Реализация протокола DALI на ПЛК Beckhoff, WAGO

Диммирование освещения с использованием протокола DALI.

Началось всё с постановки задачи по диммированию освещения в системе умного дома. Так сложилось, что с данной задачей на контроллере Beckhoff CX9020 разбирался впервые, поэтому не всё получалось легко и просто.
Первоначально, как только подключил к шине соответствующие устройства, контроллерное программное обеспечение KS2000 не видело модули DALI, связь отсутствовала. О причинах данного явления мог только догадываться. На форумах было написано, что продукция Arlight некачественная и имеет много нареканий. Прочитал, что работоспособными оказывается 1 на 10 диммеров. Как инженеру, которому поручили разобраться с подобной задачей – неправильно полагаться только на одно мнение. Соответственно, если есть задача и решение не идёт, то необходимо данную задачу поделить на части, решая каждую из частей поочередно и последовательно. Необходимо отметить, что я уже обучался в компании Beckhoff и в компании WAGO RUS, в которых мне давали необходимые знания для подключения устройств на шине Дали, однако необходимо понимать, что без практического применения опыт через годы превращается в остаточные и крайне поверхностные знания. Соответственно, если у вас не идет связь между устройствами, то в первую очередь стоит разобраться в теории процесса передачи данных и понять, из чего складывается сеть, какие присутствуют компоненты сети и каким образом информация передается по проводам. Также важно понимать, кто является инициатором отправки телеграмм, а кто является получателем, какие способы выдачи телеграмм присутствуют и могут быть применены.
Для того, чтобы опыт с настройкой сети удался и была какая-то гарантия получения результата, попросил в компании WAGO RUS стенд для осуществления подключения устройств шины DALI. Политика компании в WAGO RUS достаточно дружественная по отношению к своим потенциальным интеграторам и соответственно в выдаче стенда мне не отказали, наоборот, помогли с подбором необходимого оборудования.

Получился стенд в таком составе:

DALI

Начал с проверки среднего уровня, а именно шины устройств диммеров DALI. Мне нужен был переходник USB-DALI от компании Tridonic. Договорился с Ереминым Дмитрием компания «Техливинг» (http://techliving.ru) о консультационной помощи. Данный переходник был у них в наличии и соответственно мне ничего не оставалось, как привезти всё имеющееся у меня оборудование (диммеры Arlight) на тестирование работоспособности. Огромное спасибо коллегам, что протянули руку помощи.

В процессе проверки стало понятно, что при настройке подобных систем и устройств присутствуют негласные правила, которые необходимо строго соблюдать, а именно:
1. Диодные ленты должны быть соединены с устройствами (я этим в начале пренебрегал);
2. Мастер DALI должен быть настроен и выдавать определённые пакеты, чтобы подчиненные устройства видели, что присутствует мастер шины;
3. Шина DALI должна быть запитана постоянным напряжением, не менее чем 15 или 17 Вольт.

Дмитрий презентовал мне для моих дальнейших экспериментов включатель диммирования Osram. Это такая коробочка в виде обыкновенного выключателя света, с крутящейся серцевиной. Данное устройство необходимо для того, чтобы я мог за счёт посылки широковещательных пакетов включать и выключать одновременно все подчинённые устройства на шине. Очень полезная вещь, помогает при наладке решить все вопросы с питанием шины и позволяет быстро все отключить. Сильно помогло, когда я понял, что ленты неимоверно нагреваются при 100% мощности. Да и в дальнейшем это сильно помогло, так как я мог настраивать шину с устройствами вне зависимости от того, работает ли у меня контроллер или нет. Мог в любой момент его полностью отключить и включать освещение с помощью этого включателя-крутилки.
После того, как я убедился, что драйверы диммирования Arlight работают и способны управлять светодиодными лентами самостоятельно, пришел черед заняться повторно контроллерным софтом. Начал я с контроллера WAGO.

WAGO настраивается следующим образом:
• Проверяем, есть ли в шине 16 Вольт и все ли устройства подключены согласно руководству по эксплуатации.
• Скачиваем в интернете WAGO DALI Configurator
• Открываем DALI Configurator через Wago IO Check
• Находим и нажимаем пункт инициализации сети и расставляем адреса устройств в случайном порядке
• Если мы видим, что подключенные устройства обнаружились, то посылкой команд на включение можем видеть, что у нас в реальности зажглось. Соответственно записываем, какому светильнику принадлежит какой адрес, применительно к геометрии помещения.
• У меня в наличии был готовый пример Codesys, выданный компанией WAGO. Соответственно мне оставалось его привязать к существующему у меня контроллеру и заставить работать с существующими адресами DALI устройств.

