llvd и blvd в эпу что это

Гарантированное электроснабжение с помощью ЭПУ

Задача электроснабжения потребителя в ответственном приложении решается обеспечением его некоторым устройством преобразования исходного вида электроэнергии в целевую (например, высокое напряжение переменного тока промышленной сети преобразуется в более низкое постоянного тока). Описанное таким образом назначение устройства (обычно называемого электропитающей установкой — ЭПУ) не раскрывает частностей и специфику конкретного приложения. В то же время, хотя сфера применения таких установок весьма широка, основное их применение находится в задачах электроснабжения телекоммуникационного оборудования, в частности — базовых станций сотовых сетей.

Последнее диктует основную особенность — размещение большого количества ЭПУ на значительной площади, в том числе в труднодоступных местах (гористая местность, лес, отсутствие дорог). Вследствие названного к ЭПУ предъявляются следующие требования:

Задача создания ЭПУ в соответствии с приведёнными требованиями не оригинальна, имеется на рынке значительное число решений как зарубежного, так и отечественного производства. Но каждому из них можно приписать тот или иной недостаток. Как правило — высокую стоимость и/или недостаточную эффективность решения поставленных задач. Причём если первое, в общем-то, понятно (большинство продаваемых в России ЭПУ полностью изготовлены под известными зарубежными брендами или же содержат основные узлы от таких брендов), то второе требует некоторой подробности рассмотрения.

Анализ известного решения и постановка задачи

Возьмём за основу схему ЭПУ (см. рис. 1) фирмы Emerson [1] как одного из наиболее авторитетных производителей ЭПУ и их узлов. Схема помимо выпрямительных модулей включает в свой состав контроллер (SCU+), на который возложены все функции мониторинга и диагностики ЭПУ. Коротким пунктиром на схеме показаны линии подключения узлов ЭПУ к контроллеру. Шина CAN имеет подключение в данной схеме только к выпрямителям.

Рис. 1. Функциональная схема ЭПУ

Для обеспечения максимального времени автономной работы введено понятие приоритетной и неприоритетной нагрузок (обычно говорят о двух или трёх уровнях приоритета; схема на рис. 1 двухуровневая). По мере снижение ёмкости аккумуляторных батарей в автономном режиме (т.е. в отсутствие электросети) поочерёдно отключается неприоритетная нагрузка, а затем и приоритетная с обесточиванием контроллера и его модулей. Коммутация нагрузок выполняется контакторами LVD1 и LVD2.

Набор автоматических выключателей контролируется на факт отключения одного или более из них. Отметим, что существуют ЭПУ1М в которых отслеживается конкретный выключатель — это может позволить на основе статистических данных автоматически информировать оператора сети ЭПУ о «проблемности» каналов нагрузки, на которых наблюдается частое отключение.

В качестве датчика тока используется токоизмерительный шунт. Служит датчик для оценки тока зарядки аккумулятора.

Среди функций системы от Emerson с контроллером SCU+ (помимо собственно обеспечения электропитания нагрузки) стоит выделить наиболее важные:

Аварийное отключение аккумуляторных батарей. Основывается на названном выше понятии приоритетной и неприоритетной нагрузок, отключаемых контакторами раздельно по мере разряда батарей. Поскольку речь идёт об автономной работе, то вместе с отключением приоритетной нагрузки обесточивается и система мониторинга (контроллер).

Тестирование аккумуляторных батарей. Реализовано за счёт отключения части выпрямительных модулей с перенесением нагрузки на аккумуляторы или уменьшением выходного напряжения.

Оценка состояния аккумуляторных батарей по нарушению их симметрии и уменьшению ёмкости.

Зарядка (в том числе ускоренная) аккумуляторных батарей с термокомпенсацией.

Ресурсосбережение выпрямительных модулей. Используется попеременное отключение выпрямителей при неполной загрузке.

Контроль работоспособности выпрямительных модулей по разбалансу потребляемой мощности, по температуре, по контролю за работой вентиляторов принудительного охлаждения.

Владимиров Г. А., главный инженер по направлению
«Автоматизация, промышленные устройства управления и защиты»,
НПП «Электропривод»

Источник

Устройство и настройка ЭПУ на базовой станции сотовой связи

Пост навеян рассказом о Отчёт о техническом обслуживании базовой станции стандартов GSM и UMTS. Так уж сложилось, что мы с автором статьи почти коллеги, но в разных регионах и границы эксплуатационной отвественности иные.

