отдельном документе

Правила прокладки магистрали и способы сопряжения
абонентов при организации 1-Wire-сетей на базе
iB-регистраторов
Общие положения
Отдельные iB-регистраторы предназначены для самостоятельного построения пользователем на их базе
защищенной 1-Wire-сети непосредственно в месте ее монтажа. Реализация грамотного корректного
сопряжения каждого единичного iB-регистратора с основным стволом 1-Wire-магистрали является
важнейшим аспектом при построении подобной сети многоточечного мониторинга.
Любой из вариантов сопряжения единичных iB-регистраторов с основным стволом 1-Wire-магистрали
относится к одному из двух типов: защищенный от воздействий внешней среды и незащищенный от
воздействий внешней среды.
Общие положения
При реализации 1-Wire-сети iB-регистраторов могут быть использованы либо все одинаковые типы
ведомых абонентов, либо разные типы ведомых абонентов. Часто это определяется различными
условиями, в которых находятся точки контроля, требующие мониторинга. Например, часть из их может
размещаться в зоне защищенной от воздействий внешней среды, а другая часть в – зоне, не защищенной
от воздействий внешней среды. Или ситуация, когда ни один абонент сети не нуждается в защите от
воздействий внешней среды. Или напротив, все абоненты сети должны быть защищены от воздействий
внешней среды. В двух последних случаях система может состоять из регистраторов одинакового типа.
Другим фактором, определяющим необходимость реализации "смешанной" системы мониторинга,
состоящей из ведомых абонентов различного типа, является потребность в контроле одной сетью
параметров различных типов. Поэтому одна и та же 1-Wire-сеть iB-регистраторов может состоять,
например, из "таблеток" для регистрации температуры и самописцев iBDL, выполняющих мониторинг
электрических сигналов. Таким образом, легальными являются любые "смешанные" 1-Wire-сети
iB-регистраторов, состоящие из ведомых абонентов различных типов, при обязательном условии
использования логгеров одинаковой архитектуры в пределах одной сети.
Немаловажным при построении 1-Wire-сети iB-регистраторов является также используемый вариант
сопряжения ведомого абонента с основным стволом 1-Wire-магистрали. При этом возможен один из двух
типов сопряжения: защищенный от воздействий внешней среды и не защищенный от воздействий внешней
среды.
Действительно, несмотря на то, что некоторые iB-регистраторы специально предназначены для
эксплуатации в жестких условиях воздействия внешних сред, часто непосредственно сам основной ствол
1-Wire магистрали может находиться в льготной зоне. Например, ствол проложен внутри жилого
помещения, а узлы шлейф-регистраторов выведены за пределы здания. В этом случае сопряжение
основного ствола 1-Wire магистрали с каждым из iB-регистраторов не требует специальной защиты от
воздействий пыли, грязи и влаги. Поэтому для подключения iB-регистраторов применяется стандартный
ряд телефонных переходников, розеток, размножителей и разветвителей магистрали коммутационных
систем RJ11 или RJ12 (подробнее см. документ ftp://ftp.elin.ru/pdf/1-Wire/RJ11.pdf). Такие коммутационные
приспособления обычно имеют степень защиты от пыли и влаги на уровне IP32. Главное условие
подобного подхода - обеспечить размещение элемента сопряжения в льготной зоне, не подверженной
1 из 7
}{ iB-Net-Connect 07.2008
критическим внешним воздействиям, в отличие от узла подсоединяемого iB-регистратора, корпус которого
может находиться в зоне максимального воздействия внешних условий окружающей среды.
Если же iB-регистраторы и основной ствол 1-Wire-магистрали, подключающий их к мастеру однопроводной
сети, находятся в одинаково жестких условиях воздействия внешней среды, то для сопряжения с основным
стволом применяются особые специальные приемы и подходы. Они отдельно оговариваются в описаниях
на каждый конкретный iB-регистратор или в документации на приспособления, обеспечивающие
интеграцию логгеров в состав 1-Wire-сети мониторинга.
