Построение распределенной телеметрической системы сбора, первичной обработки и передачи данных

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Анализ технического задания

2. Разработка структурной схемы

3. Описание ASH трансивера

3.1 Порт антенны

3.2 Модуль приемника

3.3 Требования к питанию

3.4 Радиочастотный ввод/вывод

3.5 Защита от электростатических разрядов

3.6 Генератор импульсов

3.7 Установка низкой скорости передачи данных

3.8 Установка высокой скорости передачи данных

3.9 Низкочастотный фильтр

3.10 Выбор ширины полосы пропускания

3.11 Выбор емкости развязки основной полосы

3.12 Уровень основной полосы выходных сигналов

3.13 Формирователи данных

3.14 Автоматический контроль усиления

3.15 Модуляция передатчика

3.16 Выбор OOK/ASK

4. Расчетная часть

4.1 Расчет рабочего расстояния

4.2 Согласование с антенной

4.3 Расчет элементов

5. Разработка конструкции устройства

6. Обзор протокола MODBUS

6.1 Общие сведения

6.2 Режимы передачи

7. Технико-экономическое обоснование

7.1 Расчет себестоимости

7.2 Расчет затрат на этапе проектирования

8. Анализ безопасности и экологичности работы

8.1 Понятие безопасности

8.2 Анализ условий труда

Заключение

Список использованных источников

Приложения

Введение

Одной из основных областей применения электроники являются сбор и обработка данных о технологических процессах или при научных экспериментах. Первичные преобразователи или датчики (устройства, с помощью которых некоторые физические величины, такие, например, как температура или давление, преобразуется в напряжение или другие электрические сигналы) используются для получения сигналов, которые далее могут обрабатываться, кодироваться, запоминаться и анализироваться.

Возникают сложности, если первичные преобразователи находятся на большом расстоянии от центра обработки и анализа информации. Сложность построения длинных линий в местностях со сложными геоклиматическими условиями также определяет актуальность применения беспроводных каналов данных.

Каждый год производится более 60 миллионов изделий, использующих устройства беспроводной связи для охраны, управления и обмена данными. Все больше появляется новых приложений для беспроводных систем.

Маломощные беспроводные системы обычно используются в пультах управления и сигнализациях, включая устройства для открытия гаражных дверей, передатчики для дистанционного доступа, и домашние системы охраны. Недавно проявился большой интерес к приложениям, разработанным для двунаправленной передачи данных. Беспроводные системы лишены неудобств, присущих проводным коммуникациям. Примером является использование беспроводных телефонов. Обобщим сферу применения беспроводных систем:

- беспроводные автоматические системы считывания показаний;

- коммуникационные соединения для беспроводных терминалов;

- портативный и полевой сбор данных;

- связь с системами наблюдения;

- связь с диагностикой двигателя;

- беспроводные охранные сенсоры;

- ярлыки для контроля подлинности и доступа;

- бирки для слежения за имуществом и для идентификации;

- беспроводные считыватели кредитной карты или штрих-кода.

Таким образом, системы, использующие беспроводной канал передачи данных, являются перспективным направлением дальнейшего развития современных телекоммуникационных технологий.

1. Анализ технического задания

Разрабатываемая система должна производить циклический сбор информации, с датчиков давления. Выбор датчика должен производится для конкретной системы отдельно по следующим критериям:

- диапазон изменения параметра в системе и диапазон, в котором датчик измеряет интересующий параметр с достаточной точностью;

- форма и величина сигнала, который необходимо получить от датчика.

Существует огромное число фирм производителей датчиков давления, такие как: Honeywell-Microswitch, I.C. Sensors, Sensym, Motorola. Лидером среди таких фирм является Motorola, которая выпускает целый ряд кремниевых датчиков, используя свои достижения в области технологии производства полупроводниковых приборов.

Используемые в системе датчики предназначены для измерения абсолютного давления в диапазоне 100 - 600 кПа с точностью 10 кПа. Питание датчика должно составлять 5 В. Из всех датчиков давления фирмы Motorola подходит к разрабатываемой системе MPX5700A. Немаловажным преимуществом которого, является внутренняя температурная коррекция.

Определимся с устройством обработки информации поступающей с датчиков. Существуют несколько вариантов обработки, например аналоговая и цифровая. Для решения задачи передачи данных выберем микроконтроллер со встроенным АЦП. С помощью него можно произвести аналого-цифровое преобразование и сформировать пакет для передачи.

На выбор микроконтроллера (МК) для проектируемой системы влияют следующие факторы: наличие программируемого таймера, необходимого количества линий ввода/вывода. Выбираемый МК должен располагать достаточным объемом памяти, а также приемлемым быстродействием, которое не должно нарушать баланс времени.

Всем этим требованиям соответствует микроконтроллер фирмы Atmel, семейства AVR, серии Atmega8.

Для реализации циклического опроса необходимо применить коммутатор аналоговых сигналов, который должен иметь 32 аналоговых входа. Цифровой вход коммутатора необходим для выбора нужного датчика, при подаче кода с микроконтроллера. Такими характеристиками обладает коммутатор аналоговых сигналов AIMUX-32C.

Перед тем как подать пакет на радиомодем необходимо сформировать его в микроконтроллере. Программное обеспечение для микроконтроллера выполняет следующие функции:

- оцифровка аналогового сигнала с коммутатора;

- вычисление контрольной суммы CRC;

- формирование пакета;

- передача пакета на радиомодем.

Проверка контрольной суммы осуществляется в целях повышения точности передаваемой информации по беспроводному каналу.

При выборе радиомодема в первую очередь разработчика интересует максимальное расстояние, на которое модем способен передавать информацию, диапазон частот, мощность передатчика, использование его в системах без необходимости регистрации в службе Госсвязьнадзор. Анализ достоверных информационных источников и Internet показал, что этим требованиям соответствует малогабаритный трансивер фирмы RFM tr3000. Это самая популярная модель на рынке России и ближнего зарубежья. Свою популярность этот трансивер завоевал благодаря нелицензированной рабочей частоте 433,92 МГц, низкой цене и простоте использования. Максимальная скорость передачи составляет 115,2 Кбод при мощности передатчика 0,75 мВт. Потребляемый ток в режиме передачи составляет 12 мА.

