بداية الألفي هو التطور السريع لشبكات
الاتصالات . يحتاج المثبتون ، الذين أمضوا طوال اليوم على الأسطح ، وهم يضعون الكبل إلى المشترك النهائي ، إلى أجهزة عاجلة للتحقق مما إذا كان الكبل يطابق المنفذ المتصل. كما كانت مشكلة "تجميد" المعدات حادة. كان على المثبتات التنقل بشكل مستمر بين عقد الاتصال وإعادة تشغيلها يدويًا. لذا نشأت فكرة تطوير أول
SNR-ERD .
ونتيجة لذلك ، توصل متخصصون من "NAG" إلى فكرة إنشاء جهاز يمكن توصيله بكبل وتنفيذ الأمر ping على منفذ معين. بعد ذلك بقليل ، تم تجهيز الجهاز بوظيفة إعادة التشغيل عن بعد للجهاز. لذلك كان هناك SNR-ERD-WEB ، الذي أصبح مساعدًا عالميًا للتثبيت ومسؤولي الشبكات.
أول pingovalkaكان النموذج الأول وحدة تحكم دقيقة ذات ثمانية بتات مع 8 كيلو بايت من ذاكرة الفلاش و 500 بايت من ذاكرة الوصول العشوائي. تم التحكم في الجهاز عبر واجهة الويب. يمكن للجهاز العمل مع مستشعرات درجة الحرارة ومعدات إعادة التشغيل وأجهزة استشعار فتح باب التحكم.
وجد الجهاز جمهوره بسرعة كافية. تم تطوير وتحسين الجهاز بانتظام. علاوة على ذلك ، جاءت معظم التوصيات من مشتري ERD الذين استخدموا الجهاز في الميدان والذين فهموا التحسينات التي يحتاجها. بالفعل في التعديل التالي ، تلقى الجهاز بروتوكول SNMP ، تحديث البرامج الثابتة عن بعد ، وظيفة الترموستات ، مستشعر الطور.
أدى الطلب الكبير على الجهاز إلى تطوير عدد من الأجهزة التي كانت وظائفها تتوسع باستمرار. كانت الخطوة التالية في هذه السلسلة هي
SNR-ERD-2 ، التي لا تزال في وضع كأداة ميزانية لرصد معلمات
مركز البيانات ، وهناك حاجة كبيرة إلى تعديلاتها.
كان هناك طلب جيد للغاية على أداة مدمجة غير مكلفة مع وظائف متنامية ، مما أدى إلى تطوير سلسلة من الأجهزة بمؤشر مشترك SNR-ERD-2. لا تزال هذه الأجهزة في وضع كأداة للميزانية للتحكم في المعلمات المادية الأساسية في
مركز البيانات المصغرة .
يستخدم مشغلو الاتصالات ERD-2 على نطاق واسع لمراقبة درجة الحرارة في مراكز البيانات (DPCs). على سبيل المثال ، قامت مجموعة Mail.Ru بتثبيت أكثر من 800 ERD-2s.
فيما يلي مراجعة لسيرجي كوباسوف ، نائب المدير الفني لمجموعة Mail.Ru:
"نستخدم ERD-2 لمراقبة درجة الحرارة في مركزي البيانات" M100 "(مجموعة Mail.Ru) و" ICVA "(فكونتاكتي). عند اختيار حل بالنسبة لنا ، كان من المهم:
السعر - في حالة ERD ، تعد تكلفة جهاز استشعار درجة الحرارة (بالاشتراك مع وحدة التحكم) واحدة من أدنى الأسعار ؛
الأجهزة الطرفية - بالنسبة لـ ERD ، يكفي وجود أي مفتاح L2 ، ولا توجد حاجة لشراء أي وحدات تحكم إضافية للتجميعات ؛
سرعة التنفيذ - يتم وصف واجهة برمجة تطبيقات المنتج بأكبر قدر ممكن من التفاصيل ؛
وقت التسليم - بغض النظر عن الأحجام التي طلبناها ، تم تنفيذ الشحنة "في اليوم التالي" أو في وقت مقبول لنا ؛
مرونة الإنتاج - تم إجراء تخصيص صغير في شكل زيادة في طول كبل مستشعر درجة الحرارة على الفور وبدون أسئلة إضافية ؛
موثوقية عالية - طوال فترة العملية أريد أن أشير إلى نسبة منخفضة جدًا من العيوب وغياب شبه كامل للفشل ؛
الدعم - نحصل على إجابات للمشكلات بسرعة كبيرة.
ما هو مفقود:
PoE - يجب عليك سحب القوة ، وهو أمر غير مريح للغاية ؛
أجهزة استشعار الرطوبة - عندئذٍ سنتمكن من إجراء التحكم الكامل في المناخ في ERD ".
لا يمكن أن تمر طلبات العملاء دون أن يلاحظها أحد ، وبعد مرور بعض الوقت طور المتخصصون في "NAG" جهازًا من السلسلة الثالثة. بالإضافة إلى الوظائف المعروفة بالفعل ، أضافوا في ERD-3:
- واجهات نقل البيانات التسلسلية RS-232 و RS-485 ؛
- مستشعر الطور الإضافي ؛
- منفذ خارجي لتوصيل ما يصل إلى خمسة أجهزة استشعار بسلك واحد (SNR-DTS-2) ؛
- القدرة على تثبيت وحدة GSM / GPRS لتنفيذ قناة بيانات لاسلكية ، وكذلك إرسال إشعارات الرسائل القصيرة ؛
- بو السلبي مع الجهد الكهربائي 5V.
لقد تغير تصميم الجهاز أيضًا. تم وضع الجهاز في علبة معدنية مريحة وتم تركيبه على سكة DIN.
ERD-3s عبارة عن أجهزة 3 في 1: محول واجهة Ethernet / RS232 أو Ethernet / RS485 ، ووحدة تحكم UPS (مصدر طاقة غير منقطع) مع دعم بروتوكول MegaTec ، وجهاز لمراقبة حالة المستشعرات ودرجة الحرارة المتوسطة والجهد.
بالمناسبة ، في الآونة الأخيرة ، بدأ تصنيع ERD-2 أيضًا في علبة معدنية ، والتي كانت استجابة لطلبات الشركات المتكاملة التي كانت مستعدة لبناء حلولها على أساس ERD ، لكن مظهر الجهاز لم يلبي تمامًا احتياجاتها. لذلك ، يمكن الآن شراء ERD-2 في نسختين: في الانكماش الحراري أو في حالة معدنية.
متقدم ERD-2لنعد إلى
ERD-3 . بالإضافة إلى الطلب الواسع النطاق من الموفرين ، فإن الجهاز مطلوب من قبل شركات التكامل للأتمتة الصغيرة ونظام ASKUE مثل Ethernet / RS-485 و Ethernet / RS-232 لاستطلاع عدادات الموارد المختلفة. استنادًا إلى أجهزة ERD ، يعمل مجمع البرامج والأجهزة "LOAD" ، الذي كتبنا عنه سابقًا.
تم تحسين ERD-3 من خلال وحدة GSM / GPRS للاستخدام في الحلول حيث كانت GSM / GPRS هي القناة الرئيسية لنقل البيانات. الجهاز يسمى ERD-GSM.
اختبار مقاومة الحرارة ERD-GSM
ومع ذلك ، لم يقف الوقت ساكنًا وأصبح من الواضح أن المتطلبات الحديثة تملي تطويرًا إضافيًا لسلسلة من أجهزة ERD ، ولهذا يلزم موارد حوسبة وأجهزة جديدة.
تم اختيار متحكم 32-bit STM32F407 من ST ووحدة تحكم KSZ8031RNL PHY الحديثة للعمل مع شبكة Ethernet كأساس لمجمع برمجيات الأجهزة الجديد. فيما يتعلق بتغيير النظام الأساسي ، كان مطلوبًا إعادة كتابة البرنامج بالكامل. في الوقت نفسه ، تقرر نقل البرامج الوظيفية تحت سيطرة نظام التشغيل في الوقت الحقيقي RTOS. سمح نظام التشغيل بإطلاق العنان لدورة التحكم وبناء استدعاء للوظائف بناءً على الأولويات المرنة. أيضًا ، تلقى الجهاز إمكانية إمدادات الطاقة ، من خلال جهات الاتصال الخارجية المخصصة ، ووفقًا لمعايير PoE IEEE 802.3af-2003 و IEEE 802.3at-2009 ، وكذلك PoE السلبي من 36 إلى 48 فولت.