Так же возможно построение защищенных 1-Wire-сетей iB-регистраторов без использования отдельных
устройств сопряжения. Например, если система состоит только из самописцев iBDL-#-S в системном
исполнении, у которых клеммник сопряжения с однопроводной магистралью находится внутри корпуса, или
если система реализована в виде заказного непрерывного шлейфа, состоящего из устройств iB-Bus-#,
изготовленных на базе "таблеток" iButton, соединение которых с кабелем магистрали надежно защищено
компаундом.
2 из 7
}{ iB-Net-Connect 07.2008
Кабель для прокладки защищенной 1-Wire-магистрали
ШВПТ - шнур с двумя параллельно уложенными жилами сечением 0,2 мм²; 0,35 мм² из медных проволок,
с ПВХ (поливинилхлоридной) изоляцией, изготавливаемый по ТУ 16-705.462-87.
Конструкция:
1. Токопроводящая жила - медная, многопроволочная с проволоками диаметром не более 0.16 мм
класса 4 по ГОСТ 22483-77, круглая номинальным сечением 0.2 мм2 .
2. Изоляция - из ПВХ пластиката, номинальной толщиной 0.55 мм, накладывается на параллельно
уложенные в одной плоскости жилы, толщина изоляции между токопроводящими жилами не менее
0.8 мм. Шнур производится черного цвета или другого, который должен быть согласован при заказе.
Стандартным считаются шнуры с сочетанием цвета изоляции красный/черный и белый/черный.
Маркоразмер
Номинальный наружный размер, не более, мм
Расчетная масса 1 км шнура, кг
ШВПТ 2 х 0.2 мм2
1.8 х 3.6
9.6
Применение:
Шнур марки ШВПТ предназначен для комплектации переносных ламп автомобилей с номинальным
постоянным напряжением до 42 В.
Технические характеристики:
· Вид климатического исполнения: У, категория размещения 1, 2, 3 по ГОСТ 15150-69.
· Шнур эксплуатируется при температуре окружающей среды: от -40°С до +90°С.
· Шнур устойчив к воздействию смены температур: от -25°С до +80°С.
· Шнур устойчив к воздействию повышенной температуры +150°С в течение 8 часов.
· Шнур не распространяет горение.
· Шнур стоек к воздействию масел и бензина.
· Изолированные жилы отделяются друг от друга без повреждения при усилии от 3 Н
до 30 Н на длине: не менее 50 мм.
· Радиус изгиба шнура: не менее 1.5 мм.
· Шнур допускает 2000 циклов смотки-размотки на барабан диаметром шейки не менее 15 мм и
разрывное усилие не менее 110 Н, в том числе при температурах не ниже -20°С в течение срока
службы.
· Электрическое сопротивление изоляции на 1 км длины и температуру +20°С не менее 0.1 Мом.
· Строительная длина шнура: не менее 50 м.
· Гарантийный срок эксплуатации: 2 года со дня ввода шнура в эксплуатацию.
· Срок службы шнура: не менее 10 лет
Коды ОКП:
Код ОКП 35 5353 08
Кабель для прокладки не защищенной 1-Wire-магистрали
Плоский четырехжильный телефонный кабель производства Тайвань типа TWT-TEL4. Кабель состоит из 4
жил многожильных медных проводников, идущих параллельно и без скрутки. Каждый многожильный
проводник заключен в ПВХ (PVC) изоляцию. 4 проводника, идущих без скрутки, заключены в общую
оболочку из ПВХ (PVC).
Количество проводников
Материал проводника
4
луженая медь
Количество жил проводника
7
Диаметр жил проводника, мм
0,12
Калибр (диаметр) проводника
26 AWG
3 из 7
}{ iB-Net-Connect 07.2008
Материал изоляции жилы
ПВХ
(поливинилхлорид)
или полиэтилен
Материал внешней
изоляции - полиэтилен
ПВХ
(поливинилхлорид)
Цвет изолятора
Рабочая температура, С
Размер бухты
белый, черный, серый
-20...+105
100 м
Российским аналогом этого кабеля является шнур марки ШТПЛ 4х0.12
ШТПЛ 4х0.12 - шнур телефонный плоский линейный с медными многопроволочными жилами сечением
0,12 мм кв, с изоляцией из композиции полиэтилена и оболочкой из ПВХ пластиката, изготавливаемый по
ТУ 16.К71-112-91.
