Geschichte der Erstellung PowerGate – DMX 512 über Stromleitung 110\220

Im Jahr 2010 wandte sich ein Kunde aus Dubai an unser Unternehmen mit dem Wunsch, einen großen Palast mit einem weitläufigen Marmorboden aus sehr wertvollem Marmor zu renovieren. In der Planungsphase wurden standardmäßige weiße Leuchten in den Boden integriert. Nach der Fertigstellung, als das Projekt dem Kunden präsentiert wurde, äußerte dieser den Wunsch nach farbigen Leuchten, die über ein einheitliches System gesteuert werden. Es waren keine Steuerungskabel verlegt worden, abgesehen von den Stromleitungen, und die Kabelkanäle waren bereits versiegelt. Das Entfernen des äußerst wertvollen Marmorbodens war aufgrund der hohen Kosten keine Option. Unser Unternehmen schlug vor, ein Gerät zu entwickeln, das in der Lage ist, bis zu vier DMX512-Universen über eine 250 V Stromleitung zu übertragen. Das Produkt wurde in außergewöhnlich kurzer Zeit entwickelt und geliefert, erfolgreich implementiert und zur Zufriedenheit des Kunden ausgeführt

Das PowerGate-Gerät wurde mit einer angepassten Version der HomePlug 1.0-Technologie für die DMX512-Übertragung entwickelt. HomePlug ist eine Powerline-Kommunikationstechnologie (PLC), die Daten über bestehende elektrische Leitungen überträgt. Sie wurde in den frühen 2000er Jahren unter der HomePlug Powerline Alliance entwickelt, die im Jahr 2000 gegründet wurde. Der initiale HomePlug 1.0-Standard, der 2001 veröffentlicht wurde, unterstützte Datenraten bis zu 14 Mbit/s. Im Jahr 2005 wurde HomePlug AV eingeführt und bot Geschwindigkeiten bis zu 200 Mbit/s für Multimediaanwendungen. Im Jahr 2010 entstand HomePlug AV2 mit Geschwindigkeiten bis zu 1 Gbit/s und Unterstützung von MIMO. Obwohl die Allianz 2022 ihre Tätigkeit einstellte, bleiben HomePlug-Geräte in Gebrauch.

HomePlug-Technologie nutzt standardmäßige elektrische Leitungen (220/110 V) als Medium für die digitale Datenübertragung und eliminiert den Bedarf an zusätzlichen Steuerkabeln. Wenn ein HomePlug-Adapter mit dem elektrischen Netz verbunden ist, erfüllt er mehrere Funktionen. Er empfängt ein digitales Signal (z. B. von einem Router) und wandelt es in ein hochfrequenzmoduliertes Signal um, das mit dem Stromnetz kompatibel ist. Diese Modulation verwendet die Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM), bei der Daten in mehrere schmale Unterträgerfrequenzen aufgeteilt und parallel übertragen werden. Diese Methode sorgt für eine zuverlässige Signalübertragung trotz elektrischer Störgeräusche oder elektromagnetischer Interferenzen.

Das modulierte Signal reist durch die gleichen elektrischen Leitungen, die für die Stromversorgung verwendet werden. Ein anderer HomePlug-Adapter, der mit einer anderen Steckdose im selben Netzwerk verbunden ist, empfängt und dekodiert das Signal, um die ursprünglichen digitalen Daten für die Ausgabe zu extrahieren. Um die Sicherheit zu gewährleisten, verwenden Adapter eine Ende-zu-Ende-AES-128-Verschlüsselung, die Datenabfangung verhindert. Jedem Adapterset wird eine eindeutige Kennung zugewiesen.

Die Leistung des Systems hängt von der Qualität der elektrischen Verkabelung ab. Störungen durch Geräte wie Ladegeräte oder Netzteile oder die Verwendung verschiedener elektrischer Phasen in Mehrphasensystemen können die Signalübertragung beeinträchtigen.

