DALI (Digital Addressable Lighting Interface)

Le protocole DALI (Digital Addressable Lighting Interface) a été développé dans les années 2000 pour le contrôle des systèmes d’éclairage. Il est spécifiquement conçu pour gérer l’éclairage de manière centralisée et flexible, tout en permettant un contrôle individuel de chaque luminaire dans un système d’éclairage. Il est populaire dans les installations de gestion d’éclairage de bâtiments commerciaux et industriels, en raison de sa simplicité, sa fiabilité et de son interopérabilité.

1. Concept de base

Qu’est-ce que DALI ?

DALI est un protocole numérique qui permet de contrôler chaque luminaire de manière indépendante, même s’ils font partie d’un même circuit d’éclairage. Contrairement aux systèmes analogiques, où le contrôle de l’intensité lumineuse d’un ensemble de luminaires est global, celui-ci permet un contrôle adressable.

Il s’agit d’un protocole ouvert, qui permet une interopérabilité entre différents appareils de marques différentes, mais également des interrupteurs et des capteurs. Ces appareils auto certifiés doivent respecter les spécificités indiquées dans la norme international NF EN IEC 62386 ainsi que dans celles rédigées par le DiiA pour garantir une bonne communication.

Chaque luminaire dispose d’une adresse unique, permettant de contrôler individuellement son intensité, son allumage, et d’autres paramètres. Contrairement aux systèmes analogiques classiques, DALI permet une communication bidirectionnelle, ce qui signifie que les luminaires peuvent envoyer des informations de retour (comme les états de fonctionnement, les erreurs, etc.).

2. Structure et composants d’un système DALI

Un réseau DALI comporte les éléments suivants :

• Contrôleurs DALI : Ces dispositifs, comme les unités centrales de gestion d’éclairage, envoient les ordres aux luminaires. Un contrôleur peut être un ordinateur, un panneau mural de contrôle, ou encore une interface connectée.
• Modules de puissance : Ils fournissent l’alimentation électrique aux composants du réseau DALI, comme les ballasts électroniques et les luminaires.
• Ballasts électroniques : Ce sont des unités de contrôle (également appelées « drivers ») connectées aux luminaires. Chaque ballast a une adresse unique dans le réseau DALI et reçoit des instructions pour ajuster les paramètres d’éclairage.
• Capteurs et interrupteurs : DALI peut également être connecté à des capteurs de présence, des capteurs de luminosité, et des interrupteurs, qui envoient des informations aux contrôleurs pour ajuster automatiquement l’éclairage.

3. Fonctionnement du protocole

• Communication : DALI fonctionne en envoyant des commandes numériques sous forme de données binaires sur un réseau câblé, utilisant un simple câble à deux fils pour l’ensemble du système.
• Messages DALI : Les messages sont envoyés sous forme de paquets d’information. Un message DALI typique inclut l’adresse du luminaire ciblé, une commande (comme allumer, éteindre, régler l’intensité), et parfois une confirmation de commande.
• Communication bidirectionnelle : Une fois qu’un luminaire reçoit une commande, il peut renvoyer une réponse, ce qui permet au système de savoir s’il a bien reçu et exécuté l’ordre, ou s’il y a une panne.

4. Configuration et adressage des luminaires

• Adresses individuelles : Un réseau DALI peut avoir jusqu’à 64 luminaires individuellement adressables. Chaque luminaire reçoit une adresse unique lors de la configuration, permettant un contrôle précis.
• Groupes et scènes : Pour simplifier le contrôle, les luminaires peuvent être organisés en groupes (par exemple, tous les luminaires d’une même pièce). DALI permet également de configurer des « scènes » d’éclairage, définissant des niveaux de luminosité spécifiques pour un groupe de luminaires selon l’usage (réunion, détente, etc.).

5. Installation et câblage

Câblage

Une alimentation spécifique du réseau DALI est nécessaire. Elle est continue et d’une tension d’environ 16V. Toutefois, la chute de tension ne doit pas excéder 2V. L’intensité de l’alimentation est définie par le nombre d’appareils DALI présents sur le BUS.

L’avantage du Bus DALI consiste dans la non polarité des fils de commande, contrairement à d’autres systèmes (0-10V, DMX…). Sur les installations, pour passer la puissance et la commande (DALI), du câble 5G 1,5mm² est très souvent utilisé.