Приемопередатчик имеет уникальную ASH архитектуру (приемник с последовательным усилением). Использование линии задержки на поверхностных акустических волнах (ПАВ) вкупе с двухуровневой фильтрацией позволяет достигнуть высокого усиления приемника (порядка 100дБ) и подавление интерференционных составляющих в принятом сигнале. Двухуровневая фильтрация, логарифмическая характеристика усилителя сигнала и система автоматической регулировки усиления (АРУ) обеспечивают высокую стабильность радиоканала.

Высокий коэффициент усиления приемной части трансивера позволяет добиться дальности действия до 200 метров.

Передающая сторона работает в двух режимах амплитудной модуляции: 100% амплитудная (импульсная) модуляция (On/Off Keyed, OOK) и амплитудная модуляция с уменьшенной глубиной (Amplitude-Shift Keyed, ASK). При низких скоростях передачи (2,4..19,2 кбод) используется первый тип модуляции.

Приемопередатчик имеет несколько режимов работы: передача, прием, режим останова (“sleep”).

Приемная часть системы состоит из такого же радиомодема, который связан с ПК через интерфейс RS 485.

Для управления процессом сбора и передачи данных служит программа, обеспечивающая обработку принятой информации и выдачу на экран столбиковой диаграммы состояния контролируемых датчиками параметров.

Для передачи пакета используется протокол ModBus.

2. Разработка структурной схемы

Измерение физической величины производится с помощью датчиков давления (Д). Датчик преобразовывает физическую величину в напряжение. Это напряжение необходимо согласовать с возможностями АЦП. То есть допустимое напряжение, которое может преобразовать, встроенный в микроконтроллер, АЦП. Один блок (Д) на схеме подразумевает один датчик.

Для того, чтобы осуществлять последовательный опрос датчиков мы применяем аналоговый коммутатор, который в свою очередь работает в запрограммированном режиме работы. То есть в соответствии с поданным на его счетчик адресом он подключает соответствующий этому адресу канал.

Преобразование напряжения в двоичный восьмиразрядный код для последующей его обработки осуществляет аналого-цифровой преобразователь. Разрешение преобразования сигнала осуществляется программно. По завершении преобразования АЦП формирует и выдает сигнал о готовности данных (осуществления преобразования), который в последующем обрабатывается.

С выхода АЦП восьмиразрядное число поступает на микропроцессорное ядро. Микроконтроллер производит сбор информации, и формирование 34 байтного пакета: 32 байта - информационные, 2 - контрольная сумма CRC.

По интерфейсу RS 485 происходит передача сформированного пакета на радиомодем, который отправляет его по беспроводному каналу.

Приемная часть состоит из такого же радиомодема, но настроенного на прием. Принятая информация по интерфейсу RS 485 передается на ПК, где происходит обработка информации и вывод ее на экран, в виде столбчатой диаграммы.

Структурная схема показана на рисунке 1.



3. Описание ASH трансивера

Уникальный набор свойств ASH-трансивера реализован благодаря его архитектуре. Сердце трансивера - модуль приемника последовательного усиления, который обеспечивает 90 дБ устойчивого усиления без каких-либо защитных или развязывающих устройств. Устойчивость достигается распределением полного радиочастотного усиления во времени. Это отличает его от супергетеродинного приемника, у которого стабильность достигается распределением полного радиочастотного усиления на разные частоты.

Рисунок 2 Блочная структура и временные циклы ASH приемника

Рисунок 2 показывает упрощенную блочную структуру и временные циклы приемника последовательного усиления. Обратим внимание на то, что радиочастотные усилители 1 и 2 независимо контролируются генератором импульсов и связаны между собой через линию задержки поверхности акустической волны (SAW), которая задерживает сигнал на 0.5 мкс. Входящий радиосигнал в начале фильтруется узкополосным SAW фильтром, затем поступает в радиочастотный усилитель 1. Генератор импульсов включает радиочастотный усилитель 1 на 0.5 мкс. Усиленный сигнал из радиочастотного усилителя 1 появляется на выходе линии задержки (на входе радиочастотного усилителя 2). Теперь радиочастотный усилитель 1 выключается, и включается радиочастотный усилитель 2 на 0.55 мкс, продолжая усиливать радиосигнал. Время работы радиочастотного усилителя 2 в 1.1 раз больше времени работы радиочастотного усилителя 1, так как эффект фильтрации линии задержки растягивает импульс сигнала с радиочастотного усилителя 1. Как показано на временной диаграмме, радиочастотные усилители 1 и 2 никогда не бывают включены в одно и тоже время, обеспечивая превосходную стабильность приемника. Узкополосный фильтр устраняет боковую полосу, находящуюся за полосой пропускания приемника, фильтр и линия задержки действуют вместе, чтобы обеспечить очень высокое основное отклонение приемника.

Работа приемника последовательного усиления имеет несколько интересных характеристик, которые могут быть использованы в разработке системы. Радиочастотные усилители в приемнике можно включать и выключать почти моментально, поэтому переключения в режим пониженного энергопотребления и обратно занимают очень мало времени.

3.1 Порт антенны

Единственные внешние радиочастотные элементы, необходимые трансиверу, это антенна и элементы согласования. Антенна сопротивлением в диапазоне от 35 до 72 Ом может быть согласована с выводом RFIO последовательной индуктивностью, и параллельной согласующей и защищающей от статики индуктивностью. Другие сопротивления антенны могут быть согласованы использованием двух или трех компонентов. Для некоторых сопротивлений, потребуется конденсатор и две катушки.

3.2 Модуль приемника

Радиочастотный фильтр имеет номинальные входные потери 3.5 дБ, ширину 3 дБ полосы 600 кГц, основное отклонение 55 дБ. Выход фильтра управляет радиочастотным усилителем 1. Этот усилитель включает устройства для определения начала насыщения, и для выбора между усилением на 35 дБ и усилением на 5 дБ (Выбор Усиления). Установка AGC - это вход в блок управления AGC, а Выбор Усиления - это выход блока AGC. Сигналы управления включением/выключением радиочастотных усилителей 1 и 2 генерируются Генератором Импульсов и блоком RF Amp Bias. Выход радиочастотного усилителя 1 управляет линией задержки, которая имеет номинальную задержку 0.5 мкс, входные потери 6 дБ.

3.3 Требования к питанию

Как показано на рисунке 2.1.3, VCC1 (вывод 2) - это вывод положительного напряжения питания выходного усилителя и низкочастотной части приемника. Вывод 2 должен быть подключен к питанию через ферритовое кольцо для развязки по радиочастоте. VCC2 (вывод 16) - это вывод питания радиочастотной части приемника и генератора передатчика. Вывод 16 должен фильтроваться конденсатором, и отделен от источника питания резистором 100 Ом. Также VCC2 должен быть сглажен танталовым конденсатором на 10 мкФ. Рабочее напряжение питания находится в диапазоне от 2.7 до 3.5 В. Амплитуда нестабильности напряжения питания должна быть не более 10 мВ. Если в устройстве используется только приемник, требования к развязке в цепи питания могут быть мягче.