Конструкция
1. Токопроводящие жилы - медная проволока.
2. Изоляция - полиэтилен или поливинилхлоридный
пластикат. Цвет изоляции жил: белый, красный,
зеленый, желтый
3. Оболочка - поливинилхлоридный пластикат, который накладывается на параллельно уложенные
жилы. Оболочка изготавливается белого или черного цвета.
Число жил и сечение, мм2
Конструкция жилы
Наружный размер, мм
Масса, кг/км
4x0.08
7x0.12
2.4x5.4
16.2
Применение
Шнур марки ШВПТ предназначен для скрытой и открытой абонентской проводки внутри помещений ( т.е.
для соединения стенных розеток с телефонными аппаратами).
Технические характеристики
· Электрическое сопротивление токопроводящей жилы постоянному току, пересчитанное на 1 м длины и
температуру 20°С - не более 0,165 Ом.
· Электрическое сопротивление изоляции жилы, пересчитанное на 1 км длины, при температуре 20°С - не
менее 2,5 Мом.
· Испытательное напряжение в течение 1 мин., 500 В.
· Диапазон рабочих температур - от минус 30°С до плюс 50°С.
· Минимальный радиус изгиба - 10 номинальных наружных диаметров;
· Шнур выдерживает не менее 3000 перегибов.
· Шнур устойчив к солнечной радиации, стоек к воздействию соляного тумана;
· Строительная длина не менее 20 м, короткомеры не менее 3 м в количестве не более 20%;
· Срок службы шнура – не менее 12 лет.
Условия эксплуатации
Климатическое исполнение УХЛ, категория размещения 3.1 по ГОСТ 15150. Изделия в исполнениях УХЛ
могут эксплуатироваться в теплом влажном, жарком сухом и очень жарком сухом климатических районах по
ГОСТ 16350, в которых средняя из ежегодных абсолютных максимумов температура воздуха выше +40°С и
(или) сочетание температуры, равной или выше +20°С, и относительной влажности, равной или выше 80%,
наблюдается более 12 ч в сутки за непрерывный период более двух месяцев в году. Предельные
температуры окружающей среды могут составлять - от минус 50°С до плюс 70°С; в условиях монтажных
изгибов - до 0°С, повышенная влажность воздуха - до 98% при температуре до +35°С;
Коды ОКП:
Код ОКП (общероссийского классификатора продукции): 35 7511 0100; 35 7512 0100.
4 из 7
}{ iB-Net-Connect 07.2008
Способы сопряжения iB-регистраторов с основным стволом не защищенной
1-Wire-сети
Вступление
Так ли всё просто, как кажется на первый взгляд?
Когда-то в нашей лаборатории работал монтажник, отличавшийся действительно очень высокой
квалификацией. Так вот было замечено, что при распайке многожильных кабелей и подключении
многоконтактных разъемов он практически никогда не ошибался. А вот при монтаже двухпроводных и
трехпроводных линий связи ошибки были почти всегда. Отсюда следует, что система, состоящая из
двух проводов, является наиболее сложной для монтажа. Скорее всего, потому, что не терпит
наплевательского невнимательного отношения, с которым обычно берутся за реализацию подобных
решений.
Адаптеры iB-Box-Clip предназначены для использования в шинной структуре 1-Wire-магистрали, состоящей
из четырех проводников (шин) и реализованной на базе плоского четырехжильного телефонного кабеля
TWT-TEL4 производства Тайвань (или аналогичного ему отечественного кабеля ШТПЛ 4х0.12). Один из
проводов такой 1-Wire-магистрали служит для передачи данных (DATA – изоляция красного цвета), второй
нужен в качестве возвратного проводника или земли (RETURN – изоляция зеленого цвета). Два других
провода кабеля магистрали (с изоляцией черного и желтого цветов) не используются. Причем
конструкция адаптера iB-Box-Clip такова, что она не обеспечивает гальванического соединения между
собой проводов кабеля, неиспользуемых для организации 1-Wire-магистрали.
