Управление освещением

Решить описанные выше проблемы с заземлением можно путем применения оптической изоляции для отделения «земли» приемного устройства от нулевого провода линии DMX512. Применение этой технологии позволяет полностью исключить все ошибки, связанные с высоким напряжением на заземляющей линии и усилить защиту от многих серьезных сбоев. Оптическая изоляция производится следующим образом: Сигнал принимается схемой EIA485 и затем передается на схему оптической изоляции.

Схема EIA485 имеет отдельный источник питания и ни одна из ее частей не подключается к нулевому проводу электрической сети. Так как вход описываемого устройства соответствует стандарту EIA485, в линии может быть установлено до 32 таких устройств при условии, что каждое такое устройство эквивалентно одному стандартному элементу нагрузки.

Существует также второй метод оптической изоляции, который требует размещения схемы оптической изоляции непосредственно на линии DMX512 между проводами, по которым производится передача данных. Этот метод известен под названием DOL (Direct-On-Line - непосредственно в линии). При использовании этого метода нулевой провод не подсоединяется к принимающему устройству.

Следует отметить, что такой тип подключения не соответствует стандарту EIA485.

Эквивалентная нагрузка устройств такого рода находится в диапазоне от 3 до 10 стандартных EIA485 устройств. Это означает, что в одну линию DMX512 может быть включено только 10 таких устройств (или даже меньше, если их эквивалентная нагрузка больше). Таким образом метод DOL имеет ряд серьезных недостатков:

• В каждую линию DMX512 может быть включено только очень небольшое количество таких устройств. В некоторых случаях можно будет подключить только одно устройство.

• Наличие подобных устройств в линии с большой степенью вероятности может привести к сбоям в работе других стандартных устройств EIA485.

• В линии увеличивается частота возникновения ошибок при передаче данных

• Происходят сбои при использовании слишком длинных кабелей или кабелей с высоким сопротивлением.

 

Метод DOL не соответствует стандарту EIA485 и может вызывать проблемы при использовании устройств DMX512.

Если устройства, использующие DOL, устанавливаются на той же линии, что и устройства, отвечающие стандарту EIA485, это может привести к возникновению проблем. Устройства DOL приводят к искажениям формы сигнала. Это, в свою очередь, приводит к тому, что стандартные устройства EIA485 вырабатывают ошибки. Самый безопасный способ использования устройств DOL состоит в установке одного или нескольких таких устройств в качестве принимающих устройств в конце линии.

Существует целый ряд устройств, использующих опто-изоляцию DOL и приводящих к сильной нагрузке линии (обычно, это устройства типа 6N137 и им подобные).

Устройства этого типа обычно рекомендуется использовать только в качестве принимающего устройства в конце линии.

Если вы используете в работе устройства DOL, вам необходимо связаться с их производителем для уточнения их характеристики нагрузки линии. Если вам необходимо использовать устройства DOL, рекомендуется выделить для них отдельную линию с помощью разветвителя или репитера. Это полезно сделать только для того, чтобы избежать сбоев и ошибок при работе остальной сети DMX512.

Существует целый ряд производителей, которые выпускают репитеры и разветвители, в которых используется оптическая изоляция между входом и выходом, а также иногда между отдельными выходами. Разветвитель в полной оптической изоляцией позволяет избежать распространения серьезных ошибок по всей сети DMX512 и ограничить их влияние отдельной ветвью сети. Для полностью оптически изолированного разветвителя необходимо использование отдельного изолированного источника питания для каждой выходной схемы.

Для того, чтобы проверить, являются ли отдельные выходы разветвителя полностью изолированными, достаточно проверить изоляцию друг от друга первых штырьков в каждом разъеме.

Наличие оптической изоляции в сети DMX512 не гарантирует полной защиты от серьезных сбоев и неполадок.

Если к линии DMX512 будут приложены очень высокие напряжения, то это может привести к катастрофическому отказу всех устройств, что приведет к распространению высокого напряжения по всему оборудованию. Таким образом, наличие оптической изоляции не уменьшает потребность в принятии нормальных мер безопасности по разделению линии электропитания и линий передачи данных.

