16.10.2019 Produkty pro sběrnici 1-Wire představují stálici v sortimentu Unipi. V tomto článku se dozvíte nejen o funkci této jednoduché a levné sběrnice, ale i o vylepšených 1-Wire konektorech na jednotkách Unipi
Co je to 1-Wire a jak funguje?
1-Wire je označení pro komunikační sběrnici od společnosti Dallas Semiconductor, která je je navržena pro nízkorychlostní přenos digitálního signálu. Jak název napovídá, čidla je teoreticky možno připojit pouze jedním vodičem. Přes ten je čidlo napájeno a přes něj i přenáší data. Záporný pól lze uzemnit. V praxi se používají minimálně vodiče dva a ve 1-Wire senzorech v sortimentu Unipi pak naleznete celkem čtyři vodiče pro zvýšení spolehlivosti a rozšíření možností tzv. serializace.
Velkou výhodou 1-Wire je především nízká cena komponent - teploměry v nabídce Unipi jsou nabízeny již od 250 Kč za kus. Sběrnice také může dosahovat délky až 200 m a připojeno na ni může být až 15 senzorů, které mají ve své paměti napevno nastavenou unikátní adresu pro jejich adresování na sběrnici.
Doporučení pro instalaci
Sběrnice 1-Wire je poměrně náchylná na elektromagnetické rušení. Doporučujeme tedy použít stíněný kabel jako např. FTP. Kabel je třeba vést v co nejméně zarušeném prostředí, zejména mimo žlaby ve kterých jsou uloženy silové kabely napájející indukční zátěže. Spolehlivým zdrojem rušení jsou např. frekvenční měniče, střídače apod.
Důležité je taktéž dodržení sběrnicové topologie bez odboček. To lze velmi efektivně zajistit použitím teplotních čidel Unipi, které mají dva datové vodiče - jeden pro směr k PLC či k předchozímu čidlu, druhý směrem k následujícímu čidlu. Na konci každé sběrnice vždy musí být umístěno další čidlo, aby nedocházelo k odrazu signálu od konce vedení.
Komunikace po sběrnici probíhá definovanou rychlostí a není možné ji snížit tak, jak se provádí u sběrnice RS485 pro dosažení vyšší odolnosti vůči rušení. Odstraňování problémů s komunikací přes 1-Wire znamená prakticky výhradně úpravu kabeláže, snížení počtu senzorů či rozdělení sítě mezi více kontrolérů. Z výše uvedených problémů se zarušením jsme rovněž začali vyvíjet Modbus RTU rozšíření, ke kterému bude možno připojit až osm 1-Wire senzorů.
Sběrnice 1-Wire na produktech Unipi
Všechny jednotky Unipi Neuron a takřka všechny modely Unipi Axon jsou standardně vybaveny jedním portem pro připojení 1-Wire sběrnice. V nabídce Unipi rovněž naleznete výběr 1-Wire senzorů umožňujících měření nejrůznějších veličin, od teploty přes vlhkost až po světelnou intenzitu. Připojit můžete ale i různé 1-Wire senzory mimo nabídku Unipi.
Ve spojení s kontroléry Neuron a Axon tak získáváte levný a jednoduchý způsob, jak s pomocí kontroléru vyčítat teplotu, vlhkost a další veličiny a tu následně zpracovávat pro různé automatizační úlohy. S pomocí 1-Wire rozbočovačů či hubů pak můžete snadno vytvářet rozsáhlé hvězdicovité sítě senzorů rozmístěných po celé budově - to vše bez nutnosti vysokých finančních nákladů díky nízké ceně 1-Wire komponent i kabeláže. Díky jednoduché infrastruktuře lze rovněž na sběrnici kdykoliv přidat další senzor.
Vzhledem k citlivosti sběrnice na elektromagnetické rušení se obvykle nedoporučuje využívat 1-Wire sítě v průmyslovém prostředí. Nízká cena, jednoduchost a široký výběr čidel ale z 1-Wire zařízení činí zajímavé řešení pro sféru chytrých domácností, obzvláště v kombinaci s všestranností a širokou konektivitou kontrolérů Unipi.
Nové 1-Wire konektory
Sběrnice 1-Wire na jednotkách Unipi 1.1 a Unipi Neuron byly od svého počátku vyvedeny na konektor typu RJ45, tj. identický s konektorem Ethernetu. Tomuto řešení byl přizpůsoben i sortiment Unipi, jmenovitě pak výše zmíněné teplotní senzory. Později uvedená produktová řada Unipi Axon ale místo konektoru RJ45 přišla s novou třívodičovou svorkovnicí, která oproti RJ45 nabízí vyšší spolehlivost a odolnost. Po důkladném otestování a ověření této novinky se pak tým Unipi nedávno rozhodl pro nahrazení konektorů RJ45 novou svorkovnicí i u všech jednotek Unipi Neuron. Jednotky Neuron se starým konektorem tak budou k dispozici pouze do vyprodání zásob a standardem u PLC Axon a Neuron se stala zmíněná svorkovnice.
Schéma zapojení 1-Wire teploměru
1-Wire teploměry i osmiportový 1-Wire hub budou konektory RJ45 využívat i nadále, níže proto naleznete způsob, jak jednotky Unipi s novými konektory propojit s 1-Wire senzory vyvedené na starší typ konektoru.
Chci k jednotce připojit jeden 1-Wire teploměr
Pro připojení jednoho 1-Wire teploměru Vám postačí provést jednoduchou úpravu konektoru
- odřízněte konektor RJ45 a odizolujte vodiče
- na vodiče nalisujte dutinky
- dle výše uvedeného barevného schematu našroubujte vodiče do třívodičové svorkovnice, kterou naleznete v balení kontroléru
Chci k jednotce připojit dva 1-Wire teploměry
V případě, že potřebujete zapojit dva teploměry, využijte náš dvojportový rozbočovač ve verzi s třívodičovým konektorem, do kterého teploměry snadno zapojíte skrze dvojici portů RJ45.
Chci k jednotce připojit více 1-Wire teploměrů
K připojení více než dvou teploměrů ke kontrolérům Unipi slouží osmiportový 1-Wire hub nabízející osm portů RJ45. K jeho připojení do kontroléru využijte kabelovou redukci zapojenou do portu 1 daného hubu, teploměry pak jednoduše připojte ke zbývajícím volným portům. Upozorňujeme, že není možné porty vynechávat - došlo by tím k odříznutí následujícího čidla. Alternativně můžete pomocí vhodného propojovacího kabelu propojit více hubů a vytvořit tak síť 1-Wire teploměrů připojených k jedné jednotce. .
O možnostech zapojení sběrnice 1-Wire se více dočtete na tomto odkazu.
