Здравствуйте всем.

Проектирую систему, работающую на ЖД. Кабели для DI сигналов, медь 0.9мм2, средняя длина каждого кабеля где-то 400м проложены вдоль путей в земле на глубине 1.2 метра, однако обстановка вокруг крайне неблагоприятная: вдоль путей же воздушные линии на 10 и 27кВ.
Посему встал вопрос: использовать для запитки DI 24в (с промреле, опасаюсь напрямую на контроллер заводить), или 220в (с промреле конечно и с запиткой через промежуточный транс)? Что будет надёжнее в плане защиты от наводок и ложных срабатываний DI?

Я бы сделал 24В --- (пост.) с правильной реализацией схемотехники: экранированным кабелем (а лучше даже бронированным), со стороны контроллера экран напрямую заземлить на РЕ, со стороны датчиков заземлить через конденсатор (с соответствующими параметрами); плюс со стороны контроллера защита от мнгновенных скачков - варистором и индуктивностью (тоже с соответствующими параметрами). Ну и самые главные "грабли" при работе с длинными кабельными линиями - нужно учесть активное сопротивление и ёмкость кабеля и источника сигналов, дабы эти самые полезные сигналы не затухли на Ваших 400-х метрах... Думаю (на вскидку) сечение кабеля должно таки быть побольше чем 0,9мм кв.... Удачи

Я бы обратил внимания на защиту от наведенного электромагнитного импульса при ударе молнии.

спасибо всем за ответы.

А почему всё-таки 24, а не 220?
Если рассматривать без защитной схемотехники, то у каких релюшек будет меньшая чувствительность к помехе? (Тип помех определить сложно, вероятнее всего импульсные одиночные)

Какое напряжение используют в жд автоматике, такое и применяйте. для защиты от наведенных помех прокладывайте в стальной трубе, именно в стальной (ферромагнитный материал)

Нет специальных правил для напряжения ЖД автоматики. На "дальнем конце" у меня простые сухие контакты, чем запитаю, то и будет.

Проще и надежнее было бы, если нет требования делать именно сигнальные линии, поставить на стороне сигналов модули удаленного сбора данных, которые преобразуют полученный сигнал в данные протокола, например, Modbus. А те самые 400метров проложить информационным кабелем. На стороне приема установить оборудование принимающее информацию от удаленных модулей по протколу и делает далее что необходимо (сигнализирует, обрабатывает, регулирует ...).
Также этот вариант будет тем дешевле чем большее кол-во сигналов требуется передать (в сравнении с прокладкой сигнальных линий, защитой от помех и т.п.).
Данные в цифре более устойчивы к помехам (по крайней мере испорченный пакет данных не будет содержать ложных данных, он просто будет отсеян как испорченный). Захотите - можете даже оптику проложить в качестве среды передачи.

Самый дешевый набор оборудования по моему варианту: модули (DI->RS485) витая пара (ПЛК с RS485). Протокол может быть Modbus RTU, MODBUS ASCI, ADAM, ОВЕН, ....

С точки зрения обеспечения безопасности персонала лучше 24В, чем 220В. Если кабеля в земле, то наводки будут совсем незначительные (ИМХО). Наверное у ЖД должен свой СНИП быть? Ищите.

да, так и делаем
только терминал по сбору сигналов подводим не к каждой единице оборудования, а к группе, иначе накладно получается.
Так что до терминалов тянется оптика (где по километру, а где и по два) и от терминалов уже идут медные усы до окружающего оборудования. 400м это максимальная длина уса.

Так уж и нет? Как нет и такого термина "ж/д автоматика"
Смотрите требования к системам СЦБ и связи

прокладываемые кабели не относятся ни к СЦБ ни к связи. И место действия - Узбекистан

Неужели прокладка прокладка кабеля а 400м дешевле модуля (12DI|8DO Modbus с питанием от 220В) за 3500р ?

зависит от производителя модуля и от его параметров.
Ведь не только модуль на удалении стоит, там же: шкафчик к нему, блок питания, конвертор в оптику. И всё это хозяйство ещё и имеет температурный режим -30 +70.

А до модуля кабель тянуть не надо (связь и питание)?

