Предпусковой кондиционер

 

Предназначен для управления прогревом и сушкой воздуха в уличных шкафах с электронным оборудованием.

При работе аппаратуры, ее тепловыделения обычно достаточно для предотвращения выпадения росы на поверхностях монтажных плат и компонентах системы. Но, если оборудование обесточено, при включении, возможен электрический пробой по конденсату. Данный прибор (сам находясь в герметически закрытом объеме), с помощью выносного датчика температуры и влажности воздуха, определяет возможность подачи питания на остальные устройства. Если влажность воздуха критически высока, сначала включается печка и работает до тех пор, пока условия не станут приемлемыми. И только после достижения безопасных климатических параметров будет подано питание на остальную аппаратуру.

В ситуации с критически низкой температурой, значение влажности воздуха будет игнорироваться и сушка проводится с учетом оттаивания инея на поверхностях. После достижения пороговой температуры, прибор переходит в штатный режим оценки влажности.

После безопасного старта, устройство отслеживает значения температуры и влажности и управляет отопителем уже без отключения питания приборов.

Поскольку мастер сети так же может находиться в контролируемом пространстве, логика работы прибора не зависит от команд, получаемых с линии связи.

Колодка подключения линии связи

Кроме сигнальных (A, B, gnd), имеет ввод резервного питания микроконтроллера, которое может получать с линии связи (при его наличии там) или от локального источника питания.

Сигнальные входы (AB) имеют защиту от неправильного подключении к линии.

Упраление нагрузкой

Прибор содержит два твердотельных реле, способных обслуживать нагрузки мощностью до одного киловатта (4А на 240В).

Удаленное управление выходами блокируется до достижения приемлемых условий. При включении портов 0 (основное питание) и 1 (печка), команды будут обработаны исходя из их настроек инверсии - основное питание всегда инверсно и его выход будет провален на указанное количество секунд (что позволяет осуществлять сброс по питанию клиентского оборудования).

Порт расширения

Для подключения дополнительных логических датчиков и реле на плате присутствует шестиконтактный разъем. Назначение его выводов:

  1. 0 (общий провод);
  2. +5В питания для датчиков;
  3. принудительный сброс микроконтроллера;
  4. pin/output #4;
  5. pin/output #3;
  6. pin/output #2.

В зависимости от настроек (ниже), дополнительные контакты могут использоваться для тревожной сигнализации или для отдельного управления дополнительными исполнительными механизмами (например, твердотельным реле).

Если пины расширения сконфигурированы в режиме выхода, даже в случае инверсного интерфейса, сигнал на них появляется только при прохождении предстартовой подготовки. Что позволяет расширять функциональность устройства, разделяя нагрузки по группам. Так же, дополнительные выходы позволят контролировать большую суммарную мощность нагрузок.

Датчик температуры и влажности

Базовый вариант исполнения - выносной датчик от уличного термометра.

Прибор контролирует наличие его подключения и, в случае его отсутствия или отключения при работе, сбросит все состояния в изначальные и будет ожидать его подключения.

Отчет о подключении приходит на pin5.

Логические входы

На плате размещены 4 защищенных логических входа для подключения датчиков закрытия дверей и боковых крышек. Их индексы - от 8 до 11. Их состояние не влияет на логику работы системы и их назначение сводится лишь к удаленному мониторингу безопасности. Альтернативно, они могут использоваться для подключения датчиков движения, приближения и им подобным.

Виртуальные логические входы

Упрощенный (не на уровне обработки системой показаний гигрометра) датчик соответствия условий имеет индекс 6. Значение 1 на этом входе соответствует хорошей обстановке.

Вход с индексом 7 сигнализирует о прохождении предстартовой подготовки. Если его значение равно единице, устройство готово принимать команды по управлению портами.

Индикация

Плата имеет три настраиваемых светодиодных индикатора:

Мерцание красного светодиода означает отсутствие подключения аналоговых датчиков. Сообщения об ошибке выводятся вне зависимости от настроек яркости.

Настройки

Любое изменение в настройках прибора требует предварительной передачи ему команды разблокирования памяти. Это служит дополнительным и надежным фильтром для противодействия возможным помехам в канале связи (и без того имеющем 2 уровня контроля целостности пакетов). Вместе с командой передается время в секундах, на которое устройство будет разблокировано. Ограничение по времени гарантирует автоматическое "запирание" настроек по истечению срока действия команды.

Направление выводов

Регистр памяти 0 содержит настройку направления выводов разъема расширения. Младшие 2 бита игнорируются. Остальные соответствуют нумерации пинов/выходов.

