DIN 56930-2-2000 Stage lighting control systems - Part 2 Control signals《舞台照明控制系统 第2部分 控制信号》.pdf

1、DEUTSCHE NORM M rz 2000B hnentechnikB hnenlichtstellsystemeTeil 2: Steuersignale-56930-2ICS 97.200.10Stage lighting control systems Part 2: Control signalsInhaltSeiteVorwort . 11 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . 12 Normative Verweisungen. . . . . . . 13 bertragungsverfahren . . . . . . . . 24

2、 Technische Beschreibung DMX512. 25 Benutzerinformation . . . . . . . . . . . 6VorwortDiese Norm wurde vom Normenausschu B hnentechnik in Theatern und Mehrzweckhallen (FNTh) im DIN erarbeitet.Sie wurde basierend auf dem Dokument der USITT (United States Institute for Theatre Technology, Inc): DMX512

3、/1990 Digital Data Transmission Standard for Dimmers and Controllers erstellt und schr nkt dessen Geltung und Urheber-rechte in keiner Weise ein.DIN 56930 B hnentechnik B hnenlichtstellsysteme besteht aus: Teil 1: Begriffe und Anforderungen Teil 2: Steuersignale1 AnwendungsbereichDiese Norm gilt f r

4、 die bertragungsstrecken undSchnittstellen zur Verbindung von Lichtsteuerungen undDimmern oder anderer angeschlossener Peripherie beiprofessioneller Anwendung in Veranstaltungs- und Pro-duktionsst tten, z. B. in Theatern, Mehrzweckhallen,Studios und Diskotheken.In dieser Norm werden g ngige bertragu

5、ngsverfahrenallgemein beschrieben.Diese Norm behandelt nur Anwendungen f r das DigitaleMultiplex bertragungsverfahren DMX512 zur Dimmer-steuerung mit 8-bit Aufl sung zur Systemintegration vonSteuerungen und Dimmern oder angeschlossener Peri-pherie verschiedener Hersteller.2 Normative VerweisungenDie

6、se Norm enth lt durch datierte oder undatierte Verwei-sungen Festlegungen aus anderen Publikationen. Diesenormativen Verweisungen sind an den jeweiligen Stellenim Text zitiert, und die Publikationen sind nachstehendaufgef hrt. Bei datierten Verweisungen geh ren sp terenderungen oder berarbeitungen d

7、ieser Publikationennur zu dieser Norm, falls sie durch nderung oder berar-beitung eingearbeitet sind. Bei undatierten Verweisungengilt die letzte Ausgabe der in Bezug genommenen Publi-kation.DIN 56930-1B hnentechnik B hnenlichtstellsysteme Teil 1:Begriffe und AnforderungenISO/IEC 11801Informationste

8、chnik Anwendungsneutrale Standort-verkabelungEIA-RS-422-A : 1978Electrical Characteristics of Balanced Voltage Digi-tal Interface Circuits. Zu beziehen durch: Beuth VerlagGmbH, Auslandsservice, 10772 BerlinUSITT : DMX512/1990Digital Data Transmission Standard for Dimmers andControllers. Zu beziehen

9、durch: United States Institutefor Theatre Technology, Inc, 6443 Ridings Road,Syracuse, NY 13206-1111EIA-RS-485 : 1983Standard for Electrical Characteristics of Generatorsand Receivers for Use in Balanced Digital MultipointSystems. Zu beziehen durch: Beuth Verlag GmbH,Auslandsservice, 10772 BerlinDIN

10、 VDE 0100-551(VDE 0100 Teil 551)Elektrische Anlagen von Geb uden Teil 5: Auswahlund Errichtung elektrischer Betriebsmittel; Kapitel 55:Andere Betriebsmittel; Hauptabschnitt 551: Nieder-spannungs-Stromversorgungsanlagen (IEC 60364-5-551 : 1994); Deutsche Fassung HD 384.5.551 S1 : 1997Fortsetzung Seit