Подавление радиопомех.

В некоторых случаях возможно возникновение ошибок при передаче сигнала DMX512, когда в непосредственной близости от линии работает радио-передатчик. Это происходит из-за того, что энергия радио-сигнала проникает в передающий кабель и вызывает изменение сигнала, поступающего на принимающее устройство. Простейшей способ устранения этой проблемы состоит в установке конденсатора малой емкости между штырьком 1 (экран кабеля DMX512) и заземлением электрической сети.

Емкость конденсатора должна быть в пределах от 0.001мкФ до 0.01мкФ (от 1 до 10 нанофарад). Для повышения устойчивости системы к помехам параллельно с конденсатором можно установить искровой разрядник. Он будет использоваться в качестве защиты при значительных превышениях напряжения, а также для защиты от статического электричества.

Применение описываемых мер возможно только в том случае, когда все принимающие устройства являются оптически изолированными (см. предыдущий раздел) и имеет смысл только при использовании их на каждой линии в нескольких местах. Используемые конденсаторы должны быть специального типа, который применяется для подавления высокочастотных помех.

Устройства перекоммутации и слияния линий. Устройства перекоммутации.

Устройствами перекоммутации называются DMX устройства, которые принимают сигнал DMX512, производят изменение номеров каналов, а затем производят посылку, соответствующую новой коммутации каналов. На заре возникновения консолей DMX512 устройства перекоммутации были единственной возможностью для получения функции диодной-матричной схемы, используемой в аналоговых системах.

 
 
 

В настоящее время функция перекоммутации является неотъемлемой частью любой консоли.

Перекоммутация также позволяет один канал консоли использовать для управления несколькими диммерами и в некоторых случаях производить управление одним диммером по нескольким каналам. В последнем случае управление производится тем каналом, чей уровень выше. Кроме того, большинство систем перекоммутации позволяет вводить масштабный коэффициент.

Это означает, что уровень канала для этого диммера будет уменьшаться в соответствии с этим коэффициентом, например, для увеличения срока жизни лампы.  В некоторых системах перекоммутации время, необходимое для завершения этого процесса для каждого приходящего пакета, зависит от числа диммеров. Чем их больше, тем дольше происходит обработка информации. Это свойство можно использовать для устранения следующей ошибки.

В том случае, когда используется небольшое число каналов, длительность выходной посылки может быть настолько мала, что это приведет к сбоям в работе старых, медленно действующих приборов. Решить эту проблему можно скоммутировав ряд неиспользуемых диммеров с рядом неиспользуемых каналов, подобрав их число так, чтобы длительность выходной посылки была достаточно большой для исчезновения ошибки. Описанное явление помогает понять, почему иногда прожектор работает только при подключении через перекоммутирующее устройство, а не работает при прямом подключении к консоли.

 

 

Устройства слияния линий.

Устройства слияния линий являются менее мощными, чем устройства перекоммутации, хотя и выполняют аналогичные функции. Они позволяют двум раздельным линиям DMX512, поступающим от разных консолей, сливаться в один сигнал.

Несмотря на то, что эта функция менее сложна, чем перекоммутация, тем не менее она требует быстрых вычислений для того, чтобы производить одновременное считывание двух непрерывно поступающих сигналов DMX512 и их обработку.

Таким образом, устройства слияния линий могут показаться слишком дорогостоящими для такой простой на первый взгляд задачи.

Классическим примером использования устройств слияния линий является случай, когда прожектора с движущимися лучами управляются с одной консоли, а обыкновенные диммеры - с другой. В этом случае устройство слияния просто объединяет каналы с одинаковыми номерами, присваивая выходному каналу максимальный уровень из входящих уровней для каналов с данным номером.

Некоторые устройства слияния линий позволяют пользователю задавать смещение для стартового адреса для одного из входящих сигналов, что приводит к тому, что только часть каналов из двух входящих линий перекрывается. Те каналы, которые не перекрываются в любом из входящих сигналов, передаются на выход устройства без изменений. Устройства слияния линий также удобно использовать для управления диммерами и приборами при их тестировании или для страховки (дублирования) управления в сложных системах. В последнем случае к одной линии подключается главная консоль, а к другой - более простая консоль DMX512.