Инверсия выводов

Микропрограмма устройства позволяет хранить "нормальное" состояние выходов - инверсный/прямой. Для записи настройки нужно передать 2 байта маски в регистр 1. Биты, соответствующие виртуальным пинам и выходам игнорируются.

Мониторинг состояния выводов

Для уменьшения нагрузки на сети и сервер БД, данные по состоянию контактов могут фильтроваться.

Фильтр представляет собой битовую маску, записываемую в регистр 2. Размер маски - 2 байта. Последовательность соответствует индексам пинов и выходов.

При явном запросе состояния пинов (команда "p"), устройство возвращает все значения, вне зависимости от маски.

Мониторинг среды

Аналогично отчету по контактам, данные среды так же фильтруются на уровне отчета (мониторинг продолжается и предельные значения проверяются и работают). Данные по датчикам могут быть явно запрошены соответствующей командой.

Значения битов, записываемых в регистр 3, имеют следующий порядок:

  1. влажность;
  2. температура;
  3. освещенность.

Порог влажности

Величина влажности, на границе которой происходит переключение состояний, записывается в регистр 4. Двухбайтовое число соответствует не абсолютному значению, а результату работы АЦП. Произведите пересчет в соответствии с физикой датчика.

Температура замерзания

Пороговое значение температуры, ниже которого есть вероятность образования инея на поверхностях отключенных устройств. Регистр памяти - 5. Двухбайтовое число соответствует не абсолютному значению, а результату работы АЦП. Произведите пересчет в соответствии с физикой датчика.

Время оттаивания

Время в секундах, которое должна отработать печка после восстановления электропитания, необходимое для оттаивания инея. Регистр памяти - 6.

Длительность включения печки

Время в секундах, которое должна отработать печка после нормализации условий. Регистр памяти - 7.

Сводная таблица команд

Протокол обмена данными с устройством.

Запросы
команда данные описание
g   Запрос наличия любых изменений в данных.
R   Полная перезагрузка устройства.
r   Сброс портов и состояний.
S   Сброс портов в неактивное состояние (с учетом инверсии).
i   Запрос модели устройства.
p   Запрос состояния всех логических входов/выходов.
o #вывода + 2 байта длительности
или 5х2 байт для всех портов
Изменение состояния вывода (включение) на длительность в секундах. Если длительность больше 65000, постоянное включение (до сброса или следующего изменения).
Порядок следования байт длительности - от старшего.
Порядок следования портов (для управления одним пакетом) - от 0 до 4, без указания номера порта.
t   Запрос значения датчика температуры.
m   Запрос значения датчика относительной влажности.
h   Запрос значения датчика освещенности.
Z длительность Разблокирование памяти устройства для записи. Передаваемый дополнительный байт - количество секунд, в течении которых можно будет записывать настройки. Если длительность равна нулю, запись запрещена.
Запросы, требующие предварительной разблокировки памяти
команда данные описание
I новый адрес Изменение адреса устройства.
l 1 байт маски
или 1 байт маски +
1 байт маски яркости
Настройка индикации.
M #регистра + значение Запись настроек в EEPROM.
0 - направление выводов + 1 байт маски.
1 - инверсия выводов + 2 байта маски.
2 - отчет по состоянию + 2 байта маски.
3 - отчет по среде + 1 байт маски.
4 - максимальная влажность + 2 байта.
5 - минимальная температура + 2 байта.
6 - время оттаивания + 2 байта.
7 - длительность отопления + 2 байта.
Ответы
команда данные описание
A   Подтверждение успешного приема команды.
E   Ошибка в команде.
U   Команда не поддерживается
L   Неправильная длина принятых данных (не соответствует протоколу).
i TERMINATION BOX Ответ названия (типа) устройства.
p 1 байт - количество изменений
[1 байт - номер + 1 байт - состояние]
Состояния изменений в логических входах/выходах. При старте или по запросу - текущее состояние всех контактов.
t 1 байт - количество изменений=1
1 байт - индекс=0
2 байта - значение
Температура воздуха. Старший байт идет первым.
m 1 байт - количество изменений=1
1 байт - индекс=0
2 байта - значение
Относительная влажность воздуха. Старший байт идет первым.
h 1 байт - количество изменений=1
1 байт - индекс=0
2 байта - значение
Освещенность. Старший байт идет первым.
"Виртуальные" сигналы
команда данные описание
u 1 байт адреса Устройство активно (вышло на связь).
N 1 байт адреса Устройство не отвечает (выключено или отсутствует).

Геометрические размеры

Размеры платы: 160х84х24 мм.