HomePlug verwandelt jede Steckdose in eine potenzielle Datenquelle, ohne dass spezielle Steuerkabel erforderlich sind. In PowerGate-Geräten ist diese Technologie für die DMX512-Übertragung optimiert, bei der selbst minimale Verzögerungen die Synchronisation der Beleuchtungskörper stören könnten. Um dies zu verhindern, integriert PowerGate ein zusätzliches Synchronisationssystem.

PowerGate-Geräte umfassen einen DMX512-Transceiver, ein spezialisiertes PLC-Modem basierend auf einer modifizierten HomePlug-Technologie, die für Bühnenbeleuchtung, Schutzsysteme und ein Leistungsmodul optimiert ist. 

PowerGate ist in zwei Varianten erhältlich: die Solid-Serie für den Innenbereich und die Arma-Serie für Anwendungen im Außenbereich. 

Beide werden in Konfigurationen angeboten, die ein oder vier DMX512-Universen unterstützen.

 ist für Innenräume konzipiert, kann jedoch in geschützten Außenbereichen bei Temperaturen von -5°C bis 85°C (23°F bis 185°F) betrieben werden. Sie ist in einem robusten Gehäuse aus Aluminium-Druckguss mit Wänden von bis zu 3 mm Dicke untergebracht, das die Haltbarkeit während des Betriebs sicherstellt. Ein spezialisiertes Kühlsystem leitet Wärme auf das Gehäuse ab, das keine Belüftungsöffnungen besitzt, um das Eindringen von Staub und Fremdkörpern zu verhindern, was die Zuverlässigkeit erheblich erhöht. 

Das Gerät verfügt über ein eingebautes Netzteil, das bei Spannungen bis zu 305 V arbeitet und volle galvanische Trennung für alle Anschlüsse bietet. Dies schützt das Gerät vor Schäden, wenn eine Phasenspannung auf DMX512-Steuerleitungen auftritt, und verbessert die Portkompatibilität mit unterschiedlicher Ausrüstung.

ist für den ganzjährigen Einsatz im Freien ohne Schutz ausgelegt und verfügt über die Schutzart IP65 sowie einen industriellen Temperaturbereich von -40°C bis +85°C (-40°F bis 185°F), was einen weltweiten Einsatz ermöglicht. Strom- und Steuerleitungen werden über vernickelte Metallkabelverschraubungen mit einer Schutzart IP67 verbunden.

PowerGate-Geräte unterstützen flexible Konfigurationen, die im Modus eines Senders zu einem Empfänger oder im Modus eines Senders zu bis zu 256 Empfängern betrieben werden können. Es können bis zu 256 solcher Gruppen erstellt werden, was nahezu unbegrenzte Netzwerkaufbauten ermöglicht

PowerGate wurde als kritische Lösung für Szenarien entwickelt, in denen eine funkbasierte DMX512-Übertragung verboten oder unpraktisch ist

PowerGate wird weit verbreitet in denkmalgeschützten Gebäuden, Tempeln, Kathedralen und Uferpromenaden eingesetzt, wo die Stromkabel vor Jahrzehnten installiert wurden und das Hinzufügen von Steuerleitungen nicht mehr möglich ist. Es wird auch in Neubauten verwendet, bei denen während des Baus Steuerkabel weggelassen wurden. PowerGate ist besonders beliebt zur Steuerung von Bodeneinbauleuchten.

In historischen Theatern erleichtert PowerGate die Übertragung von Steuersignalen von Dimmern zum Zuschauerraum. Diese Veranstaltungsorte haben oft umfangreiche Stromleitungen, die an veraltete dimmerbasierte Lichtsteuerungssysteme gebunden sind, aber das Verlegen neuer Steuerkabel ist entweder unmöglich oder sehr arbeitsintensiv.

PowerGate dient als Alternative zu funkbasierten Lösungen in Umgebungen, in denen die Funknutzung eingeschränkt ist. Große Veranstaltungsorte sehen sich zunehmend mit einer Überlastung des Funkspektrums konfrontiert oder setzen Störsysteme ein, insbesondere bei Veranstaltungen mit hochrangigen Personen. In Ländern, in denen Funkübertragung verboten ist, bietet PowerGate die einzige praktikable Methode zur Übermittlung von Steuersignalen.