Longueurs de câble types

Les longueurs du Bus DALI peuvent être variables suivant le diamètre du câble :

• 150 mètres en 0,75 mm²
• 300 mètres en 1,5 mm²

Topologie

Réseau en BUS

Sur un Bus DALI, il est possible d’adresser jusqu’à 64 appareils, de les regrouper en 16 groupes maximum et de créer alors jusqu’à 16 scènes.

Réseau en étoile

Dans un câblage en étoile, dans cette limite (de 64 appareils), il n’est pas nécessaire d’avoir un système de gestion centralisé. Une fois les appareils d’éclairage paramétrés (définition des adresses, des groupes, des scènes) via une interface (souvent USB qui se connecte provisoirement sur le Bus DALI), le système ainsi est parfaitement autonome.

6. Commandes et types de contrôle

• Allumage et extinction : DALI permet d’allumer et d’éteindre individuellement les luminaires. Contrairement à une solution analogique où tous les luminaires d’un circuit s’allument ou s’éteignent en même temps, le contrôle DALI est indépendant.
• Réglage de l’intensité lumineuse : Les luminaires peuvent être atténués ou intensifiés à des niveaux spécifiques. Le protocole DALI utilise des valeurs de 0 à 254 pour représenter l’intensité lumineuse (0 étant éteint, et 254 étant la luminosité maximale).
• Retour d’information : Chaque luminaire peut envoyer un rapport de statut, qui inclut l’état de l’ampoule, le niveau de luminosité, et des informations d’erreur éventuelles.

7. Avantages du protocole DALI

• Interopérabilité : En étant une norme ouverte, DALI permet l’intégration de luminaires de différents fabricants dans un même réseau.
• Maintenance facilitée : Les retours d’information des luminaires aident à détecter rapidement les pannes ou les dysfonctionnements, simplifiant ainsi la maintenance.
• Économie d’énergie : En optimisant l’éclairage en fonction des besoins réels (grâce aux capteurs et au contrôle fin de chaque luminaire), le DALI contribue à réduire la consommation d’énergie.
• Adaptabilité et évolutivité : Les luminaires et autres dispositifs peuvent être ajoutés ou reconfigurés sans nécessiter de modifications majeures dans le câblage ou la configuration.

8. Limites du DALI

• Nombre de luminaires limité : Un réseau peut contrôler un maximum de 64 luminaires. Pour des installations plus grandes, plusieurs réseaux DALI doivent être combinés, augmentant la complexité.
• Débit de communication limité : DALI est conçu pour des commandes simples et ne prend pas en charge les débits élevés nécessaires pour des fonctionnalités avancées (par exemple, l’intégration de vidéos ou de capteurs de très haute fréquence).
• Extension de portée limitée : En raison de la puissance des signaux, les câbles ne peuvent pas être installés sur de très longues distances sans amplificateurs de signal.

9. Évolution : DALI-2 et D4i

• DALI-2 : La nouvelle version du protocole DALI améliore la compatibilité entre fabricants et introduit de nouvelles fonctionnalités, notamment une meilleure prise en charge des capteurs et une communication bidirectionnelle plus avancée.
• D4i : Cette version, lancée en 2020, est conçue spécifiquement pour l’Internet des objets (IoT) et l’éclairage connecté. Elle offre des options de communication sans fil pour connecter les luminaires à des plateformes IoT, permettant une gestion centralisée et des fonctionnalités avancées, comme l’analyse des données d’éclairage.

Exemple d’utilisation du DALI : Contrôle d’éclairage dans un bureau

Imaginons un bureau équipé d’un système DALI. Voici comment il fonctionne :

• Capteurs de présence : Lorsqu’une personne entre dans une zone du bureau, le capteur de présence détecte le mouvement et envoie un signal au contrôleur DALI pour allumer les luminaires concernés.
• Réglage de la lumière naturelle : Les capteurs de lumière mesurent la luminosité ambiante et, si celle-ci est suffisante, ils ajustent les luminaires pour compléter la lumière naturelle sans excès, réduisant ainsi la consommation d’énergie.
• Scènes préconfigurées : Dans une salle de réunion, différents niveaux d’éclairage peuvent être configurés pour répondre aux besoins spécifiques (présentation, discussion, projection).
• Rapports d’état : Les luminaires envoient des rapports d’état au contrôleur, permettant aux gestionnaires du bâtiment de savoir si un luminaire est défectueux ou si une ampoule doit être remplacée.

En conclusion, le protocole DALI est un outil puissant et flexible pour la gestion d’éclairage dans les bâtiments, offrant une grande souplesse dans le contrôle de chaque luminaire tout en favorisant les économies d’énergie et en simplifiant la maintenance.