La interfaz de iluminación direccionable digital ( DALI ) es una marca registrada para productos basados en red que controlan la iluminación . La tecnología subyacente fue establecida por un consorcio de fabricantes de equipos de iluminación como sucesora de los sistemas de control de iluminación de 1-10 V/ 0-10 V y como una alternativa estándar abierta a varios protocolos propietarios. Las marcas registradas DALI, DALI-2 y D4i son propiedad de la alianza de la industria de la iluminación, DiiA (Digital Illumination Interface Alliance).
DALI se especifica mediante una serie de estándares técnicos en IEC 62386. La conformidad con los estándares garantiza que los equipos de diferentes fabricantes puedan interoperar. La marca registrada DALI está permitida en dispositivos que cumplen con los requisitos de prueba y certificación de DiiA y que figuran como registrados (versión DALI 1) o certificados (DALI 2) en el sitio web de DiiA. La certificación D4i, una extensión de DALI 2, fue agregada por DiiA en noviembre de 2019.
Los miembros de AG DALI pudieron utilizar la marca registrada DALI hasta que el grupo de trabajo DALI se disolvió el 30 de marzo de 2017, momento en el que el uso de la marca registrada se transfirió a los miembros de DiiA. Desde el 9 de junio de 2017, la Digital Illumination Interface Alliance (DiiA) certifica los productos DALI. [1] DiiA es un programa de socios de IEEE-ISTO .
Una red DALI consta de al menos un controlador de aplicación y una fuente de alimentación de bus (que puede estar integrada en cualquiera de los productos), así como dispositivos de entrada (por ejemplo, sensores y pulsadores), equipos de control (por ejemplo, balastos eléctricos , controladores de LED y reguladores de intensidad ) con interfaces DALI. Los controladores de aplicación pueden controlar, configurar o consultar cada dispositivo mediante un intercambio de datos bidireccional. A diferencia de DMX , pueden coexistir varios controladores en el bus. El protocolo DALI permite direccionar dispositivos individualmente, en grupos o mediante difusión. [2] Las escenas se pueden almacenar en los dispositivos, para recuperarlas de forma individual, en grupo o mediante difusión. Los grupos y las escenas se utilizan para garantizar la ejecución simultánea de cambios de nivel, ya que cada paquete requiere unos 25 ms - o 1,5 segundos si las 64 direcciones cambiaran de nivel.
A cada dispositivo se le asigna una dirección corta única entre 0 y 63, lo que permite tener hasta 64 dispositivos en un sistema básico. La asignación de direcciones se realiza a través del bus mediante un protocolo de "puesta en servicio" integrado en el controlador DALI, normalmente después de instalar todo el hardware o sucesivamente a medida que se añaden dispositivos. La dirección del dispositivo suele ser un controlador LED con uno o varios LED que comparten el mismo nivel. Un controlador DT6 se utiliza para aplicaciones de temperatura de color única, un controlador DT8 se utiliza para el ajuste de color CCT o aplicaciones multicolor RGBWW (por ejemplo, una tira en la que todos los "píxeles" tienen el mismo color).
Los datos se transfieren entre dispositivos mediante un protocolo serial asíncrono, semidúplex, a través de un bus de dos cables con una velocidad de transferencia de datos fija de 1200 bit/s . Se utiliza la detección de colisiones para permitir múltiples transmisores en el bus.
Un único par de cables compone el bus utilizado para la comunicación en una red DALI. La red puede disponerse en topología de bus o de estrella , o una combinación de estas. Cada dispositivo de una red DALI puede direccionarse individualmente, a diferencia de los dispositivos DSI y 0–10 V. En consecuencia, las redes DALI suelen utilizar menos cables que los sistemas DSI o 0–10 V.
El bus se utiliza tanto para la señal como para la alimentación del bus. Una fuente de alimentación proporciona una fuente de corriente limitada de hasta 250 mA a normalmente 16 V CC; cada dispositivo puede consumir hasta 2 mA a menos que esté alimentado por bus. [3] : 20,35 Si bien muchos dispositivos se alimentan de la red eléctrica (alimentación de línea), los dispositivos de bajo consumo, como los detectores de movimiento, pueden alimentarse directamente desde el bus DALI. Cada dispositivo tiene un rectificador de puente en su entrada, por lo que no es sensible a la polaridad. El bus es una configuración AND cableada donde las señales se envían cortocircuitando brevemente el bus a un nivel de voltaje bajo. (Se requiere que la fuente de alimentación tolere esto, lo que limita la corriente a 250 mA).