Все потребители комуникации в базовой станции (БС) — РРЛ (радиорелейная часть или релейка), сама базовая станция, SDH — это оборудование, которое работает от -48 вольт и на постоянном токе.

первое — это общий вид ЭПУ,
вторая — вид на выпрямители и SmartPack,
третья — вид на шины нагрузки, левая — приоритет, правая — нерприоритет.

Но отвлеклись от устройства ЭПУ, следющие элементы это два контактора и два ряда автоматов, поясню сразу для чего они необходимы: первый контактор отключает неприритетную нагрузку (LVLD, нагрузочный), второй, сответственно, приоритетную (LVBD, батарейный), иными словами — этот контактор отключает батареи.

Система устроена так, что если станция узловая то есть к ней приходит поток, допустим с контроллера, и от этой станции поток еще отходит, разделяется на несколько станций, получается от нашей БС зависит работоспособность пяти других, такая станция считается узловой, вот тут и помогаеют нам контакторы.

РРЛ, SDH и другой транспорт всегда подключается к шине, которой управляет контактор LVBD — приритетная шина, а БС к LVLD неприоритет. Контакторы срабатываю придостижении определенного параметра — это напряжение.

Например, пропадает сетевое питание на узловой станции (авария, повреждение кабеля, сгорел щит), станция начинает работать от АКБ, их обычно 3-4группы по 48В, в группе 4 АКБ по 12В, есмкость зависит от установленных моделей, в среднем это около 500 Ач.

Нагрузка есть, батареи садятся и напряжение падает, как только оно поустилось, скажем, до 46В то нагрузочный контактор, размыкается и БС отключется (авария OML Fault), но в работе остается только приоритетная нагрузка: узловая станция не работает, но транспорт остается в работе и наши пять станции успешно вещают, далее напряжение продолжает падать и достигает критичных 43В ниже уже начинаются необратимые процессы в аккумуляторе, батарейный контактор отключает приоритетную нагрузку — транспорт падет и сигнал пропадает на пяти других БС, которые подключены к нашей. Хочу отметить что с момента пропажи питания и до отключения батарей проходит разное время в зависимости от нагрузки, того, сколько потребляет оборудование и состояния АКБ. Знаю, что были случаи и БС падала через 20 секунд или узел стоял два дня и посадил аккумуляторы всего на треть, тут все очень индивидуально. Такая система приоритезации нагрузки называется эшелонированием.

Всей системой управляет модуль SmartPack — мозг ЭПУ, в нем хранятся все параметры. У СпартПака есть Ethetnet-выход с вебмордой, которая смотрит в локальную сеть, таким образом мы можем выполнять большую часть настроек, контролировать состояние, смотреть авариные сигналы на стойке, кстати, информация про аварийные сигналы на БС заслуживает отдельной темы.

При обслуживании ЭПУ инженер подключеются кабелем к модулю управления изменяет насройки, коих множество.

Главное, этот как раз эшелонирование, настройка аварииной сигнализации, для АКБ это регулировка тока заряда, температурная компенсация, симметрия — параметр напряжения с помощью которого можно увидеть на какой группе напряжение упало и принять меры, для выпрямителей — напряжение в спящем режиме, рабочее напряжение, ограничение тока выпрямителя. Отмечу, что на выпрямителях есть так же светодиодный индикатор: зелный цвет — все ок, желтый — внимание и красный когда выпрямитель вышел из строя, например, перегорел. Так же производится обтяжка всех автоматов, клемм АКБ, удалятеся пыль и грязь, все недочеты записываются и устраняются при следующем ТО.

Буду рад написать новые статьи о энергетике в сотовой связи!

UPD:
Как выглядит Веб-интерфейс:

Как выглядит собраная ЭПУ (станция узловая по этому подключается дополнительный статив с АКБ)

Источник

Источники бесперебойного питания постоянного тока

Такая неопределенность и ненадежность сети, другими словами – негарантированность ее параметров, может быть уменьшена параллельным подключением резервного источника, который питает нагрузку при перерывах во внешнем электроснабжении. Роль резервного источника могут выполнять дизель-генераторные установки, мощные маховики (запасающие кинетическую энергию), топливные элементы и т. д., но наиболее широкое распространение получили аккумуляторные батареи. Аккумулятор в процессе разряда, отдачи в виде электрической энергии запасенной в нем химической энергии, способен стабилизировать напряжение. У графика разряда аккумулятора есть пологий участок (в отличие, например, от конденсатора, кривая разряда которого представляет собой экспоненту). А так как аккумулятор – это устройство, рассчитанное на постоянный ток, то для его согласования с сетью переменного тока необходимо последовательно включить один или несколько выпрямителей. В результате мы получим буферную схему питания, наиболее широко применяемую сегодня благодаря ее простоте и надежности.