11、e 2 bis 6Normenausschu B hnentechnik in Theatern und Mehrzweckhallen (FNTh) im DIN Deutsches Institut f r Normung e.V.Normenausschu Bild und Film (photokinonorm) im DIN DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auch auszugsweise,nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Inst

12、itut f r Normung e.V., Berlin, gestattet.Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinRef.-Nr. DIN 56930-2 : 2000-03Preisgr. 07 Vertr.-Nr. 00073 bertragungsverfahren3.1 AllgemeinesVon der Lichtsteuerung wird f r jeden Dimmer eine F h-rungsgr e zur Steuerung erzeugt, deren Betrag in

13、direk-tem proportionalen Zusammenhang mit der Ausgangs-spannung der Dimmer steht. Die F hrungsgr e wird alsanaloges oder digitales Signal bertragen. Die bertra-gung der F hrungsgr en erfolgt parallel als Einzelsigna-le oder seriell als Multiplexsignal (siehe Bild 1).3.2 Parallele Analog bertragung d

14、erF hrungsgr enBei Systemen mit analogen bertragungsstrecken wird f rjeden Dimmer ein Analogsignal auf parallelem Weg ein-zeln bertragen. Die jeweilige F hrungsgr e steht ineinem proportionalen Zusammenhang zum Betrag derSpannung oder des Stromes des Analogsignals.ANMERKUNG: In der Praxis finden Sig

15、nale mit 0 V bis10 V auch 5 V oder 15 V und mit 10 A bis 50 mA mitunterschiedlicher Polarit t Verwendung.3.3 Serielle bertragung der F hrungsgr enBei serieller bertragung mehrerer F hrungsgr en bereinen Datenkanal spricht man von Multiplex bertragung.Die maximale Anzahl der bertragenen Werte und der

16、enAufl sung werden durch das jeweilige bertragungsver-fahren festgelegt.3.3.1 Analoge Multiplex bertragungsverfahren3.3.1.1 AMX192 (Analog-Multiplex)Das AMX192-Signal bertr gt F hrungsgr en f r bis zu192 einzelne Dimmer auf einer Datenleitung. Gesendetwerden hierbei sequentielle Analogwerte in Form

17、vonSpannungspegeln, von denen jeder einzelne, wie bei derparallelen Analog bertragung, jeweils den proportionalenWert f r einen Dimmer bertr gt. Auf einer zus tzlichenSignalleitung werden Impulse mit definiertem Zeitverhal-ten zur Synchronisation von Lichtsteuerung und Dimmerbertragen. Die Aufl sung

18、 der F hrungsgr e wird alleindurch die verwendeten Sende- und Empfangsschaltungenbestimmt.3.3.1.2 D54In Abwandlung des AMX192 werden mit D54 bertra-gungsstrecken bis zu 384 einzelne Dimmer gesteuert. Diebertragung der Einzelwerte f r jeden Dimmer geschiehtwie bei AMX192 durch Spannungspegel. Durch d

19、efinierteImpulse mit umgekehrter Polarit t zwischen den einzel-nen Analogwerten wird das notwendige Synchronsignalauf derselben Datenleitung gesendet.3.3.2 Digitale Multiplex bertragungsverfahren3.3.2.1 FSK (Frequency Shift Keying)Ein digitales Multiplexverfahren mit Freqenzumtastung,das bis zu 512

20、Dimmerwerte mit 8-bit Aufl sung undeinem Parit tsbit ber einen asymmetrischen Datenkanalper Frequenzmodulation bertr gt.3.3.2.2 DMX512 (Digital-Multiplex)Ein digitales Multiplexverfahren mit bis zu 512 Dimmer-werten mit 8-bit Aufl sung ber einen symmetrischenDatenkanal unter Anwendung einer Schnitts

