Построение адресно-аналоговых систем безопасности на базе контроллера С2000-КДЛ
Контроллер двухпроводной линии связи С2000-КДЛ является одним из главных элементов адресно-аналоговой подсистемы Болид «Орион». Прибор осуществляет постоянный контроль всех подключенных к нему устройств с дальнейшей передачей сигналов по RS-485 на пульт С2000/С2000М.
В адресный шлейф С2000-КДЛ подключается до 127 различных адресных устройств, начиная от охранных и пожарных извещателей и заканчивая счетчиками расхода и релейными модулями. Однако следует учесть, что некоторые приборы занимают не 1, а сразу несколько адресов в системе. Поэтому правильней будет считать не приборы, а занимаемые ними адреса. Это позволит избежать перегрузки шлейфа и некорректной работы самого контроллера.
Кольцевая топология шлейфа прибора значительно повышает надежность системы, поскольку при возникновении короткого замыкания или же обрыве шлейфа, адресная линия просто разделится на 2 части, оставаясь при этом полностью работоспособной. В этом случае все устройства системы (кроме поврежденных) продолжат работу в обычном режиме. Кроме того, возможно создание ответвлений от основной линии с подключением в нее неадресных приборов. Для этого применяются специальные адресные расширители на 1 или несколько устройств.
Для защиты адресного шлейфа и приборов от КЗ, в шлейф устанавливаются разветвительно-изолирующие блоки Бриз и Бриз исп.01. Устройства позволяют отсечь короткозамкнутые участки адресного шлейфа, тем самым блокируя дальнейшее повреждение системы. Также с применением БРИЗ возможно создание шлейфа с топологией «дерево». Прибор ставится в месте ответвления и в случае возникновения КЗ отсекает все ответвление полностью.
Контроллер С2000-КДЛ также оборудован цепью для подключения считывателей, работающих по интерфейсу Touch Memory или Wiegand, с помощью которых можно производить управление входими контроллера.
На основе контролллера С2000-КДЛ также возможна организация систем безопасности для взрывоопасных помещений. В этом случае применяется блок расширения шлейфов сигнализации С2000-БРШС-Ех, который обеспечивает защиту на уровне искробезопасной цепи. Прибор устанавливается вне защищаемого помещения и выполняет контроль 2-х искробезопасных шлейфов с ретрансляцией информации на С2000-КДЛ.
С2000-КДЛ работает исключительно под управлением сетевых контроллеров С2000 и С2000М. Прибор ведет с ними постоянный обмен данными, передает тревожные сообщения пульты и выполняет поступившие с пультов по RS-485 команды. Передача извещений производится с привязкой к дате и времени (внутренние часов с функцией синхронизации).
Поскольку связь контроллера с управляющими пультами и АРМ производится по интерфейсу RS-485, исчезает необходимость установки всего оборудования в одном помещении. Эта особенность позволяет строить распределенные системы, в которых приборы С2000-КДЛ размещаются максимально близко к подконтрольным зонам. При этом управление производится с удаленного диспетчерского или пожарного поста здания. Такие системы позволяют значительно снизить расходы на кабельную продукцию, упростить и ускорить монтаж и обслуживание кабельных линий и оборудования.
ДПЛС предполагает использование соединения между адресными устройствами (АУ) и контроллером «С2000-КДЛ» типа «шина» (см. рис. ниже), когда все АУ соединяются одной парой проводов («ДПЛС+» и «ДПЛС-»). Согласующие резисторы не требуются.
В ДПЛС допускается подключать до 127 устройств с типовым суммарным током потребления 64 мА (максимальный суммарный ток потребления не более 100 мА). Для примера, ток потребления большинства адресных устройств, например, «ДИП-34А» равен 0,5 мА, 127 извещателей будут потреблять 63,5 мА, что меньше граничных 100 мА. Соответственно, к одному «С2000-КДЛ» можно подключить 127 извещателей «ДИП-34А».
При расчёте длины ДПЛС, для обеспечения устойчивой работоспособности АУ, необходимо учитывать следующее:
- разность напряжения на входных контактах АУ и выходного напряжения контроллера не должна превышать 2 В;
- сопротивление линии от контроллера до АУ не должно превышать 200 Ом.
- суммарная ёмкость проводов не должна превышать 0,1 мкФ (100 нФ).
Для примера: ток потребления 127 извещателей «ДИП-34А» равен 63,5 мА, для простоты представим, что все извещатели установлены в конце линии (граничное условие). Падение напряжения в 2 В будет создаваться при сопротивлении ДПЛС равном примерно 30 Ом. Для сечения 0,75 кв. мм, при вышеизложенных условиях, длина ДПЛС составит ≈ 600 м, а для сечения 0,9 кв. мм ≈ 700 м. Реально на объектах нагрузка имеет распределённый характер и падение напряжения 2 В возникнет при больших расстояниях, но при этом сопротивление линии до удалённого АУ не должно превышать 200 Ом.
Ответвления в ДПЛС могут быть, но при этом надо учитывать суммарную ёмкость проводов (не более 0,1 мкФ).
