Интернет-магазин

Просмотр корзины
В корзине:

товаров - 0 шт.



Статьи / KA045 / "Удлинитель" механической кнопки по Ethernet



§ 45. "Удлинитель" механической кнопки по Ethernet

Дмитрий Иванов, 21 Мая 2020


Рассмотрим решение следующей практической задачи:


На охраняемом объекте есть "будка" охраны. Охранникам необходимо управлять открытием / закрытием шлагбаума который расположен далеко, на другом конце объекта (например, сотни метров и более). Между "будкой" и шагбаумом есть сеть Ethernet. Нужно что бы охраниик мог нажать на простую механическую кнопку в "будке". При этом нужно отправить управляющий сигнал на шлагбаум по Ethernet. Хотелось бы при этом обойтись без компьютера.




Подобную задачу можно решить с использованием двух модулей Laurent-5 - первый из них будет расположен в "будке" охраны, детектировать факт нажатия на кнопку и отправлять команду управления по Ethernet на второй модуль, который установлен у шлагбаума и, например, через реле подает управляющий сигнал на шлагбаум.

При этом модули будут взаимодействовать друг с дргуом "на прямую" без участия внешнего компьютера / сервера (автономно).


Схема подключений и соединений модулей и их расположение в сети показано на рисунке ниже. Предполагается что модули расположены в подести 192.168.0.x (при необходимости IP адреса модулей можно настроить на любую удобную подсеть). Пусть модуль с IP 192.168.0.101 будет расположен в "будке" охраны а модуль с IP 192.168.0.102 - возле удаленного шлагбаума. Клеммы модуля на схеме подписаны красным цветом.





К первому модулю подключим простую кнопку, например дверной звонок или антивандальную кнопку (как на фото ниже). Пока кнопка не нажата - ее контакты разомкнуты. Если ее нажать - замкнуты. Пустим через кнопку напряжение +5 В от самой платы и подадим ее на входную оптоизолированную линию IN_1 ("сухой контакт"). Поскольку линия IN_1 оптоизолированная, в данном случае ее изолированую землю необходимо соединить с общей землей модуля (клеммы I1G и GND).





Если кнопка не нажата - на линии напряжение отсутствует. Если кнопку нажать, ее контакты замкнутся и на линии будет напряжение +5 В (логическая единица). Работу кнопки можно проверить уже сейчас - при ее нажатии мы должны увидеть изменение уровня сигнала в WEB интерфейсе.



Далее мы настроим модуль так что бы он автоматически детектировал факт изменения уровня сигнала на входной линии IN_1 и отправлял команду управления на второй модуль.

Второй модуль будет подавать управляющий сигнал на контроллер управления шлагбаумом через реле RELE_1. Предоположим, что высокий уровень сигнала (напряжение +12V) поданый на вход управление в течение 2 сек открывает шлагбаум.



IP адрес модуля по умолчанию - 192.168.0.101, поэтому у первого модуля сетевые настройки менять не нужно. У второго модуля необходимо настроить IP адрес и установить его в значение 192.168.0.102. Для этого подключаемся к WEB интерфейсу модуля (по умолчанию доступен по адресу 192.168.0.101), заходим в раздел "Настройки", далее в под-разделе "Сетевые настройки модуля" в соответствующее "окошко" вводим новый адрес и нажимаем на кнопку "Изменить". Настройка сохранится в энергонезависимой памяти модуля. Для того что бы изменения вступили в силу необходимо сделать ресет модуля (например, по питанию).






Вернемся к первому модулю для настройки логических правил обработки события нажатия кнопки. Для этого в модуле есть система редактируемых логичеаких правил CAT. Заходим в раздел "Система CAT" в главной панели Web-интерфейса и нажимаем кнопку создания нового логического правила CAT:



На первом шаге соглашаемся с предложенным идентификатором события (ID). Нажимаем кнопку "Далее".



Создадим логическое правило по изменению логического уровня сигнала на входной оптоизолированной линии. Нажмем кнопку напротив события "Вход IN [L]".



На следующем шаге, выберем входную линию IN_1 (к которой подключена кнопка) и реакцию на изменение входного уровня с низкого на высокий (нажатие кнопки).


Дополнительные условия (следующий шаг) пропускаем, т.е. оставляем без изменений. Как ровно и последующий шаг (квоты) так же пропускаем.



На следующем шаге с помощью Ke-команд нужно описать реакцию на данное событие. Есть несколько способов передать команду на второй модуль. В даном примере воспользуемся передачей команды через URL ссылку.

Давайте проверим работу URL ссылки. В модулях Laurent-5 можно в браузере вызвать отпределенную страницу модуля с параметрами куда можно передать необходимую команду для выполнения. Например, если выполнить запрос как показано ниже, то реле под номером 3 (RELE_3) у модуля с IP 192.168.0.102 (HTTP TCP порт 80, пароль доступа - Laurent) будет включено:


http://192.168.0.102/cmd.cgi?psw=Laurent&cmd=REL,3,1


Для того что бы вызвать или выполнить URL ссылку при срабатывании события на первом модуле предназначена Ke-команда $KE,URL (см. подробное описание команды в Описании Ke-команд управления). В нашем случае, нам нужно передать Ke-команду управления реле на второй модуль. Команда выглядит вот так:



$KE,REL,1,1,2


Такая команда выполненная на модуле включит первое реле на 2 секунды а затем вернет его в исходное состояние (выключено). Для того что бы передать эту коамнду на второй модуль - воспользуемся командой $KE,URL. Итого, реакция первого модуля на нажатие кнопки должна выглядеть вот так:


$KE,URL,RUN,192.168.0.102,80,cmd.cgi?psw=Laurent&cmd=REL,1,1,2

Некоторые пояснения параметров этой команды представлены на иллюстрации ниже:



Нужно скопировать эту строчку в окно ввода при создании CAT события как показано на рисунке ниже:



Для наглядности CAT событию можно присвоить текстовое имя, например, "Шлагбаум" т.к. даное правило занимается автоматикой по открытию шлагбаума.



