Советы при установке сетевой СКУД
При монтаже сетевой СКУД существует целый ряд часто встречающихся монтажных ошибок, следствием которых становятся незапланированные работы по их устранению и задержка запуска объекта. Советы, приведенные ниже, являются попыткой систематизировать связанные с этим наиболее типичные просчеты монтажников и потому могут быть полезны, как новичкам, так и опытным специалистам.
И сразу о терминологии: «земля» - это минус 12 вольт подаваемые с блока питания на контроллер, на клеммах обозначается как «GND», «Ground» и «-12V».
Сама линия RS-485 это два провода, одним проводом соединяются все клеммы «A», другим – все клеммы «B». Несмотря на кажущуюся простоту, не у всех есть полное понимание, как правильно построить линию связи, а подводных камней здесь много. Озвучим основные правила при прокладке линий RS-485 для СКУД:
1) Линия обязательно выполняется витой парой. Даже на малых расстояниях простые провода неспособны защитить линию связи от помех. Оптимальным является использование проводов для сетей Ethernet 5 категории, как самых дешёвых и общедоступных. Так же, при прокладке линий вне зданий, следует помнить о том, что не все кабели Ethernet рассчитаны на эксплуатацию в условиях атмосферных воздействий.
2) Не прокладывайте линию связи вдоль силовых линий 220/380 вольт ближе 20 сантиметров. Если уж деваться некуда, то прокладывайте кабелем, имеющим дополнительную защитную оплетку, и заземляйте её, где только возможно. Это важно и является, в том числе, одним из требований электробезопасности. Если приходится пересекать силовые линии, то только под прямым углом. Исполнение этих правил избавит Вас от пропадания связи с некоторыми контроллерами во время работы кондиционера, обогревателя или другого мощного потребителя. Особенно это касается промышленных зданий, где помехи в сети 220 вольт просто зашкаливают в разгар рабочего дня.
3) Все устройства должны включаться по очереди в одну линию. Всякие «деревья» и «веера» это опасный путь. Чем делать «ветку» на 2 метра в сторону, лучше все-таки сделать петлю в 4 метра. Петля хоть и вредит связи за счет удлинения линии, но гораздо меньше, чем боковые отводы. Так же следует помнить, что конвертер не обязательно должен быть на конце линии. И если линия получается длиной более 1000 метров или более 40 устройств, следует поискать решения по её разбиению на части, за счёт использования дополнительных конвертеров.
4) На концах линии для подавления эха должен быть включен нагрузочный резистор сопротивлением 120 Ом. На многих устройствах он уже есть, нужно просто установить перемычку «LOAD» для его включения. Если такого резистора на устройстве нет, то он должен идти в комплекте поставки и подключаться к проводам A и B на разъёме. Итак, на всю линию всего два резистора на крайних устройствах. Если в линии всего два устройства, то на обоих по резистору. Если конвертер или контроллер не стоит на краю линии, то подключать резистор не нужно.
5) Всегда объединяйте земли у всех контроллеров. Это жизненно важно для длинных (более 50 метров) линий и при большом числе устройств (более 5) на линии. Нужно это для выравнивания разности потенциалов возникающих между источниками питания контроллеров. В случае питания контроллеров от разных фаз сети переменного тока такое подключение может понадобиться и при двух контроллерах в линии. С разницей до 5 вольт контроллер справится сам, а вот разница более 15 вольт уже может вывести его узел связи из строя. Поэтому при прокладке линии рекомендуется использовать две витых пары, одной ведут саму линию связи, а другой, объединив оба провода, соединяют земли, обеспечивая тем самым устойчивую работу линии связи. На конверторе клемма для подключения земли обозначена буквой «G».
6) Расположение конвертора в линии связи не существенно, но все-таки есть простое правило, чем ближе контроллер к конвертеру, тем лучше. Следствием из этого правила является расположение конвертера в центре линии связи. Однако следование этому правилу не должно приводить к значительному удлинению линии. Так как, чем короче линия связи, тем лучше.
7) Перед монтажом уточните, умеет ли ПО самостоятельно настраивать сетевой адрес контроллерам. Если – нет, то выполните настройку до монтажа – это сэкономит время запуска.