ЭПУ обеспечивает постоянное питание

Источник бесперебойного питания – это комплекс оборудования для производства или преобразования и накопления электрической энергии, предназначенный для электропитания нагрузки с требуемым качеством от независимых источников энергии и обеспечивающий бесперебойность питания при переходе с одного источника энергии на другой. Частным случаем источника бесперебойного питания является электропитающая установка, или ЭПУ, предназначенная для питания нагрузки постоянным током. Современная ЭПУ – это буферная система электропитания без регулирования напряжения в процессе разряда и заряда аккумуляторной батареи: батарея включена в параллель с выпрямителями и нагрузкой и обеспечивает питание нагрузки при перерывах во внешнем электроснабжении. Эта схема наиболее надежна за счет своей простоты и сегодня не имеет альтернативы.

Принципы построения ЭПУ

Практически все ЭПУ имеют модульную конструкцию, могут комплектоваться различным числом выпрямителей, в зависимости от величины нагрузки, типа и емкости аккумуляторных батарей, требований надежности, конструкции установки. Электропитающие устройства одной и той же мощности – 15 кВт (48 В, 300 А) – могут быть составлены из выпрямителей на 100 А (3 – 5 шт.), на 25 А (12 – 16 шт.) и на 1, 5 кВт (10 – 14 шт.) и т. д., иметь возможность дальнейшего изменения мощности (от этого может зависеть тип контроллера и распределительных устройств) и др.

Для современного телекоммуникационного оборудования, в том числе и оборудования электропитания, характерно сокращение предполагаемого срока эксплуатации. Причина – быстрое моральное старение. Еще в недалеком прошлом средний срок службы оборудования составлял 20 лет и определял время, в течение которого ремонтировать оборудование было целесообразно. Сейчас при выборе оборудования электропитания, особенно расположенного вне крупных коммутационных центров, в высокоразвитых странах ориентируются на 5 лет. Это обусловлено все ускоряющимся развитием технологий, появлением более эффективных компонентов, изменением требований эксплуатации. Более частая смена оборудования экономически может быть оправданна только при увеличении его надежности, сокращении эксплуатационных расходов и повышении удобства обслуживания.

В настоящее время предлагаемое производителями оборудование позволяет обеспечить электропитание любого объекта с требуемым качеством. Необходимо только ответственно подходить к выбору источника бесперебойного питания и рассматривать задачу обеспечения надежности в масштабах всей системы электропитания.

Во всех режимах работы электропитающей установки сохраняется параллельное соединение выпрямителей, аккумуляторной батареи и нагрузки. В нормальном режиме выпрямители обеспечивают питание аппаратуры связи и содержание батареи в режиме постоянного подзаряда. При пропадании напряжения сети переменного тока или его отклонении за допустимые пределы работа выпрямителей прекращается – нагрузка переходит на питание от аккумуляторной батареи, работающей в режиме разряда. При восстановлении напряжения в сети переменного тока возобновляется работа выпрямителей, которые обеспечивают питание нагрузки и заряд аккумуляторной батареи.

Из-за значительных изменений напряжения на выходе ЭПУ, диапазон которых определяется минимально допустимым напряжением разряда батареи и максимальным напряжением ее эксплуатационного заряда, эта схема может использоваться лишь для аппаратуры, рассчитанной на широкие диапазоны изменения напряжения питания.

В случае, если часть нагрузки рассчитана на узкий диапазон изменения питающего напряжения или требует для своего питания напряжения другого номинала, в состав электропитающей установки может быть включен вольтодобавочный конвертер или преобразователь напряжения.

Зачастую в состав ЭПУ включают инверторы для питания части потребителей, требующих для своей работы переменного тока. Суммарная мощность потребителей переменного тока не должна превышать 10%от мощности ЭПУ.

Высокочастотные выпрямители – основа ЭПУ

В настоящее время для новых и модернизации старых электропитающих установок используют высокочастотные выпрямители с бестрансформаторным входом, поэтому рассмотрим их более подробно.