В качестве двухпроводной линии связи желательно использовать витую пару проводов.
Для сохранности обмена между контроллером и АУ при неисправности ДПЛС (короткое замыкание, обрыв) можно использовать блоки разветвительно-изолирующие «БРИЗ», а также организовывать структуру ДПЛС в виде «дерева» или «кольца».
При этом в линию можно включать до 40 изоляторов короткого замыкания «БРИЗ» без дополнительных расчётов.
При подсчёте длины ДПЛС для подтверждения правильности выбранного сечения кабеля и оптимизации затрат можно воспользоваться следующей методикой:
- ДПЛС разбивается на участки, например, от контроллера до АУ1, от АУ1 до АУ2 и так далее вплоть до АУn (n – количество подключённых АУ). Для каждого участка подсчитываются значения сопротивлений R1…Rn.
- Считается падение напряжения U1 на первом участке с сопротивлением R1 с учётом суммарного токопотребления всех подключенных после этого участка – от АУ1 до АУn.
- Далее считается падение напряжения U2 на втором участке с сопротивлением R2 с учётом суммарного токопотребления всех подключённых после этого участка – от АУ2 до АУn.
- Расчёт падения напряжения на участках цепи проводится до последнего АУn.
- В итоге необходимо просуммировать полученные значения напряжений U1…Un, сопротивлений R1…Rn и электрической ёмкости проводов – полученные значения не должны превысить указанные в таблице ниже.
В данной таблице представлены максимальные значения длин ДПЛС при различных параметрах жил кабеля и используемой суммарной нагрузке. Таблица позволяет без дополнительных расчётов использовать кабели с представленными параметрами жил при указанных значениях токопотребления адресных устройств при произвольном распределении АУ по ДПЛС.
Максимальные значения длин ДПЛС, км:
| Параметры жил кабеля - сечение, мм2 / диаметр, мм |
Общее (суммарное) токопотребление АУ, мА | |||
| 16 | 32 | 48 | 64 | |
| 0,2 (0,5) | 0,65 | 0,33 | 0,22 | 0,16 |
| 0,5 (0,8) | 1,625 | 0,82 | 0,55 | 0,4 |
| 0,75 (1) | 1,43* | 1,23 | 0,82 | 0,61 |
| 1 (1,1) | 1,33* | 1,33* | 1,11 | 0,83 |
| 1,5 (1,4) | 1,25* | 1,25* | 1,25* | 1,24 |
| 2,5 (1,8) | 1,18* | 1,18* | 1,18* | 1,18* |
* - значение длины ДПЛС ограничено суммарной электрической ёмкостью кабеля
Для удобства проектирования на размещена «Программа расчёта ДПЛС», которая позволяет подобрать оптимальный кабель для разработанной топологии ДПЛС или проверить правильность выбора кабеля
Аппаратура, которая производит передачу черно-белого или цветного видеоизображения по витой паре (двухпроводной линии связи), состоит из передатчика и приемника сигнала. С помощью такого комплекта видеосигнал по витой паре может производиться от видеокамеры до видеомагнитофона (или любого подобного монитора) на расстояния более 1500м.
Принцип передачи сигнала по витой паре заключается в том, что входной сигнал, поступающий от видеокамеры, преобразуется передатчиком видеоизображения на выходе передатчика в два аналоговых противофазных сигнала.
Двухпроводную линию связи (витую пару) подключают к выходу передатчика «А» и «Б». Другую сторону витой пары подключают к приемнику сигнала. Аналогичные входы, обозначаемые «А» и «Б», имеет вход любого приемника. Видеосигнал, поступающий на входы приемника, является ослабленным. Любой приемник сигнала обладает достаточно большим коэффициентом усиления для сигналов, которые поступают на его входы и являются противофазными.
К сведению: сетевые кабели типа «витая пара» подключаются к разъемам 8P8C, которые часто путают с RJ-45. Настоящие кабели сетевые RJ-45 вы можете посмотреть на сайте sokol.ua . Это - интернет-магазин бытовой техники «Сокол».
Также приемники сигнала обладают и большим коэффициентом подавления синфазных сигналов, которые также поступают на вход «А» и «Б». Таким образом, в приемнике автоматически производится усиление на установленный коэффициент усиления передаваемых передатчиком противофазных сигналов.
В это же время, автоматически производится и подавление синфазных помех, которые были наведены на линию связи. Таким образом, на вход видеомонитора или видеомагнитофона с выхода приемника поступает уже стандартный видеосигнал, «очищенный» от помех.
Высококачественные приемники и передатчики имеют специальные усилители, обеспечивающие нужные параметры (скорость обработки сигнала, необходимые коэффициенты усиления дифференциальных и подавления синфазных, полученных при входе приемника, сигналов) по согласованию линии связи с передатчиком и приемником.
Электромагнитная наводка, возникшая в результате разряда молнии, также является наводимой помехой и будет автоматически подавлена схемой приемника. Более надежным вариантом будет приемник и передатчик, имеющие встроенные схемы грозозащиты, так как наводимые помехи могут достигать больших значений по напряжению, что может вывести аппаратуру из строя.
Предыдущие публикации:
