мА. И, даже используя очень качественные и дорогие DALI-блоки питания, достаточно сложно добиться стабильной работы системы при физическом подключении к одной линии более ста DALI-устройств. Кроме того, подключение к одной линии устройств больше, чем прописано в стандарте, является нарушением рекомендаций по инсталляции системы DALI, и при проведении со стороны заказчика грамотного и профессионального аудита сдаваемых систем обязательно возникнут вполне обоснованные претензии к организации, осуществляющей монтажные и пуско-наладочные работы.
продолжение читайте в части 2.