Dallas, TM и iButton Все эти слова в СКУД синонимы, так как являются названием одного и того же интерфейса для подключения считывателей. Также при расстоянии более 2 метров настоятельно рекомендуется витая пара, а с расстоянием более 30 метров не экспериментировать. Для подключения нужно как минимум две пары – одна сам сигнал, повитый с проводом, подключенным к земле, вторая питание +12 вольт, также повитый с проводом, подключенным к земле. И вообще, чем больше и толще провода соединяющие землю контроллера с землёй считывателя, тем лучше работа. Так же следует отметить, что подавать +12 вольт на считыватель желательно через самовосстанавливающийся предохранитель, например, «MF-R050». Установить его рекомендуется как можно ближе к контроллеру или блоку питания. Он защитит систему от выхода из строя при коротком замыкании проводов питания на считывателе. Учитывая, что линия пассивна пока нет карты, можно к одному контроллеру подключать несколько считывателей, при условии, что будет поднос карты только к одному из них. Несколько контроллеров подключать к одному считывателю нельзя. При использовании считывателей серии Matrix следует обратить внимание, что изначально на большинстве из них включен протокол Wiegand, а для включения протокола iButton один из выводов необходимо подключить к земле. К сожалению, не везде один и тот же, поэтому уточняйте в инструкции для каждой модели считывателя.
Wiegand (Виганд) Этот способ подключения считывателя к контроллеру, использует два информационных сигнала DATA0 и DATA1. Обладает большей дальностью – до 100 метров. В качестве наиболее часто встречающейся ошибки является использование одной витой пары для обоих сигналов. Правильное включение предполагает две витых пары, одна для DATA0/Ground, вторая DATA1/Ground. Правило – «чем лучше земля, тем лучше связь», здесь с увеличением расстояния становится неукоснительным. При подключении следует проверять разрядность передаваемых данных считывателем и готовность их принимать контроллером. Наиболее распространенным является Wiegand-26, если разрядность не указана, то имеется в виду только такая. К недостаткам по сравнению с iButton следует отнести однократность передачи и, как следствие, невозможность выяснить – удерживают карту у считывателя или уже убрали. Но это позволяет подключать не только несколько считывателей к одному контроллеру, но и несколько контроллеров могут быть подключены к одному считывателю.
Питание
Казалось бы, здесь сложно ошибиться, однако тоже бывают ошибки. При большой длине проводов питания 12 вольт, существенную роль начинает играть их сопротивление и индуктивность. Если первая проблема интуитивно понятна любому знакомому с Законом Ома и исправляется более толстым проводом, то вторая не столь очевидна, а при длине проводов питания более 20 метров уже требует применять меры по защите от неё. Сама проблема проявляет в виде мощного кратковременного выброса напряжения в проводах питания в момент выключения тока в замке, причём с выбросом в самом замке это не связано и имеет меньшие масштабы. Поэтому для гашения достаточно установить дополнительный конденсатор возле контроллера, ёмкостью 1000-4700 микрофарад и напряжением в полтора раза большим напряжения питания, то есть при 12 вольтовом питании конденсатор должен быть рассчитан на 18 вольт. И чем длиннее провода и больше ток замка, тем больше должна быть ёмкость конденсатора. Для некоторых кажется естественным установка выключателя в цепь питания контроллера, однако электромагнитному замку в этом случае некуда сбрасывать энергию, если у него нет шунтирующего диода (картинка). Также, является проблемой, слишком большое число проводников, подключаемых к минусу и плюсу блока питания. Попытка скрутить их вместе и затолкнуть в клемму контроллера порой становится не простым испытанием, особенно в ограниченном и плохо освещенном месте. Учитывая большую вероятность выпадения этой скрутки при попытке зажать. Если провода сигнальные, например, от датчиков и считывателей, то можно применить специальные гильзы для обжима, это дает надежный контакт и упрощает заталкивание провода в клемму контроллера. К минусам следует отнести необходимость специального инструмента для обжима и сложности при объединении проводов разных диаметров. Лишенным этих недостатков (за исключением разве что цены) является применение пружинных соединителей WAGO. Их пружинные зажимы одинаково хорошо зажимают и толстые и тонкие провода и не требуют специального инструмента. При должной подготовке во многих случаях монтаж можно провести вообще без отвертки. Две клеммы по пять контактов позволяют быстро и надежно подвести питание и землю ко всем точкам схемы без скруток.