تم الانتقال إلى النظام الأساسي الجديد على عدة مراحل. أولاً ، وُلد جهاز مزود بمعدات أساسية ، يُدعى ERD-Pro-mini. تم تجميع الأجهزة الأولى بطريقة مؤقتة في مختبر NAG.
الآن يبدو الجهاز كما يلي:
تم فقدان جميع مزايا
ERD-Pro-mini إلى حد ما على خلفية أوجه القصور التي تم اكتشافها بالفعل أثناء التشغيل. بسبب تفاصيل الحالة ، كان هناك خطأ في تزويد التيار الكهربائي لجهات الاتصال التي لم تكن مخصصة لذلك ، مما أدى بدوره إلى تلف لا يمكن إصلاحه للجهاز.
كانت إحدى المزايا الرئيسية لـ ERD-3 هي إسكانها نفسه ، بالإضافة إلى إمكانية التوسع المعياري ووجود واجهات RS-232 و RS-485 ، ووحدة تحكم ATmega328 8 بت مع ذاكرة فلاش 32 كيلو بايت مقابل 1024 كيلو بايت كانت عنق الزجاجة في STM32F407. إذا طلب مني العميل تنفيذ بعض الوظائف الجديدة ، فكان علي قطع وظيفة أخرى. لذلك ظهرت مهمة الجمع بين أفضل ما في ERD-3 و ERD-Pro-mini.
إن لوحة الدائرة ERD-3 أصغر مرة ونصف تقريبًا من لوحة الدائرة ERD-PRO-mini. لذلك ، كانت كثافة المكونات الإلكترونية أعلى بكثير ، مما يعني متطلبات أعلى لتصنيع الألواح. لم تكن هذه مهمة صعبة ، ولكن مع التطوير المباشر ، اتضح أن الجهاز الجديد يجب أن يحتوي على عدد من الخصائص الإضافية ، بالإضافة إلى تلك الموجودة بالفعل في ERD-3 و ERD-PRO-mini.
على متن الجهاز كان مطلوبًا وضع:
- الحماية ضد انعكاس القطبية ؛
- تصعيد DC / DC محول 12V ، لتشغيل أجهزة الاستشعار الخارجية ؛
- 5V DC / DC Converter متوافق مع معايير PoE ؛
- دارات احتياطية مدعومة من PoE ومن خلال موصل طاقة مخصص ؛
- الدقة DAC (DAC) ، لتنفيذ وظيفة تنظيم PID ؛
- مرحل طاقة قوي ، لتبديل الأحمال بجهد يصل إلى 250 فولت والتيار حتى 10 أمبير ؛
- خمسة منافذ إدخال وإخراج مدمجة ، ما يسمى منافذ DIO (الإدخال / الإخراج الرقمي) ؛
- الصمامات القابلة لإعادة التعيين لحماية منافذ DIO ومنافذ DAC ،
- ذاكرة خارجية إضافية غير متطايرة لتخزين الإعدادات ونتائج القياس.
بالإضافة إلى ذلك ، كان من المفترض أن يوفر الجهاز الجديد متوسط MTBF 75000 ساعة ، بالإضافة إلى تلبية متطلبات الحصانة من التأثيرات الكهرومغناطيسية لمعدات تكنولوجيا المعلومات ، وفقًا لـ GOST CISPR 24-2013.
ونتيجة لذلك ، تم رؤية الضوء من خلال
"وحدة تحكم متعددة الوظائف SNR-ERD-4" أو اختصار ببساطة ببساطة ERD-4.
أثناء تطوير
ERD-4 ، كان من
الضروري تصميم رسم تخطيطي للدائرة ، واختيار المكونات وإنتاج العينات التي خضعت لتجارب مختلفة ، على سبيل المثال ، اختبار لمقاومة التفريغ الكهروستاتيكي للهواء من 8 كيلو فولت.
