LINUX.ORG.RU

разработка пром.контроллера

 ,


1

4

добрый день

надеемся на то, что вы своим опытом и знаниями поможете нам.

заказали разработку контроллера (схема/печать/корпус/прототип) контроллер промышленный, будет использоваться в «грязной среде», с помехами, нужна соотв. защита контроллера, схемы, входов.
т.е. мы для себя (для своих целей) - заказали разработку контроллера у «разработчика» и сейчас вместе с «разработчиком» «уточняем нюансы схемотехники

схема и печать разработчиком сделана, сейчас разбираемся „что к чему“.

считаем, что некоторые моменты в схеме надо доработать, переписываемся с разработчиком, правим.

уперлись в входную часть схемы, грозозащиту.

у контроллера есть неск. типов входа:

- датчик „сухой контакт/концевик“ (замыкатели/размыкатели)
- датчик „виганд“ (передача по сет.кабелю/RJ45)
- сетевой интерфейс (передача по сет.кабелю/RJ45)

схема контроллера запитывается от 12В (сетевой DC-DC) через изолированный DC-DC 12-3.3В

т.е. имеется цифровая земля 3.3В / ARM-ядро (чистая) и грязная 12В + все, что „осталось“ до преобразователем DC-DC 12-3В

все датчики развязаны через „оптику“

сетевой интерфейс тоже „как-бы развязан“, чип запитывается от 3.3В, внешняя часть сет.модуля - RJ45 разьем и разделительный трансформатор

ЗК - шина „заземление-корпус“ (сокращение)

сама по себе шина „ЗК“ не предусмотрена разработчиком + корпус был подобран пластиковый.

мы считаем, что эта шина необходима, плюс необходимо так-же на „грязную землю“ поставить разрядники (не только на сигнальные) и сливать имненно на „ЗК“

разработчик считает что сливать помехи можно прямо на грязную землю, в связи с чем разрядник устанавливает только на сигнальные входные цепи, а „земляные“ (идущие в паре с сигнальным) - без разрядника, и использует „грязную землю“ как „ЗК“

на грязной земле у нас
- входные сигнальные линии
- „разделительная“ оптика
- индикаторные светодиоды
- питание реле

но тем не менее, мы считаем, что надо делать „правильно“.

...

пожалуйста, поделитесь вашим мнением на данную ситуацию
если нужны более подробные описания, блок схемы, рисунки - спрашивайте.

спасибо

add

ВНИМАНИЕ - в данном топике мы обсуждаем текущую реализацию, ее плюсы/минусы а так-же ПРАВИЛЬНЫЕ, по вашему мнение, решения/доработки кот. можно сделать (аргументированно, конечно-же), в частности наше предложение сделать/добавить ШИНУ ЗАЗЕМЛЕНИЕ-КОРПУС

так-же приветствуются другие/подобные решения

★★★★

Последнее исправление: sunjob (всего исправлений: 4)

Ответ на: комментарий от Tanger

крутые спецы везде встречаются

sunjob ★★★★
() автор топика

пожалуйста, поделитесь вашим мнением на данную ситуацию

Вы взялись за работу в которой у вас нет опыта и компетенций. В итоге получится говно. Работать по «советам в интернете» - плохой вариант.

У вас два варианта - либо отказаться, либо нанять на работу спеца с опытом.

PPP328 ★★★★★
()

мы считаем, что надо делать «правильно»

Тогда начните с ознакомления с ГОСТ Р 53736-2009, ГОСТ Р 15.301-2016 . Подозреваю, что этап «Разработка ТЗ» в лучшем случае был сделан спустя рукава, а скорее всего - просто упущен за ненадобностью.

aiqu6Ait ★★★★
()
Последнее исправление: aiqu6Ait (всего исправлений: 1)

сама по себе шина «ЗК» не предусмотрена разработчиком + корпус был подобран пластиковый.

мы считаем, что эта шина необходима, плюс необходимо так-же на «грязную землю» поставить разрядники (не только на сигнальные) и сливать имненно на «ЗК»

разработчик считает что сливать помехи можно прямо на грязную землю, в связи с чем разрядник устанавливает только на сигнальные входные цепи, а «земляные» (идущие в паре с сигнальным) - без разрядника, и использует «грязную землю» как «ЗК»

Шина не необходима. То, как сделал разработчик - вполне допустимо для каких-то применений. Ваш контроллер явно будет являться частью какого-то комплекса устройств и сказать однозначно и определенно невозможно без учета условий эксплуатации всего этого комплекса, требований к нему и требований по надежности к контроллеру. Вы гальванически развязали питание, сеть, входы-выходы - этого достаточно для фильтрации помех, и безопасной работы в широком диапазоне воздействий. Делать же отдельную грозозащиту в самом контроллере смысла не так много, вряд ли вам будет важно что контроллер выживет при попадании импульса высокого напряжения с другой стороны развязки - в питание или в сетевой интерфейс. Место для грозозащиты - внешние вводы всего устройства, внешние сигналы контроллера до гальванической развязки. После гальванической развязки - уже менее эффективно.

Из описания же наиболее уязвимыми местами с точки зрения воздействия импульсов высого напряжения кажутся формирователь «грязных» 12 вольт - к его проектированию (или развязке) нужно подойти наиболее тщательно, и возможность высоковольтной помехи общего вида между разными источниками входных сигналов (питание-сетевой интерфейс, питание-датчики и тп). Но это по любому надо решать совместно с владельцами/эксплуатантами основной техники, да и уж коль сами себе ТЗ пишете - оценить риски и подойти с точки зрения разумной достаточности.

vaddd ★☆
()
Ответ на: комментарий от vaddd

т.е. мы для себя (для своих целей) - заказали

и общаемся по поводу «схемы» с разработчиком, кот нам делает контроллер

вряд ли вам будет важно что контроллер выживет при попадании импульса высокого напряжения с другой стороны развязки...

это вы, наверное, загнули?!

Место для грозозащиты - внешние вводы всего устройства, внешние сигналы контроллера до гальванической развязки

таки мы о чем?

sunjob ★★★★
() автор топика
Последнее исправление: sunjob (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от sunjob

и общаемся по поводу «схемы» с разработчиком, кот нам делает контроллер

Он наверное вам мотивировал как-то свое решение? Если вы лучше него знаете как надо - что вам мешало включить свои требования в задание на разработку? Голос разработчика оказался весомее вашего как заказчика? )

Вообще я о том, что подход разработчика, гальваническая развязка - это уже защита. Более-менее приличные гнезда rj-45 - это один-полтора киловольта. По остальным входям - видимо порядки те же. Грозовые перенапряжения - практически всегда помеха общего вида, ситуация, когда по одному из проводов пары сетевого кабеля или по одному из проводов питания импульс пришел,а по другому нет - малореальна, да и перенапряжения нормального вида регулируются внутрисхемно. Что вы выиграете и выиграете ли вообще что-нибудь от дополнительной грозозащиты, обустройства дополнительной земли - решать надо не тут. Мы и близко не представляем условий эксплуатации. Хотите перестраховаться и обвешаться защитой - исключительно ваше дело, тем более что контроллер не для заказчика, а для ваших целей.

vaddd ★☆
()

Еще раз прочитал ОП - разработчик сделал правильно в рамках разработки контроллера. Он установил защиту от дифференциальных помех, защита от синфазных перенапряжений обеспечивается гальванической развязкой. Устанавливать ли разрядники с «грязной земли» - для контроллера уже несущественно, это проблема внешних устройств. Разрядникам место не в контроллере, а на кабельных вводах в помещение, либо в отдельных УЗИП вне контроллера. Их вы и так всегда можете установить.

По крайней мере такая защита контроллера будет работать в диапазоне перенапряжений до полутора-двух киловольт синфазной составляющей. Для большинства промприменений (связи внутри помещения, длины единицы-десятки метров, монтаж соединений выполнен профессионально - короба, экранировка) прямое попадание молнии практически исключено, а индуцированное напряжение очень маловероятно что превысит вышесказанное. Вообще грозозащита слаботочки - вещь творческая, единых стандартов нет, стопроцентной защиты не существует.

vaddd ★☆
()

первая схема - предложенная разработчиком, вторая схема - то, как видим это мы.

PIC

sunjob ★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от sunjob

Оба варианта работоспособны в широких пределах, вообще непонятно о чем спор. Не так просто даже смоделировать ситуацию, при которой проявится эта разница. Куда больше зависит от качества заземления, от номиналов и типов примененных РЭ, от способа прокладки внешних соединений.

vaddd ★☆
()
Ответ на: комментарий от vaddd

да, все «где-то так»... но «сливать» на шину питания, пусть даже «грязного», это слишком (тем-более, если есть возможность «еще на берегу»...)

sunjob ★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от sunjob

Ну просто внесите это в задание, а то впечатление, что это вам разработчик платит деньги чтобы сделать как он хочет ) И не забудьте тогда примерно так же защититься по эзернету - либо с помощью отдельных модулей как здесь

https://www.info-sys.ru/rg5.html

либо с помощью штатной внутренней развязки гнезд.

Хотя все равно шина питания GND_D не сигнальная, не цифровая и даже не контроллерная, а внешняя, да еще и полноценно заземленная. Большинство контроллеров средне-промышленного класса имеет такую организацию заземления. И где у вас кнопка S1, на каком расстоянии, что вы так старательно оформляете ее ввод?

vaddd ★☆
()
Ответ на: комментарий от vaddd

RJ/Ethernet

согласно даташиту от производителя

И где у вас кнопка S1, на каком расстоянии

датчик „сухой контакт/концевик“ (замыкатели/размыкатели) минимум 50 метров

что вы так старательно оформляете ее ввод?

да, в «наброске схемы» только «концевик».

у контроллера есть неск. типов входа (вх.цепи/защита аналогичная):

- датчик „сухой контакт/концевик“ (замыкатели/размыкатели)
- датчик „виганд“ (передача по сет.кабелю/RJ45)
- сетевой интерфейс (передача по сет.кабелю/RJ45)

шина питания GND_D ... да еще и полноценно заземленная

мы склоняемся к решению заземлять отдельную шину

sunjob ★★★★
() автор топика
Последнее исправление: sunjob (всего исправлений: 2)
Ответ на: комментарий от sunjob

минимум 50 метров

Ну не знаю как разработчика, а меня вы убедили )

vaddd ★☆
()

дополнил схему, добавил виганд датчик.

из хотелок/доработок виганд: - добавить так-же заземление - немного загрубить «ток срабатывания»

требования на «носители и длины»

---------------------------------------------------------------------------------------------------
Типы датчиков         | Носитель                   | Длина метр (макс)
---------------------------------------------------------------------------------------------------
RFID датчик           | витая пара                 | 100м
концевики (зам./разм) | обычный провод (телефонка) | 500м
---------------------------------------------------------------------------------------------------

если считаете, что «все и что-то еще» не правильно, пожалуйста, высказывайтесь аргументированно - как по вашему мнению «лучше/должно быть» итд

если нужны еще более дотошные уточнения по схеме, пожалуйста, пишите

PIC2

sunjob ★★★★
() автор топика
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.