燈光控制系統(tǒng)0～10V模擬控制規(guī)范

2燈光控制系統(tǒng)0～10V模擬控制規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了控制器材的一種通過模擬控制電壓的方法。燈光控制設(shè)備（控制器和調(diào)光器）甚至是所有可用燈光控制的設(shè)備（智能照明、閃光燈、煙霧機等）都可使用此方法。部分0～10v的控制器（如可控?zé)晒怄?zhèn)流器）需要電流控制器。E1.3控制器是電源裝置，不適用于控制沒有進行修正或加設(shè)接口組件的接收器。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于由于控制器或電纜布置的設(shè)計不良而產(chǎn)生的控制線振蕩所造成的電磁兼容問題。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。(補充——(補充——引用或參考的標(biāo)準(zhǔn))3歷史在數(shù)字式和模擬式多路控制系統(tǒng)之前，對照明調(diào)光器的遠程控制大部分都是通過一個調(diào)光器進行控制。每個調(diào)光器都有一條專用的控制線（或一組專用控制線）。調(diào)光器的輸出電壓與控制線的信號成正比。一部分線調(diào)光器要求控制電壓在相同的頻率和相位與調(diào)光器交流輸出電壓相同。一些系統(tǒng)用高壓控制信號。一些系統(tǒng)用低壓直流控制信號。由于低電壓直流控制系統(tǒng)的安全性和靈活性，使該系統(tǒng)逐漸被采納。很多不同的低電壓系統(tǒng)被運用。部分常用的控制信號為0～10V、0～15V、0～24V、0～28V。在大多數(shù)情況下是不使用0V的。負電壓控制也是很常用的：0至-10V、0至-15V、0至-28V。同樣的，大多數(shù)情況下是不使0V的。部分控制信號使用除0V外的其他電壓，如2~7.6V和2～10.5V。其中，較低電壓普遍皆為斷開的。隨著時間的推移，0～10V的控制系統(tǒng)最為普遍使用。作為本標(biāo)準(zhǔn)，0～10V的控制系統(tǒng)不僅在燈光普遍使用而且在電機控制和工業(yè)自動化也是普遍使用的。許多數(shù)模轉(zhuǎn)換器都設(shè)有一個0～10V的標(biāo)準(zhǔn)。該0～10V控制系統(tǒng)能簡便的轉(zhuǎn)換成百分率（加入零通過運行擴大器和電路簡便執(zhí)行，而且由于能提供足夠低電壓，保證了安全性，另外也能提高足夠高的電壓從而避免了大部分噪音問題。本規(guī)范的目的在于，為0～10V直流電壓控制系統(tǒng)提供新設(shè)計規(guī)范和檢驗要求。35適用性本規(guī)范的應(yīng)用范圍為：1）為保證指定設(shè)備的控制系統(tǒng)符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；2）設(shè)備制造商尋求在基礎(chǔ)控制器/接收器界面采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的控制系統(tǒng)；3）燈光技術(shù)人員希望了解和排除模擬控制系統(tǒng)故障。6術(shù)語及使用6.1概述本規(guī)范并無要求需要依附任何特定的性能水平。這里提出的指導(dǎo)方針目的在于說明0～10V的典型使用方式。6.2零位當(dāng)控制器發(fā)送一個零位，則應(yīng)設(shè)置在7.1.1部分中定義的零位控制電壓。當(dāng)調(diào)光器或其它接受裝置有“零位”的控制信號（見7.2.1中電壓限制），則該裝置處于最低狀態(tài)。在動態(tài)控制的情況下，接收器應(yīng)將其定位在一個極端。在速度或速率控制的情況下，該裝置應(yīng)該將速度設(shè)為最小或停止。本規(guī)范并未定義最低等級，位置極端或最小速率。這些性能標(biāo)準(zhǔn)留給用戶和制造商決定。對于調(diào)光器，最小電壓可能有點剩余或完全沒有。對于動態(tài)控制，“零位”可能是完全順時針或完全逆時針、完全向上或完全向下。對于速率控制，可能為最低速率或完全停止。對于音頻音量而言，可能是關(guān)閉的或者是以最大速度衰減。注意：當(dāng)一個控制臺或其他傳輸裝置是斷電的或未連接時，將不會向接收器發(fā)送任何電壓。接6.3滿當(dāng)控制器發(fā)送一個“滿”的等級時，則應(yīng)根據(jù)7.1.1所定義的“滿”等級去設(shè)置控制電壓。