О проекте

О нашем проекте...

Подробнее..

Авторизация



Вход
Регистрация

6. Ограничения и сопряжение с промышленными и глобальными сетями

Ограничения и сопряжение с промышленными и глобальными сетями

 

Объективный сравнительный анализ возможностей различных популярных последовательных интерфейсов, таких, как 1‑Wire, SPI, I2C, USB и др., в отношении физического размера сети, драйверов сети, обеспечения электропитанием, скорости обмена, инвентаризации абонентов, выбора функций и т.д. доказывает, предпочтительность и конкурентоспособность 1‑Wire‑интерфейса, особенно для разработчика, решающего вопрос о рациональном и эффективном сопряжении микроконтроллера и периферийного оборудования при конструировании низкопотребляющих автономных систем. Поэтому применение 1‑Wire‑интерфейса, прежде всего, при организации сети распределённых устройств в полевых условиях является на сегодняшний день наиболее оптимальным решением с точки зрения надёжности, минимизации энергопотребления, обеспечения максимальной протяженности кабеля магистрали, минимальности используемых аппаратных средств, эффективности адресуемости абонентов, общей дешевизны решения и т.д.

Однако, безусловно, 1‑Wire‑сети имеют свою, строго определенную нишу для применения при построении систем автоматизации. Бессмысленно всерьёз использовать их для передачи больших массивов информации, при построении, к примеру, систем видеонаблюдения или скоростного обмена, связанных с обслуживанием быстрых процессов, или же сравнивать возможности 1‑Wire‑сетей с такими мощными сетевыми промышленными интерфейсами, как ProfiBus, FeldBus, LonWorks, Industrial Internet и т.д. Применение 1‑Wire‑технологии, особенно при автоматизации широко рассредоточенного технологического оборудования, высоком уровне помех и жёстких требованиях к надёжности (когда важным является каждое показание и каждое управляющее действие, а программное обеспечение не может фильтровать случайные сбои), безусловно, НЕ ОПРАВДАНО. Надёжность 1‑Wire‑интерфейса априори намного хуже промышленных сетевых интерфейсов RS485 и CAN, которые имеют специальные аппаратные методы подавления помех и исключения ошибок.

Можно даже сформулировать основные на сегодняшний день ограничения для применения систем, построенных на базе 1‑Wire‑сетей в области автоматизации:

  • необходимость непрерывной временной синхронизации или синхронной работы отдельных устройств в сети (эта проблема может быть решена вводом в структуру магистрали 1‑Wire‑сети дополнительной шины для передачи сигнала общей синхронизации),
  • низкая скорость обмена информацией и, как следствие, невозможность высокой динамики при обслуживании быстрых процессов в режиме реального времени (если контролируемый быстрый процесс является относительно непродолжительным, локальный микроконтроллер в составе 1‑Wire‑сети может обслужить его, сохранив результирующие данные в буферной памяти, а затем уже осуществить их передачу непосредственно к мастеру),
  • невысокая помехозащищенность (может быть значительно улучшена при тщательной прокладке магистрали, её экранировке, гальваническом разделении абонентов, программной фильтрации ошибок и снижении скорости обмена),
  • сложность в реализации мультимастерного режима работы сети (специализированный ветвитель 1‑Wire‑сетей DS2409 или его схемотехническая замена разрешают проблему конфликтов между несколькими ведущими в составе одной 1‑Wire‑сети).

Как видно из замечаний, приведённых в скобках, даже очевидные для 1‑Wire‑сетей, трудности не являются непреодолимыми. Более того, существуют подходы, позволяющие органично интегрировать медленные территориально рассредоточенные 1‑Wire‑структуры в состав таких производительных сетей как CAN или Industrial Internet. Это достижимо благодаря применению специальных аппаратно‑программных решений, реализуемых на базе современных микроконтроллеров, оснащённых встроенными узлами обслуживания 1‑Wire‑сети. Одно из таких эффективных решений ‑ использование технологии TINI.