Пониженное напряжение питания

ASH-трансивер может работать при низкой скорости передачи данных за рамками ограничений температурного диапазона (от -10 до +85? C) с пониженным до 2.5 В напряжением питания. Работа генератора импульсов ограничена установкой низкой скорости обмена данными. Максимальная рекомендуемая скорость обмена при пониженном напряжении питания - 9600 бит/с (минимальная ширина импульса 104 мкс).

3.4 Радиочастотный ввод/вывод

Вывод 20 (RFIO) является контактом радиочастотного ввода/вывода трансивера. Вывод соединен напрямик со входом синусоидального фильтра, который должен быть согласован с сопротивлением антенны для нормальной работы трансивера.

Согласование с антенной

Согласование входного волнового сопротивления трансивера с 50 Омами выполняется подключением последовательной и параллельной со стороны антенны индуктивностей. Значения индуктивностей для согласования на различных частотах перечислены в таблице Однако во многих приложениях используется не 50-омная антенна. Чтобы решить эту задачу, в первую очередь необходимо измерить входное сопротивление антенны, используя (анализатор сети). Затем определить наилучшее соответствие сети для настройки сопротивления антенны на приблизительно 50 Ом. И, наконец, совместить катушки 50-Омного согласования на входе трансивера со схемой согласования антенны, чтобы минимизировать количество компонентов.

Таблица1 Значения индуктивностей согласования в ASH-трансивере для антенны 50 Ом

Частота МГц	916,5	868,35	433,92	418,0	315,0	303,82
Марка трансивера	TR1000	TR1001	TR3000	TR3002	TR3001	TR3003
Последовательная индуктивность нГн	10	10	56	56	82	82
Параллельная индуктивность нГн	100	100	220	220	33	33

3.5 Защита от электростатических разрядов

Вывод 20 чувствителен к электростатике, поэтому должен быть защищен индуктивностью соединяющей его с выводом GND1 или GND3. Защитная индуктивность может также выполнять функции согласования антенны. Для обеспечения лучшей защиты, внешние антенны должны иметь изоляционный кожух.

3.6 Генератор импульсов

Работа приемника последовательного усиления контролируется модулем Генератора Импульсов, который управляется входами PRATE и PWIDTH, и Сигналом Управления Пониженным Энергопотреблением из функции Модуляции.

Оба радиочастотных усилителя приемника выключаются Сигналом Управления Пониженным Энергопотреблением, который управляется режимами пониженного энергопотребления и передачи.

3.7 Установка низкой скорости передачи данных

Интервал tPRI между задним фронтом импульса и передним фронтом следующего импульса первому усилителю регулируется резистором RPR, включенным между выводом 14 и общим. Интервал tPRI может быть изменен в диапазоне от 0.1 до 5 мкс сопротивлением в диапазоне от 51 кОм до 2000 кОм. Сопротивление RPR вычисляется по формуле:

RPR = 404* tPRI + 10.5,

где tPRI в мкс, а RPR в кОм. (3.1)

Рекомендуется использовать резистор с точностью +-5%. Суммарная емкость между выводом 14 и общим с Vcc не должна превышать 5 пФ.

Вывод 15 (PWIDTH) регулирует ширину tPW1 импульса для первого усилителя с помощью резистора RPW между выводом и общим (ширина tPW2 импульса радиочастотному усилителю 2 установлена в 1.1 раз больше ширины импульса первому усилителю). Ширина tPW1 импульса регулируется в диапазоне от 0.55 до 1 мкс сопротивлением в диапазоне от 200 К до 390 К. Сопротивление RPW вычисляется по формуле:

RPW = 404* tPW1 - 18.6,

где tPW1 в мкс, а RPW в кОм. (3.2)

Рекомендуется использовать резистор с точностью +-5%. Суммарная емкость между выводом 14 и общим с Vcc не должна превышать 5 пФ.

Тестирование показало, что установка tPW1 на 0.7 мкс настраивает характеристики отклика импульсов линии задержки на наилучшую чувствительность. В этом случае интервал tPRI обычно устанавливается между 0.77 мкс и 2.5 мкс. Настройка tPRI на 0.77 мкс обеспечивает максимальную чувствительность; 2.5 мкс обеспечивает в среднем уменьшение тока усилителя на 55%, при уменьшении чувствительности на 3.6 дБ. Настройка tPRI на 2.5 мкс или меньше также гарантирует скорость сэмплирования 333 ksps (тысяч сэмплов в секунду) или более, обеспечивая по крайней мере 10 сэмплов на самый короткий импульс для OOK-модуляции 30 мкс. Установка низкой скорости передачи данных рекомендуется для ширины импульсов сигнала более 17.4 мкс. Установка высокой скорости передачи данных рекомендуется для ширины импульсов сигнала менее17.4 мкс.

3.8 Установка высокой скорости передачи данных

Когда вывод 15 (PWIDTH) соединен с Vcc через сопротивление 1 МОм, радиочастотные усилители работают при номинальным 50%-50% цикле дежурства, способствуя работе на большой скорости передачи данных. В этом случае период tPRC от начала до начала импульсов для первого усилителя, контролируется сопротивлением PRATE (вывод 14) в пределах от 0.1 до 1.1 мкс сопротивлением в диапазоне от 11кОм до 220кОм. В этом случае значение RPR вычисляется по следующей формуле:

RPR = 198* tPRC - 8.51,

где tPRC в мкс, а RPR в кОм. (3.3)

Необходимо использовать резистор с точностью +-5%.

Для наименьшей ширины импульсов сигнала в диапазоне от 8.7 до 17.4 мкс, период tPRC должен быть установлен на 0.87 мкс. Это значение обеспечивает номинальную скорость сэмплирования (10 сэмплов на импульс, шириной 8.7 мкс) и использует вытягивание импульса через линию задержки для обеспечения близкого к оптимальному радиочастотного усиления.

3.9 Низкочастотный фильтр

В ASH-трансивере используется низкочастотный фильтр трехполюсной, 0.05 градусной равноугольной конструкции . Его характеристики превосходно сочетают ровную задержку и минимальное зацикливание импульса.