Согласен с 24В DC, но с промежуточными реле. И питание 24В шлейфов и реле гальванически развязать от питания контроллера 24В (чтобы из внешнего шлейфа помехи не шли в контроллер.
А сечение Вам нужно по механической прочности выбирать не менее 1,5мм2

Такая схема не всегда работает, если силовая наводка будет велика то на такой длине проводов реле у вас не выключится, т.к ток реле нужен не большой. Лечится или доп нагрузкой со стороны реле или фильтра.

Постоянный ток более устойчив к помехам.

Сигнал постоянного тока - нулевой частоты и устойчив лишь к помехам, спектр которых находится вдали от нулевой и низких частот.
Гораздо эффективнее для помехозащиты сместить спектр сигнала в другую область не пересекающуюся по спектру с вашими "железнодорожными" помехами , например >=100 МГц Ethernet . Уход в оптику - тот же самый метод, другая еще более высокая частота.

Кстати, почти любой кабель реагирует на механические (вибро) воздействия-помехи или изгибы, из-за них может появляется очень слабая амплитудная модуляция с частотой механического воздействия.

На 400м нужно делать переменку.
На постоянном токе будет большое падение напряжения.
кроме того на 24в, при большом входном сопротивлениии,
а у вас оно будет очень большим.
Токи в цепи управлениябудут маленькими.
Со временем сухие контакты у Вас закиснут(окислятся) и перестанут работать.
Лучше 220в.
Развязку сделайте через реле.

Исходные данные есть: L = 400 м, S = 0,9 кв. мм.
Отсюда: R = 8 Ом. Это немного.

Входное сопротивление всегда можно уменьшить, за счет резистора параллельно катушке реле.

Если задаться током 500 мА, то падение напряжения будет всего 4 В. Блоком питания можно компенсировать это падение. Мощность сигнала будет 24 * 0,5 = 12 Вт. Я думаю - этого предостаточно, на практике лучше даже снизить мощность сигнала. Это позволит сэкономить на блоке питания.

Топикстартеру: сколько сигналов надо передать?

Чтобы делать выводы и принимать решения нужно знать характер и спектр сигналов помех.

Первое утверждение противоречит второму.
И потом - с чего вдруг падение напряжение на постоянке больше, чем на переменке? На переменке, кроме активного сопротивления, добавятся ёмкостная и индуктивная составляющие, и падение напряжения при прочих равных условиях будет больше. Азы электротехники. Вы просто в уме держите одно, а пишете другое. Сравниваете тёплое с мягким. Пишете о постоянке, имея в виду 24В, а о переменке - 220В. Если у реле 24В постоянного ток катушки больше, чем у 220В переменного, то действительно, падение напряжения будет больше, если не учитывать ёмкость и индуктивность линии, но существенна здесь не абсолютная величина падения, а относительная, в % от напряжения. При 220В относительное, естественно, будет меньше.
Однако, при длине линии 400 м и сечении провода 0.9мм2 всё это не существенно. Существенно лишь влияние мощных помех. Хотя сам в жизни не сталкивался с помехами на реле. Импульсные от грозовых разрядов и от ВВ-линий, скорее всего, слишком коротки, чтобы вызвать срабатывание реле. Да ещё на метровой глубине.
А уж о закисании контактов точно можно не волноваться, не железные они там. И подгорание от ЭДС самоиндукции при питании постоянным током лечится легко - применением соответствующих реле, содержащих искрогасящие цепочки на катушке - RC, варисторы, диоды. Их у любого производителя есть. Как реле, так и опциональные принадлежности. Например, у Сименс:
http://www.aqad.ru/index.php?tree=1000000&...p;tree9=8210375
Кстати, эти цепочки подавят заодно и наводки от грозы до безопасных значений.

автор пишет про DI сигналы


Так поставить модуль ввода DI на месте и тянуть от него одну цифровую линию (можно оптическую) вне зависимости от количества входных сигналов

Да, практика и теория от Вас далеки....
Утечки, потери в соединениях и пр Вы не считаете, чисто по закону Ома?
Вспомните, почему во всем мире используется для передачи переменное напряжение, а не постоянное.

На самом деле 24в в сигнальной линии на контактах со временем будет проблемой-100%.
Это Вам любой эксплуатационник скажет. Со временем набивается пыль и прочее. Закрытые контакты реле, любые- от сименса, от Шнайдера или любое др. со временем 24 в перестает пробивать...
Сразу оговорюсь, что далее спорить не собираюсь.

Во многих схемах реле коммутируют ток ниже минимального паспортного значения,
естественно , что контакт будет ненадежным.

Сигналов будет 7. Два управляющие и пять информационные. И те и другие 24VDC, сечение кабеля буду брать 2.5, так как в средствах не зажимают вроде.



Так и делаю, ставлю DI-DO модуль на оптике. Но к каждой единице оборудования-источнику DI сигнала модуль не прицепиш, приходится к одному модулю, расположенному "в гуще" оборудования, вести эти самые сигналы по меди. И максимальная длина такого куска как раз 400м получается, а в среднем куски где-то метров по 200.

А почему не пишете про спектр и характер наводимых помех? Абстрактные помехи "вообще" - пустое обсуждение.

Опаньки -новое в теории электро-радио цепей? Комплексные числа теперь не в моде?
http://ru.wikipedia.org/wiki/%CF%F0%E0%E2%...%F5%E3%EE%F4%E0
для постоянных напряжений \sum^n_{k=1} E_k= \sum^m_{k=1}U_k=\sum^m_{k=1}R_kI_k;
для переменных напряжений \sum^n_{k=1} e_k= \sum^m_{k=1}u_k=\sum^m_{k=1}R_ki_k+\sum^m_{k=1}u_{L\,k}+\sum^m_{k=1}u_{C\,k}.


Точно, почитайте, что такое действующее значение тока и напряжения.

От помех ферритовое кольцо на проводе помогает.

Эх, если б кто знал какие точно помехи будут! Но возможно так:
- блуждающие токи могут быть,
- кабели питания 220В проложены в одной трассе с кабелями сигнальными, возможны наводки,
- молния где-то рядом в землю шарахнет,
- по экранам самих сигнальных кабелей могут токи гулять (это если заземлять с обоих концов экран кабеля)

Фраза топикастера : на глубине 1,2м" меня лично успокаивает

Начались пустые гадания и воспоминания кто-где-что когда-нибудь видел для подавления помех . Феррит помогает на определенных частотах при определенных условиях и что? А еще помогает TVS, да мало ли что помогает. Женьшень как общетонизирующее средство человеку помогает.



Не пугайте его такими "сложными" терминами и науками как действующее напряжение и теория электрических цепей.

граждане, давайте жить дружно! Я смотрю по вопросу 220 или 24 сколько людей, столько и мнений

Есть форум советы бывалого релейщика, можно там спросить http://rzia.ru/topic2994-zachem-shuntiruyu...storami-p3.html

Что то подобное уже обсуждали http://forum.abok.ru/index.php?showtopic=84124
Выбор 220В VAC в для управления реле не подходит из-за большой протяженности и емкости кабеля, а также высокому сопротивлению обмотки промежуточного реле.
остается выбор между 220VDC или 24VDC. Думаю правильно будет 220VDC

Господа, хватит выдумывать. Я делал расчет для 24 VDC, в расчете учел умощнение сигнала. Какая нахрен помеха на сигнал мощностью 12 Вт?! Хватит уже рассуждать о сопротивлениях обмотки реле, я уже перевел разговор в плоскость мощностей. А вы все еще об абстрактных сопротивлениях рассуждаете в духе "Мне кажется, там сопротивление большое... Хотя нет, наверное все-таки что-то среднее между высоким и низким сопротивлением...".

а вы не могли бы поделиться методикой расчёта?

Просто для справки: мощность сигнала GSM в сотовом телефоне менее 0.1 Вт, в специализированных установках может быть 1 Вт. То есть мощность сигнала GSM как помехи гораздо меньше 12 Вт дискретного сигнала. Это просто для справки, т.к. GSM лежит совершенно в другом частотном диапазоне нежели рассматриваемый нами дискретный сигнал. Для нашего сигнала потенциальными помехами будут электростатические (частота близка к нулю).

