W12 - Sieci sensorowe w przemyśle, Z serwera CEMET
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Sieci sensorowe w przemyśle Plan wykładu Sensory i Sieci Sensorowe wykład 9 z Podsumowanie wykładu o interfejsach szeregowych z Wprowadzenie do zagadnień „przemysłowych” z Cyfrowe przesyłanie sygnałów: RS485 z Analogowe przesyłanie sygnałów: standardy 0-10V, 4-20mA z Czujniki RTD z Protokół przesyłania danych Modbus Poznane interfejsy szeregowe Przemysłowe aplikacje sieci sensorowych RS232 I 2 C 1 Wire z Automatyzacja fabryk z Systemy monitoringu budynków i środowiska z Automatyzacja budynków z Inteligentne systemy transportu z Systemy militarne z Systemy do pracy w warunkach polarnych, pustynnych, itp. z Energetyka Topologia P2P Magistrala Magistrala Przeznaczenie Komunikacja z modemami, pomiędzy komputerami i aparaturą pomiarową Komunikacja pomiędzy układami scalonymi: RTC, ADC, DAC, termometry, NVRAM, moduły w RTV Komunikacja z niewielkimi urządzeniami: termometry cyfrowe, zamki elektroniczne, układy ładowania akumulatorów Szybkość typowo 9600bps max 115,2 kbps standard 100 kbps fast mode 400 kbps standard 16 kbps overdrive 142 kbps Odległość kilkanaście metrów od cm do m kilka cm do 100m Zabezpieczenie poprawności transmisji bit parzystości - suma kontrolna CRC Ilość łączonych urządzeń 2 112 2 48 Uwarunkowania przemysłowe Optoizolacja narzędzie walki z pętlą masy z Duże odległości z Obecność silnych zakłóceń z Silna potrzeba niezawodności z Potrzeba przesyłu dużych ilości danych z Potrzeba łączenia dużej ilości urządzeń z Szeroki zakres temperatur pracy: od 0÷60°C do - 40÷85°C z Szeroki zakres napięć zasilających:10÷48VDC z Optoizolacja, ochrona ESD, EFT, przeciwprzepięciowa z Odporność mechaniczna na wstrząsy 1 Zasilanie redundantne Transmisja różnicowa zapewnienie drugiego niezależnego (alternatywnego, równoległego) zasilania (niewrażliwego na warunki zewnętrzne, w tym wyładowania atmosferyczne oraz zaniki napięcia) urządzeniom, które ze względu na pełnioną funkcję muszą pracować bez przerwy. z Tolerance of ground offsets z Suitability for use with low-voltage electronics z Resistance to electromagnetic interference RS-422 RS-485 RS-232/422/485 Ramka RS-485 Rodzaj transmisji Rodzaj linii Nadajników /linia Odbiorników /linia Odległość Szybkość RS-232 Full-duplex Point-to-point Transmisja Single-ended 1 1 15m 20kbps RS-422 Full-duplex Point-to-point Transmisja różnicowa 1 10 1200m 10Mbps RS-485 Half-duplex Multi-drop Transmisja różnicowa 32 31 1200m 10Mbps 2 RS-485 Sieć RS-485 – typowa konfiguracja Sieć RS-485 - daisychain Sieć RS-485 - gwiazda Rezystor terminujący Pętla prądowa (cyfrowa) z transmisję na odległość około 4 km przy szybkości 19.2 kbps z eliminacja wpływu rezystancji przewodów z 60mA lub 20mA 3 Transmisja światłowodowa Analogowe przesyłanie sygnału z Ogromne dystanse z Duże ilości transmitowanych danych z Brak interferencji elektromagnetycznych z Odpowiednie do trudnych warunków z Elektryczna izolacja nadawcy/odbiorcy z Napięcie 0÷10V z Napięcie 0÷5V z Napięcie 1÷5V z Prąd 0÷20mA z Prąd 4÷20mA z Napięcie ±5V z Napięcie ±10V z Prąd ±20mA Pętla prądowa Przykład - Przetwornik ciśnienia różnicowego DP-10 Typowe sygnały Termometry rezystancyjne (resistance temperature detectors RTD) z Wejścia napięciowe: 0~150mV, 0~500mV, 0~1V, 0~5V, 0~10V, 0~15V ±150mV, ±500mV, ±1V, ±5V, ±10V,±15V z Wejścia prądowe: ±20mA, 4÷20mA z Wyjścia napięciowe: ±10V i prądowe: 0÷20mA, 4÷20mA z Wejście termopar: J,K,T,E,R,S,B z Wejście czujników: Pt, Ni i termistorowe (2, 3 lub 4 przewodowe) z Wejścia i wyjścia cyfrowe, wyjścia przekaźnikowe z Wejścia licznikowe z Czujniki cyfrowe: RS232 i 1-Wire z przyrząd pomiarowy służący do pomiaru temperatury wykorzystujący zmianę oporu towarzyszącą zmianom temperatury z Oporność elektryczna metali w pewnym zakresie rośnie liniowo wraz ze wzrostem temperatury z Stosowane są oporniki platynowe i niklowe ze względu na wysoką temperaturę topnienia i odporność na korozję z Pt100 – opornik platynowy o wartości pomiarowej 100 Ω w 0°C z Pt500 – jw. 500 Ω w 0°C z Pt1000 – jw. 1000 Ω w 0 °C z Ni100 - opornik niklowy o wartości pomiarowej 100 Ω w 0 °C 4 Modbus przemysłowy protokół wymiany danych Modbus – przykład realizacji z Opublikowany przez f-mę Modicon w 1979 z Realizowany w połączeniu z RS232, RS485 lub TCP/IP z Sygnalizacja błędów / zabezpieczanie przesyłanych komunikatów przed błędami z Potwierdzanie wykonywania rozkazów z Pomyślany do komunikacji z PLC (programmable logic controllers) Modbus – ramka danych Protokół typu: zapytanie – odpowiedź (transakcja) Transakcja nieudana 5 [ Pobierz całość w formacie PDF ] |