Регулировка ширины 3-х дБ полосы пропускания.

Вывод 9 регулирует ширину пропускания низкочастотного фильтра приемника.

Ширина полосы пропускания регулируется резистором RLPF, включенным между выводом 9 и общим контактом. Сопротивление может быть в диапазоне от 330 кОм до 820 кОм, обеспечивая 3 дБ полосу фильтра fLPF от 4.5 Кгц до 1.8 МГц.

Сопротивление определяется по формуле:

RLPF = 1445/ fLPF, (3.4)

где RLPF в кОм, а fLPF в кГц.

Для установки полосы пропускания фильтра необходимо использовать резистор с точностью +-5%. Это обеспечит 3 дБ полосу пропускания от fLPF до 1.3* fLPF, учитывая отклонения напряжения питания, температуры и т.п.

Заметим, что максимальный управляющий ток из RXDATA пропорционален ширине полосы пропускания фильтра.

Общая задержка низкочастотного фильтра является функцией от 3 дБ полосы пропускания фильтра. Максимальная общая задержка

tFGD = 1750/fLPF = 1.21*RLPF, (3.5)

где tFGD в мкс, fLPF в кГц, а RLPF в кОм.

3.10 Выбор ширины полосы пропускания

При использовании формирователя данных DS2 или формирователя данных DS1 без порога, рекомендуемая 3 дБ полоса пропускания для фильтра вычисляется:

fLPF = 1000/SPMIN, (3.6)

где fLPF в килогерцах, а минимальная ширина импульсов в сигнале SPMIN в мкс.

Для приложений, требующих максимальную чувствительность приемника, при использовании Манчестерского кодирования или символьного преобразования, fLPF может быть уменьшена на 75% от указанного выше значения.

Рекомендуемая 3 дБ ширина полосы при использовании DS1 с порогом вычисляется:

fLPF = 2500/SPMIN. (3.7)

Развязка основной полосы .

Вывод 5 является выходом основной полосы приемника (BBOUT). Этот вывод управляет входом формирователя данных CMPIN (вывод 6) через развязывающий конденсатор. Временная константа tBBC для такого соединения будет:

tBBC = 0.064*CBBO, (3.8)

где tBBC в микросекундах, а CBBO в пФ.

Для включения между BBOUT и CMPIN должен использоваться керамический конденсатор с отклонением +-10%. Временная постоянная может изменяться в диапазоне между tBBC и 1.8*tBBC учитывая отклонения напряжения питания, температуры, и т.п. Оптимальная временная константа при данных обстоятельствах будет зависеть от скорости передачи данных, длительности не изменяющегося сигнала.

Когда трансивер находится в режиме пониженного энергопотребления или в режиме передачи, выходное сопротивление вывода 5 становится очень высоким. Эта особенность помогает предотвратить зарядку связывающего конденсатора для уменьшения времени стабилизации формирователя данных в момент переключения трансивера в режим приема.

3.11 Выбор емкости развязки основной полосы

Подходящая развязывающая емкость зависит от максимальной ширины импульса, которая может встретиться в принимаемом сигнале. Максимальная ширина импульса зависит от кодирования потока данных (если поток кодируется), скорости передачи данных, и максимальной длины не изменяющегося сигнала. Если поток данных не кодируется, максимальная ширина импульса равна ширине периода одного бита, умноженной на максимальную длину не изменяющегося сигнала. Если используется символьное преобразование байта в 12 бит, максимальная ширина импульса -- четыре периода одного бита. Для Манчестерского кодирования, максимальная ширина импульса -- период одного бита.

Временная константа tBBC должна быть выбрана такой, чтобы сигнал ослабевал не более чем на 20% после появления импульса максимальной ширины:

tBBC = 4.48*SPMAX, (3.9)

где tBBC и максимальная ширина импульса SPMAX в микросекундах.

CBBO = 15.625*tBBC, (3.10)

где tBBC в микросекундах, а CBBO в пФ, или

CBBO = 70*SPMAX, (3.11)

где SPMAX в микросекундах, а CBBO в пФ.

Необходимо заметить, что преамбула пакета должна быть равна 1.6*tBBC, чтобы напряжение на CBBO успело уравновеситься на 80% от оптимального для формирователя данных значения. При использовании Манчестерского кодирования это примерно один байт. При использовании символьного преобразования байта в 12 бит, преамбула займет четыре байта. Попытка передачи незакодированных данных с SPMAX шириной в 16 бит или больше, требует недопустимо долгой преамбулы. Это очень важная причина использования кодирования данных.

3.12 Уровень основной полосы выходных сигналов

Вывод BBOUT может также использоваться для управления внешним процессом восстановления данных (DSP (ЦОС), и т.п.). Когда радиочастотные усилители приемника работают в 50%-50% цикле дежурства, сигнал BBOUT изменяется на 10 мВт/дБ, с уровнем сигнала от максимума до максимума - до 685 мВ. Для более медленных циклов дежурства, крутизна мВ/дБ и уровень сигнала пропорционально меньше. Детектированный сигнал плавает около уровня 1.1 Vdc, который изменяется вместе с напряжением питания, температурой и т.п. Вывод BBOUT соединяется с выводом CMPIN или внешним процессом восстановления данных, через последовательный конденсатор. Номинальное выходное сопротивление этого вывода - 1 кОм. Рекомендуется сопротивление нагрузки - от 50 кОм до 500 кОм с параллельной емкостью не более 10 пФ.

3.13 Формирователи данных

CMPIN (вывод 6) управляет двумя формирователями данных, которые конвертируют аналоговый сигнал с BBOUT обратно в цифровой поток. Выбор лучшего формирователя данных зависит от рабочих параметров системы. Формирователь данных DS1 - это подключенный через конденсатор компаратор с регулируемым порогом. DS1 обеспечивает наилучшие характеристики в условиях плохого отношения сигнал/шум. Порог смещает уровень нарезки компаратора от 0 до 90 мВ, и изменяется резистором, включенным между выводами RREF и THLD1. Этот порог позволяет выбирать между чувствительностью приемника и плотностью принимаемых помех в состоянии “нет сигнала”. Для наилучшей чувствительности, порог устанавливается в 0. В этом случае, помехи принимаются непрерывно, пока нет сигнала. Здесь требуется включение схемы, которая могла бы обрабатывать помехи (и сигнал) с вывода RXDATA непрерывно.