Подключение адаптеров iB-Box-Clip к 1-Wire-магистрали обеспечивается через параллельно соединенные
приемные разъемы-гнезда 6p4c,
Структура вилки-джека подключения линии равнозначные
Вилка RJ11
регистраторов (контакты):
размещенные
на
их корпусе, с использованием
2 – NC – Резерв
монтируемых на концах кабеля стандартных
3 – DATA – Шина данных
4 – RETURN – Возвратный провод (Земля)
телефонных вилок (джеков) типа RJ11 (6p4c). При
5 – NC – Резерв
этом следует применять специальный инструмент,
Структура кабеля линии (провода):
123456
NC – Резерв – Черный цвет провода
обеспечивающий качественную заделку кабелей
RETURN
DATA – Шина данных – Красный цвет провода
DATA
магистрали. Имеется в виду особый обжимной
Структура телефонного RETURN – Земля– Зеленый цвет провода
NC – Резерв – Желтый цвет провода
кабеля 1-Wire-линии
инструмент
(кримпер),
предназначенный
для
монтажа телефонных соединителей системы RJ12
(6p6c). Именно с помощью такого кримпера непосредственно по месту установки каждого адаптера
iB-Box-Clip выполняется подключение к нему 1-Wire-магистрали. Для чего необходимо с помощью кримпера
корректно оформить подходящий и уходящий фрагменты кабеля магистрали джеками RJ11, так чтобы при
взгляде сверху на уже смонтированный прозрачный Джек (со стороны защелок фиксации джека в разъемегнезде), порядок следования проводников в кабеле сохранялся (слева на право цвета изоляции: желтый,
зеленый, красный черный). Подробнее см. документ ftp://ftp.elin.ru/pdf/iB-Net/iB-Net-Connect.pdf.
Пластиковые
защелки джеков
Порядок
следования
цветов изоляции
проводов кабеля
Для соединения адаптеров iB-Box-Clip с другими iB-регистраторами и ведущим 1-Wire-сети также удобны
различные виды стандартных телефонных переходников, размножителей и разветвителей магистрали
коммутационных систем RJ11 или RJ12 в сочетании с патч-кабелями (патч-корд - кусок плоского
телефонного кабеля, оформленный с обеих сторон джеками RJ11). Подробнее см. документ
ftp://ftp.elin.ru/pdf/1-Wire/RJ11.pdf. Применение подобных подходов к организации 1-Wire-магистрали
обеспечивает полную свободу соединений при построении 1-Wire-сетей для мониторинга температуры и
влажности с использованием регистраторов iButton, размещенных в держателях адаптеров iB-Box-Clip.
5 из 7
}{ iB-Net-Connect 07.2008
Способы сопряжения
1-Wire-сети
iB-регистраторов
с
основным
стволом
защищенной
НТЛ “ЭлИн” предлагает следующие варианты реализации устройств и приемов сопряжения отдельных iBрегистраторов с основным стволом защищенной 1-Wire-магистрали в условиях воздействия внешней
среды:
¨ Приспособление MLP03A, представляющее собой герметизированный
защитный пластиковый кожух для телефонного адаптера (или
телефонного разветвителя-тройника) системы RJ11 со структурой:
«1 гнездо - 2 гнезда (прямое соединение)» (см. выше). При организации
такого соединения основной ствол 1-Wire-магистрали разрывается в месте
сопряжения, и каждый из его концов затем вводится через верхний
гермоввод и его крышку внутрь защитного кожуха приспособления
MLP03A. Штатный джек патча iB-регистратора демонтируется и затем его
освобожденный конец также вводится внутрь защитного кожуха
приспособления MLP03A, но уже через нижний гермоввод и его крышку.
