SNR-ERD: Dari pingovalka ke garis peralatan

Awal dari dua ribu adalah perkembangan pesat dari jaringan telekomunikasi . Pemasang, yang menghabiskan sepanjang hari di atap, meletakkan kabel ke pelanggan akhir, sangat membutuhkan perangkat untuk memeriksa apakah kabel cocok dengan port yang terhubung. Masalah "pembekuan" peralatan juga akut. Installer harus terus-menerus membuka antara node komunikasi dan reboot secara manual. Maka muncul ide untuk mengembangkan SNR-ERD pertama.

Akibatnya, spesialis dari "NAG" muncul dengan ide membuat perangkat yang dapat dihubungkan ke kabel dan melakukan ping port tertentu. Beberapa saat kemudian, perangkat itu dilengkapi dengan fungsi reboot jarak jauh dari perangkat tersebut. Jadi ada SNR-ERD-WEB, yang telah menjadi asisten universal untuk installer dan administrator jaringan.


Pingovalka pertama

Model pertama adalah mikrokontroler delapan-bit dengan 8 kilobyte memori flash dan 500 byte RAM. Perangkat dikendalikan melalui antarmuka web. Perangkat dapat bekerja dengan sensor suhu, peralatan reboot dan kontrol sensor buka-tutup pintu.

Perangkat menemukan pemirsanya cukup cepat. Pengembangan dan peningkatan perangkat berlangsung secara teratur. Selain itu, sebagian besar rekomendasi berasal dari pembeli ERD yang menggunakan perangkat di lapangan dan yang memahami peningkatan apa yang ia butuhkan. Sudah dalam modifikasi berikutnya, perangkat menerima protokol SNMP, pembaruan firmware jarak jauh, fungsi termostat, sensor fase.

Permintaan besar untuk perangkat memunculkan perkembangan sejumlah perangkat yang fungsinya terus berkembang. Langkah selanjutnya dalam rantai ini adalah SNR-ERD-2 , yang masih diposisikan sebagai alat anggaran untuk memantau parameter pusat data , dan modifikasinya sangat diminati.



Instrumen kompak yang murah dengan fungsionalitas yang sedang tumbuh sangat diminati, yang menghasilkan pengembangan serangkaian perangkat dengan indeks umum SNR-ERD-2. Perangkat ini masih diposisikan sebagai alat anggaran untuk mengontrol parameter fisik dasar di pusat data mini .

ERD-2 banyak digunakan oleh operator telekomunikasi untuk memonitor suhu di pusat data (DPC). Misalnya, Grup Mail.Ru menginstal lebih dari 800 ERD-2s.

Berikut ini ulasan oleh Sergey Kubasov, Deputi Direktur Teknis Grup Mail.Ru:

"Kami menggunakan ERD-2 untuk pemantauan suhu di pusat data" M100 "(Grup Mail.Ru) dan" ICVA "(Vkontakte). Ketika memilih solusi bagi kami, itu penting:
Harga - dalam kasus ERD, biaya satu sensor suhu (dalam hubungannya dengan pengontrol) adalah salah satu yang terendah;
Periferal - untuk ERD, cukup memiliki L2-switch, tidak perlu membeli pengontrol tambahan untuk agregasi;
Kecepatan implementasi - API produk dijelaskan sedetail mungkin;
Waktu pengiriman - terlepas dari volume yang diminta oleh kami, pengiriman dilakukan "hari berikutnya" atau pada waktu yang dapat kami terima;
Fleksibilitas produksi - kustomisasi kecil dalam bentuk peningkatan panjang kabel sensor suhu dilakukan segera dan tanpa pertanyaan tambahan;
Keandalan tinggi - untuk seluruh periode operasi Saya ingin mencatat persentase cacat yang sangat rendah dan hampir tidak ada kegagalan;
Dukungan - kami mendapatkan jawaban untuk masalah dengan sangat cepat.

Apa yang hilang:
PoE - Anda harus menarik daya, yang sangat merepotkan;
Sensor kelembaban - maka kita akan dapat melakukan kontrol iklim penuh di ERD. "

Permintaan pelanggan tidak dapat diabaikan dan setelah beberapa waktu spesialis "NAG" mengembangkan perangkat seri ketiga. Selain fungsi yang sudah diketahui, di ERD-3 mereka menambahkan:

• antarmuka transmisi data serial RS-232 dan RS-485;
• sensor fase tambahan;
• port eksternal untuk menghubungkan hingga lima sensor 1-Kawat (SNR-DTS-2);
• kemampuan untuk menginstal modul GSM / GPRS untuk mengimplementasikan saluran data nirkabel, serta mengirim pemberitahuan SMS;
• PoE pasif dengan tegangan suplai 5V.

