2.4 Сетевое оборудование, изученное в ходе практики.
2.4.1 Сетевой коммутаторMACH1000
- Описание устройствa:
MACH1000 – коммутатор для электроподстанций с возможностью широкого выбора конфигурации портов.MACH1000 специально разработан для нужд промышленной автоматизации в сфере дистрибьюции электроэнергии. Все коммутаторыMACH1000 имеют безвентиляторное охлаждение и соответствуют стандартамNEMATS-2 иIEC61850-3.
Технология резервирования HIPER-Ringпозволяет быстро производить реконфигурацию, а также упрощает конфигурирование резервирования, используя всего одно дополнительное соединение. Диагностические светодиоды, дисплей рабочих параметров и поле для отображенияIPадреса позволяет быстро получать общее представление о работе коммутатора.
MACH1000 легко управляться черезWebбраузер, черезTelnet, с помощью специального программного обеспечения (такого какHiVision) или локально (V.24 интерфейс), позволяет создавать коммутируемыеindustrialETHERNETсети соответствующие стандартамIEEE802.3 и 802.3uиспользуя медные провода и оптические волокна в линейных и кольцевых топологиях. Имеется возмлжность подсоединять конечное оборудование и другие элементы инфраструктуры по витой паре, многомодовому оптическому волокну и одномодовому оптическому волокну. Порты под витую пару имеют авто кроссирование, автоопределение скорости и автоопределение полярности.
- Функции устройства:
1.Функции резервирования
(Rapid Spanning Tree, Redundant Ring Structure, HIPER-Ring, Redundant Coupling, Link Aggregation, Redundant Power Supply)
2.Защита от несанкционированного доступа
3.Синхронизация системного времени в сети
4.Контроль загруженности сети
5.Диагностика функций
6.Диагностика (самотестирование)
7.Перезагрузка
8.Приоритезация
9.Виртуальные сети VLAN
10.Распознование топологии
11.Webинтерфейс
12.Интерфейс командной строки - CLI
13.802.1xаутентификация портов
14.Часы реального времени (ProfessionalПО
- Варианты исполнения устройства
Устройства отличаются относительно набора программной функциональности, количества интерфейсов, и типа интерфейсов, соединяемых сегментов.
MAR1020-…,MAR1022-…,MAR1120-…,MAR1122-… -FastEthernetварианты коммутаторов – коммутатор не имеет гигабитных портов, до 24 портов 10/100Mbps.
MAR1120-… иMAR1122-… имеют по одному дополнительномуFEпорту на передней панели для диагностики (сервисный порт).
MAR1022-… коммутаторы имеют до 4PoEпортов согласно стандартуIEEE802.3af.
MAR1120-… коммутаторы с расположением портов на задней панели коммутатора.
MAR1122-… коммутаторы имеют до 4PoEпортов согласно стандартуIEEE802.3af, порты на задней панели
MAR1030-…,MAR1032-…,MAR1130-…,MAR1132-… коммутаторы с 2 или 4 гигабитными портами (10/100/1000Mbps), 24 портаFastEthernet(10/100Mbps).На моделях с двумя гигабитными портами, гигабитные порты представлены комбо-портамиSFP/RJ45. На моделях с 4 гигабитными портами, порты могут быть представлены: 4xSFPили 4xRJ45 или 2xSFP+2xRJ45.
MAR1130-… иMAR1132-… имеют по одному дополнительномуFEпорту на передней панели для диагностики (сервисный порт).
MAR1032-… коммутаторы имеют до 4PoEпортов согласно стандартуIEEE802.3af.
MAR1130-… коммутаторы с расположением портов на задней панели коммутатора.
MAR1132-… коммутаторы имеют до 4PoEпортов согласно стандартуIEEE802.3af, порты на задней панели
- Установка и запуск
При поставке устройство готово к работе, для установки необходимо:
1.Распаковать и проверить устройство
2.Подсоединить терминальный блок к проводам подачи питания и проводам сигнального контакта* (*если необходим)
3.Смонтировать устройство в 19” стойку
4.Подсоединить терминальный блок к коммутатору, произойдет загрузка
5.Подсоединить линии передачи данных
Коммутатор подключается только к источнику питания с величиной питающего напряжения, указанной на лицевой панели устройства.
