Jump to content
    

разработка пром.контроллера

добрый день

 

надеемся на то, что вы своим опытом и знаниями поможете нам.

 

заказали разработку контроллера (схема/печать/корпус/прототип)
контроллер промышленный, будет использоваться в "грязной среде", с помехами, 
нужна соотв. защита контроллера, схемы, входов.

 

т.е. мы для себя (для своих целей) - заказали разработку контроллера у «разработчика» и сейчас вместе с «разработчиком» «уточняем нюансы схемотехники

 

схема и печать разработчиком сделана, сейчас разбираемся "что к чему".

 

считаем, что некоторые моменты в схеме надо доработать, переписываемся с  
разработчиком, правим. 

 

уперлись в входную часть схемы, грозозащиту.

 

у контроллера есть неск. типов входа

 

- датчик "сухой контакт/концевик" (замыкатели/размыкатели)
- датчик "виганд"   (передача по сет.кабелю/RJ45)
- сетевой интерфейс (передача по сет.кабелю/RJ45)

 

схема контроллера запитывается от 12В (сетевой DC-DC) 
через изолированный DC-DC 12-3.3В

 

т.е. имеется цифровая земля 3.3В / ARM-ядро (чистая) и грязная 12В + все, что "осталось" до преобразователя DC-DC 12-3В

 

все датчики развязаны через "оптику"

 

сетевой интерфейс тоже "как-бы развязан", чип запитывается от 3.3В, 

внешняя часть сет.модуля - RJ45 разьем и разделительный трансформатор

 

ЗК - шина "заземление-корпус" (сокращение)

 

сама по себе шина "ЗК" не предусмотрена разработчиком + корпус был подобран пластиковый.

 

мы считаем, что эта шина необходима, плюс необходимо так-же на "грязную землю" 
поставить разрядники (не только на сигнальные) и сливать имненно на "ЗК"

 

разработчик считает что сливать помехи можно прямо на грязную землю, в связи с 
чем разрядник устанавливает только на сигнальные входные цепи, а "земляные" 
(идущие в паре с сигнальным) - без разрядника, и использует "грязную землю" как "ЗК"

 

на грязной земле у нас 
- входные сигнальные линии
- "разделительная" оптика 
- индикаторные светодиоды
- питание реле

 

но тем не менее, мы считаем, что надо делать "правильно".

 

...

 

пожалуйста, поделитесь вашим мнением на данную ситуацию
если нужны более подробные описания, блок схемы, рисунки - спрашивайте.

 

спасибо

Edited by sunjob

Share this post


Link to post
Share on other sites

Конечно же сливать надо на ЗК, это касается всех цепей, кроме сети с RJ-45, там нужна комплексная дифференциальная защита специализированными TVS-диодами до и после трансформатора. Выбор этих диодов зависит от скорости сети.

Share this post


Link to post
Share on other sites

В 29.07.2022 в 13:44, sunjob сказал:

заказали разработку контроллера (схема/печать/корпус/прототип)

 

В 29.07.2022 в 13:44, sunjob сказал:

пожалуйста, поделитесь вашим мнением на данную ситуацию

Внешний аудит схемных решений , как впрочем и написание ТЗ (разработка пром-контроллера), стоит некоторого количества денюжек . В разделе "предлагаю работу" найдётся цельный отдел специалистов на озвученную выше задачу . Диапазон советов видится от : всё выкинуть - до - и так сойдёт . Самый короткий и правильный путь, это глянуть как служен прибор известного бренда представленного на рынке .

Share this post


Link to post
Share on other sites

Quote

т.е. мы для себя (для своих целей) - заказали разработку контроллера у «разработчика» и сейчас вместе с «разработчиком» «уточняем нюансы схемотехники

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вы пока сайты Texas Instruments, Semtech и Littelfuse посмотрите на предмет защитных TVS-диодов для Ethernet. Дело в том, что можно хоть  трёхступенчатую защиту относительно корпуса или любой из земель поставить, а Ethernet при этом будет не защищён, так как импульс от молнии выведет из строя микросхему, формирующую сигнал Ethernet, если нет симметричной защиты каналов.