Замок Ошибок здесь почти не бывает. Однако есть особенности требующие пояснения. Замок представляет собой большой электромагнит, рассчитанный на ток до одного ампера в случае электромагнитного замка и до 3-5 ампер в случае электромеханического. Электромагнитный замок откроется только когда ток в его обмотке полностью прекратится. Для ускорения этого процесса в контроллеры серии Z-5R встроена схема гашения тока, позволяющая остановить его за 0,1 секунды, вместо 0,5-1 секунды при использовании шунтирующего диода. При большом количестве проходов в минуту схема гашения может перегреть силовой ключ, и контроллер выйдет из строя. Поэтому, если число людей проходящих в минуту через дверь более 10, то рекомендуется установить шунтирующий диод, напряжение и ток этого диода должны быть не меньше значений указанных для замка.
Кнопка, геркон, датчики Контроллер для нормального функционирования получает информацию от датчиков. В общем представлении датчик это просто два контакта, например, реле, геркона, кнопки. Как правило, все они «висят в воздухе», то есть не подключены к каким-либо электрическим цепям и им всё равно, куда подключен сигнальный провод, а куда - земляной. Выходные транзисторы оптронов турникета – тоже датчики, только полярные, им уже важно, куда подключать землю, куда сигнал. Подключение лучше выполнять всё той же витой парой, только частотные свойства здесь не важны, а важна помехозащищенность, которую обеспечивает витая пара. Таким образом, сигнал подается по одному проводу пары, а земля по-другому. Не рекомендуется использовать земляной провод для подключения других устройств – считывателей и тем более замков. Если расстояние менее 2 метров, то возможно применение не витого провода и использование общего земляного провода для кнопки и геркона. Но при расстояниях более 5 метров лучше не экспериментировать и использовать витую пару. При использовании резисторного способа идентификации датчиков рекомендуется витая пара при любом расстоянии до контроллера, резистор можно устанавливать с любой стороны, или возле датчика, или возле контроллера. При установке резисторов возле датчика можно обойтись одной витой парой, если оба датчика подключаются к одному входу. При расстоянии более 30 метров резисторную идентификацию лучше не использовать.
Автор статьи: Журавский Александр.
Вернуться к списку новостей
И сразу о терминологии: «земля» - это минус 12 вольт подаваемые с блока питания на контроллер, на клеммах обозначается как «GND», «Ground» и «-12V».
Сама линия RS-485 это два провода, одним проводом соединяются все клеммы «A», другим – все клеммы «B». Несмотря на кажущуюся простоту, не у всех есть полное понимание, как правильно построить линию связи, а подводных камней здесь много. Озвучим основные правила при прокладке линий RS-485 для СКУД:
1) Линия обязательно выполняется витой парой. Даже на малых расстояниях простые провода неспособны защитить линию связи от помех. Оптимальным является использование проводов для сетей Ethernet 5 категории, как самых дешёвых и общедоступных. Так же, при прокладке линий вне зданий, следует помнить о том, что не все кабели Ethernet рассчитаны на эксплуатацию в условиях атмосферных воздействий.
2) Не прокладывайте линию связи вдоль силовых линий 220/380 вольт ближе 20 сантиметров. Если уж деваться некуда, то прокладывайте кабелем, имеющим дополнительную защитную оплетку, и заземляйте её, где только возможно. Это важно и является, в том числе, одним из требований электробезопасности. Если приходится пересекать силовые линии, то только под прямым углом. Исполнение этих правил избавит Вас от пропадания связи с некоторыми контроллерами во время работы кондиционера, обогревателя или другого мощного потребителя. Особенно это касается промышленных зданий, где помехи в сети 220 вольт просто зашкаливают в разгар рабочего дня.
3) Все устройства должны включаться по очереди в одну линию. Всякие «деревья» и «веера» это опасный путь. Чем делать «ветку» на 2 метра в сторону, лучше все-таки сделать петлю в 4 метра. Петля хоть и вредит связи за счет удлинения линии, но гораздо меньше, чем боковые отводы. Так же следует помнить, что конвертер не обязательно должен быть на конце линии. И если линия получается длиной более 1000 метров или более 40 устройств, следует поискать решения по её разбиению на части, за счёт использования дополнительных конвертеров.