Это может быть проблематично, если RXDATA управляет схемой, которая должна спать в целях экономии энергии, когда нет данных, или если необходимо свести к минимуму ложные прерывания многозадачного процессора. В этом случае, помехи могут быть великолепно подавлены с помощью увеличения высоты порога, но с потерей чувствительности. Порог 25 мВ обеспечивает хороший компромисс между чрезмерным количеством ложных прерываний и чрезмерной потерей чувствительности для ширины полосы пропускания 48 Кгц (скорость передачи данных 19.2 кбит/с NRZ (без возврата к нулю)). Если используется другая полоса пропускания фильтра, примерную высоту порога можно вычислить по следующей формуле:

V = 3.6*(fLPF)1/2, (3.12)

где V в милливольтах, а fLPF в килогерцах.

Порог от 50 до 75 мВ может понадобиться для подавления сильных помех от некоторых компьютеров. Заметьте, что наилучшая 3 дБ ширина полосы для низкочастотного фильтра становится недействительной с изменением высоты порога формирователя DS1. Также следует заметить, что операция сброса AGC (автоматический контроль усиления) требует, чтобы порог у формирователя DS1 не был нулевым.

Формирователь данных DS2 может существенно преодолеть (превзойти) компромисс между высотой порога формирователя DS1 и шириной полосы пропускания фильтра при достаточном для работы уровне сигнала. DS2 - это формирователь “dB-below-peak”. Детектор пиковых уровней быстро заряжается на максимальное значение каждого импульса данных, и затем медленно разряжается между импульсами (отношение 1:1000).

DS2 используется при высокой скорости передачи данных ASK-модуляции, и/или для устранения слабых помех. Однако DS2 может быть на время "ослеплен" сильным импульсом помехи, что станет причиной серии ошибок. Заметим, что DS1 активен, когда используется DS2, поэтому RXDATA является логическим И выходов DS1 и DS2. Когда используется DS2, порог DS1 обычно составляет не более 60 мВ (тип. зн.25 мВ). DS2 запрещается, если вывод THLD2 не подключен.

Выбор порога формирователя данных 1.

RREF является выводом внешнего управляющего сопротивления. Между этим выводом и землей подключается резистор номиналом 100 кОм. Рекомендуется погрешность сопротивления 1%. Это важно для поддерживания общей емкости между общим, питанием и этим выводом менее 5 пФ, чтобы сохранить стабильность источника тока. Если THLD1 и/или THLD2 подключены к RREF через сопротивление менее 1.5 кОм, емкость их выводов должна быть добавлена к емкости вывода RREF и общая емкость не должна превышать 5 пФ.

Вывод THLD1 устанавливает порог для стандартного формирователя данных через сопротивление RTH1 к выводу RREF. Порог повышается с уменьшением сопротивления. Подключение этого вывода напрямик к RREF делает порог нулевым.

Значение резистора зависит от того, используется THLD2 или нет.

Если THLD2 не используется, сопротивление будет в пределах от 0 до 100 кОм, обеспечивая диапазон THLD1 от 0 до 90 мВ. Значение резистора вычисляется по формуле:

RTH1 = 1.11*V, (3.13)

где RTH1 в кОм, а порог V в мВ. Рекомендуется использовать резистор с точностью +-1%.

3.14 Автоматический контроль усиления

Цель функции AGC (автоматический контроль усиления) -- расширить динамический диапазон приемника, чтобы два трансивера могли работать закрытыми вместе с включенной ASK-модуляцией. Также AGC позволяет работать на ограниченных расстояниях, когда используется ASK- или OOK-модуляция при больших помехах, которые в противном случае насыщают трансивер. Если рабочие расстояния всегда короткие, AGC может быть блокирован, чтобы намеренно ограничить рабочее расстояние и уменьшить чувствительность к помехам, как рассматривается в разделе 2.8.2. AGC должен присутствовать в любой системе, чтобы она соответствовала требованиям EMC “CE Mark”.

Рассмотрим принцип работы AGC. Выход детектора пикового уровня выдает сигнал сброса AGC блоку управления AGC через компаратор AGC. Начало насыщения на выходе RFA1 детектируется, и генерирует сигнал установки AGC блоку управления AGC. Затем блок управления AGC выбирает режим 5 дБ усиления для первого усилителя. Компаратор AGC пошлет сигнал сброса, когда выход детектора пикового уровня (умноженный на 0.8) упадет ниже напряжения порога для DS1 (порог DS1 должен быть больше, чем 0 для правильной работы AGC). Конденсатор на входе AGCCAP (вывод 3) стабилизирует установку AGC, и позволяет устанавливать время удерживания AGC больше, чем время спада детектора пикового уровня. Это свойство может быть использовано для исключения движения AGC в течение приема нулевых битов в потоке данных. Следует помнить, что работа AGC требует функционирования детектора пикового уровня, даже если DS2 не используется.

Удерживающая емкость

Как обсуждалось, вывод 3 управляет установкой и сбросом AGC. Конденсатор между этим выводом и землей определяет минимальное время удерживания AGC. Время удерживания необходимо для исключения изменения AGC. Для данного времени удерживания tAGH, значение конденсатора CAGC вычисляется по формуле:

CAGC = 19.1* tAGH, (3.14)

где tAGH в мкс, а CAGC в пФ.

На этом выводе необходимо использовать +-10% керамический конденсатор. Время удерживания выбирается таким, чтобы AGC пропускал самую длинную последовательность нулей, которая может встретиться в сигнале. Время удерживания AGC может быть больше, чем время спада детектора пикового уровня, о чем уже говорилось выше. Однако время удерживания не должно быть слишком долгим, иначе приемник будет долго восстанавливать полную чувствительность после помехи.

Использование AGC необязательно, если используется OOK-модуляция с импульсами не менее 30 мкс. Работа AGC может быть прекращена подключением этого вывода к напряжению питания. AGC необходим для ASK-модуляции и/или импульсов данных шириной менее 30 мкс. Как обсуждалось выше, работа AGC зависит от функционирования детектора пикового уровня. Конденсатор AGC разряжен в режимах пониженного энергопотребления и передачи данных.

Максимальное время AGC tAGC -- 5 мкс после принятия сигнала с уровнем -30 дБм и временем нарастания 1 мкс.

Отключение и блокировка AGC

Работа AGC может быть прекращена подключением вывода AGCCAP к напряжению питания. AGC может быть блокирован подключением резистора 150 кОм. Работа блокированного AGC минимизирует чувствительность к шумам и помехам, если рабочее расстояние всегда короткое.