للامتثال لـ GOST CISPR 24-2013 ، تم إجراء التجارب مع مناعة الجهاز لأنواع مختلفة من التداخل.
ERD-4 اختبار مناعة نانو ثانية
ERD-4 اختبار الاندفاع عالي الطاقة بالميكروثانيةتم اختبار الجهاز في غرف مناخية. تم إجراء قياسات الفولتية والتيارات النهائية. بعد المرور بعشرات العينات التي تم اختبارها مرارًا وتكرارًا ، هذه هي النظرة النهائية للوحة الدوائر المطبوعة.
يجب أيضًا أن نتناول وصف عمل منافذ DIO ومخرجات DAC.
التفاصيل التخطيطية لميناء DIO
تكمن خصوصية تنفيذها في أن كل منفذ يمكن أن يعمل لكل من الإدخال (وضع DI) والإخراج (وضع DO). ويتحقق ذلك من خلال حقيقة أن وحدة التحكم الدقيقة متصلة بكل منفذ باستخدام دبابيس GPIO من خلال دوائر الفصل الخاصة D11 و Q17. زاد هذا الحل من مرونة ERD-4. يمكن للمستخدم الآن تحديد تكوين المنفذ الضروري. على سبيل المثال ، سيكون تكوين "5 مدخلات + مرحلات" مفيدًا في تلك التطبيقات حيث يكون من الضروري ربط عدد كبير من أجهزة الاستشعار بمخرج مرحل (حماية المحيط ، التحكم في تسرب المياه). قد يتضمن التتابع في هذا التكوين صفارة إنذار أو مضخة مياه جوفية. إذا كان المستخدم بحاجة إلى التحكم في عدد كبير من المرحلات أو المقاولين أو المبتدئين ، فيمكنه استخدام تكوين "5 مخرجات + مرحلات". بين هذين النقيضين ، أي تكوينات وسيطة ممكنة: "2 مدخلات + 3 مخرجات" ، "4 مدخلات ومخرج واحد" ، إلخ.
أيضًا ، وللمرة الأولى في سلسلة ERD ، يمكن لمخرجات ERD-4 تبديل الأحمال بجهد إمداد يصل إلى 48V ومع تيار / نبض مقدّر يصل إلى 0.5 / 1A. هذا يسمح لك بتوسيع إمكانيات ربط ERD-4 بشكل كبير مع أجهزة التبديل الخارجية والأحمال. على وجه الخصوص ، يمكن استخدام مرحلات 12 فولت و 24 فولت على نطاق واسع. إذا كان من المفترض أن تستخدم أجهزة تحويل بخمسة فولت ، مثل مقابس SNR-SMART ، فإن مصدر الجهد المدمج يسمح لك بتزويد الأحمال بتيار إجمالي يصل إلى 2 أمبير.
خصيصًا لـ ERD-4 ، تم تطوير وحدتين لاسلكيتين للميزانين. واحد للعمل مع GSM / GPRS ، والآخر لشبكات ISM 868 ميجاهرتز.
تسمح وحدة GSM / GPRS باتصال النسخ الاحتياطي عبر GSM / GPRS والتحكم عبر الرسائل القصيرة. تسمح لك الوحدة النمطية لشبكات ISM 868 بتوصيل أجهزة استشعار لاسلكية مختلفة ، مثل عدادات النبض ، وعدادات الحرارة ، وأجهزة استشعار الطور ، إلخ.
تعد
SNR-ERD الآن مجموعة كاملة من الأجهزة التي يطلبها مشغلو الاتصالات ومتكاملو الأنظمة المؤتمتة ومؤسسات قطاع الإسكان والمجتمعات المحلية والمؤسسات المصرفية وشركات تكنولوجيا المعلومات. يتم استخدام الأجهزة في مراكز الاتصالات ، في مراكز البيانات ، في خزائن مختلفة مزودة بمعدات لأتمتة التحكم البيئي ، والتحكم في المحيط ، وكذلك في حل مهام التحكم عن بعد لأحمال مختلفة.