Das ultimative DMX Tutorial: alles über den DMX-Bus
DMX, auch bekannt als DMX512 und in der aktuellen Version DMX512-A (Norm ANSI E1.11), repräsentiert ein digitales Steuerprotokoll, welches zur präzisen Steuerung von Lichttechnik (Dimmer, Scheinwerfer, Movingheads, …) verwendet wird.
In der Welt der professionellen Beleuchtungstechnik ist die DMX-Steuerung ein unverzichtbares Werkzeug im Bereich Licht. DMX kommt demzufolge ursprünglich aus Bereichen wie Bühnen- und Veranstaltungstechnik, ist herstellerübergreifend, einfach zu installieren und besticht vor allem durch Zuverlässigkeit. Aufgrund dieser Vorteile und als offener Standard wird die DMX Lichtsteuerung in zahlreichen weiteren Anwendungebieten – wie DMX-Smart Home, Industrie und Gewerbe – erfolgreich eingesetzt.
Bei DMX handelt es sich um eine unidirektionale Datenübertragung. Mit anderen Worten ausgedrückt, der Sender schickt die Daten an die Empfänger, diese Antworten jedoch nicht. Darüber hinaus gibt es das standardisierte, bidirektionale RDM-Protokoll (Remote Device Management), welches auf DMX512-A (offizielle Esta-Hersteller-ID-Datenbank: Emilum: 0x55AA) aufsetzt. Hier können die Empfänger antworten und parametriert werden. Wir wünschen eine informative Unterhaltung mit unserem DMX Tutorial:
Aufbau vom DMX Tutorial
Was ist DMX?
Das DMX Tutorial beginnt mit den Grundlagen, was ist eigentlich DMX? DMX steht für Digital Multiplex und dient als Standardverbindungsprotokoll für Übertragung von Steuersignalen zu Dimmern, Relais, Scheinwerfern und anderen Lichtgeräten. Es ermöglicht insgesamt 256 Zustände für bis zu 512 Kanäle/Geräte und wurde ursprünglich durch die USITT standardisiert.
Als Hardware-Basis (RS-485) wird eine symmetrische Daten-Übertragung über eine zweipolige Datenleitung verwendet. Dies gewährleistet neben einer hohen Störsicherheit bei zugleich hoher Datenrate (250kbit/s) auch eine potenziell lange Leitungsverlegung von mehreren hundert Metern. Die dafür verwendete Bustopologie ist als Daisy-Chain umgesetzt, dazu aber später mehr.
Wie funktioniert DMX?
Der DMX-Standard ermöglicht die Übertragung und Steuerung von bis zu 512 unabhängigen Kanälen. Jeder Kanal kann wiederum in 256 Schritten unterteilt werden, wobei jeder Schritt einen bestimmten Wert repräsentiert. Der Wert steuert die Funktion des Geräts, wie z.B. Helligkeit, Farbe, Ein/Aus, uvm.
Wird beispielsweise ein 4-Kanal LED-Dimmer auf die Startadresse 10 gestellt, belegt dieser automatisch die Kanäle 10 bis 13. Für alle 4 Kanäle werden dann jeweils die 256 Dimm- oder Farbwerte zur Verfügung gestellt! Den Wert an Adresse 10 interpretiert der Dimmer dann für die Helligkeit von rot und steuert mittels PWM-Dimmung den roten Kanal an.
| DMX Adresse | Dimmer-Ausgang |
|---|---|
| 10 | rot |
| 11 | grün |
| 12 | blau |
| 13 | weiß |
DMX Beleuchtung
DMX gesteuerte Beleuchtung, insbesondere bei mehrfarbigen Leuchten (LED-Spots, LED-Streifen, …) bietet eine präzise und zuverlässige Steuerung, wobei jeder Kanal eine separate DMX-Adresse beansprucht. Ein Gerät mit mehr Funktionen belegt so in Folge auch mehrere Kanäle.
Zuerst stellt man die Adresse am Dimmer ein und in weiterer Folge kann die angehängte Leuchte über DMX gesteuert werden. Somit wird definiert, auf welchen der 512 Kanäle die Leuchte reagiert wird. Dabei wird die Startadresse eingestellt, bietet der Dimmer oder Aktor mehr Kanäle, werden dafür automatisch die nachfolgenden Adressen verwendet.
Die DMX Übertragung eignet sich ideal für Anwendungen, bei denen eine kabelgebundene Signalübertragung bevorzugt und mittels DMX das Licht nach den persönlichen Vorstellungen eingestellt wird. Mittels DMX sind der Beleuchtung und deren raschen Umsetzung keine Grenzen gesetzt.
Darüber hinaus steuert DMX noh viel mehr, wie zB Heizungsthermostate, Jalousinen, Raffstores uvm.
