Funkce a systémová architektura singlemaster a multimaster (II)
V původní verzi normy mohlo být na sběrnici jen jedno zařízení master (tj. takové, které vydává povely pro předřadníky). Později došlo k rozšíření standardu o tzv. multimaster architektury. Abychom lépe pochopili funkci systému, je vhodné se seznámit s několika systémovými architekturami, jak je popisuje EN 62386-101:2014.
Více k tématu se dočtete v první části: Systémové topologie DALI podle EN 62386 (I)
Architektura single master
Obr.: Architektura single master
Architektura single master neobsahuje vstupní zařízení – tlačítka, čidla přítomnosti atd. Ta totiž vysílají spontánně, při změnách, a single master aplikační řadič by nebyl schopen detekovat a řešit kolize při pokusu o vysílání současně se vstupním zařízením.
Architektura multimaster – se dvěma či více aplikačními řadiči
Obr.: Architektura multimaster
Jde o nejjednodušší multimaster architekturu, stále bez použití vstupních zařízení. Aplikační řadiče mohou být například rozhraní pro cizí systémy, kontroléry spínající podle času, soumraková relé atd. Dvoubajtové povely může vysílat kdykoli kterýkoli z aplikačních řadičů a pokud by došlo ke kolizi (současnému vysílání) signálů, všechny aplikační řadiče tento stav umí rozpoznat a vysílání podle daných priorit opakují.
Tato topologie je typická pro řízení osvětlení v továrních halách, veřejných prostorech atd. Jeden z aplikačních řadičů může sloužit například pouze pro diagnostiku – vysílá jen dotazy na stavy a poruchy jednotlivých předřadníků a poruchy hlásí do alarmového systému.
Architektura multimaster se vstupními zařízeními
Obr.: Architektura multimaster se vstupními zařízeními
V této architektuře již na sběrnici najdeme vstupní zařízení – tlačítka, vypínače, soumraková čidla atd. Na sběrnici se spontánně objevují jak tříbajtové signály, vysílané vstupními zařízeními při změnách stavu nebo periodicky, tak dvoubajtové signály vysílané aplikačními řadiči a určené pro řízení ovládacích zařízení (předřadníků). Aplikační řadiče mají k dispozici informace ze vstupních zařízení, podle svých vnitřních programů tyto signály vyhodnocují a na sběrnici vysílají pokyny pro předřadníky. Pokud by dva řadiče vyslaly ovládacímu zařízení protichůdné povely, platí vždy ten posledně přijatý.
Architektura s integrovaným vstupním zařízením
Obr.: Architektura s integrovaným vstupním zařízením
Integrované vstupní zařízení slučuje v jednom přístroji funkci vstupního zařízení a jednoduchého aplikačního řadiče. Typicky jde o programovatelné čidlo nebo programovatelný vypínač, který kromě tříbajtového informačního signálu „bylo stisknuto tlačítko X“ vysílá na sběrnici také dvoubajtový řídicí signál pro ovládací zařízení - „rozsvítit světlo s adresou Y“, „aktivovat scénu Z“ apod. Řídicí funkci je ovšem nutné v přístroji naprogramovat, což se provádí pomocí programů a převodníků, jež dodává výrobce. U jednodušších zařízení lze ale například pomocí DIP switchů rovnou nastavit číslo skupiny (0...15), kterou vypínač ovládá, a tím je konfigurace hotova.
Většina rozhraní „cizí protokol – DALI“ tedy pracuje z hlediska normy EN 62386-101:2014 jako multimaster aplikační řadič (ovšem bez vnitřní logiky, kterou by šlo navázat na vstupní zařízení – veškeré povely se zadávají po cizím rozhraní), spojený s napájecím zdrojem sběrnice. Jinými slovy, rozhraní obvykle není schopno přijímat signály z vypínačů či jiných vstupních zařízení na sběrnici DALI a zpracovávat je, protože by k tomu muselo mít možnost být takto naprogramováno. Může ale být připojeno na sběrnici současně s jiným aplikačním řadičem, který tyto funkce řeší.
Priorita
Číslo priority v systémech multimaster udává, jak důležité povely aplikační řadič vydává. V případě kolize musí zařízení s nižší prioritou počkat delší dobu, než se pokusí o znovuvyslání informace, a tím umožní bezkolizní vysílání zařízení s vyšší prioritou, které tak dlouho nečeká. Priorit je 5 a jsou číslovány 0...4:
Priorita 0: nejvyšší, přiřazována dočasně pro povely, které musejí být opakovány (některé konfigurační povely musejí z bezpečnostních důvodů vysílány bezprostředně dvakrát za sebou)
Priorita 1: uživatelské akce, kde je žádoucí rychlá reakce na manuální zadání (např. stmívání při přidržení tlačítka)
Priorita 2: konfigurační příkazy obecně
Priorita 3: automatické povely vyvolané např. venkovním osvětlením či časovými programy – bez nároků na rychlou reakci
Priorita 4: nejnižší, dotazy na stavy předřadníků (detekce poruch osvětlovacích těles)
Většina výrobců prioritu v dokumentaci ke svým zařízením neuvádí, z uživatelského hlediska většinou tato informace není podstatná.
