淺談燈光控制系統(tǒng)中常見的幾種標(biāo)準(zhǔn)總線

KNX/EIB是歐洲安裝總線的簡稱，European Installation Bus簡寫，在1999年KNX協(xié)會成立，負(fù)責(zé)整體的推廣和認(rèn)證等工作，EIB商標(biāo)也同時歸KNX協(xié)會所有。

DALI是數(shù)字燈光接口的簡稱，Digital Lighting Interface簡寫，由Philips發(fā)起，在鎮(zhèn)流器廠商中支持最為廣泛。

DMX512是，Digital MultipleXed512的簡寫，由USITT（美國劇院技術(shù)協(xié)會）發(fā)展成為從控制臺用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口來控制調(diào)光器的方式。

這3種常見的燈光控制總線，在應(yīng)用場合有很大的區(qū)別，KNX在智能建筑、家居、商業(yè)照明等領(lǐng)域有很好的應(yīng)用。而DALI定位在智能照明系統(tǒng)的補(bǔ)充，在一些不太復(fù)雜的環(huán)境里，如果需要比較強(qiáng)的功能，就需要與別的系統(tǒng)連用。而DMX因?yàn)樗O(shè)計(jì)的目的就是在舞臺照明控制領(lǐng)域，舞臺是它最強(qiáng)的應(yīng)用場合，隨著電腦燈、LED和探照燈在建筑照明的應(yīng)用，DMX的建筑上應(yīng)用也越來越多。在未來的應(yīng)用中，3種總線協(xié)同工作的情況會越來越多。下面就3種總線的起源，優(yōu)勢等技術(shù)進(jìn)行簡單的介紹對比。

KNX/EIB是在原來EIB的基礎(chǔ)上面采納了Batibus和EHS有關(guān)通信介質(zhì)的規(guī)定，形成的統(tǒng)一的歐洲標(biāo)準(zhǔn)；KNX協(xié)會擁有100多家會員，這些會員占據(jù)了歐洲樓宇、家庭自動化設(shè)備銷售額的80%.基于其優(yōu)秀表現(xiàn),該協(xié)議已被美國消費(fèi)電子制造商協(xié)會（CEMA）吸收作為家庭網(wǎng)絡(luò)EIA-776標(biāo)準(zhǔn)，也寫入中國國標(biāo)－GB/Z 20965EIB;現(xiàn)在EIB/KNX技術(shù)已經(jīng)被批準(zhǔn)為國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO/IEC 14543-3）。KNX/EIB TP1是采用雙線制，電源上載波9.6Kbps的控制信號，一條總線根據(jù)不同的驅(qū)動芯片可以帶64個和128個設(shè)備，總線方式可以支持星形，手拉手，或者2種連接方式的混合，組網(wǎng)比較靈活方便，接線端子采用標(biāo)準(zhǔn)的紅黑EIB端子，在不加中繼器的情況下總線長度可以達(dá)到1000M，在加中繼器后可以再延長1000M；系統(tǒng)設(shè)計(jì)容量為65536個設(shè)備。

KNX/EIB采用國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)，涵蓋了全部七層模型；對于每個產(chǎn)品類型，KNX組織都需要對產(chǎn)品的協(xié)議棧（七層協(xié)議核心，內(nèi)核與消息流）進(jìn)行認(rèn)證來確保各家產(chǎn)品的互聯(lián)互通，為了保證通訊的順利，EIB對通訊的時序有著嚴(yán)格的要求，發(fā)送的設(shè)備需要對每個發(fā)送的Bit進(jìn)行比較，如果有任何一個Bit不對，將會啟動重發(fā)機(jī)制；并且在通訊的幀最后有一個校驗(yàn)字符，在校驗(yàn)字符不正確的情況下，設(shè)備會放棄接收到的命令幀，同時由于載波的特性，任何一個設(shè)備接收不正常，都能使發(fā)送方知道，從而啟動重發(fā)機(jī)制。嚴(yán)格的總線機(jī)制，能保證總線工作的正常。設(shè)備的應(yīng)用層也必須在KNX協(xié)會認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室做測試，在硬件上面KNX規(guī)定必須通過嚴(yán)格的CE認(rèn)證。所有的這些措施，目的都是只有一個，就是保證KNX/EIB產(chǎn)品的品質(zhì)。