DMX Adressierung: einfach und genial zugleich
Ein wesentlicher Teil bei DMX ist die richtige Adressierung und somit witmet sich unser DMX Tutorial im folgenden dieser Thematik: Die DMX Adressierung ist entscheidend für die Kommunikation zwischen der Steuerkonsole und den Beleuchtungsgeräten. Jedes Gerät in einem DMX-Netzwerk muss dabei eine eindeutige Adresse zugewiesen bekommen, damit dieses individuell angesteuert werden kann.
Die Adressierung erfolgt meist über das Menü des Geräts. Dies hat zudem einen weiteren entscheidenden Vorteil: Tauscht oder ersetzt man ein Gerät, stellt man einfach das Neue auf alte Adresse und es übernimmt umgehend dessen Funktion, ohne neu eingelernt werden zu müssen!
Wie bereits erwähnt, wird hierzu die Startadresse am Gerät eingestellt und die aufeinanderfolgenden Kanäle sind ebenso diesem Gerät zugewiesen.
Ein Beispiel: Du verwendest unseren Relais Hutschienen Aktor mit 16 Relais. Als Startadresse stellst Du über das Menü 11 ein. Damit sind die Kanäle 11 – 26 diesem Gerät zugewiesen und unabhängig steuerbar (Adr. 11 = Relais 1, Adr. 26 = Relais 16).
DMX Verkabelung: Darauf ist zu achten
Die Verkabelung eines DMX-Netzwerks erfolgt in Form eines Busses, bei dem alle Geräte seriell (Daisy Chain) miteinander verbunden sind. Die Geräte werden einfach der Reihe nach an den Bus angeschlossen, wobei es völlig egal ist, um welche Gattung vom Gerät (zB 230V-Dimmer, Relais-Aktor, PWM-Dimmer) es sich handelt. Dies ermöglicht eine einfache Installation und Erweiterung des Systems.
Man führt einfach das erste Kabel von Ausgang des Senders zum 1. Gerät, dass zweite Kabel verbindet dieses Gerät dann mit dem Zweiten und so weiter. Gerade bei kleineren Anlagen, die in einem störungsarmen Umfeld verbaut sind, funktioniert es meist auch ohne Terminierung.
Bei der DMX-Verkabelung sollten ja verdrillte, geschirmte Leitungen (Twisted-Pair-Kabel) verwendet werden. Auf der Hutschiene im Schaltschrank (bei kurzen Leitungen) kann unserer Erfahrung aber darauf verzichtet werden.
DMX-Steuerung und elektrische Spezifikationen
DMX-Steuersignale sind digitale Bit-Signale, die seriell über eine RS485-Schnittstelle übertragen werden. Sie ermöglichen die präzise Steuerung von Lichteffekten und Geräten und bieten eine hohe Zuverlässigkeit und Stabilität. Die DMX-Steuerung verwendet dazu ein symmetrisches Übertragungsverfahren auf zwei Leitungen. Die differenziellen Pegel liegen zwischen ±1,5 V und ±5 V. Diese symmetrische Übertragung sorgt für eine hohe Störsicherheit, da externe Störungen gleichmäßig auf beide Datenleitungen wirken und am Empfänger die Pegeldifferenz ausgewertet wird.
Klingt im ersten Moment vielleicht etwas kompliziert, aber sagt einfach ausgedrückt folgendes aus: Die Übertragung der Daten ist einfach und störunempfindlich zugleich, selbst über lange Leitungslängen. Dies ist der wesentliche Punkt, warum es sich unter anderem in der Bühnen- (Hier ein Beispiel mit 7000 24VGlühbirnen und über 1500 DMX-Steuerungen für das Muscial Chicago der Komischen Oper Berlin) – und Veranstaltungstechnik durchgesetzt hat.
Die Übertragungsrate beträgt 250 kBaud und das zeitliche Protokoll ist gut und einfach auf Wikipedia beschrieben, wodurch wir hier auf eine eigene Beschreibung verzichten.
Terminierung: Abschlusswiderstand, ja oder nein?
Dieser Abschnitt vom DMX Tutorial beschäftigt sich mit der Terminierung vom DMX Bus. Die Terminierung eines DMX Netzwerks mit Abschlusswiderständen ist wichtig, um Reflexionen und Signalverluste zu minimieren. Die Platzierung dieser Widerstände am Anfang und Ende des Busses kann daher die Stabilität des Systems verbessern.
Beim ersten Gerät in der Reihe – zB DMX-Gateway (so bezeichnet man Signalumsetzer von einem Bus/Smart-Home-System auf DMX, zB KNX-DMX, DALI-DMX, …), DMX-Splitter, DMX-Booster ist dieser Abschlusswiderstand in der Regel schon inkludiert. Somit braucht man nur nach dem letzten Gerät in der Reihe diesen Widerstand noch anzuschließen und der ordnungsgemäßen DMX Lichtsteuerung steht nichts mehr im Wege!