Aunque el cable de control DALI funciona con potencial ELV , no está clasificado como SELV ( tensión extra baja de seguridad ) y debe tratarse como si solo tuviera un aislamiento básico de la red eléctrica. Esto tiene la desventaja de que el cable de red debe ser apto para la red eléctrica, pero tiene la ventaja de que puede tenderse junto a cables de red o dentro de un cable multinúcleo que incluya la red eléctrica. Además, los dispositivos alimentados por la red eléctrica (por ejemplo, controladores de LED) solo necesitan proporcionar un aislamiento funcional entre la red eléctrica y los cables de control DALI.
Se requiere que el cable de red proporcione una caída máxima de 2 voltios a lo largo del cable. [3] : 19 A 250 mA de corriente de suministro, eso requiere una resistencia de ≤ 4 Ω por cable. El tamaño del cable necesario para lograr esto depende de la longitud del bus, hasta un máximo recomendado de2,5 mm2 a 300 m cuando se utiliza la potencia máxima de la fuente de alimentación del bus .
La velocidad se mantiene baja, por lo que no se requieren resistencias de terminación , [3] : 21 y los datos se transmiten utilizando voltajes relativamente altos (0 ± 4,5 V para baja y16 ± 6,5 V para alta [3] : 19 ) lo que permite comunicaciones confiables en presencia de ruido eléctrico significativo. (Esto también permite un amplio margen para un rectificador de puente en cada esclavo).
Cada bit se envía utilizando la codificación Manchester (un bit "1" es bajo durante la primera mitad del tiempo de bit y alto durante la segunda, mientras que "0" es lo inverso), de modo que la energía está presente durante la mitad de cada bit. Cuando el bus está inactivo, el nivel de voltaje es continuamente alto (lo que no es lo mismo que un bit de datos). Las tramas comienzan con un bit de inicio "1" , luego de 8 a 32 bits de datos con el bit más significativo primero ( el RS-232 estándar tiene el bit menos significativo primero), seguido de un mínimo de 2,45 ms de inactividad.
Un dispositivo DALI, como un controlador LED, se puede controlar individualmente a través de su dirección corta. Además, cada dispositivo DALI puede ser miembro de uno a 16 grupos, o ser miembro de hasta 16 escenas. Todos los dispositivos de un grupo responden a los comandos dirigidos al grupo. Por ejemplo, una habitación con 4 balastos se puede cambiar de apagado a encendido de tres formas comunes:
Usando la dirección corta, por ejemplo enviando los siguientes mensajes DALI:
Este método tiene la ventaja de no requerir la programación de información de grupos y escenas para cada balastro. El tiempo de transición se puede elegir sobre la marcha. Si es necesario cambiar una gran cantidad de dispositivos a la vez, tenga en cuenta que solo son posibles 40 comandos por segundo; por lo tanto, 64 direcciones individuales requerirían 1,5 segundos. Por ejemplo, apagar todas las luminarias puede resultar en un retraso visible entre el apagado del primer y el último balastro. Este problema normalmente no es un problema en habitaciones con una cantidad menor de balastros. Los grupos y las escenas lo solucionan.
Utilizando el Grupo DALI previamente asignado a los balastos de la sala, si las Direcciones Cortas 1, 2, 3 y 4 son miembros del Grupo 1, por ejemplo:
Este método tiene la ventaja de ser inmune a los efectos de sincronización descritos anteriormente. Este método tiene la desventaja de requerir que cada balasto sea programado una vez, por un maestro DALI, con los números de grupo y la información de escena requeridos. El tiempo de desvanecimiento aún se puede configurar sobre la marcha, si es necesario.
Usando el comando DALI Broadcast, todos los equipos de control cambiarán a ese nivel, por ejemplo:
Los dispositivos almacenan 16 niveles de salida programables como "escenas". Los dispositivos individuales, de grupo o TODOS pueden responder a un comando de recuperación de escena global para cambiar a su nivel configurado previamente, por ejemplo, luces tenues sobre el público y luces brillantes sobre el escenario. (Un nivel de brillo programado de 255 hace que un dispositivo no responda a una escena determinada, por lo que se excluye de los comandos de recuperación de escena).
Un nivel de "falla del sistema" puede ser activado por una pérdida de energía (nivel bajo sostenido) en el bus DALI, para proporcionar una reserva segura si se pierde el control, un nivel de 255 excluye al dispositivo de esta función.