3.15 Модуляция передатчика

Блок передатчика состоит из генератора SAW линии задержки, продолженного модулируемого буферного усилителя. Синусоидальный фильтр подавляет гармоники передатчика. Приметим, что некоторые синусоидальные элементы, используемые приемником, также используются и при передаче.

Работа передатчика поддерживает два формата модуляции, OOK - модуляция включением-выключением, ASK - модуляция изменением амплитуды. Когда выбрана модуляция OOK, выход передатчика полностью отключается между передачей импульсов "1". Если используется ASK-модуляция, импульс "1" дает большую мощность передаваемого сигнала, а "0" - меньшую. OOK-модуляция обеспечивает совместимость с ASH-технологией первого поколения, а также более экономична в потреблении энергии. ASK-модуляция используется для больших скоростей передачи данных (импульсы данных меньше 30 мкс). Также ASK-модуляция ослабляет некоторые типы помех и позволяет передаваемым импульсам иметь нестандартную форму для управления шириной полосы пропускания.

Формат модуляции выбирается с помощью выводов управления режимом CNTRL0 и CNTRL1. Когда выбран один из форматов, радиочастотные усилители приемника отключаются. В режиме OOK усилитель генератора линии задержки TXA1 и выходной буферный усилитель TXA2 выключаются, когда напряжение на входе TXMOD падает ниже 220 мВ. В режиме OOK скорость передачи данных ограничена временами включения и выключения генератора линии задержки, которые составляют 12 и 6 мкс соответственно. В режиме ASK-модуляции TXA1 всегда включен, а TXA2 модулируется входом TXMOD.

3.16 Выбор OOK/ASK

Модуляция включением-выключением (OOK) должна быть выбрана, если требуется совместимость с передатчиками HX-серии и приемниками RX-серии. Также OOK-модуляция экономичнее в режиме передачи. Этот тип модуляции можно использовать, если минимальная ширина импульса в передаваемом сигнале не менее 30 мкс.

Модуляция изменением амплитуды (ASK) используется, когда минимальная ширина импульса в передаваемом сигнале меньше 30 мкс (не менее 8.7 мкс). Также ASK-модуляция должна быть использована, если передаваемый сигнал был искажен для управления спектром полосы пропускания и/или необходима специфическая модуляция.

4. Расчетная часть

Возникает необходимость расчета максимального расстояния, на которое способен передать информацию радиомодем.

4.1 Расчет рабочего расстояния

1.Оценка количества ошибок на бит (bit error rate) BER. В пакете 34 байт (288 бит).

BER = 1/(272*10) = 3.473*. (4.1)

2. Оценка отношения сигнал/шум (на бит), необходимого для достижения требуемого количества ошибок на бит (BER).

10*lg10(-2*ln(2*BER)) = 12 dB, (4.2)

добавляя шум на приеме 7.5 dB и 6 dB на потерю выполнения

12 + 13.5 = 25.5 dB

3. Оценка рабочего расстояния, основываясь на потерях в пути и характеристиках распространения волн в среде использования системы:

шум удваивается в результате прохождения через фильтр (48 кГц)

N = -174 dBm + 10*lg(2*48000) = -124.2 dBm, (4.3)

требуемый уровень сигнала - тогда:

-124.2 + 25.5 = -98.7 dBm.

Потеря в результате прохождения дистанции:

LPATH =PO +GATX +GARX -LFADE -SRX, (4.5)

где: PO-максимальная мощность передатчика;

GATX - увеличение мощности благодаря антенне передатчика;

GARX - увеличение мощности благодаря антенне приемника;

LFADE - поле постепенного изменения;

SRX - требуемая мощность сигнала.

LPATH = -9 dBm + 1 dB + 1 dB - 20 dB - (-98.7 dBm) = 71.7 dB.

LPATH = -27.6 dB + 20*lg(f) + 20*lg(D) где f=433.92 МГц.

71.1=-27.6 + 53 + 20*lg(D), отсюда D=200м.

4.2 Согласование с антенной

Согласование входного волнового сопротивления трансивера с 50 Омами выполняется подключением последовательной и параллельной со стороны антенны индуктивностей. Значения индуктивностей для согласования на различных частотах выбраны из таблицы. Используется 50-омная антенна. Последовательная индуктивность (LAT) 56 нГн, параллельная индуктивность (LESD) 220 нГн.

4.3 Расчет элементов

Номиналы навесных элементов взяты из технической документации радиомодема TR 3000.

Расчет подключения кварцевого резонатора.

Между выводами МК XTAL1, XTAL2 и землей необходимо включить два конденсатора по 22 - 33 пФ для облегчения запуска тактового генератора.

Расчет цепи опорного напряжения АЦП.

Цепь опорного напряжения АЦП должна обеспечивать защиту от помех высоких частот, которые наводятся высокоскоростными каналами передачи информации. Т.е. при частоте работы микроконтроллера 1.8 МГц постоянная времени цепи будет равна:

, (4.6)

где - постоянная времени цепи.

мкс.

Следует учесть входное сопротивление на ножке AVcc R'=500 кОм. Тогда:

Примем кОм.

.

Расчет помехоподавительных конденсаторов.

Для снижения уровня помех по цепи питания контроллера, параллельно входу Vcc включены керамические конденсаторы , емкостью по 0.1 мкФ.

5. Разработка конструкции устройства

Для размещения элементов и трассировки печатной платы использовался пакет схемотехнического моделирования PCAD2001. Сборочный чертеж и общие виды трассировки двух слоев печатной платы приведены в приложении.

6. Обзор протокола MODBUS

6.1 Общие сведения

Протокол системы передачи данных определяет структуру языка или формат сообщения, одинаковый для всех устройств в сети. Протокол необходим для функционирования системы; он определяет как главный и подчиненный, создают и разрывают соединение, как маркируются отправитель и получатель, каким образом строится очередь обмена сообщениями и как обнаруживаются ошибки. Протокол управляет циклом запроса и ответа, который имеет место между главными и подчиненными устройствами, как показано на рисунке 3.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 3 Цикл запроса/ответа главного и подчиненного

Определенные характеристики Modbus протокола являются фиксированными, такие как формат фрейма, очередность фреймов, обработка ошибок связи и исключительных ситуаций и выполняемые функции.

Остальные характеристики определяются пользователем. В том числе и канал передачи, скорость передачи, бит четности, число стоповых бит и режимы передачи (ASCII или RTU). Пользовательские параметры устанавливаются (программно или аппаратно) на каждой станции. Эти параметры не могут быть изменены в процессе работы системы.