Устройство предназначено для работы с безопасно малым напряжением. Поэтому к питающим и индикаторным контактам можно подключать только PELV- и в некоторых случаяхSELV-напряжения, соответствующиеIEC/EN60950.
В том случае, когда устройство работает от внешнего источника питания используются только источники питания, соответствующие стандартам IEC950/EN60950/VDE0805.
Первой подсоединяется проводку заземления, затем все оставшиеся соединения. При разборке наоборот, проводку заземления отсоединяется последней.
Заземление экранированного кабеля витой пары осуществляется подключением экранирующей оплетки к клемме «земля» на лицевой панели устройства.
Коммутатор изготавливается в соответствии спецификациям стандартов: ISO/IEC8802-З и 100BASE-TX/-1000BASE-T,ISO/IEC8802-3 100BASE-FXиISO/IEC8802-3 1000BASE-SX/LX.Пример конфигурированияMACH1000 с двумя гигабитными портамиПриложение№6.
2.4.2 Мультиплексор STC-2ХХ
Мультиплексор STC-2ХХ предназначен для управляемой передачи данных от нескольких источников информации в один выходной канал.
- Конструкция мультиплексора
Мультиплексор STC-2ХХ выполнен в корпусе, предназначенном для монтажа в стандартном шкафу 19”.
Устройство имеет выведенные разъемы питания, разъемы передачи данных типа ST или Versatile Link фирмы HP (для передачи данных по оптоволокну), а также разъемы RS-232 и RS-485.
Количество каналов передачи данных и тип интерфейса определяются на основании схемы выбора изделия. Настройка каналов передачи данных осуществляется при помощи программы конфигурирования.
Мультиплексор оснащен блоком питания 230-220 В AC/DC, обеспечивающим напряжение, необходимое для нормальной работы мультиплексора.
На лицевой панели мультиплексора размещен LCD дисплей с клавиатурой.
Дисплей LCD показывает основную информацию о работе устройства, присоединенных каналах передачи данных, состояние передачи данных и т.п. Клавиатура предоставляет доступ к основным функциям мультиплексора.
Параметры работы устройства отображаются при помощи светодиодов LED, расположенных на лицевой панели.
Мигание светодиода «Тест» с частотой 1 Гц свидетельствует о правильной работе устройства, а мигание светодиода «Ошибка» оповещает о сбоях в работе.
Многосторонняя гальваническая изоляция гарантирует надежность работы, защиту от перенапряжений, нечувствительность мультиплексора к помехам на питающей линии.
Упрощенная схема мультиплексора STC-2ХХ показа на рисунке 1.
Внешний вид и габаритные размеры устройства показаны на рисунках 2,3.
Рисунок 1.Схема мультиплексора STC-2ХХ.
Рисунок 2. Внешний вид и габаритные размеры мультиплексора STC-221.
Рисунок 3. Внешний вид и габаритные размеры мультиплексора STC-231.
- Схема выбора и обозначение мультиплексора :
Рисунок 4. Схемы выбора мультиплексора STC-2ХХ.
Примечание: вид встроенного модема определяется в результате добавления к обозначению мультиплексора соответствующего обозначения:
STC-2ХХ- без встроенного модема (без расширения);
STC-2ХХ-M - модем PSTN;
STC-2ХХ-G - модем GSM.
- Основные технические характеристики
Основные технические характеристики представлены в таблице 1.
Таблица 1.