Share this post


Link to post
Share on other sites

В 30.07.2022 в 12:23, byRAM сказал:

так как импульс от молнии выведет из строя микросхему, формирующую сигнал Ethernet, если нет симметричной защиты каналов.

Гасить  энергию молнии на печатной плате ПЛК ? Да-да, конечно...та еще идея .

В 29.07.2022 в 12:44, sunjob сказал:

т.е. мы для себя (для своих целей) - заказали разработку контроллера у «разработчика» и сейчас вместе с «разработчиком» «уточняем нюансы схемотехники

Сиих поделок выходного дня, у каждого второго на форуме  = вагон+маленькая дрезина . Что у вас на борту ?

В 29.07.2022 в 12:44, sunjob сказал:

у контроллера есть неск. типов входа

- датчик "сухой контакт/концевик" (замыкатели/размыкатели)
- датчик "виганд"   (передача по сет.кабелю/RJ45)
- сетевой интерфейс (передача по сет.кабелю/RJ45)т.е. имеется цифровая земля 3.3В / ARM-ядро ЗК - шина "заземление-корпус" (сокращение)

Ну да, и у меня те же : АРМ-виганд-езернет-куча входов-выходов-реле-RS485 (OSDP)-светодиоды-etc ...

FSIII2W-bottom.thumb.jpg.f5b234b646c3ed04432d4510c2e28b8e.jpg

В 29.07.2022 в 12:44, sunjob сказал:

т.е. мы для себя (для своих целей)

А кто работает иначе ? Именно так : для себя, для своей семьи, для своих целей ... а для других - для вас, по отдельному прайсу .

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

первая схема - предложенная разработчиком, вторая схема - то, как видим это мы (один из вариантов).

schem.png

Edited by sunjob

Share this post


Link to post
Share on other sites

10 часов назад, destroit сказал:

Гасить  энергию молнии на печатной плате ПЛК ? Да-да, конечно...та еще идея .

Сиих поделок выходного дня, у каждого второго на форуме  = вагон+маленькая дрезина . Что у вас на борту ?

Ну да, и у меня те же : АРМ-виганд-езернет-куча входов-выходов-реле-RS485 (OSDP)-светодиоды-etc ...

FSIII2W-bottom.thumb.jpg.f5b234b646c3ed04432d4510c2e28b8e.jpg

А кто работает иначе ? Именно так : для себя, для своей семьи, для своих целей ... а для других - для вас, по отдельному прайсу .

 

Речь не об энергии молнии, а о том дифференциальном импульсе между RX+ и RX- или TX+ и TX-, после срабатывания 2-ступенчатой или 3-ступенчатой грозозащиты сети. Импульс сначала гасится более мощными TVS-диодами до трансформатора   Ethernet, затем менее мощными TVS-диодами после трансформатора, а энергия импульса выделяется на высоковольтном 75-Омном мощном резисторе, который обычно ставится в сети Ethernet. И это всё не моя идея, а давно отработанная технология защиты Ethernet, для которой Semtech выпускают специализированные микросхемы, а Vishay выпускают специализированные 75-Омные резисторы, позволяющие гасить 3-кВатные импульсы. Схемы защиты можете найти у Semtech, если интересно.

Share this post


Link to post
Share on other sites

В 31.07.2022 в 06:43, byRAM сказал:

Импульс сначала гасится более мощными TVS-диодами до трансформатора   Ethernet, затем менее мощными TVS-диодами после трансформатора

Ну и куда ставить защиту в случае интеграции трансформатора в разъём RJ45 ?

LAN8720A_Schematic-jlfxrlCUO.png

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Для начала, рекомендую посетить этот трэд, там большинство подобных вопросов рассмотрено.