KNX/EIB使用統(tǒng)一的ETS軟件來進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，參數(shù)配置，下載等工作，任何通過KNX協(xié)會認(rèn)證的產(chǎn)品，都可以導(dǎo)入到ETS來進(jìn)行設(shè)計(jì)?？蛻糁灰煜TS軟件，就可以對不同廠家的設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)，這無疑大大節(jié)省了客戶培訓(xùn)的時間。正是由于EIB的統(tǒng)一性和開放性，使得EIB擁有上百家的會員，他們在自己各自熟悉的領(lǐng)域開發(fā)，使得EIB的使用范疇已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了燈光，在暖通、遮陽、空調(diào)等等領(lǐng)域有著越來越大的份額。同時與樓宇自動化系統(tǒng)(BA，Building Automation)、OPC的聯(lián)動變得異常的容易。EIB總線介質(zhì)不僅支持常見的TP1，也支持無線，電力載波，TCP/IP等；開放式的系統(tǒng)，嚴(yán)格的認(rèn)證體系，能保證各個不同的廠家產(chǎn)品互聯(lián)、互通和互換，保證用戶的系統(tǒng)不會因?yàn)槟硞€廠家的退出而無法維護(hù)和升級。所有的這些特性，使得EIB從最初的微弱的4家聯(lián)盟，發(fā)展到今天擁有幾百名會員，在家居和建筑自動化市場擁有最大的市場份額的一個標(biāo)準(zhǔn)。相信隨著EIB在國內(nèi)認(rèn)識度的越來越高，市場份額也會越來越高，特別是經(jīng)過了北京奧運(yùn)會上的成功應(yīng)用，國人對EIB的了解會更加的普及與深入。

DALI是EIEC929標(biāo)準(zhǔn)的一部分，最初問世于上世紀(jì)的90年代中期，商業(yè)化應(yīng)用開始與1998年。在歐洲，DALI作為一個新的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被鎮(zhèn)流器廠商所接受，包括歐司朗，Philips、銳高等等。DALI在熒光燈整流器，高強(qiáng)度放電燈，白熾燈和高壓鹵素?zé)羯厦娑伎梢詫?shí)現(xiàn)。數(shù)字鎮(zhèn)流器可以平穩(wěn)的啟動熒光燈，從而延長壽命，可以實(shí)現(xiàn)逐步調(diào)光并在調(diào)光范圍內(nèi)的任意點(diǎn)啟動。它采用的是2線制，可以直接替代1~10V模擬調(diào)光的整流器，控制線可以延用1~10V的控制線。

DALI每條總線可以接64個設(shè)備，采用主從機(jī)的工作機(jī)制。數(shù)據(jù)包有19個位組成，通訊速率1200Bps；邏輯電平0的電壓范圍是-6.5~6.5V、邏輯‘1’的電壓范圍是9.5~22.5V，這種寬的電壓范圍使得DALI對線材的要求不高，DALI線不要求使用雙絞線或?qū)Ｓ秒娎|等專用的配線，在安裝的使用已經(jīng)存在的控制線也可以作為DALI線，確保最大的電壓降不能超過2V,最長的距離是300M；綜合這些因素，DALI從一開始設(shè)計(jì)的定位上就是定義在非常專業(yè)的照明控制系統(tǒng)，而且是EIB，Lonworks等大型系統(tǒng)的補(bǔ)充上，在EIB等大型總線支持比薄弱的鎮(zhèn)流器上面有自己獨(dú)特的優(yōu)勢，而且可以比較有效的利用已經(jīng)布好老的控制線，對于改造以往的模擬鎮(zhèn)流器等是個很好的解決方案。目前EIB已經(jīng)有了DALI的接口產(chǎn)品（Gateway），在通過這個接口網(wǎng)關(guān)后，DALI產(chǎn)品就可以順利的融入到EIB得成熟的系統(tǒng)里。