TINI – это электронная микросистема, основой которой является центральный процессор, реализованный на высокопроизводительном сетевом микроконтроллере DS80С400, объединяющем ресурсы целого ряда наиболее распространённых сетевых интерфейсов, как‑то: RS232, 1‑Wire, CAN 2.0B, Ethernet, не говоря о возможности использования параллельной шестнадцатиразрядной синхронной магистрали, а также автономных узлов для организации стандартных локальных последовательных интерфейсов I2C и SPI. Кроме того, плата TINI400 содержит 1 Мбайт программной Flash‑памяти, 1 Мбайт статического ОЗУ, узел часов реального времени, литиевую батарею и электронную идентификационную метку. Работает TINI400 под управлением мощной операционной среды, включающей поддержку TCP/IP и виртуальной машины Java, которая тщательно отработана и испытана еще на моделях плат TINI предыдущих поколений. Технология программной поддержки платформы TINI на протяжении нескольких лет развивалась специалистами Maxim Integrated совместно с сотрудниками компании Sun Microsystems, являясь при этом полностью открытым проектом. Это значительно облегчает построение на базе устройств TINI локальных 1‑Wire‑сетей удалённого контроля и управления, объединяющих достоинства быстрых и производительных, но дорогих сетей, и медленных, но дешёвых и оптимальных для множества реальных приложений интерфейсов. Более того, на сегодня в мире сложилось целое направление автоматизации, основанное на применении TINI‑технологи, которое поддерживается такими мощными производителями, как SYSTRONIX, SNAP, EMAC.

Помимо технологии TINI существуют и иные варианты сопряжения 1‑Wire‑сетей с Ethernet. Например, недорогие модули OW‑SERVER и TC‑SERVER от Embedded Data Systems, которые позволяют легко реализовывать самые разнообразные 1‑Wire‑решения по организации дистанционного управления и мониторинга через Интернет. Кроме того, Embedded Data Systems также предлагает устройство, HA7NET, специально предназначенное для упрощения интегрирования территориально удалённых 1‑Wire‑систем в сети Ethernet. Благодаря встроенной активной подтяжке HA7NET может поддерживать работу трёх независимых 1‑Wire‑ветвей с протяжённостью магистрали до 300 м, состоящих из 100 абонентов каждая. А в Европе популярно похожее решение под маркой Poseidon, которое поставляет чешская компания HW group. Семейство систем Poseidon реализовано на базе технологий 1‑Wire и Ethernet. Используя любую из модификаций многофункционального контроллера Poseidon, а также различные оснащённые 1‑Wire‑интерфейсом датчики, преобразователи и хабы, изготавливаемые HW group, пользователь может легко самостоятельно организовать систему полномасштабного мониторинга температуры, влажности, напряжения и тока.

В заключении необходимо еще раз отметить безусловную эффективность и рациональность использования технологии 1‑Wire при построении систем автоматизации контроля и управления для разнообразного рассредоточенного оборудования, когда не требуется высокая скорость при обслуживании, но необходима существенная гибкость, экономичность расхода энергии и наращиваемость при не высоких затратах на реализацию.

 

 

 

Материал данной статьи взят с сайта:

http://www.elin.ru

: Режим питания дня. Лучший режим здорового питания. Рацион и режим питания. Диета меню на неделю. Хорошая диета на неделю для похудения. Диета на неделю отзывы. Уход за ребенком до года. Хороший присмотр и уход за детьми. Декрет по уходу за ребенком.
Самое быстрое похудение. Лучшая диета для похудения быстро. Быстрое похудение в домашних условиях. Идеальное женское тело. Самое красивое женское тело фото. Идеальные пропорции женского тела. Фитнес для дома для похудения. Лучшие фитнес уроки для похудения. Фитнес программа для похудения. Натуральная шведская косметика. Где натуральная косметика купить. Натуральная косметика оптом. Лечение артроза суставов. Все болезни суставов лечение. Лечение суставов отзывы.