Современный выпрямитель можно разделить на две соединенные последовательно составные части: бестрансформаторный выпрямитель сетевого напряжения с блоком коррекции коэффициента мощности и преобразователь напряжения. Корректор коэффициента мощности минимизирует искажения входного тока за счет обеспечения постоянного потребления мощности внешней сети (коэффициент мощности близок к 1, 0) и повышает выходное выпрямленное напряжение до уровня 350 – 400 В. Выпрямленное напряжение поступает на преобразователь, который состоит из инвертора (вырабатывает прямоугольное напряжение высокой частоты), понижающего трансформатора и выпрямителя.

По частоте преобразования выпрямители можно условно разделить на группы:

30 – 50 кГц. На этих частотах работали первые выпрямители, появившиеся 25 – 30 лет назад. Принцип работы – широтно-импульсная модуляция (ШИМ). К достоинствам можно отнести высокую ремонтопригодность устройств, к недостаткам – относительно низкую надежность (средняя наработка на отказ, MTBF, – менее 100 тыс. ч);

60 – 120 кГц. Принцип работы – ШИМ. Выпрямители с корректором мощности на входе не вносят искажений в питающую сеть. Такие частоты преобразования используются в большинстве современных однофазных выпрямителей;

300 – 400 кГц. Принцип работы – фазово-резонансная коррекция. На входе устанавливается корректор мощности.

В настоящее время на частотах менее 50 кГц, как правило, работают либо мощные трехфазные выпрямители, либо, наоборот, маломощные дешевые выпрямители без корректоров мощности. Выпрямители мощностью менее 2 кВт обычно являются однофазными, мощностью более 2 кВт – трехфазными. В составе ЭПУ однофазные выпрямители можно подключать к разным фазам питающей сети, что позволяет повысить устойчивость работы ЭПУ при ненадежном электроснабжении и возможном пропадании одной фазы.

Следует отметить, что при высоких частотах меняется подход к разработке выпрямителей. Если для первой группы выпрямителей (30 – 50 кГц) проводилось макетирование, то на частотах более 50 кГц достаточно сильно сказывается взаимное расположение элементов, проявляются паразитные емкости. Поэтому разработка таких выпрямителей ведется с использованием компьютерного моделирования – необходимого этапа проектирования современных выпрямителей, позволяющего повысить их надежность (MTBF – от 5 •105 до 106 ч). С повышением частоты сокращается также потребность в электролитических конденсаторах, что положительно сказывается на надежности выпрямителей. КПД современных выпрямителей достигает 0, 94, что близко к теоретическому пределу.

Большая часть современной нагрузки питается, как правило, через преобразователи постоянного напряжения (DC/DC), поддерживающие с высокой степенью точности свои выходные параметры (напряжение и ток) независимо от изменения напряжения на входе, т. е. нагрузка потребляет постоянную мощность. Специально для питания такой нагрузки существуют выпрямители с ограничением выходной мощности, использование которых в буферных системах питания позволяет уменьшить количество выпрямителей в системе на 20%по сравнению с ЭПУ на базе выпрямителей с ограничением выходного тока.

Важной характеристикой выпрямителей, особенно для электропитающих установок сельских АТС, является их способность сохранять работоспособность при значительных отклонениях входного сетевого напряжения. Для таких условий можно найти однофазные выпрямители, сохраняющие работоспособность в диапазоне входного напряжения от 100 до 300 В.

Необходимо отметить, что при снижении входного напряжения увеличивается ток, потребляемый из внешней сети, а это в свою очередь требует изменения параметров устройств защиты (предохранителей или автоматических выключателей) на входе выпрямителя, что может снизить эффективность их работы. Чтобы избежать этого, производители оборудования ограничивают минимально допустимое напряжение на входе выпрямителя (при котором сохраняются все его параметры) на уровне примерно 175 В. При дальнейшем снижении входного напряжения пропорционально, снижается выходная мощность выпрямителя.

важный элемент современных установок. Помимо мониторинга текущих параметров оборудования ЭПУ, управления температурной компенсацией напряжения подзаряда аккумуляторной батареи и сохранения в памяти всех изменений режимов работы и аварий оборудования, контроллер может управлять последовательным отключением второстепенных нагрузок при пропадании внешнего электроснабжения и при работе от батареи, обеспечивая более продолжительную работу приоритетных потребителей. Некоторые контроллеры позволяют не только управлять работой самой электропитающей установки, но и осуществлять мониторинг всего здания – от электрооборудования до системы охраны.