Desain perangkat juga telah berubah. Perangkat ditempatkan dalam wadah logam yang nyaman dan dipasang di rel DIN.



ERD-3 adalah perangkat 3-in-1: konverter antarmuka Ethernet / RS232 atau Ethernet / RS485, pengontrol UPS (catu daya tak terputus) dengan dukungan untuk protokol MegaTec, dan perangkat untuk memantau keadaan sensor, suhu dan tegangan sedang.
By the way, baru-baru ini, ERD-2 juga mulai diproduksi dalam kasus logam, yang merupakan respons terhadap permintaan perusahaan integrator yang siap membangun solusi mereka berdasarkan ERD, tetapi penampilan perangkat tidak cukup memenuhi kebutuhan mereka. Karenanya, sekarang ERD-2 dapat dibeli dalam dua versi: dalam heat shrink atau dalam case logam.


Lanjutan ERD-2

Mari kita kembali ke ERD-3 . Selain permintaan luas dari penyedia, perangkat ini diminati oleh integrator untuk otomatisasi kecil dan sistem ASKUE sebagai Ethernet / RS-485 dan Ethernet / RS-232 untuk polling berbagai meter sumber daya. Berdasarkan perangkat ERD, kompleks perangkat lunak dan perangkat keras "LOAD", yang kami tulis sebelumnya, berfungsi.

Selanjutnya ERD-3 ditingkatkan oleh modul GSM / GPRS untuk digunakan dalam solusi di mana GSM / GPRS adalah saluran transmisi data utama. Perangkat ini disebut ERD-GSM.

ERD-GSM uji tahan panas

Namun, waktu tidak berhenti dan menjadi jelas bahwa persyaratan modern menentukan pengembangan lebih lanjut dari serangkaian perangkat ERD, dan untuk komputasi baru ini dan sumber daya perangkat keras diperlukan.

Mikrokontroler STM32F407 32-bit dari ST dan pengontrol-KSZ8031RNL PHY modern untuk bekerja dengan jaringan Ethernet dipilih sebagai dasar untuk kompleks perangkat keras-perangkat lunak yang baru. Sehubungan dengan perubahan platform, itu diperlukan untuk sepenuhnya menulis ulang perangkat lunak. Pada saat yang sama, diputuskan untuk mentransfer perangkat lunak fungsional di bawah kendali sistem operasi real-time RTOS. Sistem operasi diizinkan untuk melepaskan siklus kontrol dan membangun panggilan fungsi berdasarkan prioritas yang fleksibel. Selain itu, perangkat menerima kemungkinan pasokan daya, baik melalui kontak khusus eksternal, dan sesuai dengan standar PoE IEEE 802.3af-2003 dan IEEE 802.3at-2009, serta PoE Pasif dari 36 hingga 48 V.

Transisi ke platform baru dilakukan dalam beberapa tahap. Pertama, perangkat dengan peralatan dasar, yang disebut ERD-Pro-mini, lahir. Perangkat pertama dirakit secara darurat di laboratorium NAG.















Sekarang perangkat terlihat seperti ini:



Semua keuntungan dari ERD-Pro-mini agak hilang dengan latar belakang kekurangan yang ditemukan selama operasi. Karena spesifikasinya, ada pasokan voltase yang keliru ke kontak yang tidak dimaksudkan untuk ini, yang, pada gilirannya, menyebabkan kerusakan perangkat yang ireversibel.

Salah satu keunggulan utama ERD-3 adalah housing-nya sendiri, serta kemungkinan ekspansi modular dan kehadiran antarmuka RS-232 dan RS-485, dan pengontrol ATmega328 8-bit dengan memori flash 32 Kbytes berbanding 1024 Kbytes adalah hambatan di STM32F407. Jika klien meminta saya untuk mengimplementasikan beberapa fungsi baru, maka untuk ini saya harus memotong beberapa yang lain. Maka tugas menggabungkan semua yang terbaik dari ERD-3 dan ERD-Pro-mini muncul.

Papan sirkuit ERD-3 hampir satu setengah kali lebih kecil daripada papan sirkuit ERD-PRO-mini. Oleh karena itu, kepadatan komponen elektronik secara signifikan lebih tinggi, yang berarti persyaratan yang lebih tinggi untuk pembuatan papan. Ini bukan tugas yang sulit, tetapi dengan pengembangan langsung, ternyata perangkat baru harus memiliki sejumlah karakteristik tambahan, selain yang sudah ada di ERD-3 dan ERD-PRO-mini.
Di papan, perangkat harus ditempatkan:

• perlindungan terhadap pembalikan polaritas;
• step-up DC / DC converter 12V, untuk menyalakan sensor eksternal;
• 5V DC / DC Converter kompatibel dengan standar PoE;
• sirkuit cadangan didukung oleh PoE dan melalui konektor daya khusus;
• precision DAC (DAC), untuk implementasi fungsi regulasi PID;
• relai daya yang kuat, untuk mengalihkan beban dengan tegangan hingga 250 V dan arus hingga 10 A;
• lima port input dan output gabungan, yang disebut port DIO (input / output digital);
• sekering yang dapat disetel ulang untuk melindungi port DIO dan port DAC,
• memori eksternal non-volatile tambahan untuk menyimpan pengaturan dan hasil pengukuran.