Share this post


Link to post
Share on other sites

4 часа назад, destroit сказал:

Ну и куда ставить защиту в случае интеграции трансформатора в разъём RJ45 ?

LAN8720A_Schematic-jlfxrlCUO.png

 

В промышленных контроллерах с серьёзными требованиями по молниезащите такое решение и такие RJ45 обычно не применяют.

Edited by byRAM

Share this post


Link to post
Share on other sites

2 часа назад, Arlleex сказал:

Для начала, рекомендую посетить этот трэд, там большинство подобных вопросов рассмотрено.

Рассмотрено, да никак не большинство. Рассмотрено с позиции автоэлектроники, РЖД-электроники и промышленной электроники без суровых требований к молниезащите. Ваших любимых TVSов для самых жестоких требований по защите от молнии даже гирляндами навешенных никак не хватит, это будет в лучшем случае третье звено молниезащиты.

Edited by byRAM

Share this post


Link to post
Share on other sites

уважаемые господа! немного задержался, примите извинения, есть причины!
 

ВНИМАНИЕ - в данном топике мы обсуждаем текущую реализацию, ее плюсы/минусы а так-же ПРАВИЛЬНЫЕ, по вашему мнение, решения/доработки кот. можно сделать (аргументированно, конечно-же), в частности наше предложение сделать/добавить ШИНУ ЗАЗЕМЛЕНИЕ-КОРПУС

так-же приветствуются другие/подобные решения

...

дополнил схему, добавил виганд датчик.

из хотелок/доработок виганд: 
- добавить так-же заземление
- немного загрубить "ток срабатывания"

 

требования на "носители и длины"

---------------------------------------------------------------------------------------------------
Типы датчиков         | Носитель                   | Длина метр (макс)
---------------------------------------------------------------------------------------------------
RFID датчик           | витая пара                 | 100м
концевики (зам./разм) | обычный провод (телефонка) | 500м
---------------------------------------------------------------------------------------------------

если считаете, что "все и что-то еще" не правильно, пожалуйста, высказывайтесь аргументированно - как по вашему мнению "лучше/должно быть" итд

если нужны еще более дотошные уточнения по схеме, пожалуйста, пишите

спасибо

schem2.png

Edited by sunjob

Share this post


Link to post
Share on other sites

есть некоторые мысли, сделал набросок

вигад - две версии, первая подтянута к маломощному LDO-5V, вторая к 12V

критикуйте, аргументируйте, швыряйте помидорами, но аргументированными

schem3.thumb.png.b952375a1fd545ea2609e541cbd8057d.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

Не понятно, когда же будут схемы не свои, а от того разработчика, но в имеющихся — в первую очередь выкинуть DC-DC, разрядники, предохранители и оптроны.

 

Защита дискретных входов, Wiegand они же,— непосредственно у соединителя ограничитель, далее дорожка до резистора подтяжки к 3,3 В, затем, через последовательный резистор, вход МК.

 

Защита локальной сети — любая предназначенная для этого стандартная сборка быстрых ограничителей, расположенная непосредственно около внутренних цепей трансформатора, далее дорожки до МК, а от центральных отводов внешних обмоток трансформатора — керамический конденсатор 1 нФ 3 кВ к защитному общему, хотя это всё подробно расписано в соответствующих бумагах по словам "ethernet emc schematic" и т.п.

 

Для правильной работы, все перечисленные выше компоненты защиты должны быть подключены к защитному общему проводу, который обычно просто весь нижний слой ПП, и который соединяется с общим проводом AC-DC, через проходной конденсатор которого помеха отводится в заземление электросети. Для защиты от пробоя на компоненты схемы, пластиковый корпус внутри металлизируют, и подключают полученный экран к той же точке общего провода сетевого БП, либо делают это навесной конструкцией, например, коробкой из односторонних ПП, покрытых сеткой меди.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

×
×
  • Create New...