21、telle.3.3.2.3 SMX (Symmetric-Multiplex)Ein digitales Multiplexverfahren mit bis zu 65 536 Dimmer-werten mit 8-bit oder 16-bit Aufl sung ber einen sym-metrischen Datenkanal. SMX ist auch f r bidirektionalebertragungen ausgelegt und schliet eine Parit ts-pr fung der bertragenen Daten ein.4 Technische

22、Beschreibung DMX5124.1 AllgemeinesDMX512 ist eine Methode zur digitalen Daten bertragungzwischen Steuerungen und Dimmern. Behandelt werdendie elektrische Signalspezifikation, das Datenformat, dasDatenprotokoll, die Steckverbindertypen und Leitungs-typen.4.2 Elektrische Anforderungen4.2.1 Signalpegel

23、Bei der Auswahl von Sende- und Empfangskomponentenund deren Einbindung in Gesamtsysteme m ssen insbe-sondere die in EIA-RS-485 : 1983 vorgeschriebenenSignalpegel eingehalten werden.4.2.2 Sende- und EmpfangsschaltungenIn Erg nzung zu EIA-RS-485 : 1983 werden bei DMX512-bertragungsstrecken modifiziert

24、e Sende- und Emp-fangsschaltungen eingesetzt, die eine h here bertra-gungssicherheit, St rfestigkeit und gr ere Leitungsl n-gen sicherstellen. Die Bilder 2 bis 4 stellen Beispielschal-tungen dar. SELV ist die Stromversorgung nach DIN VDE0100-551.4.2.2.1 SendeschaltungDie eingesetzten EIA-RS-485-Send

25、ebausteine werdendurch Reihenwiderst nde und parallele Transienten- ber-spannungsableiter an den Ausg ngen vor Transienten-berspannungen gesch tzt (siehe Bild 2). Durch einenReihenwiderstand trifft gleiches auch f r die Abschirmungdes Datenkabels zu. Die Ausgangssignale werden durchInduktivit ten be

26、rkompensiert, um die kapazitive Wirkunglanger Datenleitungen auszugleichen.4.2.2.2 EmpfangsschaltungWie bei der Sendeschaltung werden die Empf ngerbau-steine durch Reihenwiderst nde und parallele Transien-ten- berspannungsableiter an den Eing ngen vor Tran-sienten- berspannungen gesch tzt (siehe Bil

27、d 3). Zus tz-lich sorgen k nstliche Bezugspegel, die ber Widerst ndegegen Betriebserde bzw. Versorgungsspannung erzeugtwerden, f r erh hte Betriebssicherheit auch bei Unter-brechung eines Signalzweiges.4.2.2.3 Leitungsverst rkerBei langen bertragungsstrecken und bei sternf rmigenoder verzweigten Lei

28、tungsf hrungen m ssen Leitungs-verst rker zur Signaltrennung eingesetzt werden. EinLeitungsverst rker besteht aus einer kombinierten Emp-fangs- und Sendeschaltung (siehe Bild 4, 4.2.2.1 und4.2.2.2).Seite 2DIN 56930-2 : 2000-03Bild 1: Lichtstellsystem4.2.2.4 LeitungsabschluDie bertragungsleitung mu a

29、m jeweils letzten Empf n-ger der DMX512- bertragungsstrecke mit einem Wider-stand 120 O=0,25 Watt abgeschlossen werden. DieserWiderstand ist direkt zwischen die beiden Signalleitungenvor dem Eingang der letzten Empfangsschaltung einzu-setzen.4.2.2.5 Leitungsl ngeDie Leitungsl nge zwischen Sendeschal

30、tung und demletzten Empf nger auf der gleichen Leitung ohne Lei-tungsverst rker darf maximal 1 200 m betragen. Bei gr e-ren Entfernungen sind Leitungsverst rker nach 4.2.2.3einzusetzen (z. B. nach Bild 4).4.2.2.6 Anzahl der Empf ngerAn einer Datenleitung mit Sendeschaltung d rfen maximal32 Empf nger

