🏠 Главная → Оборудование → 1-WIRE Ex
¶ Описание устройства
Автономный коммутатор ROSSMA IIOT-AMS 1-Wire Ex с цифровым датчиком температуры 1-Wire предназначен для измерения температуры с последующей беспроводной передачей данных. Устройство разработано для применения во взрывоопасных зонах на промышленных предприятиях, объектах ЖКХ и в труднодоступных местах. Коммутатор обеспечивает установку измерительных приборов в местах без источника питания и работает в суровых климатических и погодных условиях.
Рис. Внешний вид измерителя-коммутатора ROSSMA IIOT-AMS 1-WIRE Ex
Для работы со следующими датчиками:
- Датчики температуры с цифровым интерфейсом 1-Wire (DS18B20, DS18S20 и аналоги)
Оборудование внесено в реестр Министерства промышленности и торговли Российской Федерации, как оборудование, производимое на территории Российской Федерации (Заключение 48859/11 от 11.06.2021).
¶ Технические характеристики
- Интерфейс подключения: 1-Wire (цифровой протокол Dallas Semiconductor)
- Количество входов: 1 цифровой вход 1-Wire
- Тип питания: 14 А/ч; 126 А/ч; 168 А/ч
- Период выхода на связь/время разряда батареи 14 А/ч: 1 мин./90 дней, 2 мин./180 дней, 10 мин./300 дней, 1 час/3 года 150 дней, 24 часа/10 лет
- Диапазон рабочих температур t,°C: -55…+85
- Встроенный датчик температуры: нет (используются внешние датчики 1-Wire)
- Класс устройства в сети LoRaWAN: A
- Активация в сети LoRaWAN: OTAA/ABP (настраивается), ABP — по умолчанию
- Тип антенны: внутренняя
- Выходная мощность передатчика: 25 мВт (настраивается)
- Чувствительность приёмника: -138 dBm
- Напряжение питания: встроенный элемент питания 3,6 В, емкость 14 А/ч, типоразмер: D
- Измерение заряда встроенной батареи: да (отправка при каждом выходе на связь)
- Размеры корпуса, мм: 75×70×55
- Крепление: непосредственно к датчику, стяжками к опоре, на DIN-рейку, настенное
- Дальность радиосвязи: до 5 км в городской застройке; до 15 км в сельской местности
¶ Возможности
- 1 цифровой вход 1-Wire для подключения датчиков температуры
- Настраиваемая дискретность измерения от 1 раза/мин
- Возможность принудительного замера по команде
- Поддержка каскадного подключения нескольких датчиков на одну шину (до 10 устройств)
- Автоматическая идентификация датчиков по уникальному ROM-коду
- Высокая точность измерений (±0.5°C для DS18B20)
¶ Функциональные возможности
Измеритель-коммутатор является устройством класса А (по классификации LoRaWAN®) и обеспечивает следующий функционал:
Сетевые возможности:
- ✅ Поддержка ADR (Adaptive Data Rate) — автоматическая адаптация скорости передачи
- ✅ Настраиваемый тип активации: OTAA / ABP (по умолчанию: ABP)
- ✅ Частотный план: EU-868 / RU-868 (по умолчанию: RU-868)
- ✅ Поддержка отправки пакетов с подтверждением (настраивается)
Параметры работы:
- Период выхода на связь: от 1 мин. и выше (настраивается удаленно по сети LoRaWAN®)
- Значение по умолчанию: 1 раз в час
- Количество входов: 1 (один цифровой вход 1-Wire)
- Емкость батареи: 14000 mAh — рассчитана на отправку 40 000 пакетов данных ± 10%
Рекомендация: Не рекомендуется устанавливать дискретность менее 1 минуты для обеспечения продолжительного энергонезависимого режима работы.
¶ Алгоритм сбора и передачи данных
¶ Режим работы
Получение данных по шине 1-Wire осуществляется дискретно с заданным интервалом. Передача пакета с полученными данными осуществляется по беспроводной сети с периодом от 1 минуты. Считанные данные сохраняются в память измерителя-коммутатора.
Управление временем выхода на связь измерителя-коммутатора осуществляется при помощи сервера сети и может по команде быть скорректировано.
¶ Режим с подтверждением доставки (Confirmed Mode)
Если параметр "Запрашивать подтверждение" включен:
- Измеритель-коммутатор отправляет следующий пакет только после получения подтверждения о доставке предыдущего
- Если подтверждение не получено после 3 переповторов, измеритель-коммутатор завершает сеанс связи до следующего по расписанию
- Непереданные данные записываются в память и передаются при следующем сеансе связи
¶ Режим без подтверждения (Unconfirmed Mode)
Если параметр "Запрашивать подтверждение" выключен:
- Измеритель-коммутатор отправляет в сеть текущие данные с заданной дискретностью
- Проверки доставки пакетов в таком режиме нет
- Непереданных пакетов в памяти измерителя-коммутатора не остаётся
Рекомендация: Для критичных данных используйте режим с подтверждением. Для мониторинга в реальном времени — режим без подтверждения.
