¿Hay un bus de campo con más de 250 nodos por segmento?

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Planeamos realizar un cable de sensor de varios 1000 m de largo, que tiene idealmente cada 1-2 m de un sensor de campo magnético en una pequeña platina de 10x30 mm con microprocesador / FPGA para DSP e I2C en comunicación de chip. Más adelante esto se integrará en un ASIC.

Se cree que los esclavos de los sensores realizan el manejo de alarmas / mensajes asíncronos al maestro / repetidor, si un cambio en el valor del campo magnético es demasiado alto. Hay varias limitaciones que conozco para producir un cable de consumo de energía casi en tiempo real, barato y de bajo consumo. Es importante que todos los sensores en el cable verifiquen con al menos 10Hz en el campo, el consumo de energía de los sensores estará en el rango de 50 microA. Todos los sensores deben ser alimentados por el cable del bus de campo.

Estudié diferentes sistemas de bus de campo

Lo mejor para nuestro propósito parece ser CANopen, MODBUS o Profibus (pero no hay alimentación de voltaje del sensor para esto). Para un sensor cada 1-2 metros con un nodo máximo de 250, necesitaríamos cada 250-500 m un repetidor de bus de campo (que no es muy barato).

¿Existe una alternativa técnica / de bus de campo para nuestro propósito si la tasa de datos es alta y no es el criterio más importante pero manteniendo el cable barato?

¿Tendría sentido crear nuestro propio protocolo de bus de campo que puede manejar 1000 nodos en 1000-2000m sin un repetidor de hardware o incluso desarrollar un repetidor propio para nuestra nueva empresa por nuestra cuenta? Tenemos un equipo de ingeniería que hará esto si es posible y factible (precio y gasto) y financiamiento.

    
pregunta Michael Schmidt

1 respuesta

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Su principal problema será el tráfico de datos. Si tiene 250 nodos que deberían reportar con 10Hz, eso es 2500 mensajes por segundo. Su principal objetivo debe ser mantener el tráfico de datos hacia abajo. Tal vez pueda crear subsistemas, tal vez pueda enviar un promedio a frecuencias más bajas, etc.

De un vistazo, parece que CAN es la solución ideal para esto. Es resistente, es en tiempo real, puede obtener distancias bastante largas. Si incluye el suministro, puede hacerlo con un mínimo de 4 cables. Es decir, dependiendo de cuánta corriente consuman los nodos, compartir tierra de suministro con tierra de señal es una solución un tanto sucia.

Sin embargo , ya que tus requisitos de tiempo son tan altos, estarás viendo las tasas de transmisión más altas. Y quieres grandes distancias. Lo que a su vez significa que se puede necesitar señal de tierra dedicada y blindaje del cable. Así que su especificación se contradice a sí misma: no puede obtener "rápido", "bueno" y "barato" al mismo tiempo.

Además, en realidad no hay suficiente información aquí para sacar conclusiones. Sospecho que es necesario revisar su especificación antes de salir corriendo para elegir un bus de campo.

En lo que respecta a los protocolos de bus de campo de capa superior: a menos que necesite ser compatible con alguna computadora / PLC estándar de la industria, no hay una necesidad aparente de CANopen o Profibus, etc. 127 nodos (por buenas razones). Si este es un sistema cerrado, entonces un protocolo CAN personalizado podría ser la solución ideal.

Profibus y MODBUS también son tecnologías bastante antiguas, no recomendaría usarlas para un nuevo diseño.

    
respondido por el Lundin

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