31、 nach 4.2.2.2 betrieben werden. Wird einLeitungsverst rker nach 4.2.2.3 eingesetzt, so z hlt dieserals zus tzlicher Empf nger.4.2.3 Elektrische IsolationEs sind keine Vorkehrungen zur elektrischen Isolierungvorgesehen. Optional kann der Einsatz einer galvanischenTrennung oder anderer Manahmen zum Sc

32、hutz vorSpannungen, die die in EIA-RS-485 festgesetzten Signal-pegel berschreiten, erfolgen.4.3 Datenprotokoll4.3.1 AllgemeinesAlle Daten werden in einem asynchronen seriellen Formatbertragen. Die Dimmerwerte werden sequentiell bertra-gen, die bertragung beginnt mit dem Wert f r Dimmer 1und endet mi

33、t dem letzten implementierten Dimmerwert(maximal Dimmer 512). Vor der bertragung des erstenDimmerwertes wird ein Unterbrechungssignal bertragen,dem ein Null-Startcode folgt. Als g ltige Dimmerwertegelten Dezimalwerte von 0 bis 255 (00h bis FFh Hexa-dezimal), die in einem linearen Zusammenhang mit de

34、nEingabewerten NULL (0 %) bis VOLL (100 %) der Licht-steuerung stehen. Diese numerischen Werte stehen nichtnotwendigerweise in Beziehung zur tats chlichen Dim-merausgangsspannung, die innerhalb des Dimmersfestgelegt wird.4.3.2 Unterbrechungssignal (RESET)Das Unterbrechungssignal (siehe 4.4.2) besteh

35、t aus einemSignal logisch 0 (SPACE), das einer Dauer von min-destens 88 s (entspricht der L nge zweier Datenworte)entsprechen mu. Eine maximale L nge des Unter-brechungssignals ist nicht festgelegt. Alle Dimmer oderanderen Empf nger m ssen dieses Unterbrechungs-signal als Abbruchzeichen f r alle noc

36、h nicht abgeschlos-senen bertragungen oder Datenpakete interpretierenund als Beginn der n chsten Sequenz aus Paketunter-brechungsmarkierung und Startcode am Anfang desn chsten Datenpaketes erkennen.Seite 3DIN 56930-2 : 2000-03Bild 2: Beispiel f r DMX512-SendeschaltungBild 3: Beispiel f r DMX512-Empf

37、angsschaltungBild 4: Beispiel f r DMX512-Empfangsschaltung4.3.3 Markierung nach UnterbrechungssignalDie Dauer der Markierung, die das Unterbrechungssignalvom Startcode trennt, darf nicht weniger als 8 s und nichtmehr als 1 s betragen. Alle DMX512-Sender m ssen eineMarkierung generieren, die nicht kl

38、einer als 8 s sein darf.Alle Empf nger m ssen eine 8 s Paketunterbrechungs-markierung als g ltig erkennen k nnen. Jeder Empf nger,der auch eine 4 s Markierung verarbeitet, kann zur Fest-stellung dieser Eigenschaft identifiziert und gekennzeich-net werden (siehe Abschnitt 5).4.3.4 Startcodes4.3.4.1 N

39、ull-StartcodeDer Null-Startcode mu nach jedem Unterbrechungs-signal als ordnungsgem formatiertes Zeichen mit demWert NULL (kein Bit gesetzt) gesendet werden. DerNull-Startcode identifiziert die nachfolgenden Daten alssequentiell bertragene Dimmerwert-Informationen mit8-Bit Aufl sung.4.3.4.2 Andere m

40、 gliche StartcodesUm eine zuk nftige Erweiterung zu erm glichen und umFlexibilit t sicherzustellen, sieht dieser bertragungsstan-dard 255 weitere m gliche Startcodes vor (1 bis 255 dezi-mal, 01h bis FFh hexadezimal). Aus diesem Grund darfkein Empf nger f r Dimmerwerte Datenpakete als g ltigeDimmerwe