Для того чтобы аппаратура посылала сообщения по информационным каналам, сообщение должно содержаться в конверте. Конверт покидает аппаратуру через порт и доставляется адресату по линии связи. В этом случае, Modbus протокол обеспечивает конверт в форме фреймов сообщений. Сообщение содержит: адрес получателя, команды для получателя, данные, необходимые для выполнения действий и способ проверки ошибок.

Рисунок 4 Формат фрейма протокола ModBus.

Когда сообщение достигает подчиненного, оно входит в это устройство через такой же порт, как и у главного. Устройство-адресат удаляет конверт, читает сообщение и, если не было замечено никаких ошибок, выполняет задание. Затем оно помещает сообщение в сохраненный конверт и возвращает его отправителю. Ответное сообщение содержит адрес подчиненного, выполненное действие, данные, полученные в результате выполнения действия и способ проверки ошибок. Ответное сообщение не отправляется, если полученное сообщение является рассылкой (сообщением всем подчиненным), адрес 0 означает рассылку сообщения.

В большинстве случаев главный может послать еще одно сообщение любому подчиненному как только он получит достоверный ответ или после определенного пользователем интервала если не получено никакого ответа. Все сообщения могут посылаться как запросы, вызывающие ответы подчиненных. Только те сообщения, которые не требуют ответа для выполнения их функций, могут быть посланы как рассылочные. Такими сообщениями являются:

Изменить состояние выходов,

Изменить содержимое регистра,

Установить несколько выходов,

Установить несколько регистров, подфункции Проверки по шлейфу и Программирования.

6.2 Режимы передачи

Режим передачи - это структура отдельных единиц информации внутри сообщения и система счисления, используемая для передачи данных. В системе Modbus возможны два режима передачи. Оба режима имеют одинаковые возможности коммуникации с подчиненными; режим выбирается в зависимости от оборудования используемого в качестве главного. В системе может использоваться только один режим.

Таблица 2 Характеристики режимов передачи ASCII и RTU

Характеристика	ASCII (7 бит)	RTU (8 бит)
Система кодировки	шестнадцатиричная (использ. печатные символы ASCII: 0-9, A-F).	8 битная двоичная
Число бит на символ: стартовые биты биты данных (начиная с младшего) бит четности (необязательный) стоповые биты Контроль ошибок	1 7 1(1 бит посылается для четности/нечетности, 0 бит при отсутствии проверки) 1 или 2 LRC	1 8 1(1 бит посылается для четности/нечетности, 0 бит при отсутствии проверки) 1 или 2 CRC

Печатные символы ASCII легко просматривать во время нахождения ошибок и этот режим подходит для главных компьютеров программируемых на языке высокого уровня, такого как FORTRAN , а так же для PC главных. RTU используется для главных компьютеров программируемых на машинном языке, а так же для PC главных.

Во время режима RTU, данные посылаются в виде 8-битных двоичных символов. В режиме ASCII, каждый RTU символ вначале делится на две 4-битные части (старший и младший разряды) и, затем они представляются их шестнадцатеричным эквивалентом. ASCII символы, представляемые шестнадцатеричными символами, используются для записи сообщения. Режим ASCII использует в два раза больше символов, чем режим RTU, но расшифровка и обработка данных ASCII проще. К тому же, в режиме RTU символы сообщения должны передаваться непрерывным потоком. В режиме ASCII возможны перерывы между символами длиной до одной секунды, это важно, если главный - достаточно медленный компьютер.

ASCII фрейминг

Фреминг в режиме передачи ASCII осуществляется при помощи уникального символа двоеточие (:) для индикации начала фрейма и возврата каретки (ВК) и перехода на новую строку (LF) для обозначения конца фрейма. Символ пустой строки также выступает в роли синхронизирующего символа, который показывает, что передающая станция готова для принятия немедленного ответа.

RTU фрейминг

Синхронизация фрейма в режиме передачи RTU поддерживается только путем симуляции синхронизирующего сообщения. Устройство-получатель отслеживает время работы между приемом символов. Если новый символ или завершение фрейма не появляется в течение трех с половиной промежутков между приемом символов, тогда устройство очищает фрейм и считает, что следующий полученный байт будет адресом.

Адресное поле

Адресное поле начинается сразу после начала фрейма и состоит из 8 бит (RTU) или двух символов (ASCII). Эти биты показывают пользовательский адрес подчиненного устройства, которое должно получить сообщение, посланное главным.

Каждый подчиненный должен иметь уникальный адрес, и только адресуемый подчиненный ответит на запрос, который содержит его адрес. Когда подчиненный посылает ответ, адрес подчиненного укажет главному, какой подчиненный на связи. В рассылочном сообщении используется нулевой адрес. Все подчиненные понимают это как инструкцию прочесть сообщение и выполнить его команды, но не отвечать на него.

Поле команд

Поле кода функции указывает адресуемому подчиненному какую функцию необходимо выполнить. Коды функций Modbus специально разработаны для связи с PC в системе промышленной связи Modbus. Таблица 3 приводит код функции, ее значение и то действие, которое она вызывает.

Таблица 3 Используемые коды функций Modbus

Код	Значение	Действие
03	Чтение временных регистров	Получает текущее двоичное значение в одном или нескольких временных регистрах
04	Чтение входных регистров	Получает текущее двоичное значение в одном или нескольких входных регистрах
07	Чтение исключительной ситуации	Получает состояние двух внутренних выходов, чьи адреса зависят от контроллера
16	Предварительная установка регистров	Помещает некоторые двоичные значения в группу последовательных регистров
35	Чтение других регистров	Получает значение запрошенных регистров. Добавлена, являлась резервной

Поле данных

Поле данных может содержать информацию необходимую подчиненному для выполнения специальной функции или же данные, собранные подчиненным в ответ на запрос. Этой информацией могут быть значения, адресные ссылки или ограничения. Например, код функции указывает подчиненному прочесть регистр временного хранения информации, а поле данных необходимо для указания начального регистра для чтения и общего количества регистров, которые нужно прочесть. Вложенные адрес и данные могут варьировать с типом и объемом PC связанного с подчиненным.

Поле контроля ошибок

Это поле позволяет главному и подчиненному устройствам проверять сообщение на ошибки, возникшие при передаче. Иногда, из-за наводки или другого вмешательства, сообщение может измениться по пути одного устройства к другому. Проверка ошибок гарантирует, что подчиненный или главный не будут реагировать на сообщения измененные в процессе передачи. Это повышает безопасность и эффективность системы Modbus.

