企業内の1線、物理層

このシリーズの入門記事はこちらにあります。

問題の声明

そもそも、医療部品の製造に携わる組織に就職しました。 この組織は、血清、ウイルス、溶液などの大量の生物学的材料で動作します...初期のコンポーネントと製造された製品を保存するためには、厳しい温度と湿度の条件に耐える必要があります。さもないと、多くの冷蔵庫、冷凍庫、冷蔵室\倉庫。



温度を制御するには、次のアプローチを使用します。各制御冷蔵庫に温度計が付いています（原則として、通常の中国の家庭用温度計）。 また、2時間ごとに、各ユニットの特別な責任者がバイパスして、このユニットに属する冷蔵庫の現在の温度を特別なジャーナルに書き込みます。 これが勤務時間（夕方、週末）でない場合、このツアーはケースの担当役員によって実行されます。





このアクションの規模を大まかに表すために、私は組織が何であるかを説明します：これらは、約20-25 km離れた地理的に離れた4階と7階の2つの建物と、3番目の建物にさらに2つの賃貸された非隣接階です。 これらの部屋には、それぞれ約200台、100台、30台の冷凍設備があります。



組織のチーフエンジニアは、情報技術と完全自動化の時代には合理的ではないと考え、決定し、全体を何らかの形で自動化するように命じました。 より具体的には、すべてのオブジェクトの現在の温度を何らかの形式で画面に表示し、指定された境界値を超えたときに何らかの方法で信号を送り、さまざまな期間のアーカイブされたデータをアーカイブおよび表示できるようにしました。

設計

いくつかの議論の後、1-Wire microlanバス\プロトコルに基づくダラスセミコンダクタのソリューションを使用することが決定されました。



そのような決定が下されたことに基づいて？

• まず、DS社には注目に値する小型のデジタル熱センサーDS18b20があります。
• 第二に、同じバスには他にも多くのセンサーとデバイス（特に湿度センサー、湿度制御も関連している）があります。これは、さらなる拡張の可能性を意味します。
• 第三に、これはすべての場合に沿って引っ張らなければならない比較的少数のワイヤです。
• 第4に、ネットワークセグメントの直径が最大300メートルであり、その場でネットワーク構成を変更できること。

ステージ1。 身体レベル

このセクションでは、物理SCSの適切な編成、どのような種類のレーキを踏んだか、どのようにそしてなぜ異なる建物で物理学が少し異なることが判明したかについて説明します。



中央のケーブルは、低電圧ライザーに沿って最上階から地下まで伸びており、各階で左翼の端から右翼の反対側の端まで伸びていたため、ケーブルを通して投げられました。 これは共通のバスであり、すべての導体が並列に接続され、将来、さまざまな部屋からの曲がりがこのツリー状のケーブルフレームに接続されました。





カテゴリー5eの4芯ツイストペアケーブルを使用したケーブルとして、RJ-11 \ RJ-12ソケット（標準電話ソケット4 \ 6接点）を冷蔵庫の隣の部屋に設置し、冷蔵庫にセンサーを掛けます（フラット電話の一部です）片側におしゃぶりを、もう一方にはんだ付けされたマイクロサーキットDS18B20を備えたケーブル）。 写真



4つのケーブルコアのうち、グランド、電源、データ、追加の電源コアの3つが使用されます。 4番目の静脈は将来のために留保されました。



そのため、最初の建物（オブジェクトの数が最も多い）で、これらすべてを配置して接続し、各部屋にコンセントを置き、センサーを接続して...

そして、これらすべてが一緒に機能しないことが判明しました。



各フロアは個別に完全に機能しましたが、すべて一緒に機能したわけではありません。 彼らは理解し始めました、それはそれが判明しました：

• 第一に：寄生電力（センサーの外部電源が接続されておらず、2本の導体のみが使用されている場合）では、一度に10〜15個のセンサーしか動作できません。 内部コンデンサを充電するのに十分な電力と時間がないため、ポーリングが遅いという決定を拒否しました。
• 第二に、外部電源がある場合でも、1つのバスで動作できるセンサーは50個までで、オシロスコープでそれを調べました-長く高度に分岐した線のため、正面が崩壊し、反射が生じ、結果が混乱します。

ここで少し戻って、この全体を確認した方法についてお話しする価値があります。

さまざまなアダプターを備えたラップトップを使用しました

adapter1

adapter2

adapter3



アダプターに応じて、ライン上の動作センサーの最大数も変更されました。

アダプタ3が最高であることが証明されました。 （ちなみに、これはDSのPC用の公式アダプターではありませんが、PICコントローラーで収集された国内の偽のリンクです ）



次に、 DS2409チップを使用してフロアごとにネットワークをセグメントに分割することを決定しました。スイッチまたはマルチプレクサとして機能する1線チップでもあり、1つの入力と2つの出力、独自のアドレスを持ち、入力をoutput1に接続するコマンドを理解します出口2で。

次のような結果になりました。



各ブランチは個別のフロアで、屋根裏部屋のそのフロアにあり、サーバーのシリアルポートに接続されたアダプター上で、ブランチを切り替えるコマンドを発行し、各ブランチのすべてのセンサーを順次ポーリングする特別なプログラムが実行されます。



したがって、3つの建物があります。



現在、私たちはこのスキームに従って3つの建物が機能し、尋問を受けています。 ご質問がある場合は、このメモに回答して補足させていただきます。



次の記事で、適用されたプログラムとソフトウェア部分について別々に。 もちろんこれが誰かにとって興味深い場合;）

関連リンク

ダラスセミコンダクター別名マキシム

エリン。 多くの有用な情報

まあ、写真のシーメンスに感謝します:)