Беспроводная сеть мониторинга влажности материала и управления процессом сушки

Важной задачей при разработке централизованной системы мониторинга влажности материала и управления процессами сушки в сушильных установках, находящихся в разных цехах предприятия, является создание беспроводной сети передачи данных, к которой предъявляются следующие основные требования:

Открытый стандарт в несертефицируемом диапазоне радиочастот для создания беспроводной, помехоустойчивой промышленной сети.

Двунаправленное дуплексное соединение: получение и обработка информации о параметрах процесса сушки; передача конфигурационных данных и параметров управления процессом сушки.

Низкое энергопотребление.

Расширяемость.

В качестве основы сети применен промышленный стек протоколов передачи данных ZigBee Pro Feature Set; физический радиоканал реализован на микротрансиве-ре стандарта IEEE 802.15.4.
Каждая сушильная установка, снабжается модулем XBee ZNet 2,5 законченным узлом со встроенным микроконтроллером и последовательным интерфейсом UART, способным самостоятельно подключаться к сети с MESH-топологией и передавать данные в виде API-фреймов, поступающие от внешнего хост-процессора (контроллера сушильной установки). Дальность связи составляет 40 м в помещении и 120 м в зоне прямой видимости. Если координатор и конечный датчик находятся вне зоны радиовидимости, то ретрансляцию сообщений осуществляют промежуточные модули.

Координатором выступает аналогичный модуль XBee, который устанавливается через переходную плату USB на автоматизированном рабочем месте (АРМ) диспетчера.
При подаче питания на все сегменты, происходит автоматический поиск и объединение устройств в сеть. Настройка режима работы каждого сегмента сети осуществляется с АРМ, путем передачи API-фреймов между сегментами. Каждый фрейм содержит в себе уникальный 64-разрядный адрес сегмента, который записывается в базу данных управляющей программы на компьютере диспетчера, для дальнейшей обработки получаемых данных.

Список используемых источников:

1.    Product   Manual   v1.x.2x   –   ZigBee   Protocol   http://www.compel.ru/   im-ages/catalog/868/product-manual_XBee_Series2_OEM_RF-Modules _ZigBee.pdf
2.    Новости      электроники,      №3,      2008      http://www.compeljournal.ru/ images/articles/2008_3_8.pdf