當(dāng)調(diào)光器或其它接收裝置接收到“滿”控制信號（見7.2.1中的電壓限值），則該裝置處于最大狀態(tài)。對于移動控制設(shè)備而言，其接收器應(yīng)該定位在與“零位”相反的末端位置。速度或速率控制應(yīng)該定位在其最快速度。6.4數(shù)值范圍0～10V控制目的是線性的（而不是對數(shù)曲線形式）。一般而言，“零位”代表0V，“滿”代表10V，“零位”和“滿”中間值代表5V。由于本標(biāo)準(zhǔn)并未對“零位”至“滿”之間的性能做出特殊的要求，無法保證能達到這些電壓值。接收器控制輸入響應(yīng)應(yīng)由制造商在說明中指定。該說明可以通過表格、圖形或其他方式表示來表示。7電氣特性7.1發(fā)射器特性7.1.1振幅（發(fā)射器）4控制器的輸出電壓應(yīng)為穩(wěn)定的直流電壓。當(dāng)控制等級是恒定的，則輸出電壓變動不應(yīng)超過+/-20mV。輸出電壓應(yīng)在0～10V內(nèi)變動。0V代表的是完全關(guān)閉的情況而10V代表的是滿載情況。而且常規(guī)信號的輸出電壓不應(yīng)少于-0.2V且不應(yīng)大于+12.0V。允許制造誤差在最大和最小控制電壓范圍內(nèi)變動，下表1給出了最大和最小控制電壓。表1最大和最小控制電壓若控制器能在最大或最小電壓中變化，則制造說明書應(yīng)規(guī)定可調(diào)范圍。應(yīng)按照本規(guī)范在控制器中安裝可適應(yīng)0～10V的操作程序。當(dāng)控制器不能調(diào)整0～10V的操作則本規(guī)范不應(yīng)標(biāo)記為“E1.30～10V模擬控制規(guī)范”?？刂婆_中任何涉及E1.3規(guī)范的印刷應(yīng)被可展示調(diào)整電壓范圍的標(biāo)簽所代替。如：“可調(diào)輸出操作電壓0V～15V”7.1.2電源容量和輸出阻抗（發(fā)射器）控制器或輸出裝置應(yīng)有一個較低的輸出阻抗從而降低荷載的影響。帶有無緩沖的被動控制器，所使用的電位計應(yīng)選用10kΩ或更小的電阻值（這將產(chǎn)生一個2.5kΩ或更小的輸出阻抗）。具有緩沖輸出的主動控制器應(yīng)有一個100Ω或更小的阻抗和有能力在移除電壓時，能提供一個至少2.0毫安的連續(xù)電壓，使電壓不低于10V。控制器有更強的電源能力，則可以驅(qū)動更多的接收器。（越多越好）。制造商的說明書應(yīng)對使裝置保持10V的輸出電壓時的最大的電壓和最低的輸出阻抗進行說明。7.1.3二極管保護應(yīng)在控制器和輸出裝置中提供一個耦合的二極管（或平衡電路如每個輸出電路代表一個開路（50kΩ或更多），每個電壓源將提供比起自身更強的電壓。產(chǎn)品的運行不應(yīng)由于更強的電壓而受到影響。二極管或平衡電路應(yīng)有能力承受+30V或更多的直流閉塞電壓。二極管允許多個控制器或輸出裝置共同控制相同的調(diào)光器或接受裝置。其中較大控制電壓的控制器能控制該通道。這種控制方法普遍稱為“最高優(yōu)先權(quán)”或“堆積”。7.2接收器特性7.2.1振幅（接收器）調(diào)光器或其它裝置在控制信號低于0.3V時，應(yīng)處于“零位”（規(guī)定中最小的狀態(tài)、位置、速度等）?？刂破骰蚱渌b置在控制信號高于9.8V時，應(yīng)處于“滿”狀態(tài)（規(guī)定中最大的狀態(tài)、位置、速度等）。下表2對這些情況進行了總結(jié)：5接收器保持在“零位”建議如繼電器組的有開關(guān)切換的接收器，應(yīng)考慮“開”和“關(guān)”切換之間的混合滯后現(xiàn)象。例如應(yīng)選擇60%“開”切換和40%“關(guān)”切換。在裝置處于“關(guān)”狀態(tài)的情況下，不能在控制電壓超過6V前切換為“開”。裝置在處于“開”狀態(tài)時，直到電壓低于4V時才能切換為關(guān)閉狀態(tài)。建議接收器能轉(zhuǎn)換輸出電壓，但必須確定完全“關(guān)”狀態(tài)（如關(guān)閉風(fēng)扇或進入準(zhǔn)備狀態(tài)），考慮控制電壓低于0.5V時為“關(guān)”狀態(tài)。若控制器能在最大或最小電壓中變化，則制造說明應(yīng)定義可調(diào)范圍。應(yīng)按照本規(guī)范在控制器中安裝可適應(yīng)0～10V的操作程序。當(dāng)控制器不能調(diào)整0～10V的操作則本規(guī)范不應(yīng)標(biāo)記為“E1.30～10V模擬控制規(guī)范”?？