|
Напряжение питания (основное) |
220 В AC/DC |
|
Потребление тока |
60 мA |
|
Каналы на основе стеклянного многомодового оптоволокна (62,5/125 мкм) | |
|
передача данных |
FULL DUPLEX |
|
тип разъемов |
ST (опционально SMA) |
|
дальность передачи данных |
не менее 2000 м |
|
скорость |
300-38400 бит/с |
|
биты данных |
5-8 |
|
стоп-бит |
1-2 |
|
битовое отрицание |
|
|
мощность передатчика |
PT=(-19 … -14) дБм |
|
чувствительность приемника |
PR=(-40 … -25) дБм |
|
Каналы на основе полимерного многомодового оптоволокна (POF 1мм) | |
|
передача данных |
FULL DUPLEX |
|
тип разъемов |
Versatile Link Family (HP) |
|
дальность передачи данных |
не менее 50 м (до 100 м для кабеля с улучшенными свойствами) |
|
скорость |
300-38400 бит/с |
|
биты данных |
5-8 |
|
стоп-бит |
1-2 |
|
битовое отрицание |
|
|
мощность передатчика |
PT=(-13,5 … -4,6) дБм |
|
чувствительность приемника |
PR=(-43 … -24) дБм |
|
Каналы на основе интерфейса RS-485 | |
|
передача данных |
FULLDUPLEX/HALFDUPLEX |
|
тип разъемов |
734-265 (WAGO) |
|
дальность передачи данных |
до 1200 м |
|
интерфейс |
RS-485 либо RS-422 |
|
скорость |
300-38400 бит/с |
|
биты данных |
5-8 |
|
стоп-бит |
1-2 |
|
битовое отрицание |
опция |
|
управление направлением передачи |
требуется при передаче HALF DUPLEX |
|
Каналы на основе интерфейса RS-232 | |
|
передача данных |
FULLDUPLEX |
|
тип разъема |
734-265 (WAGO) |
|
дальность передачи данных |
по стандарту RS-232C |
|
интерфейс |
RS-232 |
|
скорость |
300-38400 бит/с |
|
биты данных |
5-8 |
|
стоп-бит |
1-2 |
|
битовое отрицание |
опция |
|
Каналы на основе одномодового оптоволокна (9/125 мкм) | |
|
передача данных |
FULL DUPLEX |
|
тип разъемов |
ST |
|
дальность передачи данных |
не менее 15 000 м |
|
скорость |
300-38400 бит/с |
|
биты данных |
5-8 |
|
стоп-бит |
1-2 |
|
битовое отрицание |
|
|
мощность передатчика |
PT=(-23 … -17) дБм |
|
чувствительность приемника |
PR= -17 дБм (максимально) |
|
Сервисный канал | |
|
протокол |
текстовый терминал VT-100 |
|
физический уровень |
изолированный интерфейс RS-232 |
|
диапазон передачи данных |
по стандарту RS-232C |
|
скорость передачи данных |
38400 б/с |
|
формат передачи данных |
асинхронный, 8 бит данных, без четности, 1 стоп-бит |
|
гальваническая изоляция |
между выходами RS-232, и сигнальными входами и питанием не менее 4,5 кВ для 1 мин |
- Конфигурационные опции
Дисплей и клавиатура позволяют настроить только основные параметры работы устройства. Остальные опции доступны при работе со специальным программным обеспечением.
Устройство осуществляет битовое отрицание данных. Это позволяет реализовать соединение с устройствами, передающими данные в отрицательной логике.
Буферизация кадров передачи данных применяется в случае, если модемная передача данных осуществляется с иной скоростью, чем передача данных по каналам связи с периферийными устройствами. Буферизация позволяет избежать проблем с ошибочной идентификацией окончания кадра передачи данных (сообщение об ошибке передачи).
Каждый канал может конфигурироваться таким образом, чтобы передача данных происходила с буферизацией, либо без нее.
При буферизации передаваемых данных необходимо определить время идентификации окончания кадра. Это время следует указать как параметр в миллисекундах, отдельно для передачи данных со стороны модема и отдельно для передачи данных со стороны периферийных устройств.
Рисунок 5. Схема мультиплексора STC-2ХХ с включенной опцией буферизации данных.
- Программа конфигурирования
Для связи с устройством и настройки параметров его работы и активирования каналов для связи с периферийными устройствами служит программа конфигурирования.
Программное конфигурирование мультиплексора STC-2ХХ осуществляется по протоколу Modbus RTU. Адресом устройства по умолчанию является 1. Мультиплексор и устройства, подключенные к нему, находятся в одной и той же сети MODBUS. В связи с этим, адрес мультиплексора не может совпадать с адресом подключенного устройства. В случае, если адрес мультиплексора совпадает с адресом какого-либо из подключенных устройств, конфигурирование и правильная работа мультиплексора невозможны. Адрес мультиплексора можно изменить, пользуясь дисплеем и клавиатурой, либо при помощи программы конфигурирования.