Napájecí zdroj sběrnice
Podle EN 62386-101:2014 musí být jeden z přístrojů na sběrnici ve funkci napájecího zdroje sběrnice. Napájecí zdroj smí být na sběrnici pouze jeden a jeho proud je omezen na max. 250 mA. Není tedy vhodné na sběrnici připojovat více zařízení, které mají funkci zdroje: případné vyrovnávací proudy by mohly zdroje přetěžovat nebo by nebyl dodržen max. celkový přípustný proud pro ovládací a vstupní zařízení. Výrobce zdroje by podle EN 62386-101 měl uvádět jednak maximální proud (omezení proudu na sběrnici při zkratu či přetížení - zabraňuje poškození komponent a jeho max. hodnota je výše uvedených 250 mA), jednak proud garantovaný (tedy takový, při jehož odběru nepoklesne napětí pod kritické hodnoty uvedené výše). Maximální možný počet zařízení na sběrnici, zejména vstupních, musí být projektován s ohledem na tento garantovaný proud.
Kritické body
Při práci se sběrnicovým systémem musíme v první řadě správně uchopit projekt. Dochází zde k prolínání profesí osvětlení a elektro – silnoproud, a pokud je na sběrnici DALI i rozhraní pro řídicí systém budovy, i profese měření a regulace. Dodavatel osvětlení specifikuje výkony, typy a umístění osvětlovacích těles, a tak připraví podklady pro dodavatele elektromontáží. Jelikož v této fázi není nutné určit přiřazení ovládacích prvků (vypínačů, tlačítek) k osvětlovacím tělesům, neboť „vše je řízeno po sběrnici“, v projektu může zcela chybět popis požadované funkce světel v závislosti na vypínačích, časových programech, intenzitě venkovního světla atd. Tyto podklady musejí být ale dostupné před okamžikem, kdy začne uvádění do provozu. V opačném případě technik měření a regulace zjišťuje požadované funkce u dalších účastníků dodavatelského řetězce nebo u koncového uživatele, který se ovšem na stavbě zatím vůbec nemusí vyskytovat nebo není schopen pro tento úkol určit odpovědnou osobu.
Výběr komponent: v dokumentaci se můžeme setkat s označením DALI Compliant nebo DALI Compatible. DALI Compatible znamená, že produkt využívá technologii DALI, ale nemusí podporovat všechny funkce podle normy a nemusel být testován podle metod v normě uvedených. Zařízení DALI Compatible tedy nejspíše bude bez problémů připojitelné na sběrnici spolu s produkty stejného výrobce, ale možná nebude v požadovaném rozsahu fungovat s produkty jiných výrobců. Podle pravidel takový výrobek nesmí obsahovat logo DALI. Pokud je ovšem produkt DALI Compliant, znamená to, že prošel testy podle normy a měl by podporovat všechny funkce, které mu norma ukládá (pokud to má u tohoto typu výrobku smysl).
Dalším úkolem projektanta je zajistit, aby na sběrnici byl připojen vždy pouze jeden napájecí zdroj. Pokud mají rozhraní odepínatelné napájení, je to snazší. Zdroj musí mít dostatečný garantovaný proud pro napájení všech připojených ovládacích a vstupních zařízení a aplikačních řadičů, data o spotřebě jednotlivých zařízení by měl poskytnout jejich dodavatel.
Protože sběrnice DALI může být vedena i dvěma žílami v napájecím kabelu pro světla, je nutné dbát na správné zapojení vodičů: přímý zásah 230 V na svorky DALI předřadníků nebo rozhraní může sběrnici poškodit. DALI sběrnici je vhodnější připojovat do oživované instalace až po ověření, že příslušné vodiče nejsou někde omylem připojeny na nízké napětí.
Dodavatel předřadníků by měl poskytnout informaci o tom, v jakém rozsahu lze nastavit max. a min. úroveň osvětlení. Protokol umožňuje zadat hodnoty 0...255, ovšem některé předřadníky dovolují nastavovat analogovou hodnotu například pouze v rozsahu 80 až 250. Pokud je aktuální hodnota např. 80 a pošleme příkaz k nastavení na 255, nová hodnota 255 se sice pošle do předřadníku, nicméně předřadník tuto hodnotu nepřijme a zůstane nastaven na předchozí hodnotu 80. (V tomto kontextu je dobré si uvědomit, že u přímého řízení intenzity osvětlení se úroveň zadává jako číslo v rozsahu 0...255, určující relativní hodnotu v intervalu MIN LEVEL a MAX LEVEL. Příklad: MIN = 100, MAX = 200: pro nastavení intenzity na 50 % nastavitelného rozsahu se zapisuje hodnota 150.)
Závěrem
Tento text má sloužit jako základní seznámení s principy a riziky používání sběrnice DALI z hlediska projektanta a programátora řídicího systému budov. Jako další prameny informací poslouží dokumentace k výrobkům, osvětové materiály dodavatelů DALI komponent a především normy řady EN 62386, které popisují požadavky na jednotlivé komponenty systému a testovací procedury pro stanovení shody s normou. Ty jsou ovšem již méně přehledným čtením. Dobrým rozcestníkem mohou být i stránky www.dali-ag.org.
Domat Control System s.r.o. patří k evropské špičce dodavatelů řídicích systémů a regulací pro inteligentní budovy, průmysl a energetiku. Cílem této ryze české společnosti je vyvíjet, vyrábět a dodávat řídící systémy v mezinárodním měřítku.