刂婆_中任何涉及E1.3規(guī)范的印刷應(yīng)被可展示調(diào)整電壓范圍的標(biāo)簽所代替。如：“可調(diào)輸出操作電壓0V～15V”7.2.2輸入阻抗（接收器）調(diào)光器或其它接受裝置在正常運行狀態(tài)下，每個輸入和常規(guī)信號之間的輸入阻抗應(yīng)為100Ω（+/-20%）。在電壓下降的情況下，輸入阻抗不應(yīng)低于50kΩ（+/-20%）。在0～10V控制電壓中，多個調(diào)光器和接收器通常在同一控制輸出信號中結(jié)合。并行接收器的輸入阻抗與控制器較低阻抗相結(jié)合。因此，一個控制器經(jīng)常由低于100kΩ的荷載所驅(qū)動。注意：本規(guī)范所述的調(diào)光器輸入阻抗有較大的變化。在設(shè)計調(diào)光器接口之前，因根據(jù)本規(guī)范對輸入阻抗進行檢查。7.2.3輸入濾波器（接收器）非屏蔽電線經(jīng)常使用0～10V的模擬控制信號。這些信號可以獲得無線電（RFI）和線頻率交流聲。接收器必須與足夠的輸入過濾共同工作，以防止RFI和交流聲對接收器不利的影7.3短路保護E1.3設(shè)備不應(yīng)由于控制連接器的接口引腳和其他控制連接器接口引腳之間的不足而發(fā)生破壞?？梢酝ㄟ^串聯(lián)電阻、電流限制放大器或電路保險絲等方式進行短路保護。7.4絕緣控制信號和所有的控制連接器pin應(yīng)與所有的危險電壓或電荷（如交流電）隔離，以達到相關(guān)產(chǎn)品安全規(guī)范中所要求的所有安全條件，將控制信號作為可導(dǎo)電的部件。安全標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)國家的需要而做出改變?？刂蒲b置接地可能會因接收器與接地點間的電勢差而造成接地回路。這些接地回路將導(dǎo)致接收器不正常工作。接地回路有時會產(chǎn)生足夠電流通過控制電纜，導(dǎo)致控制電纜發(fā)熱而引6發(fā)安全問題甚至損壞電纜。因此，建議控制信號與最低50V交流電（如60Hz線頻率）的接地相隔離。在公共端和接地之間的高電阻連接應(yīng)提供可以使常見的潛在危險保持在接地部位附近的高電阻連接。在公共端和接地之間的低阻抗、高頻率的連接應(yīng)考慮電磁兼容問題。部分制造商認為有必要使公共端和接地的連接達到當(dāng)?shù)匾?guī)定的要求。公共端與接地相連接的產(chǎn)品應(yīng)清楚的標(biāo)記為下文黑體字：“一般接地控制”8電纜纜線與數(shù)值和模擬多用控制電纜不同，0～10V的電纜幾乎可以是所有類型的導(dǎo)體或電纜。12倍的樓宇綜合布線可以完成24倍屏蔽電線的工作。甚至28倍帶狀電纜和電話電纜可以在合理的長度下正常工作，其物理性能得到保護。系統(tǒng)設(shè)計者在設(shè)計電纜安裝時，應(yīng)考慮實用性、其他建筑標(biāo)準(zhǔn)和良好的工程實踐。8.1纜線長度最大的纜線長度涉及到纜線的規(guī)格、接收器總荷載阻抗和在傳輸設(shè)備中普通導(dǎo)體提供電源電流等因素。纜線的長度主要取決于導(dǎo)體直流電阻。8.1.1通道導(dǎo)體每個通道的導(dǎo)體應(yīng)具連接一個使電壓驟降小于0.1V的直流電阻。8.1.2常見導(dǎo)體若常規(guī)導(dǎo)體從各種通道攜帶回流電流給發(fā)射器，或者發(fā)射器發(fā)射回流電流給供電電源，或者發(fā)射器被電纜終端接收器供電。在所有情況下，普通導(dǎo)體電壓的驟降不應(yīng)大于0.1V。為減少電壓的驟降，可使用多個導(dǎo)體共同工作或使用一個更大的導(dǎo)體（數(shù)值更?。?。9連接器調(diào)光器或其它接受裝置應(yīng)通過插頭連接。導(dǎo)體或發(fā)射裝置應(yīng)塞孔接點相連（插座）。當(dāng)機箱安裝不能用插頭連接或塞孔接點連接時，調(diào)光器和控制器中應(yīng)使用相同的連接器（8-pinDIN經(jīng)常以這種方式使用）。在輸出連接器或接受連接器中，電壓不能大于30V。供電給連接接口時應(yīng)該設(shè)置限流所有控制連接器的插座引線應(yīng)在顯示所有分配的連接器附近做出標(biāo)識。如果該連接器需供電，則應(yīng)標(biāo)示供電電壓值及極性標(biāo)識。Pin碼=通道編號Pin24=+25V/100mAPin25=信號和15V共用電源當(dāng)不與現(xiàn)有的制造商的連接器沖突的時候，在可能的情況下，引腳分配應(yīng)遵循等于用最