Los niveles de iluminación DALI se especifican mediante un valor de 8 bits, donde 0 representa apagado, 1 significa 0,1 % del brillo total, 254 significa brillo total y los demás valores se interpolan logarítmicamente , lo que da un aumento del 2,77 % por paso. Es decir, un byte de control x (distinto de cero) indica un nivel de potencia de 10 3( x −254)/253 .
(Se reserva un valor de 255 para congelar el nivel de iluminación actual sin cambiarlo).
Esto está diseñado para adaptarse a la sensibilidad del ojo humano, de modo que los pasos de brillo percibidos sean uniformes y para garantizar niveles de brillo correspondientes en unidades de diferentes fabricantes. [3] : 21
Las tramas de avance enviadas al equipo de control tienen una longitud de 16 bits y comprenden un byte de dirección seguido de un byte de código de operación. El byte de dirección especifica un dispositivo de destino o un comando especial dirigido a todos los dispositivos.
A excepción de los comandos especiales, al direccionar un dispositivo, los 7 bits más significativos son la dirección del dispositivo. El bit menos significativo del byte de dirección especifica la interpretación del byte de código de operación, donde "0" significa que el código de operación es un nivel ligero (ARC) y "1" significa que el código de operación es un comando.
Los comandos multipaquete se utilizan para tareas más complejas, como la configuración de colores RGB. Estos comandos utilizan tres "registros de transferencia de datos" (DTR, DTR1, DTR2) que se pueden leer y escribir o utilizar como parámetro en comandos posteriores. Por ejemplo, copiar el nivel ARC actual a DTR o guardar DTR como una escena. Evidentemente, el valor DTR puede ser diferente en distintos dispositivos.
Formato de byte de dirección (AB):
0AAA AAAS:Dispositivo de destino 0 ≤ A < 64.100A AAAS:Grupo objetivo 0 ≤ A < 16. Cada mecanismo de control puede ser miembro de cualquiera o de todos los grupos.1111 110S: Transmisión sin dirección1111 111S: Transmisión1010 0000 to 1100 1011: Comandos especiales1100 1100 to 1111 1011: ReservadoComandos de control de equipos comunes: [4] [5] [6]
El estándar DALI-2 [7] agregó la estandarización de los dispositivos de control. Los dispositivos de control pueden incluir dispositivos de entrada como sensores de luz natural, sensores infrarrojos pasivos de ocupación de la sala y controles manuales de iluminación, o pueden ser controladores de aplicaciones que son los "cerebros" del sistema, que utilizan información para tomar decisiones y controlar las luces y otros dispositivos. Los dispositivos de control también pueden combinar la funcionalidad de un controlador de aplicación y un dispositivo de entrada. Los dispositivos de control utilizan tramas de avance de 24 bits, que son ignoradas por el equipo de control, por lo que hasta 64 dispositivos de control pueden compartir el bus con hasta 64 equipos de control.
En 2018 y 2019, DiiA publicó varias especificaciones nuevas que amplían la funcionalidad de DALI-2 con alimentación y datos, especialmente para sistemas DALI intraluminaria. Las aplicaciones incluyen luminarias de interior y exterior y pequeños sistemas DALI. La marca registrada D4i se utiliza en productos certificados para indicar que estas nuevas características están incluidas en los productos.
La norma IEC 62386-209 describe los equipos de control de color. Describe varios tipos de color y métodos de control del color. El más popular de ellos es Tc (blanco sintonizable), y se agregó a la certificación DALI-2 en enero de 2020. [8]
La norma IEC 62386-202 describe la iluminación de emergencia autónoma. Entre sus características se incluyen la activación automática de pruebas de funcionamiento y de duración, y el registro de los resultados. Estos dispositivos están incluidos actualmente en el registro de la versión 1 de DALI, y se están desarrollando pruebas para la certificación DALI-2. Estos productos de la versión 1 de DALI se pueden combinar con productos DALI-2 en el mismo sistema, sin que se esperen problemas. [9]
La norma IEC 62386-104 [10] describe varias alternativas de transporte inalámbrico y cableado al sistema de bus DALI cableado convencional. [11] DiiA está trabajando con otras asociaciones de la industria para permitir la certificación de productos DALI-2 que funcionan sobre ciertos portadores inalámbricos subyacentes. También es posible combinar DALI con comunicación inalámbrica a través de pasarelas de aplicación que traducen entre DALI y el protocolo inalámbrico de elección. Si bien dichas pasarelas no están estandarizadas, DiiA está trabajando con otras asociaciones de la industria para desarrollar las especificaciones y pruebas necesarias para lograrlo. DiiA: DALI y comunicación inalámbrica