4) На концах линии для подавления эха должен быть включен нагрузочный резистор сопротивлением 120 Ом. На многих устройствах он уже есть, нужно просто установить перемычку «LOAD» для его включения. Если такого резистора на устройстве нет, то он должен идти в комплекте поставки и подключаться к проводам A и B на разъёме. Итак, на всю линию всего два резистора на крайних устройствах. Если в линии всего два устройства, то на обоих по резистору. Если конвертер или контроллер не стоит на краю линии, то подключать резистор не нужно.
5) Всегда объединяйте земли у всех контроллеров. Это жизненно важно для длинных (более 50 метров) линий и при большом числе устройств (более 5) на линии. Нужно это для выравнивания разности потенциалов возникающих между источниками питания контроллеров. В случае питания контроллеров от разных фаз сети переменного тока такое подключение может понадобиться и при двух контроллерах в линии. С разницей до 5 вольт контроллер справится сам, а вот разница более 15 вольт уже может вывести его узел связи из строя. Поэтому при прокладке линии рекомендуется использовать две витых пары, одной ведут саму линию связи, а другой, объединив оба провода, соединяют земли, обеспечивая тем самым устойчивую работу линии связи. На конверторе клемма для подключения земли обозначена буквой «G».
6) Расположение конвертора в линии связи не существенно, но все-таки есть простое правило, чем ближе контроллер к конвертеру, тем лучше. Следствием из этого правила является расположение конвертера в центре линии связи. Однако следование этому правилу не должно приводить к значительному удлинению линии. Так как, чем короче линия связи, тем лучше.
7) Перед монтажом уточните, умеет ли ПО самостоятельно настраивать сетевой адрес контроллерам. Если – нет, то выполните настройку до монтажа – это сэкономит время запуска.
Dallas, TM и iButton Все эти слова в СКУД синонимы, так как являются названием одного и того же интерфейса для подключения считывателей. Также при расстоянии более 2 метров настоятельно рекомендуется витая пара, а с расстоянием более 30 метров не экспериментировать. Для подключения нужно как минимум две пары – одна сам сигнал, повитый с проводом, подключенным к земле, вторая питание +12 вольт, также повитый с проводом, подключенным к земле. И вообще, чем больше и толще провода соединяющие землю контроллера с землёй считывателя, тем лучше работа. Так же следует отметить, что подавать +12 вольт на считыватель желательно через самовосстанавливающийся предохранитель, например, «MF-R050». Установить его рекомендуется как можно ближе к контроллеру или блоку питания. Он защитит систему от выхода из строя при коротком замыкании проводов питания на считывателе. Учитывая, что линия пассивна пока нет карты, можно к одному контроллеру подключать несколько считывателей, при условии, что будет поднос карты только к одному из них. Несколько контроллеров подключать к одному считывателю нельзя. При использовании считывателей серии Matrix следует обратить внимание, что изначально на большинстве из них включен протокол Wiegand, а для включения протокола iButton один из выводов необходимо подключить к земле. К сожалению, не везде один и тот же, поэтому уточняйте в инструкции для каждой модели считывателя.
Wiegand (Виганд) Этот способ подключения считывателя к контроллеру, использует два информационных сигнала DATA0 и DATA1. Обладает большей дальностью – до 100 метров. В качестве наиболее часто встречающейся ошибки является использование одной витой пары для обоих сигналов. Правильное включение предполагает две витых пары, одна для DATA0/Ground, вторая DATA1/Ground. Правило – «чем лучше земля, тем лучше связь», здесь с увеличением расстояния становится неукоснительным. При подключении следует проверять разрядность передаваемых данных считывателем и готовность их принимать контроллером. Наиболее распространенным является Wiegand-26, если разрядность не указана, то имеется в виду только такая. К недостаткам по сравнению с iButton следует отнести однократность передачи и, как следствие, невозможность выяснить – удерживают карту у считывателя или уже убрали. Но это позволяет подключать не только несколько считывателей к одному контроллеру, но и несколько контроллеров могут быть подключены к одному считывателю.