- Структура меню терминала LCD
На дисплее в верхней строке состояния находится информация об активных каналах передачи данных, а в нижней – о состоянии модемной связи либо (после установления соединения) о количестве полученных и отправленных байтов.
Главное меню
адрес Modbus – позволяет изменить адрес Modbus устройства;
сервисный разъем – позволяет определить режим работы сервисного разъема;
информация – основная информация об устройстве.
сервис – сервисная информация:
ошибки – коды ошибок устройства (HEX),
Reset – перезагрузка устройства.
Коды ошибок
Код ошибки можно получить через протокол Modbus или на дисплее LCD.
Значение отдельных битов:
0x01 – ошибка распределения памяти;
0x02 – ошибка CRC памяти EEPROM. Восстановлены настройки по умолчанию;
0x04 – ошибка доступа;
0x08 – ошибка связи с модемом;
0x10 – ошибка магистрали I2C;
0x20 – питание модема ниже нормы;
0x40 – ошибка соединения с сетью GSM;
0x80 – введен неверный PIN.
Мультиплексор STC автоматически переходит в сервисный режим после обнаружения активного сигнала DTR. Режим активируется в случае подключения к сервисному разъему кабеля RS-232 (3- жильного).
В модемном режиме конфигурационный разъем соединен непосредственно с модемом (без участия микроконтроллера), позволяет проверить правильность работы мультиплексора и откорректировать его настройки
основной.
В режиме «основной» конфигурационный разъем моделирует модемное соединение. При помощи программы конфигурирования можно активировать соответствующие каналы и провести тест соединения без использования модема.
- Описание разъемов Мультиплексора:
1.Сервисный разъем RS-232
Таблица 2. Сервисный разъем RS-232.
|
№ контакта |
Описание сигнала |
№ контакта |
Описание сигнала |
№ контакта |
Описание сигнала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.Оптоволоконные разъемы передачи данных
Разъемы типа ST (SMA) для многомодового/одномодового стеклянного оптоволокна.
Разъемы типа V (Versatile Link Family) фирмы Hewlett Packard – для многомодового полимерного оптоволокна.
Таблица 3. Разъем оптоволоконной передачи данных.
|
разъем |
назначение |
|
|
|
|
3.Разъемы передачи данных RS-485
Тип разъема: 734-265
Таблица 4. Разъем передачи данных RS-485.
|
№ контакта |
Описание сигнала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 5. Разъем RS-485.
4.Разъемы передачи данных RS-232
Тип разъема: DSub 9
Таблица 5. Разъем передачи данных RS-232.
|
№ контакта |
Описание сигнала |
№ контакта |
Описание сигнала |
№ контакта |
Описание сигнала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.Разъем питания
Тип разъема: модульный
Таблица 6. Разъем питания
|
разъем |
назначение |
|
|
|
|
|
|
Заключение:
За время прохождения производственной практики мною была изучена технология сборки шкафов НКУ(низковольтные комплектные устройства). Теоритические и практические знания полученные, в университете позволили в короткие сроки освоить процесс сборки шкафов НКУ в соответствии с конструкторской документацией, а также процесс проведения испытаний. Задачи поставленные на производственную стажировку выполнены в полном объеме.
Список литературы:
ГОСТ Р 51321.1-2000 (МЭК 60439-1-92) Устройства комплектные низковольтные распределения и управления.
Журнал- информационное обозрение «Автоматизация и производство».
Шкаф НКУ. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТУ 3433-100-60440840-2011(МРАП.656000.100ТУ)
Шкаф НКУ. Программа и методика испытаний. МРАП.656000.100ПМ
Комплект документов. Карты технологических процессов изготовления изделий. МРАП.423800.910
Межотраслевые правила по охране труда(правила безопасности) при эксплуатации электроустановок .ПОТ Р М-016-2001
Инструкции по охране труда в ООО «НПП Микроника».
Правила внутреннего трудового распорядка ООО «НПП Микроника».
Приложение №1