Теперь концы каждого из трех фрагментов телефонного кабеля
симметрично оформляются джеками RJ11(6p4c), после чего все три джека подключаются к гнездам
разветвителя-тройника. Потом, аккуратно вытягивая каждый из фрагментов телефонного кабеля
через гермоввод наружу, добиваются размещения всей конструкции внутри кожуха. Затем следует
закрутить до упора крышки гермовводов, герметизируя этим места ввода кабеля, а крышку корпусакожуха соединить с его основанием четырьмя специальными винтами. Ожидаемая степень защиты от
влаги и пыли для такой разборной конструкции – IP55.
¨ Приспособление MLP03B, представляющее собой герметизированный защитный пластиковый кожух
для строенной линейки проходных клемм. При организации такого
соединения основной ствол 1-Wire-магистрали разрывается в месте
сопряжения, и каждый из его концов затем вводится через верхний
гермоввод и его крышку внутрь защитного кожуха приспособления
MLP03B. Штатный джек патча iB-регистратора демонтируется и затем
его освобожденный конец также вводится внутрь защитного кожуха
приспособления MLP03B, но через нижний гермоввод и его крышку.
Теперь жилы шин 1-Wire-магистрали на концах каждого из трех
фрагментов телефонного кабеля разделываются (очищаются от
изоляции, скручиваются) и соединяются под винт с помощью строенной
линейки проходных клемм. При этом провода одинаковых цветов
изоляции в составе стандартного телефонного кабеля должны быть электрически объединены.
Потом, аккуратно вытягивая каждый из фрагментов телефонного кабеля через гермоввод наружу,
добиваются размещения всей конструкции, построенной на базе проходных клемм внутри кожуха.
Затем следует закрутить до упора крышки гермовводов, герметизируя этим места ввода кабеля, а
крышку корпуса-кожуха соединить с его основанием четырьмя специальными винтами. Ожидаемая
степень защиты от влаги и пыли для такой разборной конструкции – IP55.
¨ Пластиковые соединительные колпачки без внутренней
пружины типа SW-U1. При организации такого
соединения
основной
ствол
1-Wire-магистрали
разрывается в месте сопряжения. Штатный джек патча iBрегистратора
демонтируется.
Теперь
жилы шин
1-Wire-магистрали на концах каждого из трех фрагментов
телефонного кабеля разделываются (очищаются от
изоляции, скручиваются), а затем соединяются между
Паз полностью
собой с помощью индивидуального колпачка, благодаря
заполняется
его накручиванию на жилы объединяемых проводов. При
герметиком
этом провода одинаковых цветов изоляции в составе
стандартного телефонного кабеля должны быть электрически объединены одним индивидуальным
колпачком. Потом, внутрь соединительного колпачка вводится герметик. После его застывания
ожидаемая степень защиты от влаги и пыли для такой неразборной конструкции – IP67. Эффективно
также обматывать колпачки несколькими слоями изоляционной ленты или даже скотча.
Кроме того, возможно использование любых иных удобных пользователю защищенных и незащищенных
способов сопряжения отдельных iB-регистраторов с основным стволом 1-Wire-магистрали. Например:
¨ пайка или скрутка одноименных жил шин 1-Wire-магистрали с их последующей индивидуальной
изоляцией и герметизацией термоусадочными трубками или быстро застывающими компаундами,
¨ использование соединителей-объединителей с нажимным рычагом, например, типа Wago,
6 из 7
}{ iB-Net-Connect 07.2008
¨ использование универсальной технологии сращивания кабеля с помощью различных модификаций
соединителей семейства Скотчлок (Skotchlok),
¨ и т.д., и т.п.
Внимание!!! При проведении любых монтажных работ, связанных с подключением iB-регистраторов,
следует применять специальный инструмент, обеспечивающий качественную заделку кабелей линии связи.
7 из 7
}{ iB-Net-Connect 07.2008