Федеральное государственное
бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
им Н.П. ОГАРЕВА»
Факультет светотехнический
Кафедра сервиса
Реферат
на тему: «Управление освещением»
Выполнил студентк 303 группы
з/о
направления подготовки «Сервис»
Чурбанов А.В.
Проверил
Мышонков А.Б.
Саранск
2015
Протокол DMX-512 был впервые разработан комитетом
USITT в 1986 году, как средство управления
диммерами с различных консолей через
стандартный интерфейс. Протокол DMX-512 не является идеалом, однако
к настоящему времени он получил наибольшее
распространение. Его структура специально
поддерживалась максимально простой для
того, чтобы стимулировать как можно большее
число производителей перейти на протокол DMX-512.
Об использовании
данного документа.
Цель настоящего документа
состоит в том, чтобы объяснить спецификацию
протокола DMX512 и предложить примеры и
профессиональные рекомендации по построению
надежных систем DMX512. Несмотря на то, что
в этой книге содержатся советы по некоторым
аспектам разработки реальных DMX512 устройств,
их может быть недостаточно для разработки
оборудования, удовлетворяющего протоколу
DMX512. Настоящий документ является пособием
по практическому использованию DMX512, выпущенным
совместно PLASA и USITT (PLASA-Professional Lighting and Sound
Association, USITT - U.S. Institute of Theatre Technology).
Этот документ не является стандартом,
принятым PLASA или USITT. Читателям, которые
собираются заниматься разработкой оборудования,
совместимого с протоколом DMX512, следует
также обратиться к описанию стандарта
DMX512 (1990) и к стандарту EIA485 (RS485). Во всех
случаях, когда возникают разногласия
между стандартом USITT DMX512 (1990) и настоящим
документом, следует руководствоваться
стандартом. Все частные лица и организации,
желающие участвовать в дальнейшей разработке
и внедрении протокола DMX512, могут обращаться
в PLASA или USITT. При разработке систем на
базе протокола DMX512 следует принять во
внимание целый ряд аспектов, которые
освещаются в данном руководстве.
Почти все проблемы,
возникающие у пользователей при применении
протокола DMX512, связаны с неисправностью
кабелей, их неудачным расположением и
разводкой. Кроме того, следует отметить,
что в настоящий момент на рынке существует
ряд устройств, которые не удовлетворяют
в полной мере протоколу DMX512.
Протокол DMX512.
Протокол DMX512 был впервые разработан
комитетом USITT в 1986 году, как средство управления
диммерами с различных консолей через
стандартный интерфейс. До появления протокола
DMX управление диммерами производилось
или по отдельным проводам с управляющим
напряжением, идущим к каждому устройству,
или с помощью разнообразных цифровых
и мультиплексированных аналоговых связей.
Аналоговые системы, которые использовали
по одному проводу на каждый канал диммера,
были громоздкими, дорогостоящими и не
имели единого стандарта. Для них требовались
специальные адаптеры, а также усилители
и инверторы напряжения, для того, чтобы
подключать диммеры одного производителя
к управляющим консолям другого. Кроме
того, обнаружение и устранение неисправностей
в разъемах и кабелях было затруднено.
Цифровые системы, которые применялись
до широкого распространения DMX512, были
разнообразны и совершенно несовместимы
между собой. Более того, многие производители,
опасаясь коммерческого пиратства, стремились
не раскрывать подробностей работы их
систем. Все это оставляло конечному пользователю
очень мало возможностей для выбора. И
если он покупал пульт одного производителя,
то часто ему приходилось покупать диммеры
тоже у него.
Протокол DMX512 не является идеалом,
однако к настоящему времени он получил
наибольшее распространение. Его структура
специально поддерживалась максимально
простой для того, чтобы стимулировать
как можно большее число производителей
перейти на этот протокол. Простота протокола
была привлекательной для производителей,
т.к. для его использования не было необходимости
в больших инвестициях или кардинальной
переработке уже существующих устройств.
Отдельные недостатки протокола
DMX512 широко обсуждались на различных выставках
и конференциях и часть из них будет освещена
далее в настоящем руководстве. Однако
следует отметить, что большинство проблем
при использовании протокола DMX512 возникает
из-за недостаточного практического опыта
или из-за отсутствия понимания возможностей
сети устройств DMX512.
Кабели.
Надежная система DMX512 начинается
с высококачественных кабелей определенного
типа. Если надежность системы очень важна,
то в первую очередь надо обратить внимание
на кабели и соединительные разъемы, а
также на их правильный монтаж. Можно построить
DMX систему и с использованием второсортных
кабелей (и даже обычных электрических
проводов вроде тех, что идут к вашему
электрическому звонку), однако в один
кошмарный день такая система может внезапно
отказать без какой-либо видимой причины
в самый разгар важного шоу. Кабель должен
соответствовать стандарту EIA485 (RS485) и
состоять из одной или двух низкоемкостных
витых пар, помещенных в оплетку и экранированных
фольгой.
Для того, чтобы провода имели
достаточную механическую прочность и
минимальное падение напряжения на длинных
линиях, они должны соответствовать американскому
сортаменту проводов 24 AWG (7/0.2) или выше.
Вторая пара проводов может присутствовать
в кабеле в качестве запасной, или может
использоваться для передачи других сигналов.
Некоторые диммеры используют эту пару
для передачи сообщений о сбоях и статусе
диммера.
Проверьте, использует ли ваше
DMX оборудование вторую пару (в настоящее
время в большинстве случаев эта пара
не используется). Когда вы производите
разводку кабелей для постоянного использования
рекомендуется применять кабели минимум
с двумя витыми парами для того, чтобы
иметь возможность использовать эти линии
с будущими версиями протокола DMX512.
В настоящее время некоторые
производители уже выпускают системы,
использующие вторую витую пару для передачи
информации от диммеров к консоли. Кроме
того, дополнительная витая пара не помешает
в том случае, если произошел обрыв или
замыкание на главной паре. Экран кабеля
присоединяется к штырькам 1 разъема. Первая
(главная) витая пара присоединяется к
штырькам 2 и 3. Вторая витая пара (если
она есть) присоединяется к штырькам 4
и 5.
Экран ДОЛЖЕН быть присоединен
на обоих концах кабеля даже в том случае,
если приемник не заземлен. В противном
случае кабель не будет экранирован. Экран
НЕ ДОЛЖЕН быть подключен или находиться
в контакте с любыми другими частями разъемов
(например, с корпусом), т.к. обычно корпуса
разъемов соединяются с землей питающего
напряжения, а такое соединение приведет
к возникновению проблем, связанных с
контурными земляными токами (см. подраздел «Заземление»).
Типы кабелей.
Приведенная в приложении в
конце руководства «Таблица
типов кабелей» не является полным списком
всех кабелей, которые могут быть пригодны
для использования с DMX512. Для этой цели
подойдет любой кабель с витой парой, волновым
сопротивлением 120 Ом, экранированный
и соответствующий стандарту EIA485.
Требуемый сортамент кабеля
будет зависеть от длины линии, однако
рекомендуется использовать кабели с
порядковыми номерами не менее 22 AWG, 24 AWG.
ZW в таблице является волновым сопротивлением
(см. пояснения в разделе «Терминаторы
и их установка»). AWG означает American Wire Gauge (Американский
сортамент проводов).
Приведенные в таблице кабели
можно приобрести у поставщиков электрического
и специального театрального оборудования.
Разъемы и соединения.
Подсоединение линий DMX512 к оборудованию
производится с помощью пятиштырьковых
разъемов типа XLR. Розеточная часть разъема
ставится на передатчик, а вилочная - на
приемник. Для DMX512 используется кабель
с двумя витыми парами (четырьмя проводами)
и экраном, хотя для передачи стандартного
сигнала DMX512 достаточно одной витой пары
(двух проводов) и экрана. Вторая витая
пара зарезервирована для нерегламентируемого
стандартом свободного использования.
В разделе «Кабели» приводятся некоторые соображения
по возможному использованию этой пары.
Пятиштырьковый разъем описывается в
исходном стандарте DMX512 USITT и ему должно
отдаваться предпочтение при проектировании
DMX систем.
Штырек |
Провод |
Сигнал |
1 |
экран |
земля / 0 В |
2 |
внутренний (черный) |
инвертир. данные (-) |
3 |
внутренний (белый) |
данные (+) |
4 |
внутренний (зеленый) |
доп. данные инвертир. (-) |
5 |
внутренний (красный) |
доп. данные (+) |
Некоторое оборудование оснащено
трехштырьковыми разъемами типа XLR для
того, чтобы позволить использование стандартных
микрофонных кабелей. В этом случае цоколевка
разъемов должна соответствовать первым
трем строкам приведенной здесь таблицы.
Использование трехштырьковых
разъемов не рекомендуется и не является
частью стандарта DMX 512 USITT.
Микрофонные и аудио кабели не пригодны
для передачи сигнала DMX512. Настоятельно
рекомендуется использовать только кабели,
пригодные для высокоскоростной передачи
данных, ряд которых приведен в таблице типов кабелей.
Следует также отметить, что
передача сигнала DMX512 может также производиться
по другим системам кабелей. Например,
для устройств смены светофильтров обычно
используются четырехштырьковые разъемы
типа XLR. Тем не менее, к кабелям и в этом
случае предъявляются аналогичные требования,
что означает использование кабелей специально
созданных для этих целей.
Терминаторы и их
установка.
Некорректная установка терминаторов
или их отсутствие является, пожалуй, наиболее
часто встречающейся ошибкой в ненадежно
работающих системах DMX512. Терминатором
называется нагрузочный резистор, который
располагается между двумя проводами
с данными (штырьки 2 и 3 разъема типа XLR)
на конце кабеля максимально удаленного
от передающего устройства.
В том случае, когда терминатор
не установлен, сигнал, приходя к самому
дальнему концу кабеля, «отражается» обратно
по направлению к передающему устройству.
При определенной длине линии и определенном
стечении обстоятельств этот отраженный
сигнал может внести серьезные помехи
в настоящий сигнал DMX, что приведет к возникновению
ошибок и сбоев.
Резистор-терминатор «впитывает»
сигнал на дальнем конце кабеля и не позволяет
ему отражаться. В качестве терминатора
обычно используется резистор номиналом
90-120 Ом мощностью 1/4 Ватта. Если строго
следовать указаниям стандарта EIA485, то
следует устанавливать резисторы-терминаторы
номиналом 120 Ом на обоих концах линии
(см. раздел «Описание
стандарта EIA485 (RS485)»).
Однако в системах DMX512 на одном
из концов линии всегда установлено только
передающее устройство (т.е. пульт управления),
а на другом конце линии всегда находятся
устройства, которые только принимают
сигнал (без передачи). Поэтому, в системах
DMX512 установка терминаторов имеет смысл
только на самом дальнем от консоли конце
линии.
Рекомендуется строить
системы DMX512 таким образом, чтобы на одном
конце линии всегда находилась консоль
(пульт управления), а на другом - терминатор.
Сопротивление терминатора
должно идеально соответствовать волновому
сопротивлению кабеля (см. колонку ZW в таблице
типов кабелей). Волновым сопротивлением
является сопротивление линии передачи,
имеющей бесконечную длину, при котором,
по определению, линия не будет страдать
от отражения сигнала. Помещение резистора
с номиналом, равным волновому сопротивлению
кабеля, на конце линии конечной длины
приводит к тому, что поведение кабеля
(с точки зрения передающего устройства)
изменяется так, как если бы он был бесконечно
длинным.
Кабели, используемые для передачи
сигнала DMX512, обычно имеют волновое сопротивление
в диапазоне от 85 до 120 Ом. Стандарт RS422
(предшественник стандарта EIA485) был оптимизирован
для линий с волновым сопротивлением 100
Ом. Стандарт EIA485 оптимизирован для линий
с волновым сопротивлением 120 Ом. Так как
в настоящее время встречаются передающие
устройства выполненные как в соответствии
со стандартом RS422, так и в соответствии
с EIA485, то идеальным кабелем является кабель
типа Proplex PC22xx/x, имеющий волновое сопротивление
110 Ом. Этот кабель будет лучшим решением
в том случае, если на нем установить терминатор
номиналом 110 Ом. Следует отметить, что
номиналы в диапазоне от 90 до 120 Ом также
дадут хороший результат.
Системы DMX512 могут длительное
время нормально работать без терминаторов
(в случае если их забыли установить или
посчитали лишними). Однако эта идиллия
кончится при внезапном отказе системы
по этой причине. Всегда проверяйте наличие
терминаторов. Это можно сделать просто
измерив сопротивление между двумя штырьками
разъема, отсоединив его со стороны консоли.
Это сопротивление должно находиться
в диапазоне от 90 до 120 Ом для коротких
кабелей и кабелей, имеющих больший порядковый
номер в соответствии с американским сортаментом
проводов AWG. Для очень длинных кабелей
это значение может быть несколько выше,
так как в этом случае к сопротивлению
терминатора добавляется сопротивление
самого кабеля. Слишком высокое или слишком
низкое значение сопротивления говорит
о том, что терминатор или не установлен,
или установлен не верно.