41、rtdaten erkennen, wenn diese mit einem vonNULL abweichenden Startcode beginnen.4.3.5 Anzahl von Dimmerwerten4.3.5.1 H chstanzahlJeder Datenkanal unterst tzt die bertragung von maxi-mal 512 Dimmerwerten. Wenn eine h here Anzahl vonDimmerwerten bertragen werden soll, k nnen mehrereKan le parallel betr

42、ieben werden.4.3.5.2 Mindestanzahl von DimmerwertenDie Mindestanzahl von Dimmerwerten, die auf einemDatenkanal bertragen werden, ist nicht festgelegt. Esk nnen DMX512-Datenpakete mit Werten f r weniger als512 Dimmer bertragen werden, vorausgesetzt, da alleBedingungen nach dieser Norm eingehalten wer

43、den.4.3.6 Zustand des Datenkanals zwischen zweiRahmenDie Zeit zwischen zwei beliebigen aufeinanderfolgendenRahmen mit Dimmerwerten eines Datenpaketes (siehe4.4.2) darf zwischen 0 s und 1 s variieren. Ist diese Zeitgr er als 0 s, so mu der bertragungskanal f r dieDauer der Sendeunterbrechung im defin

44、ierten Zustandlogisch 1 (MARK) bleiben. Jeder Empf nger mu auchDatenpakete mit fehlender Unterbrechung (Zeit 0 s) zwi-schen zwei beliebigen, aufeinanderfolgenden Rahmenerkennen k nnen.4.3.7 Zustand des Datenkanals zwischenDatenpaketenJedes bertragene Datenpaket auf dem Datenkanal mumit einem Unterbr

45、echungssignal, mit einer Markierungnach Unterbrechungssignal und mit einem Startcodebeginnen, unabh ngig vom Inhalt des Startcodes oder derAnzahl der Rahmen mit Dimmerwerten. Die Zeit zwischendem zweiten Stopbit des letzten bertragenen Datenwor-tes/Rahmen eines Datenpaketes und der fallenden Flan-ke

46、 des Unterbrechungssignals (RESET) f r das n chsteDatenpaket (siehe 4.4.2) darf zwischen 0 s und 1 s vari-ieren. Der bertragungskanal mu f r die Dauer dieserSendeunterbrechung im definierten Zustand logisch 1 (MARK) bleiben, sobald diese Unterbrechung l nger als0 s andauert. Sender d rfen deshalb ke

47、in mehrfachesUnterbrechungssignal zwischen zwei Datenpakten gene-rieren. Jeder Empf nger mu die F higkeit besitzen, auchnach mehrfachem Unterbrechungssignal, das durch Feh-ler der bertragungsstrecke entstehen kann, wieder zusynchronisieren.4.3.8 Abstand zwischen zweiUnterbrechungssignalenDer Abstand

48、 zwischen der fallenden Flanke eines Unter-brechungssignals und der fallenden Flanke des nach-folgenden Unterbrechungssignals darf nicht weniger als1 196 s betragen.4.4 DatenformatDas Daten bertragungsformat f r jeden Dimmerwert istwie folgt definiert:4.4.1 Daten bertragungsrateDie Daten bertragungs

49、rate und das zugeh rige Zeitver-halten ist wie folgt definiert:Seite 4DIN 56930-2 : 2000-03Signalbit Beschreibung1 Startbit, logisch 0 (SPACE)2 bis 9 Dimmerwert, Beginn mit dem nieder-wertigsten Bit, Ende mit dem h chst-wertigen Bit, positive Logik entsprichtlogisch 1“ (MARK)10, 11 Stopbits, logisch 1“ (MARK)Parit t Es wird kein Parit tsbitbertragenDatenrate250 kbit sp 1(Kilobit jeSekunde)Bitl nge 4,0 sRahmenl nge 44,0 sMinimale Zyklusdauer f r512 Dimmer22,67 msMaximale bertragungs-rate f r 512 Dimmer44,11 sp 1(Wiederholun-gen je Sekunde)4.4