В итоге должно получиться примерно вот такое правило CAT. По умолчанию оно выключено. Необходимо его включить (обведено красной линией на рисунке ниже).


Теперь нажатие на механическую кнопку на первом модуле вызовет срабатывание логического правила CAT которое отправит команду управления реле на второй модуль. RELE_1 на втором модуле будет включено на 2 секунды а затем оно само вернется в выключенное состояние.

При каждом срабатывании события CAT мы увидим изменение счетчика событий:




Рассмотрим дополнительные возможности и улучшения работы логики системы. Во первых, может возникнуть необходимость уменьшить чувствительность кнопки. Например, мы хотим что бы логика сработала только тогда когда кнопка удерживалась нажатой не менее 1 сек.

Самым простым способом будет изменение настройки подавителя дребезга контактов входных линий. Мы можем установить настройку так что бы изменение уровня сигнала на линии было принято контроллером только в том случае если новое значение удерживается на линии в течение заданного интервала времени без "дребезга". Для этого в WEB интерфейсе 1-го модуля (IP 192.168.0.101) в разделе "Настройки" Подавитель "дребезга" контактов для первой линии (IN_1) изменяем значение с дефолтных 100 мс на 1000 мс (1 сек).




Возможно, нам будет необходимо ограничить частоту нажатий охранником на кнопку что бы защитится от ошибочных действий. Например, мы не хотим что бы охранник мог послать команду на открытие шлагбаума чаще чем раз в 5 секунд.

Для этого при создании CAT события (логического правила) есть секция Квоты задающие в том числе ограничения на частоту срабатывания события. В нашем случае можно просто отредактировать уже созданное событие.




В секции посвященной квотам устанавливаем значение квоты по времени в значение 5 сек. Теперь событие будет срабатывать (отправка команды на второй модуль) не чаще чем раз в 5 секунд даже если охранник все время будет держать кнопку нажатой.






Далее, вероятно, нам захочется организовать обратную связь а именно сделать так что бы охраниик видел что шлагбаум открыт (или закрыт), например через индикаторную лампу. Это так же легко сделать - пусть теперь второй модуль, который возле шлагбаума, используя свой входной "сухой контакт" получает сигнал состояния шлагбаума и отправляет команды управления на первый модуль (который в "будке" охраны) что бы включить / выключить сигнальную лампу.

Предположим что у контроллера шлагбаума есть выходной сигнал который имеет высокий уровень (+12 В) если шлагбаум открыт и низкий (0) - если закрыт. Подключим этот выходной сигнал к входной оптоизолированной линии ("сухой контакт") модуля IN_1. При этом "землю" шлагбаума соединяем с оптоизолированной землей линии IN_1 (Laurent-5 и шлагбаум будут "развязаны" по питанию).




На первом модуле (в "будке" охраны) будем индицировать состояние шлагбаума через лампочку или светодиод. Можно ее влключать через реле - тогда это может быть и лампа на 220 В. Можно использовать выходные силовые линии OUT которые могут напрямую управлять нагрузкой с током потребления до 0.5 А при напряжении до 50 В.

Если использовать силовые линии OUT1 - OUT5 - можно взять компактную лампочку накаливания на 12 В (например от фонарика) либо светодиод (гланове что бы они потребляли не более 500 мА - иначе выходная линия может "сгореть"). Схема подключения к 1-ому модулю к линии OUT_1 показана на рисунке ниже. Предполагается что модуль питается от источника 12 В (клемма Vin).




Однако, что бы охранник точно видел тревожный сигнал о том что шлагбаум открыт и его надо бы закрыть - применим яркую лампу на 220 В. Для этого подключим ее через RELE_4 так чтобы по умолчанию она была выключена т.е. через клеммы R4.2 и R4.3. Будте предельно осторожны при работе с цепями 220 В!




Осталось только на втором модуле создать логические правила CAT по изменению уровня сигнала на входной линии IN_1 (она подключена к выходу состояния контроллера шлагбаума). Создадим по аналогии два события - первое на открытие шлагбаума (уровень на линии изменится с низкого на высокий) и второе событие на закрытие - уровень с высокого на низкий. В качестве реакции отправим на первый модуль (который в "будке") команду на включение или выключение реле RELE_4.




При необходимости, можно добавлять дополнительные логические связи по взаимодействию между модулями используя свободные аппаратные ресурсы и большой запас событий CAT. Модулей так же может быть не два а более - например, на разных участках охраняемого объекта (десятки и более). Используя дополнительные аппаратные возможности модулей Laurent-5 (например, обработка считывателей RFID карт по протоколу Wiegand или iButton ключей) можно строить автономные системы управления и взаимодействия без участия внешних компьютеров или софта. Удобная визуализированная система редактирования и создания CAT событий требует только обычного WEB браузера без необходимости привлекать сложные платные программные комплексы СКУД или SCADA.






© Дмитрий Иванов
21 Мая 2020 года
http://www.kernelchip.ru



© KERNELCHIP 2006 - 2020