 

 

Буферные устройства.

Буферными устройствами называются устройства, которые принимают сигнал DMX512 и при нормальной работе системы просто передают его с входного на выходной разъем. В случае сбоя управляющей консоли, т.е. отсутствия сигнала DMX512 в течение определенного времени на входе буферного устройства, оно перехватывает управление. Простейшие буферные устройства просто продолжают посылать последний пакет, который пришел с главной консоли, таким образом поддерживая непрерывность поступления сигнала DMX512 на принимающие устройства. Это делается потому, что многие устройства, принимающие сигнал DMX512, могут неадекватно реагировать на его длительное отсутствие.

Существуют более сложные системы, которые позволяют записать несколько сцен, управление которыми можно производить с помощью движков. Эти сцены могут либо накладываться на сигнал, поступающий от главной консоли, либо перекрывать его для обеспечения основного управления светом в каком-либо шоу. В некоторых устройствах функция перекрытия может запускаться автоматически. Некоторые цифровые диммеры и другие приборы имеют встроенные буферные устройства, устройства для слияния линий (два или более входов DMX512) и устройства перекоммутации.

Буферное устройство принимает решение о неправильном функционировании консоли в том случае, когда сигнал DMX512 не поступает в течение определенного времени.Для стандарта DMX512 это период времени равен 1 секунде. В том случае, когда консоль перегружена (в особенности при чтении или записи дискеты), на ее выходе сигнал DMX512 может отсутствовать более чем 1 секунду. В этом случае буферное устройство должно перехватить управление. Если вам кажется, что система, в которую включены описываемые буферные устройства, зависла и не реагирует на попытки управлять ею с консоли, это может происходить из-за того, что буферное устройство автоматически перехватило управление в результате сбоя в сети.

Возникновение и обработка запаздываний.

Любое устройство, которое производит преобразование сигнала DMX512 и включено между консолью и управляемыми приборами, будет неизбежно являться причиной запаздываний сигнала. Это устройство должно будет принять, декодировать и записать пришедший сигнал DMX512 в память, затем провести определенные преобразования по перекоммутации или слиянию (на что тоже потребуется некоторое время), и наконец послать полученный пакет на управляемые приборы.

Различные типы перекоммутирующих устройств используют различные правила по обработке вновь приходящих уровней каналов и их передаче на выход.

При использовании простейшей схемы получаемые через вход уровни каналов немедленно сохраняются в памяти перекоммутирующего устройства. Затем специальная функция, которая отвечает за формирование выходного пакета, выбирает это значение из памяти в те моменты, когда необходимо посылать информацию для каждого из каналов. При использовании этого метода возникают небольшие запаздывания в том случае, если информация о состоянии канала на входе появляется сразу после формирования информации по этому каналу на выходе. В этом случае вновь пришедшее значение должно будет сохраняться в памяти в течение периода времени, почти равного длительности пакета, до тех пор, пока не возникнет необходимость в новой посылке информации по данному каналу.

В этой ситуации в случае, когда для определенной группы каналов намечено одновременное изменение уровня, часть каналов может изменить свой уровень в первую посылку, а остальная часть - во вторую. Результатом могут быть искажения в эффектах типа chase или возникновение неоднородностей в освещении.

Второй метод работает только с полными пакетами данных. До тех пор, пока новый пакет не придет полностью, функция формирования выходного пакета использует данные из предыдущей посылки. На практике пакет может считаться пришедшим полностью в том случае, когда получена информация по всем требуемым каналам. Этот метод устраняет недостаток первого и при его использовании не возникает эффекта частичного изменения уровня для группы каналов. Однако, при использовании этого метода часто возникает запаздывание сигнала длительностью примерно равной длительности пакета в посылке. При использовании этого метода также возможны некоторые искажения эффектов, однако при одновременном изменении уровней всех каналов одновременно эти искажения менее заметны.