Из обзора видно, что протокол охватывает правила для связи между главным и подчиненными. При известном интерфейсе последовательного порта PC главного, протокол Modbus дорабатывается до интерфейса последовательного порта PC, и вся связь становится абсолютно открытой. Устройство управления связью Modbus - это программный продукт, который программирует главный компьютер для обработки системного протокола Modbus. В этом случае связь с PC подчиненным в системе Modbus открыта для программ разработанных пользователем.) Протокол Modbus привязывается к типу устройств связи, с помощью которых промышленный пользователь создает сеть. В основном, интерпретация полей в сообщении идентична в обоих режимах передачи ASCII и RTU. Основными отличиями являются тип проверки ошибок в сообщении и то, что в ASCII используется примерно в два раза больше символов. Вместо посылки одного 8-битного двоичного символа, посылается эквивалентная пара 7-битных ASCII символов (0-9, A-0F).

7. Технико-экономическое обоснование

7.1 Расчет себестоимости

При расчете себестоимости проектируемого изделия необходимо учесть следующие виды затрат:

затраты на сырье и материалы;

затраты на покупные комплектующие изделия;

заработную плату производственных рабочих;

Кроме основной заработной платы производственных рабочих при расчете себестоимости необходимо учесть дополнительную заработную плату: оплату отпусков, льготных часов, вознаграждения за выслугу лет и т.д. Она составляет 20% от фонда основной заработной платы.

Также, кроме перечисленных выше статей расходов, при расчете себестоимости необходимо учесть следующие статьи:

расходы на содержание и эксплуатацию оборудования - составляют 20% от фонда основной заработной платы;

отчисления на социальное страхование - составляют 39% от фонда основной и дополнительной заработной платы;

цеховые расходы - расходы на содержание зданий и инвентаря общецехового назначения, составляют 50% от фонда основной заработной платы;

общезаводские расходы - 50% от фонда основной заработной платы;

внепроизводственные расходы - на реализацию продукции, - 5% от
производственной себестоимости.

7.2 Расчет затрат на этапе проектирования

Для получения результатов в виде устройства съема информации и передачи ее по беспроводному каналу необходимо было провести обзор литературы и непечатных источников. Исходя из поставленной задачи, в таблице 4 определены основные этапы разработки и примерные размеры финансовых и временных затрат на каждом этапе.

Затраты на разработку определяются материальными затратами и зарплатой разработчиков. Материальные затраты складываются из эксплуатации ЭВМ, и стоимости всех элементов:

, (7.1)

где З - объем затрат на разработку;

Т - действующий тариф;

t - время использования ЭВМ;

Ст- стоимость всех элементов.

Из формулы (6.1) имеем величину затрат на разработку:

Таблица 4 Основные этапы разработки

№ п./п.	Этапы работы	Квалификация	Тарифная ставка, руб/час	Длитель-ность, час	Всего, руб
1.	Составление технического задания.	инженер	11.11	5	55. 55
2.	Обзор литературы	инженер	11.11	40	444. 40
3.	Разработка модели	инженер	11.11	20	222. 20
4.	Программирование	инженер	11.11	80	888. 80
5.	Апробация результатов	инженер	11.11	5	55. 55
6.	Оформление работы	инженер	11.11	20	222. 20
	Итого:			170	1888. 70

Использование ресурсов Интернета рассчитаем по той же формуле (7.1) исходя из тарифа 3руб/Мбайт

.

Исходя из определенных материальных затрат и зарплаты разработчика определяем затраты на разработку и сведем их в таблицу 5.

Таблица 5 Расчет затрат на разработку

Статья расходов	Сумма, руб
1. Материальные затраты 2. Зарплата разработчика 3. Дополнительная зарплата 4. Единый социальный налог 5. Накладные расходы	2025 1888.7 321 786.7 4249.5
Затраты на разработку	9355.9

Выводы:

Проведенные расчеты определили полные затраты на разработку, равные 9355.9 рублей, из которых материальные затраты составляют 2025 рублей, а зарплата разработчика составляет 1888.7 рублей.

8. Анализ безопасности и экологичности работы

8.1 Понятие безопасности

Основными требованиями безопасности, предъявляемыми к разрабатываемому устройству, являются: безопасность для здоровья и жизни человека, надежность, удобство в эксплуатации. Общие требования безопасности к производственному оборудованию установлены ГОСТ 12.2.003-74. Согласно этому стандарту, безопасность производственного оборудования должна обеспечиваться: выбором принципов действия, конструктивных схем, безопасных элементов конструкции и т.п.; применением в конструкции средств механизации, автоматизации и дистанционного управления; применением в конструкции средств управления; применением в конструкции средств защиты; выполнением эргономических требований; применением в конструкции соответствующих материалов.

Изготовление изделия можно разделить на отдельные, последовательно выполняемые виды работ. Перед началом сборки необходимо иметь в наличии: набор необходимых радиодеталей, готовую плату, корпус изделия, отлаженную программу для микроконтроллера устанавливаемой в прибор.

При выполнении сборочно-монтажных работ возможны следующие опасные и вредные производственные явления:

механическое воздействие движущихся и вращающихся частей производственного оборудования, не имеющего ограждений;

опасное напряжение в электрической цепи, возникающее в случае повреждения (пробоя) изоляции токоведущих частей;

недостаток естественного света;

повышенная пульсация светового потока;

прямая и отраженная блесткость;

монотонность труда;

выделение вредных веществ при проведении технологических процессов.

8.2 Анализ условий труда

Для создания нормальных условий труда, предотвращения несчастных случаев и профессиональных заболеваний, важное значение имеет общее устройство предприятий. Каждое производственное здание должно быть надежным в эксплуатации, долговечным и удовлетворять противопожарным требованиям.

Объем производственного помещения на каждого работающего не менее , а площадь - не менее .

Высота производственных помещений - не менее 3,2м; для помещений с избытками явного тепла, выделениями газов или влаги высота устанавливается с учетом технологического процесса и необходимости удаления избытков выделений из рабочей зоны.

Поверхность полов производственных помещений должно быть удобным для очистки, горизонтальной и ровной, без порогов и выступов, нескользкой и прочной (на удар и истирание). В ряде случаев предъявляются и другие требования: диэлектричности, безыскровости, беспыльности, бесшовности, теплоусвоения и др.

На рабочих местах при легкой работе и работе, не требующей постоянного передвижения, полы устраивают теплыми (с коэффициентом теплоусвоения не более 25кДж/( ч°С)).

...