Питание
Казалось бы, здесь сложно ошибиться, однако тоже бывают ошибки. При большой длине проводов питания 12 вольт, существенную роль начинает играть их сопротивление и индуктивность. Если первая проблема интуитивно понятна любому знакомому с Законом Ома и исправляется более толстым проводом, то вторая не столь очевидна, а при длине проводов питания более 20 метров уже требует применять меры по защите от неё. Сама проблема проявляет в виде мощного кратковременного выброса напряжения в проводах питания в момент выключения тока в замке, причём с выбросом в самом замке это не связано и имеет меньшие масштабы. Поэтому для гашения достаточно установить дополнительный конденсатор возле контроллера, ёмкостью 1000-4700 микрофарад и напряжением в полтора раза большим напряжения питания, то есть при 12 вольтовом питании конденсатор должен быть рассчитан на 18 вольт. И чем длиннее провода и больше ток замка, тем больше должна быть ёмкость конденсатора. Для некоторых кажется естественным установка выключателя в цепь питания контроллера, однако электромагнитному замку в этом случае некуда сбрасывать энергию, если у него нет шунтирующего диода (картинка). Также, является проблемой, слишком большое число проводников, подключаемых к минусу и плюсу блока питания. Попытка скрутить их вместе и затолкнуть в клемму контроллера порой становится не простым испытанием, особенно в ограниченном и плохо освещенном месте. Учитывая большую вероятность выпадения этой скрутки при попытке зажать. Если провода сигнальные, например, от датчиков и считывателей, то можно применить специальные гильзы для обжима, это дает надежный контакт и упрощает заталкивание провода в клемму контроллера. К минусам следует отнести необходимость специального инструмента для обжима и сложности при объединении проводов разных диаметров. Лишенным этих недостатков (за исключением разве что цены) является применение пружинных соединителей WAGO. Их пружинные зажимы одинаково хорошо зажимают и толстые и тонкие провода и не требуют специального инструмента. При должной подготовке во многих случаях монтаж можно провести вообще без отвертки. Две клеммы по пять контактов позволяют быстро и надежно подвести питание и землю ко всем точкам схемы без скруток.
Замок Ошибок здесь почти не бывает. Однако есть особенности требующие пояснения. Замок представляет собой большой электромагнит, рассчитанный на ток до одного ампера в случае электромагнитного замка и до 3-5 ампер в случае электромеханического. Электромагнитный замок откроется только когда ток в его обмотке полностью прекратится. Для ускорения этого процесса в контроллеры серии Z-5R встроена схема гашения тока, позволяющая остановить его за 0,1 секунды, вместо 0,5-1 секунды при использовании шунтирующего диода. При большом количестве проходов в минуту схема гашения может перегреть силовой ключ, и контроллер выйдет из строя. Поэтому, если число людей проходящих в минуту через дверь более 10, то рекомендуется установить шунтирующий диод, напряжение и ток этого диода должны быть не меньше значений указанных для замка.
Кнопка, геркон, датчики Контроллер для нормального функционирования получает информацию от датчиков. В общем представлении датчик это просто два контакта, например, реле, геркона, кнопки. Как правило, все они «висят в воздухе», то есть не подключены к каким-либо электрическим цепям и им всё равно, куда подключен сигнальный провод, а куда - земляной. Выходные транзисторы оптронов турникета – тоже датчики, только полярные, им уже важно, куда подключать землю, куда сигнал. Подключение лучше выполнять всё той же витой парой, только частотные свойства здесь не важны, а важна помехозащищенность, которую обеспечивает витая пара. Таким образом, сигнал подается по одному проводу пары, а земля по-другому. Не рекомендуется использовать земляной провод для подключения других устройств – считывателей и тем более замков. Если расстояние менее 2 метров, то возможно применение не витого провода и использование общего земляного провода для кнопки и геркона. Но при расстояниях более 5 метров лучше не экспериментировать и использовать витую пару. При использовании резисторного способа идентификации датчиков рекомендуется витая пара при любом расстоянии до контроллера, резистор можно устанавливать с любой стороны, или возле датчика, или возле контроллера. При установке резисторов возле датчика можно обойтись одной витой парой, если оба датчика подключаются к одному входу. При расстоянии более 30 метров резисторную идентификацию лучше не использовать.
Автор статьи: Журавский Александр.
Вернуться к списку новостей