¶ Протокол 1-Wire
1-Wire (One-Wire) — последовательный протокол связи, разработанный компанией Dallas Semiconductor (ныне Maxim Integrated). Особенности протокола:
Преимущества 1-Wire:
- Всего 2 провода: данные + земля (питание может идти по линии данных)
- Каждый датчик имеет уникальный 64-битный ROM-код
- Возможность подключения нескольких устройств на одну шину
- Дальность до 100 метров при правильной топологии
- Низкое энергопотребление
Поддерживаемые датчики:
- DS18B20 — цифровой датчик температуры (-55°C...+125°C, точность ±0.5°C)
- DS18S20 — предшественник DS18B20 (разрешение 9 бит)
- DS1822 — аналог DS18B20 с упрощенным функционалом
¶ Контакты и подключение
¶ Описание контактов коммутатора
ROSSMA IIOT-AMS 1-WIRE Ex имеет следующие контакты для подключения датчиков:
| Контакт | Назначение | Описание |
|---|---|---|
| DQ | Data (1-Wire) | Линия данных 1-Wire (двунаправленная) |
| GND | Ground | Общий провод (земля) |
| VCC | Power +3.3V | Питание для датчиков 1-Wire |
Максимальные параметры:
- Напряжение питания датчиков: 3.3V
- Максимальный ток на VCC: 50 mA
- Количество датчиков на шине: до 10 штук
- Длина линии DQ: до 100 метров
ВАЖНО: Используйте pull-up резистор 4.7 кОм между DQ и VCC при подключении нескольких датчиков или при длине линии более 10 метров.
¶ Подключение датчиков 1-Wire
¶ Схема подключения
Топология подключения (одиночный датчик):
┌─────────────────┐
│ ROSSMA 1-WIRE │
│ │
│ DQ ──────────────── DQ (Data) — DS18B20
│ │
│ GND ──────────────── GND (Ground) — DS18B20
│ │
│ VCC ──────────────── VDD (Power) — DS18B20
└─────────────────┘
Топология подключения (несколько датчиков):
┌─────────────────┐
│ ROSSMA 1-WIRE │
│ │
│ DQ ────┬───────── DQ (датчик 1)
│ │
│ ├───────── DQ (датчик 2)
│ │
│ └───────── DQ (датчик 3)
│ │
│ GND ────┬───────── GND (все датчики)
│ │
│ VCC ────┬───────── VDD (все датчики)
└─────────────────┘
ВАЖНО: При подключении нескольких датчиков требуется pull-up резистор 4.7 кОм между DQ и VCC.
¶ Распиновка датчика DS18B20
Стандартный корпус TO-92 (вид снизу, ножками к себе):
___
/ \
| O | — вид сверху
\___/
| | |
1 2 3
1 — GND (земля, черный)
2 — DQ (данные, желтый)
3 — VDD (питание +3.3V, красный)
¶ Требования к кабелю
Рекомендуемый кабель:
- Витая пара (UTP Cat5 или выше)
- Экранированный кабель для промышленных условий
- Максимальная длина линии: 100 метров (при скорости 15.4 kbps)
- Сечение: 0.5-0.75 мм²
Примеры кабелей:
- МКЭШ 3×0.5 (для промышленных условий)
- КВБбШв 3×0.75 (для взрывоопасных зон)
- UTP Cat5e (для коротких расстояний <30м)
¶ Настройка и конфигурация
¶ Конфигурация через ROSSMA Configurator
Основные параметры:
| Параметр | Диапазон значений | По умолчанию |
|---|---|---|
| Интервал измерений | 1-1440 мин | 10 мин |
| Разрешение датчика | 9, 10, 11, 12 бит | 12 бит |
| Количество датчиков | 1-10 | 1 |
| Автопоиск датчиков | Вкл/Выкл | Включено |
Идентификация датчиков:
Каждый датчик DS18B20 имеет уникальный 64-битный ROM-код вида:
28-FF-64-1E-82-16-03-4C
Конфигуратор автоматически сканирует шину 1-Wire и отображает все обнаруженные датчики с их ROM-кодами.
¶ Примеры применения
¶ Мониторинг температуры в холодильных камерах
Задача: Контроль температуры в морозильных камерах на складе
Оборудование:
- ROSSMA IIOT-AMS 1-WIRE Ex
- Датчик DS18B20 в герметичном корпусе
Данные для передачи:
- Температура в камере (°C)
- Заряд батареи
- Статус связи
Периодичность: каждые 10 минут
¶ Контроль температуры трубопроводов
Задача: Мониторинг температуры на нефте/газопроводе
Оборудование:
- ROSSMA IIOT-AMS 1-WIRE Ex
- 5× датчиков DS18B20 на разных участках трубопровода
Данные:
- Температура в 5 точках
- Выявление аномальных значений
- Предупреждение о замерзании
¶ Температурный мониторинг трансформаторных подстанций
Задача: Контроль температуры силовых трансформаторов
Оборудование:
- ROSSMA IIOT-AMS 1-WIRE Ex
- 3× датчика DS18B20 (верх, середина, низ трансформатора)
Данные:
- Температура обмоток
- Температура масла
- Перегрев трансформатора
¶ Дополнительная информация
- Монтаж устройств — инструкции по установке
- Замена элемента питания — замена батареи
- Протоколы обмена и команды — команды управления и форматы данных
- Конфигуратор ROSSMA — настройка устройств
- Устранение неполадок — диагностика и решение проблем
¶ Связанные страницы
Программное обеспечение:
- Конфигуратор ROSSMA — настройка интервалов передачи, идентификация датчиков
- Сервер ROSSMA NETS — просмотр телеметрии, управление устройствами
- Расшифровщик данных — анализ payload 1-WIRE устройств
Техническая документация:
- Протоколы обмена — формат пакетов 1-WIRE устройств
- Технология LoRaWAN — частотный план RU864, классы устройств
- Быстрый старт — первое подключение к сети
- Калькулятор времени работы — расчет срока службы батареи
Другие устройства:
- ANALOG Single Channel — для датчиков 4-20 мА
- MODBUS — для Modbus RTU устройств
- PULSE — для импульсных датчиков
- Каталог устройств — все модели ROSSMA IIoT-AMS