DMX512是圍繞工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)EIA485（RS485）接口來設(shè)計(jì)的，目前比較常見的是1990版本。DMX512通訊方式是采用了異步通訊格式，波特率250Kbps每個字節(jié)11個位，8個數(shù)據(jù)位，1個起始位，2個停止位，有512個通道（512個調(diào)光點(diǎn)），一共513個字節(jié)一個幀。DMX512的數(shù)據(jù)幀沒有校驗(yàn)，它是通過快速的數(shù)據(jù)刷新來保證數(shù)據(jù)的正確，每隔50個毫秒就可以刷新一次512通道的數(shù)據(jù)。快速的數(shù)據(jù)刷新的意義同時也在于數(shù)據(jù)快速變化傳送到被控設(shè)備成為可能，這個在舞臺表演領(lǐng)域是必須的。DMX512在電腦燈（moving head）、場燈、煙霧劑、火花機(jī)等等設(shè)備是一個標(biāo)準(zhǔn)的接口，控制設(shè)備一般是調(diào)光控制臺，通過場景、效果燈方式來控制。由于波特率比較高，DMX512的線纜需要專門的雙絞線來傳輸，距離也比較短，一般在100米左右就需要一個中繼器來加強(qiáng)信號。目前有很多廠家推出了TCP/IP的IP-DMX512，USITT已經(jīng)制定出了標(biāo)準(zhǔn)。通過網(wǎng)絡(luò)DMX節(jié)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)DMX的雙向轉(zhuǎn)換。目前在DMX512（1990）中，通訊時單向的，即控制設(shè)備單向發(fā)送指令到被控設(shè)備，被控設(shè)備無法反饋?zhàn)约旱臓顟B(tài)（電流、電壓、溫度等）到主控設(shè)備，同時它也是單主機(jī)，多從機(jī)的系統(tǒng)架構(gòu)，這些特點(diǎn)決定了DMX512在大型智能燈光控制系統(tǒng)中只能是成熟的大型控制系統(tǒng)的補(bǔ)充。

在智能照明系統(tǒng)發(fā)展到今天，舞臺因素已經(jīng)逐步融入到整個建筑的智能控制系統(tǒng)中，如在外墻照明中已經(jīng)有激光燈，電腦燈來襯托建筑，或者有簡單的燈光表演；在室內(nèi)，一些小型的酒吧、一些家庭的小型聚會舞臺等等場所，這些場合是智能控制系統(tǒng)和舞臺的交融點(diǎn)，通過智能照明系統(tǒng)可以啟動，停止，切換不同的氣氛，減少舞臺控制人員的人力負(fù)擔(dān)，節(jié)省成本，同時使得舞臺設(shè)備這種專業(yè)性很強(qiáng)的控制設(shè)備能夠很方便的用簡單的按鍵，觸摸屏等友善的人機(jī)終端來操控。KNX/EIB作為開放的系統(tǒng)，已經(jīng)有廠家提供了對于的接口，廣州泰創(chuàng)電子科技作為國內(nèi)對DMX512、DALI、EIB等都幾個總線都有豐富的經(jīng)驗(yàn)和用戶需求的反饋，會在合適的時機(jī)推出自己的DMX512產(chǎn)品。

綜述

隨著時代的發(fā)展，建筑變得越來越人性化和舒適化，同時隨著人們對節(jié)能意識的增強(qiáng)，對節(jié)能方面的要求越來越高?？照{(diào)暖通、安保、燈光、遮陽窗簾等系統(tǒng)正被有機(jī)統(tǒng)合起來，實(shí)現(xiàn)界面統(tǒng)一化、管理集中化、操作人性化、能源節(jié)省化等要求。KNX它真正并徹底地貫徹了“分散控制、集中管理”的控制思想，在國際和國內(nèi)都得到越來越廣泛的應(yīng)用。更準(zhǔn)確地說EIB技術(shù)有效地解決了集散控制系統(tǒng)的通訊難題，不會因?yàn)橹鳈C(jī)的故障使得系統(tǒng)癱瘓，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。同時，也正是由于他的開放性，使得每個領(lǐng)域的廠家可以在他擅長的方面開發(fā)出用戶需要的產(chǎn)品，在暖通空調(diào)，燈光、窗簾等等方面都能找到合適的產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)。EIB系統(tǒng)的開放性也解決了客戶的售后方面的問題，不會因?yàn)槿魏螐S家的失敗而使產(chǎn)品無法維護(hù)，也大大減低了后續(xù)維護(hù)方面的費(fèi)用。