Selain itu, perangkat baru itu seharusnya memberikan MTBF rata-rata 75.000 jam, serta memenuhi persyaratan kekebalan terhadap pengaruh elektromagnetik untuk peralatan teknologi informasi, menurut GOST CISPR 24-2013.
Akibatnya, cahaya dilihat oleh "Pengontrol Multifungsi SNR-ERD-4" atau hanya disingkat ERD-4.



Selama pengembangan ERD-4, perlu untuk merancang diagram sirkuit, memilih komponen dan menghasilkan sampel yang menjadi sasaran berbagai eksperimen, misalnya, uji ketahanan terhadap pelepasan elektrostatik udara 8 kV.



Untuk mematuhi GOST CISPR 24-2013, percobaan dilakukan dengan kekebalan perangkat terhadap berbagai jenis interferensi.


ERD-4 Nanosecond Immunity Test


ERD-4 High Energy Microsecond Impulse Test

Perangkat diuji di ruang iklim. Pengukuran voltase utama dan arus dilakukan. Setelah melalui lusinan sampel yang diuji berulang kali, ini adalah tampilan akhir dari papan sirkuit cetak.



Kita juga harus memikirkan deskripsi operasi port DIO dan output DAC.


Detail Skema Port DIO


Kekhasan implementasi mereka adalah bahwa setiap port dapat bekerja baik untuk input (mode DI) dan output (mode DO). Ini dicapai oleh fakta bahwa mikrokontroler terhubung ke setiap port dengan dua pin GPIO melalui sirkuit decoupling khusus D11 dan Q17. Solusi ini telah meningkatkan fleksibilitas ERD-4. Pengguna sekarang dapat menentukan konfigurasi port yang diperlukan. Sebagai contoh, konfigurasi "5 input + relay" akan berguna dalam aplikasi tersebut di mana diperlukan untuk menghubungkan sejumlah besar sensor dengan output relai (perlindungan perimeter, kontrol kebocoran air). Relai dalam konfigurasi ini mungkin termasuk sirene atau pompa air tanah. Jika pengguna perlu mengontrol sejumlah besar relay, kontaktor atau pemula, maka ia dapat menggunakan konfigurasi "5 output + relay". Di antara kedua ekstrem ini, konfigurasi menengah apa pun dimungkinkan: “2 input + 3 output”, “4 input dan 1 output”, dll.

Juga, untuk pertama kalinya dalam seri ERD, output ERD-4 dapat mengalihkan beban dengan tegangan suplai hingga 48V dan dengan arus pengenal / pulsa hingga 0,5 / 1A. Ini memungkinkan Anda untuk secara signifikan memperluas kemampuan antarmuka ERD-4 dengan perangkat dan pemindahan eksternal. Secara khusus, relay 12 V dan 24 V yang tersebar luas dapat digunakan. Jika seharusnya menggunakan perangkat switching lima volt, seperti soket SNR-SMART, maka sumber tegangan bawaan memungkinkan Anda untuk memasok beban dengan arus total hingga 2 A.

Khusus untuk ERD-4, dua modul radio mezzanine dikembangkan. Satu untuk bekerja dengan GSM / GPRS, dan yang lainnya untuk jaringan ISM 868 MHz.

Modul GSM / GPRS memungkinkan koneksi cadangan melalui GSM / GPRS dan kontrol melalui SMS. Modul untuk jaringan ISM 868 memungkinkan Anda untuk menghubungkan berbagai sensor nirkabel, seperti penghitung pulsa, meter panas, sensor fase, dll.




Sekarang SNR-ERD adalah seluruh jajaran perangkat yang diminta oleh operator telekomunikasi, integrator sistem otomatis, perusahaan dari sektor perumahan dan komunal, lembaga perbankan dan perusahaan IT. Perangkat tersebut digunakan di pusat komunikasi, di pusat data, di berbagai kabinet dengan peralatan untuk otomatisasi kontrol lingkungan, kontrol perimeter, serta dalam menyelesaikan tugas-tugas telekontrol berbagai beban.