В стандартах GSM 05.05 и 3GPP-ETSI TS 45.005 предусмотрены несколько классов мобильных терминалов с разной максимальной выходной мощностью.
Однако на практике, в настоящее время мобильные терминалы выпускаются только с выходной мощностью до 2 Вт в диапазоне GSM 900, и до 1 Вт в диапазоне GSM 1800 (который по старой памяти называют еще и DCS 1800).
Терминалы с более высокими значениями выходной мощности (до 8 Вт) раньше ставили на автомобили, где проблема с запасом энергии и длительностью автономной работы от батареи не столь остры, как для носимых устройств, зато можно обеспечить связь на большем удалении от базовых станций, что важно в сельской местности. Но по мере улучшения покрытия территории сотовыми операторами необходимость в более мощных передатчиках начала уменьшаться, а носимые телефоны отвоёвывали всё большую долю рынка. К тому же, сотовые операторы с помощью параметров настройки в сети ограничивали максимальную выходную мощность, с которой может работать мобильный терминал, на уровне носимых устройств, что делало бессмысленным использование телефонов с более мощными передатчиками. В результате в последнее время новых устройств с большими выходными мощностями на рынке практически не наблюдается. Устройства с меньшей выходной мощностью (0,8 Вт и 0,25 Вт соответственно) на рынке тоже практически отсутствуют, хотя иногда производители GSM-трекеров (устройств для отслеживания местоположения объектов) заявляют о такой выходной мощности, что в принципе должно увеличить длительность их автономной работы при малых габаритах. Однако на практике такие выходные мощности не всегда подтверждаются.
http://habrahabr.ru/company/beeline/blog/202216/

Однако, какое отношение сигналы мобильной связи имеют к помехам линиям передачи постоянного тока для управления реле - совсем непонятно. Радиоприёмник - да, реагирует на передатчик мобильного телефона, да и то вблизи, но вот чтобы реле - это нонсенс. Если найдёте такое реле - сообщите мне, пожалуйста, я найду ему применение:-).
Ну а уж электростатические - по определению не могут создать помехи реле, т.к. по своей сути электроСТАТИЧЕСКОЕ поле создаётся неподвижными зарядами, а чтобы создать магнитное поле, способное воздействовать на якорь реле, необходим всё-таки заметный ток в катушке, т.е. направленное движение заряженных частиц.

Прямое отношение, учите теорему Котельникова, спектры и помехоустойчивое кодирование

Это, видимо, такой интеллигентный способ послать куда подальше?
Было бы уместно, если бы речь шла о помехах мобильной связи искрящими контактами реле...

- для GSM повышение отношения мощностей сигнал/шум достигается узкополосной концентрацией мощности на частоте канала (передатчик) и узкополосной фильтрацией (приемник)
- для CDMA повышение сигнал/шум достигается максимальным расширением спектра (передатчик) и корреляционной обработкой (приемник)

Для "железнодорожных коммуникаций", как справедливо указал Михайло , спектр помех находится вблизи нулевой частоты. Перенести спектр полезного сигнала вверх по частоте без активного устройства (например модуля ввода, преобразующего в "высокочастотный" цифровой сигнал ) не удастся, поэтому остается повысить мощность полезного сигнала например повышением тока

http://forum.abok.ru/index.php?showtopic=9...p;#entry1029914

вместо обид учите теорему Котельникова, спектры и помехоустойчивое кодирование

По роду моей деятельности приходится больше налегать не на теорему Котельникова, а на автоматизацию котельных:-).

400 м провода с индуктивностью реле это большая большая антенна

Проводник 10 сантиметров с индуктивностью тоже может быть большой большой антенной и что из этого следует ?

на свч уровень помех и наводок намного меньше , чем на нч

как-то беспредметно

А вы первый пост почитайте

Да на 400 метров земляных работ одних буде на миллион! Плюс не просто же в землю закапывать? Да еще и ... Короче, если в средствах не стесняют, то однозначно оптика и по воздуху+ оптика-> медь на концах под любой нужный протокол. Никаой постоянки на такие расстояния, 220 с защитой от перенепряжений и сечение не меньше ... Оптика с несущим элеметом 20 - 35 руб метр + два конвертера 20 тыс макс, пару дней работ по прокладке+ крепеж 5 тыс и того... Имхо оптика только и экономически и технически.

обратите внимание на место действия










Представьте себе - из за каждого окончания оптики (конечные точки у автора темы рассеяны по местности) придется ставить термостабилизированный шкаф