Présentation Exemple d'application Câblage Ballast Contrôleur Produits annexes Signaux Trames Adressage Données Constructeurs Sources et liens

 Présentation 

Dans le bâtiment, l’éclairage est reconnu pour avoir un impact conséquent sur l’environnement : dans le tertiaire, il peut représenter 30 à 40 % des consommations électriques

Pourtant, jusqu’à 60 % de ces consommations pourraient être économisées grâce à des technologies simples et économiques qui répondent aux contraintes de la gestion d'éclairage, en combinant la commande et le réglage de celui-ci en fonction de l’intensité de la lumière naturelle, de la présence de personnes, des horaires...

Le protocole DALI entre un contrôleur et des luminaires est une de ces technologies. Il permet une gestion optimale de l’éclairage par l'intermédiaire d'un bus appelé ligne DALI. L’allumage, l’extinction et la variation de l’éclairage sont commandés via cette ligne

http://www.dali-ag.org

DALI (Digital Addressable Lighting Interface) est un protocole ouvert et standard (IEC 60929) développé et soutenu par différents constructeurs de ballasts électroniques, qui permet de gérer une installation d'éclairage par l'intermédiaire d'un bus de communication à deux fils

L'association DALIAG (Digital Addressable Lighting Interface Activity Group) est chargée de la promotion et de la coordination des activités. La norme DALI garantit l'interchangeabilité des produits des différents constructeurs

La technologie numérique utilisée par DALI permet :

• de contrôler individuellement 64 luminaires adressables, pouvant être regroupés pour constituer jusqu’à 16 groupes
• de commander précisément l’intensité lumineuse (gradation de 0,1% à 100% du flux lumineux par courbe logarithmique)
• de mémoriser 16 ambiances d’éclairement (scénarios de commande et de gestion)
• de connaître l’état de l’installation : remontées individuelles d’état des lampes

 Exemple d'application 

La salle de réunion ci-dessous est divisée en 4 groupes fonctionnels de luminaires

Suivant la fonction de la salle à un instant donné, un ou plusieurs groupes de lampes sont mis en service

Accueil	Lecture	Vidéo-projection

Le système DALI permet, par l'intermédiaire d'un contrôleur, la mise en marche, l'arrêt, le réglage du niveau d'éclairement, le traitement des défauts éventuels...

 Câblage 

Le câblage peut se faire suivant une topologie de type bus                     ou de type étoile

ou de type mixte (association des deux types)

Le système DALI peut être couplé à un bus de terrain du type EIB ou LonWorks		Passerelle KNX/DALI

• Les échanges d'informations entre DALI et le système de GTB (LON ou EIB-KNX) sont du type :
  - Marche/Arrêt/Plus/Moins
  - Numéro de scénario
  - Occupé/Libre
  - Niveau d'éclairement
  - Etat du composant

• Il y a 3 niveaux d'adressage:
  - Broadcast qui concerne tous les composants
  - Groupe qui concerne les composants d'un même groupe
  - Composant qui concerne un composant précis

 Ballast  

Le ballast permet de fournir la haute tension nécessaire à l'amorçage du tube fluorescent puis de limiter la tension lorsque le tube est allumé Le ballast-ferromagnétique est progressivement remplacé par le ballast électronique qui fonctionne à une fréquence de l'ordre de 20 kHz et qui assure un meilleur rendement de l'ensemble tube-ballast Le ballast électronique peut disposer d'une ligne DALI comme dans l'exemple ci-dessous

Circuit d'un ballast (AN 809)	Diagramme de fonctionnement d'un ballast (AN809)
	Microchip Technologie et International Rectifier ont collaboré pour mettre au point un ballast électronique (AN 809) qui utilise - un PIC 16F628 (microcontrôleur) - un IR 2159 (contrôleur de ballast)

 Contrôleur 

Le contrôleur DALI qui reçoit les informations des capteurs (luminosité, présence...) et du panneau de commande (interrupteur, poussoir...) pilote les ballasts (marche, arrêt, variation...)

Contrôleur DALI (ACELIA)		Contrôleur DALI (PHILIPS)

La connexion entre les capteurs, le panneau de commande et le contrôleur peut se faire suivant 2 méthodes; le choix de la méthode de connexion dépend de l'application considérée :
Liaison directe au contrôleur		Liaison par l'intermédiaire du bus DALI

Contrôleur DALI (AELSYS)	Ce contrôleur permet : une programmation directe via une interface opérateur écran/clavier une simplification du câblage par connexion directe capteurs / bus DALI une augmentation de la capacité du réseau DALI jusqu'à 2048 composants, par l'association de plusieurs contrôleurs synchronisés (maître + esclaves) Autres caractéristiques : alimentation DALI intégrée logiciel de configuration optionnel (sous PC / Windows) reconnaissance automatique des capteurs AELSYS Fiche technique

 Produits annexes 

Alimentation DALI

Panneaux de commande

Détecteurs de luminosité et de présence

De nombreux composants peuvent être connectés à DALI par liaison infrarouge ou radio (simplification du câblage)

 Signaux 

Les données sont transmises sous forme série à une vitesse de 1200 bits/seconde La durée d'un bit est de 1/1200 = 833,3 µs Les niveaux électriques sont spécifiés dans le diagramme ci-dessous
		Le niveau haut correspond à une tension typique de 16 V Le niveau bas correspond à une tension typique de 0 V En l'absence de communication, l'interface donne un niveau haut Un contrôleur absorbe un courant maximal de 250 mA Un participant connecté au bus absorbe un courant maximal de 2 mA La chute de tension sur la ligne DALI ne doit pas dépasser 2 V La longueur de la ligne DALI ne doit pas dépasser 300 mètres Les bits sont codés en biphasé (codage Manchester), le 0 correspond à une transition négative, le 1 à une transition positive Exemple : l'octet 1001 1110 est transmis de la façon suivante :  Codage des signaux binaires (animation flash)