DMX-Universum und die Vorteile des DMX-Splitters:
Als DMX-Universum wird ein DMX-Netzwerk bezeichnet und umfasst bis zu 512 Kanäle/Geräte. Bei Bedarf können weitere DMX-Universe einfach erzeugt werden, es werden dafür DMX-Splitter eingesetzt. Dabei wird nicht nur die Signalqualität verbessert – das Gerät arbeitet zugleich als DMX Booster in dem es das Signal verstärkt und neu einspeist – sondern auch die Verkabelung wird übersichtlicher gestaltet. Somit kann die oben beschriebene Verkabelung als Bustopologie zu einer sternförmigen DMX Verkabelung erweitert werden.
So werden beispielsweise in einem DMX-Smart-Home zusätzliche Stränge aufgebaut, an denen die Geräte wieder in Serie angeschlossen werden. So wird einfach ein eigenes DMX-Universum für weitere Verteilerschränke und/oder den Außenbereich erzeugt. Dies hat wiederum den Vorteil, dass selbst bei (un)absichtlicher Manipulation vom Bussystem (z.B. Kurzschluss) nicht das gesamte System betroffen ist! Wir empfehlen, an ein DMX-Universum nicht mehr als 32 Geräte anzuschließen, da sich so die jeweilige Busbelastung in Grenzen hält. Bei mehr als 32 Geräten würden wir das Signal mittels Splitter trennen und verstärken.
Nachteile vom DMX-Protokoll
Auch die Nachtteile dieser Topologie wollen wir im umfangreichen DMX Tutorial nicht unerwähnt lassen: Obwohl die serielle DMX-Verkabelung einfach ist, kann sie bei Ausfällen oder Problemen mit einem Geräteanschluss im Setup zu Ausfällen der gesamten Kette führen. Durch den Einsatz von DMX-Splittern können diese Probleme jedoch minimiert werden, um die Zuverlässigkeit des Systems zu erhöhen. Darüber hinaus zeigen unsere DMX-Dimmer und DMX-Relais Fehlerfälle vom DMX-Bus an ihrem Display an, beispielsweise wenn kein DMX Signal anliegt. So ist die Position der Störung einfach auffindbar und kann in weiterer Folge behoben werden.
Zukunftsausblick von DMX Licht
Obwohl neue Netzwerksysteme als potenzielle Nachfolger für DMX-Signale aufkommen, bleibt DMX aufgrund seiner Zuverlässigkeit und Stabilität ein fester Bestandteil der Lichttechnik. So besticht vor allem das günstige Preis-Leistungs-Verhältnisses, die Einfachheit und die bewährte Leistungsfähigkeit.
Nicht nur die DMX-Dimmer und DMX-Relais-Aktoren, sondern auch die Leuchten, die damit angesteuert werden können, sind entscheidend für ein vollständiges Beleuchtungssystem. Unsere hochwertigen LED-Spots, Einbaustrahler, Aufbaustrahler, LED-Streifen und LED-Wandleuchten bieten eine perfekte Ergänzung zu Ihrer DMX-Lichtsteuerung.
Wie immer gilt: Wurde ein Bereich zuwenig detailliert erklärt, bitte um kurze Info in den Kommentaren und wir erweitern das DMX Tutorial.
Unterstützte RDM-Telegramme
Offene Standards statt proprietärer Bussysteme!
Die DMX Lichtsteuerung ist ein fixer Bestandteil der Emilum-Leitlinie: Offene Standards statt proprietärer Bussysteme!
Es ist uns ein wichtiges Anliegen, dass der Kunde sich entscheiden kann, welche Produkte und Hersteller er wählt. Daher wählt man ein Bussystem, bei dem es mehr als 1 oder 2 Hersteller gibt, um hier nicht „festgenagelt“ zu sein. Will man beispielsweise später seine Hausinstallation erweitern, ist man somit nicht mehr vom Portfolio und der Liefermöglichkeit des Herstellers abhängig! Man wählt stattdessen frei von den am Markt befindlichen Geräten. Wir als Emilum setzen daher auf folgende Standards bei den Schnittstellen:
viele weitere Ratgeber, Tutorials und mehr
Abschließend möchten wir Dir noch unseren Service-Bereich ans Herz legen. Dort findest Du neben diesem DMX-Tutorial noch weitere nützliche Hilfestellungen, ultimative Tutorials (zB LED) und vieles mehr:
Folgende Rubriken beinhaltet unser Blog
Hier findet ihr Know-how Beiträge, Artikel und Wissenwertes zu den Themen Technik, LED und allem was zur Beleuchtung so dazu gehört. Best-Practise Beispiele werden ebenso erläutert, wie auch auf die ganzen technischen Details beim Thema Licht eingegangen wird
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Diese werden in der Rubrik nicht nur ausführlich vorgestellt, sondern auch interessante Einsatzgebiete vorgestellt.
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