Wago DALI Configurator

Wago DALI Configurator

Beckhoff настраивается следующим образом:

• Подключаем согласно схеме производителя в соответствии с руководством по эксплуатации
• Проверяем напряжение на шине DALI, оно должно составлять 15-17 Вольт
• Запускаем программу KS2000. Затем осуществляем подключение к контроллеру в соответствии с руководством по эксплуатации и описанием подключения к шине DALI. Стоит учитывать, что руководство было составлено достаточно давно и присутствуют некоторые неточности. Меня сильно смущал красный индикатор модуля в KS2000, символизирующий ошибку на шине. Если на самом, физическом модуле он не горит, не обращайте на это внимание.
• Заходим в раздел случайной адресации и запускаем поиск, который должен показать, сколько на шине есть адресов.
• На основной вкладке запускаем программу инициализации найденных устройств.
• Программа должна показать наличие устройств и дать им временные имена
• Поочередно выдавая команды инкрементируемых заданий на адреса драйверов диммирования, управляем устройствами.

KS2000_1

KS2000_1

KS2000_2

KS2000_2

KS2000_3

KS2000_3

TwinCat

TwinCat

Таким образом, мы видим небольшие отличия настройки оборудования разных производителей. Однако, по моему личному мнению, настройка контроллера WAGO всё-таки несколько проще, чем контроллера BECKHOFF, так как присутствует больше материалов, выложенных в сети и эти материалы более дружественные для русскоязычной аудитории.
К драйверам (диммерам) компании Arlight особых претензий нет, всё работает замечательно, несмотря на небольшие ошибки, допущенные в инструкции. Допускаю, что это тонкости перевода. Единственным, но вполне ощутимым минусом я бы назвал некоторый еле заметный писк, который становится слышен, когда уменьшается общий шумовой фон (в ночное время). Полагаю, что при эксплуатации умного дома возможно завести цепи в разрыв через дополнительные пускатели, отключающие общее напряжение от всей схемы освещения. Тогда пищать будет просто нечему. Заданные адреса устройств после восстановления питания сохраняются.
Рекомендация: не забывайте, что все светодиодные ленты нагреваются, следовательно, необходимо использовать теплоотводящий алюминиевый профиль. В противном случае есть вероятность, что долго такое освещение не прослужит

#Beckhoff, #Dali, #Wago, #диммирование, #драйвер, #инструкция, #подключение, #умный дом, #Arlight, #автоматизация, #АСУТП, #освещение, #умный, #дом, #умныйдом, #Дали

English version

Если Вы не нашли то, что искали, сообщите об этом в комментарии

20.09.2019

Второй пункт тоже удивил: стандарт DALI не требует никаких регулярных сигналов от мастера. В DALI2 предусмотрен сигнал типа Ping, но это для синхронизации работы нескольких мастеров в шине, а не слейвов. И я не уверен, что это кем-то реализуется на практике. Очень часто шлюз в какую-нибудь систему (например, KNX) имеет встроенный источник питания шины, при этом часто эти шлюзы ведут самостоятельный опрос устройств на шине. И за счет этих запросов отображает текущий уровень яркости, исправность и наличие устройства на шине в системе верхнего уровня. Я думаю, что Вы видели именно это. Но если запитать шину с помощью какого-нибудь DALI PS все будет работать точно также, без каких-либо запросов. Про первый пункт в общем согласен: лучше проверять оборудование с нагрузкой.

20.09.2019

Не все так просто с "негласными" правилами. Прежде всего третий пункт - про источник питания шины. Обязательное его наличие - это гласное правило, оговоренное стандартом IEC62386. И этот стандарт оговаривает важные характеристики этого источника питания. Прежде всего, это должен быть источник постоянного тока, а не напряжения. Ток на выходе источника питания должен быть не более 250 мА. А диапазон напряжений допускается в диапазоне от 11 до 22 В, при номинальном 16 В. Больший ток в шине может привести и нередко приводит к выходу из строя оборудования. Если источников питания шины несколько, то их суммарный ток также не должен превышать 250 мА. То есть можно на одну шину повесить два источника питания шины 125 мА + 125 мА, но нельзя например совмещать 32 мА + 250 мА. В большинстве случаев, двухкратный перебор по току не убивает оборудование, но шина DALI уже не работает: из-за большого тока заваливаются фронты импульсов. Использовать вместо источника питания шины обычный источник питания постоянного напряжения нельзя.

19.02.2019

https://vk.com/wall-138397699_39

19.11.2018

У Beckhoff есть неплохая библиотека для работы с DALI - TcDALIV2.lib. В принципе ее полностью хватает, чтобы реализовать управление светом по DALI.
Ваш комментарий добавлен


Возврат к списку