Pomiary mikroklimatu prezentowane w sieciach LAN i w Internecie

M. Konieczny, A. Łobzowski, W. Szkolnikowski
LAB-EL Elektronika Laboratoryjna S.J.

Artykuł publikowany w piśmie POMIAR nr 6/2006

W chwili obecnej praktycznie w każdej firmie mamy do czynienia z wewnętrzną siecią komputerową - LAN (ang. Local Area Network), zbudowaną na bazie standardu Ethernet. Obecnie spotykane prędkości transmisji danych w sieci Ethernet to 10Mb/s, 100Mb/s (najpopularniejszy) oraz 1Gb/s. Podstawowy standard okablowania sieci Ethernet w postaci nie ekranowanego kabla - skrętki (UTP) umożliwia zbudowanie sieci w topologii gwiazdy, z połączeniami o maksymalnej długości 100 metrów pomiędzy poszczególnymi elementami sieciowymi.

Zbudowanie większych sieci (pod względem obszarowym) możliwe jest przy użyciu dodatkowych elementów infrastruktury sieciowej, jak switch’e i router’y. Powszechność występowania sieci Ethernet stwarza dogodne możliwości do wykorzystania tej sieci w celu przyłączenia urządzeń pomiarowych, realizujących nadzór mikroklimatu. W typowych instalacjach rozproszenie urządzeń pomiarowych jest analogiczne do rozproszenia stacji roboczych (komputerów użytkowanych przez pracowników) w firmie, co stwarza naturalną możliwość zbudowania jednej wspólnej sieci łączącej zarówno komputery, jak i urządzenia pomiarowe bez żadnej dodatkowej infrastruktury połączeniowej, która byłaby osobna i dedykowana dla urządzeń pomiarowych – tak jak by to było niezbędne w przypadku wykorzystania np. interfejsu RS-485. Wykorzystanie jednej wspólnej sieci pozwala zredukować koszty instalacji, dzięki zmniejszeniu typów stosowanych połączeń oraz możliwej tym samym redukcji ilości połączeń i długości kabla. Wykorzystanie sieci Ethernet otwiera również nowe horyzonty z zakresie możliwych sposobów dostępu do danych i ich przetwarzania. Urządzenia przyłączone do sieci Ethernet mogą za pośrednictwem protokołu HTTP serwować własne strony WWW, dzięki czemu możliwy jest bardzo wygodny i prosty podgląd pomiarów w oknie standardowej przeglądarki www, która z reguły dostępna jest na każdym komputerze przyłączonym do sieci, bez potrzeby instalacji specjalizowanego dedykowanego oprogramowania. W bardziej rozbudowanych sieciach gdzie do celów zarządzania siecią przez administratorów używany jest protokół SNMP, możliwe jest udostępnianie danych przez urządzenia pomiarowe właśnie za pośrednictwem tego protokołu, dając możliwość wykorzystania danych pochodzących z pomiarów mikroklimatu (np. monitorowanie temperatur klimatyzacji w serwerowni) przez narzędzia do zarządzania siecią, równolegle np. z monitoringiem aktywności serwerów czy ruchu na łączach. Sieć Ethernet wkracza również do zastosowań przemysłowych, gdzie dotychczas dominowały instalacje oparte o inter-fejsy RS-485 i protokół MODBUS/RTU – dla urządzeń pomiarowych wyposażonych w interfejs sieci Ethernet opracowana została odmiana protokołu MODBUS/TCP, dając identyczne możliwości ich przyłączenia i wykorzystania danych w programach typu SCADA. Urządzenia z interfejsem Ethernet mogą być wyposażone w moduły POE (Power Over Ethernet), dając możliwość zasi-lania ich tym samym kablem, który służy do transmisji danych. Pozwala to na dalsze uproszczenie instalacji, gdyż można zrezygnować z osobnych zasilaczy dla każdego z urządzeń, zasilając je wspólnie przez Ethernet. Firma LAB-EL również w dziedzinie urządzeń z interfejsem do sieci Ethernet oferuje swoją aparaturę i gotowe systemy monitorujące. Oprogramowanie firmy LAB-EL zapewnia możliwość wszechstronnej obróbki danych z urządzeń pomiarowych, dając możliwość dostępu do tych danych zarówno przez sieci lokalne, jak również sieci rozległe –Internet. Dostęp do danych możliwy jest za pomocą dedykowanego oprogramowania jak również za pomocą standardowej przeglądarki www. Jednym z nowych produktów firmy jest 4-kanałowy termometr-konwerter LB-488*. Podstawowym interfejsem komunikacyjnym jest Ethernet, który potrafi pracować w trybie 10Mbit/s oraz 100Mbit/s. LB-488 posiada wejścia do bezpośredniego dołączenia:

• 4 zewnętrznych termistorowych czujników temperatury;
• jednego z gamy przyrządów LAB-EL wyposażonych w interfejs S-300, np. termohigrometr LB-710, 8-kanałowy termometr LB- -711, itp.;
• dwóch urządzeń posiadających możliwość podłączenia do portu szeregowego RS232 w tym urządzeń spoza oferty LAB-EL, np. cyfrowego przetwornika ciśnienia PC-50 produkcji firmy Aplisens.

Typowe zastosowania to jedno- lub wielopunktowy pomiar temperatur w szerokim zakresie –50oC .. +150oC w miejscach, gdzie standardowo stosowana jest sieć typu Ethernet, przykładowo:

• pomiar temperatury w serwerowniach komputerowych;
• pomiar rozkładu temperatur w szafach sterowniczych, lodówkach, zamrażarkach, komorach klimatycznych, itp.

Szczegółowe informacje można znaleźć na stronie internetowej HTTP://WWW.LABEL.COM.PL/PO/REK488.HTML. Oprócz termometru LB-488, który z racji swej konstrukcji jest dedykowany do realizacji lokalnych pomiarów w małych pomieszczeniach, firma LAB-EL oferuje kilka innych przyrządów dających większe możliwości pomiarowe i zapewniających integrację z innymi urządzeniami pomiarowymi. Są to:

• Nowa wersja 16-to kanałowego koncentratora Ethernetowego LB-731AE. Opis: HTTP://WWW.LABEL.PL/PO /REK731.HTML.
  
• Konwerter LB-487 (nowa wersja LB-486): 8-wejściowy konwerter/ koncentrator/rejestrator każde wejście osobno konfigurowane do wyboru: S300, pomiar temperatury w zakresie - 50..+150oC (termistor GE TK95), 0-10V, 4-20mA, wejście binarne; obsługiwane protokoły: MODBUS/RTU (RS232/RS485), MODBUS/ TCP, SNMP, HTTP; interfejsy: Ethernet 10M/100M, RS232, RS485, USB; dodatkowe funkcje: konwerter Ethernet - RS232, konwerter Ethernet - RS485; pamięć rejestracji 128kB lub 512kB podtrzymywana bateryjnie, zasilanie: zewnętrzne +12..+24V DC (możliwe zasilanie z akumulatora), opcjonalny moduł POE (Power Over Ethernet).
• Konwerter LB-476: 8 kanałów S300, wejścia binarne wejścia licznikowe;rejestracja - duża pamięć do 30 tys; zapisów z kompletu 8 czujników LB-710, alarmowanie z parametrami ustalanymi dla każdej mierzonej wiel-kości osobno: Lo, Hi, status, opóźnienie alarmowania,histereza, odraczanie alarmowania, sygnalizacja wewnętrzna izewnętrzna konfigurowane osobno; interfejsy RS232, RS485, Ethernet, MODBUS RTU, możliwość podłączenia jednego z koncentratorów do sieci Ethernet i wykorzystanie go jako serwera Modbus-proxy (pozostałe koncentratory są połączone przez RS--485 pomiędzy sobą, a jeden dokonuje konwersji Ethernet Modbus).
  

Rys. a Schemat poglądowy pracy termometru LB-488 w sieci Ethernet.

Rys. b  Schemat poglądowy pracy koncentratora LB-731AE w sieci Ethernet