 Trames 

Le contrôleur envoie une requête vers le ballast, puis reçoit une réponse de celui-ci

La requête contient 19 bits : 1 bit de start + 1 octet d'adresse + 1 octet de donnée + 2 bits de stop
Sa durée est 19 x 1 / 1200 = 15,83 ms

La réponse contient 11 bits : 1 bit de start + 1 octet de donnée + 2 bits de stop
Sa durée est 11 x 1 / 1200 = 9,17 ms

Le bit de start correspond à 1 logique
Les bits de stop correspondent à une inactivité (niveau haut) pendant une durée de 1,67 ms

La durée qui sépare 2 requêtes successives est au minimum de 9,17 ms
La durée qui sépare la requête de la réponse est comprise entre 2,92 et 9,17 ms : au delà de ce temps, le contrôleur considère qu'il n'y a pas de réponse et peut émettre une nouvelle requête
La durée qui sépare une réponse d'une nouvelle requête est au minimum de 9,17 ms

 Adressage 

L'espace adressable d'un contrôleur concerne 64 composants
Chaque luminaire a sa propre adresse (pilotage individuel ou par groupe)
Il y a un maximum de 16 groupes par contrôleur
Dans un groupe, les luminaires sont commandés identiquement, mais leurs états sont remontés individuellement
L'adresse du luminaire est mémorisée dans le ballast qui mémorise aussi les réglages (scénarios)
Il y a un maximum de 16 scénarios par contrôleur

La structure de l'octet d'adresse est la suivante :

• Si Y=0, il s'agit d'une adresse individuelle codée sur 6 bits (A5 A4 A3 A2 A1 A0) : 64 adresses individuelles maxi
  

• Si Y=1 et si A5=A4=0, il s'agit d'une adresse de groupe codée sur 4 bits (A3 A2 A1 A0) : 16 adresses de groupe maxi
  

• Si Y=1 et si tous les bits d'adresse sont à 1, il s'agit d'un broadcast (transmission des données à l'ensemble des participants)
  

Le bit de sélection S indique :
- que la donnée qui suit est une valeur de variation (S=0)
- que la donnée qui suit est une instruction de commande (S=1)

Si l'octet d'adresse commence par 101 ou par 110, il s'agit d'une instruction de commande étendue spéciale

 Données 

• L'octet de donnée d'une requête correspond à une instruction de commande délivrée par le contrôleur. Il existe un grand nombre d'instructions répertoriées dans la norme IEC 6092. A titre d'exemples, on peut citer :

- commande directe de puissance (bit de sélection S=0)
le calcul se fait à partir de la formule : avec X = valeur de l'octet de donnée (1 à 254)
exemple : si X=225 => la puissance P_X vaut 45% de la puissance nominale (voir la courbe)

• Pour les instructions de commande suivantes, le bit de sélection S=1

- commande 0 : "OFF" qui permet l'extinction immédiate de la lampe

- commande 6 : "RECALL MIN LEVEL" qui permet le réglage de luminosité à la valeur minimale

- commandes 16 à 31 : "GO TO SCENE" qui permet d'obtenir le réglage mémorisé dans le scénario considéré (XXXX indique le numéro du scénario : 0 à 15)

- commandes 96 à 111 : "ADD TO GROUP" qui permet d'ajouter le ballast au groupe considéré (XXXX indique le numéro du groupe : 0 à 15)

- commande 146 : "QUERY LAMP FAILURE" qui demande si la lampe dont l'adresse est spécifiée présente un problème. La réponse sera "Yes" ou "No"

• L'octet de donnée d'une réponse est du type "Yes", "No", ou information 8 bits
  exemple : "Yes"

 Constructeurs 

Liste des constructeurs de matériel à protocole DALI :

ABB - AELSYS - ALTENBURGER ELECTRONIC - BAG - BTICINO - CABA - CEAG - DELMATIC - DIAL - DYNALITE - ECKERLE - ELTAM EIN HASHOFET - ERC - ERCO - ETAP - EUTRAC - FIFTH - GEWISS - GITRONICA - GERARD LIGHTING - HELVAR - HÜCO - INFRANET PARTNERS - INSTA - LIGHTOLIER - LUTRON - MACKWELL - ME ELECTRONIC PRODUCTS LTD. - NIKO - OSRAM - PHILIPS LIGHTING - SANDER - SCEMTEC - SIMMTRONIC - SPITTLER - SVEA - TRIDONIC - UNIVERSAL LIGHTING TECHNOLOGIES - VOSSLOH-SCHWABE - WAGO - XAL GmbH - ZUMTOBEL

 Sources et liens 

Acelia-Dalilon - groupe ARCOM
Diaporamas de présentation Wago - DALI-AG
Manuel en anglais (DALI-AG)
Ballasts: les nouvelles règles (OSRAM)
Dali Easy (OSRAM)
Dali Dimming Ballast (Microchip)
La gestion de l'éclairage (Wago)
Informations du système (Philips)
Gérer l'éclairage avec DALI (Revue J3E)
Passerelle DALI (Feller)
DALI by Design
IEC 60929