DALI网络与实时数字照明的共存关系分析

威廉·莎士比亚去世已有400年，他写道“全世界都是舞台”。随着强大，多功能，色彩缤纷且价格合理的照明的出现，他的话语可能在字面意义上成真。今天，在零售中心，公司总部，办公楼，酒店，城市中心甚至私人住宅等各个场所，照明不再仅仅被视为一种照明手段，而是一种娱乐，留下深刻印象，魅力和影响力的方式。听众。

几十年来，剧院和音乐会场馆开创了数字灯光秀的艺术。作为最早的照明控制数字标准之一，DMX512（具有512条信息的数字复用） - 通常简称为DMX--于20世纪80年代被用于娱乐目的，并启发了几代强大的舞台灯光控制系统。在大型照明阵列上运行复杂的高速序列。 DMX节点（如照明镇流器）以菊花链形式连接，如图1所示。标准DMX数据速率为250 kbit/s，足以支持高速照明效果。

图1：DMX网络拓扑结构。

DMX Universe最多包含512个地址。如有必要，设计人员可以通过将同一地址分配给一致行动的一组照明节点来减少给定照明设备所需的地址数量。另一方面，一些节点可能需要多于一个地址，例如以控制单独的RGB通道。此外，可能需要两个通道来实现比标准8位指令深度更精细的控制级别。多宇宙DMX控制器可用于超出单个DMX世界容量的安装。

建筑物的数字照明

与戏剧或体育场摇滚灯光秀相比，从根本上说，必须激发和娱乐，在办公室和零售商店等建筑物中管理照明的新兴艺术始于更为温和的野心。主要目标是通过自动控制开，关和调光设置来节省能源并为居住者提供舒适的环境。

当数字可寻址照明接口（DALI）规范在20世纪90年代中期推出时，它将数字控制的优势带到了商业照明领域。 DALI是一个开放标准，旨在促进不同制造商的产品之间的互操作性，自2014年以来已被国际标准IEC 62384所涵盖。图2显示了通用DALI网络如何包括控制装置，如镇流器，控制设备，如物理开关或一个软件应用程序，以及至少一个DALI电源。

图2：用于照明控制的通用DALI网络架构。

DALI具有64个可寻址镇流器的容量，可以单独指令，也可以单独指令或作为最多16个团体的成员。数字DALI数据流包含每个两个字节的地址和命令字段。这些命令可以是直接灯功率设置，间接功率命令，例如以指定增量或指定渐变速率降低或增加亮度的命令，或配置命令。与250 kbit/s的DMX数据速率相比，DALI在1200 bit/s时相对较慢。另一方面，DALI支持与照明装置的双向通信，允许交换诊断信息。最近允许远程设备管理（RDM）的修订提高了通过DMX连接捕获诊断信息的可能性。

为了在建筑物内实现节能和调光，DALI地址范围和命令集他们的日子很慷慨，并且对于今天的许多项目来说仍然足够。 DALI已在楼宇自动化行业广泛采用。

无处不在的创意照明

自DALI到来以来，照明市场已大幅提升。特别是基于LED的照明已经促使照明设计师更加雄心勃勃地利用这项技术实现富有想象力的效果，例如创造情绪或使用室内照明给游客留下深刻印象，或通过呈现动态，丰富多彩的节目在建筑物外面留下印象与建筑照明。

有许多选项可以帮助照明设计师实现他们的目标。 DMX控制器已经出现，经过优化，可以将DMX标准的相对高容量和高速度的优势提供给商业和建筑照明，成本低于典型的高端舞台照明控制解决方案。 Dialight Colordriver 36是可调光LED驱动器的一个示例，它集成了符合DMX标准的控制接口，能够驱动多达12个LED的三个通道，调光范围为0％至100％。它适用于装饰照明或动态RGB颜色混合，并且可以支持预编程的颜色变化序列以及DMX512调光。红色，绿色和蓝色LED的独立通道允许多种颜色组合。

也可提供兼容DALI的LED驱动器，例如Cree LMD300驱动器，专为与Cree LMH2配合使用而设计2000-，3000-，4000-和6000-流明光源。此外，考虑到照明技术和市场需求的进步，DALI标准也得到了更新。最新的DALI2规范支持额外的功能和命令，增加了热保护和减载等功能，并通过支持可选的调光曲线为灯光设计人员提供了额外的灵活性。

另一方面，安装人员对利用以太网网络控制和供电LED照明的机会感到兴奋，充分利用了LED发光器固有的数字特性。以太网允许极大扩展的地址空间和更高的数据速度，并且能够支持具有更复杂指令的照明协议。此外，基于以太网的照明系统可以利用标准的以太网结构布线，该布线已经安装在众多办公楼中。通过在连接到网络的PC上运行的应用程序来控制照明，或者使用移动设备无线地控制照明，使用标准的非专用设备也很容易实现。在需要扩展现有网络基础设施的情况下，为了整合新的照明设备，使用标准网络设备（如以太网路由器或HARTING HA-VIS ECON 2040B-A等交换机）也可以快速，经济地实现这一点。

进步与共存

在安装智能照明系统，增强现有系统以加入额外灯光或引入新功能时，各种方法都可行。组织可能希望利用他们对任何现有智能照明的投资。鉴于现有各种通信标准，照明行业需要灵活地使用最适合当前项目要求的标准。这需要访问各种转换器，例如允许新的基于以太网的照明响应来自连接到DALI网络的建筑物管理系统的传感器信息。

另一方面，单个照明控制台可能需要通过DALI或DMX连接来控制照明。 Microchip创建了一个整合DALI和DMX512接口的照明控制台。能够通过DALI和/或DMX512连接控制多个原型板，如AC160214开发板。控制台基于PIC单片机（图3），运行带有自定义控制固件的DALI和DMX512代码库。

图3：Microchip的DALI/DMX512照明控制台。

还提供应用笔记AN1076，其中介绍了如何在PIC单片机上实现DMX512通信。应用笔记介绍了调用状态机的发送器和接收器演示代码，例如图4中描述的发送器状态机。

图4：在PIC单片机上运行的DMX512发送器状态机。

结论

数字控制为创意照明效果提供了关键的推动因素。随着响应和多功能照明技术的到来，如彩色，高功率LED，需求已从戏剧舞台扩展到一般建筑照明。设计人员和安装人员需要能够灵活地混合和匹配数字控制技术，如DMX，DALI或以太网，以满足新的客户需求，同时在遗留系统的限制下工作。这可以通过能够在不同标准之间进行接口和转换的桥接器，转换器和控制台来提供。