Чтение RSS Все о РадиоЭлектроТехнике » РадиоЭлектроника » Остальное » Тенденция к применению беспроводных промышленных датчиков

Новости партнеров

Малогабаритный частотомер с питанием от литиевого элемента
     Прототипом этого прибора послужил частотомер, описанный в статье И. Котова («Радио», 2008, № 2, с. 21, 22). Переделка свелась к замене батареи питания 6F22 литиевым ...
Microchip. Информацинный каталог. 2014
Название: Microchip. Информацинный каталог Год издания: 2014 Страниц: 88 Формат: djvu Размер: 17,34 MB Описание: Предлагаем вашему вниманию очередное издание информационного каталога ...
Microcontrollers From Assembly Language to C Using the PIC24 Family
Название: Microcontrollers From Assembly Language to C Using the PIC24 Family Автор: Robert Reese, J.W. Bruce, Bryan A. Jones Год издания: 2009 Страниц: 865 Формат: pdf Размер: 9,58 MB ...

Тенденция к применению беспроводных промышленных датчиков

 Опубликовано: 1-07-2013, 05:52  Комментариев: (0)


Новые интеллектуальные промышленные датчики разрабатываются таким образом, чтобы обеспечивался 2-сторонний беспроводной обмен информацией между местом размещения контролируемого процесса и центральной точкой накопления информации, то есть программируемым логическим контроллером (ПЛК). Подача питания на проводные датчики и сопряжение их в общую сеть требует затрат на прокладку соединительных проводов и расходов, связанных с заменой батарей. При использовании же беспроводных технологий можно отказаться от использования проводных датчиков для сбора информации из недоступных или опасных зон и избежать опасности для работников, выполняющих монтаж проводки или замену батарей.

untitled

В отчёте о применении SLAA378C от корпорации Т1 описывается устройство контроля беспроводных датчиков, использующее комплект eZ430-RF2500. Применение беспроводных датчиков обеспечивает значительные преимущества для проектировщиков промышленных установок, поскольку отсутствуют требования по адаптации уже имеющейся компоновки оборудования к новой дорогостоящей кабельной разводке. Такие датчики могут иметь батарейное питание или, получая милливатты энергии путём реализации технологий отбора солнечной, тепловой, вибрационной или пьезоэлектрической энергии из окружающей среды, могут вообще не иметь батарей. В любом случае, для эксплуатации и обеспечения питания устройств, использующих эти новые технологии,

требуется сочетание устройств управления и вычислительных устройств со сверхнизким энергопотреблением. Последние достижения в области технологий сверхнизкого энергопотребления делают возможной разработку беспроводных промышленных датчиков, использующих технологии отбора энергии. В помощь разработчикам систем с отбором энергии, в которых используются сети беспроводных постоянно включённых датчиков, корпорации Texas Instruments предлагает комплект с питанием от солнечной энергии на основе MSP430 под названием eZ430-RF2500-SEH. Этот комплект содержит беспроводное USB-устройство, подключаемое к ПК, а также узел беспроводной сети, питаемый от солнечного элемента и обеспечивающий обмен информацией на частоте 2,4 ГГц. Семейство микроконтроллеров MSP430, обладающее сверхнизким энергопотреблением, встроенными аналоговыми устройствами, простое в использовании и имеющее достаточные вычислительные мощности, идеально подходит для применения с такими датчиками, как счётчики/измерители электроэнергии и детекторы дыма, использующими интеллектуальные алгоритмы, обладающими продолжительным сроком службы батарей или питающимися за счёт отбора энергии. Эти микроконтроллеры имеют ортогональную архитектуру, которая обеспечивает вдвое большую плотность программ по сравнению с большинством других микроконтроллеров, что позволяет разрабатывать более простые и быстрые программы, требующие меньших аппаратных затрат.

Новейшее поколение микроконтроллеров MSP430, MSP430G2xx Value Line, имеет 16-разрядную архитектуру при стоимости 8-разрядных микроконтроллеров. Микроконтроллеры G2xx имеют потребление в активном режиме 300 мкА/МГц, потребление в спящем режиме 100 нA (LPM4/5) при включённом BOD, и потребление в дежурном режиме 500 нA. По сравнению с 8-разрядными микроконтроллерами быстродействие контроллеров G2xx может быть выше почти в десять раз. Если энергопотребление является основным требованием при проектировании, активное энергопотребление может быть снижено на 30% путём перехода на микроконтроллер F2xx, который имеет такое же энергопотребление в дежурном режиме. Кроме того, можно использовать новейшее изделие F5xx, которое в активном режиме имеет вдвое меньшее энергопотребление (160 мкА/МГц). Также в настоящее время доступны микроконтроллеры G2xx, имеющие до 8 кбайт flash-памяти, 256 байт ОЗУ, тактовую частоту 16 МГц, BOR, WDT, аналоговый компаратор, 16-разрядный таймер и фоновую эмуляцию, обеспечиваемую узлом EEM. Исполнения G2x01 и G2x11 выпускаются в 16-выводном корпусе QFN или 14-выводном корпусе TSSOP/PDIP, а в ближайшее время - в 8-выводном SOIC. Изделия G2xx2 также выпускаются в 20-выводных корпусах TSSOP и PDIP. Для обеспечения оптимальной гибкости и расширяемости все микроконтроллеры G2xx полностью совместимы программно.





Для примера рассмотрим промышленный датчик, в котором применяется 10-разрядное аналого-цифровое преобразование. При использовании 8-разрядного микроконтроллера только само 10-разрядное преобразование использует 95% мощности процессора, что не оставляет ресурсов для дальнейшей обработки сигнала датчика. Микроконтроллеры G2xx могут использовать функцию прямого доступа (DTC) для автоматической передачи результатов АЦ-преобразования в память без привлечения процессора, что высвобождает процессор для работы с датчиком. Это особенно полезно, если в датчике используется сложный алгоритм. Семейство микроконтроллеров MSP430 в целом и G2xx Value Line в частности позволяют реализовывать эффективные системы освещения, охраны/безопасности и персональной защиты. Корпорация Texas Instruments предлагает улучшенные решения осветительных систем на базе микроконтроллеров для протоколов DALI, DMX512. Для поддержки устройств безопасности микроконтроллеры MSP430 имеют набор предварительно установленных функций, обеспечивающих быстрый доступ к уровням защиты. Также имеются современные типовые решения (Reference design), адресованные разработчикам систем безопасности, например детекторы дыма.