Резко повысить надежность системы питания можно за счет расширения возможностей диагностики неисправностей оборудования. В процессе диагностики дистанционно передается сигнал не о произошедшем уже отказе того или иного элемента (например, не работает выпрямитель или отключилась аккумуляторная батарея), а еще только о симптомах неисправностей: о нарушении режима работы элементов выпрямителя (хотя сам выпрямитель еще работает) или об изменении распределения напряжения на элементах батареи.

Основные функции ЭПУ

Принудительное деление нагрузки

Номинальное значение выходного напряжения выпрямителя изменяется автоматически регулятором схемы деления нагрузки (активное деление) или за счет наклона выходной характеристики выпрямителя (пассивное деление) таким образом, что при параллельной работе нескольких выпрямителей все они имеют близкие значения выходного тока.

Переключение установок выходного напряжения

Режим работы без аккумуляторной батареи (2, 06 В в расчете на 1 элемент) используется для питания нагрузок с узкими допустимыми пределами питающего напряжения (например, в системах с отделенной от нагрузки аккумуляторной батареей или в системах без батарей). Кроме того, данный режим используется при тестировании аккумуляторных батарей. Все параллельно работающие выпрямители жестко переключены на 2, 06 В/эл. Выпрямители переключаются на этот режим автоматически, одновременно с началом тестирования батареи.

Режим подзаряда (режим содержания) (от 2, 21 до 2, 30 В/эл.) используется для нормальной работы всех выпрямителей. Значение требуемого выходного напряжения зависит от типа используемой батареи.

Температурная компенсация зарядного напряжения. Напряжение в режиме содержания изменяется обратно пропорционально температуре батареи в соответствии с температурным коэффициентом. Выходное напряжение уменьшается при повышении температуры батареи и увеличивается при ее снижении. Температурный коэффициент задается производителем батарей и должен быть установлен соответственно типу используемой батареи.

Защита от глубокого разряда производится путем отключения батареи от системы, когда напряжение падает ниже установленного порога. Для этой цели в цепи постоянного тока последовательно с батареей или нагрузкой установлен блок контроля с мощным контактором, отключающим нагрузку (Low Volt Disconnect – LVD). Аккумуляторная батарея отсоединяется, когда напряжение батареи и нагрузки становится ниже установленного значения. Батарея подключается и заряжается, как только появится напряжение на выходе выпрямителей.

Тест батареи выполняется при переключении выпрямителей в режим 2, 06 В/эл. Они готовы к работе, но не питают нагрузку – нагрузка получает весь ток от батареи. Система остается в этом состоянии до истечения контрольного времени испытания или до тех пор, пока напряжение батареи не упадет до установленного значения. После этого выпрямители восстанавливают нормальный режим подзаряда батареи. Тест батареи может включаться автоматически (по команде контроллера) или вручную. Кроме того, тест может быть запущен после обнаружения асимметрии батареи.

Измерение асимметрии. Напряжение в средней точке батареи сравнивается с половиной напряжения на нагрузке. В тех случаях, когда различие между этими двумя показателями превышает установленное значение, выдается соответствующий аварийный сигнал.

Ограничение зарядного тока батареи. Некоторые производители вводят в свои выпрямители функцию ограничения максимального тока заряда батареи до величины, соответствующей рекомендуемому зарядному току (указывается изготовителем батареи), обычно это 0, 1С10 (максимально – 0, 3С10).

Развитие телекоммуникационного оборудования ставит новые задачи в области электропитания как оборудования телекоммуникационных центров, так и активных элементов сети доступа. Новое поколение электропитающего оборудования разработано для выполнения этих задач.

Однако нельзя забывать о том, что источники бесперебойного питания – лишь часть единой системы, включающей в себя заземление, токораспределительную сеть, устройства защиты, автоматики и коммутации в цепях переменного и постоянного тока, фильтры, системы дистанционного контроля, технологическое оборудование, т. е. все, что называется системой электропитания – СЭП. Надежность СЭП зависит не только от типа используемого оборудования, но и от грамотного построения и квалифицированного обслуживания всей системы электропитания.

Источник

Llvd и blvd в эпу что это

Small Computer Systems Interface (системный интерфейс для малых компьютеров) – интерфейс, разработанный для объединения на одной шине различных по своему назначению устройств, таких как жёсткие диски, накопители на магнитооптических дисках, стримеры, сканеры и т.д. Интерфейс предназначен для соединения устройств различных классов: памяти прямого и последовательного доступа, CD-ROM, оптических дисков однократной и многократной записи, устройств автоматической смены носителей информации, принтеров, сканеров, коммуникационных устройств и процессоров. Применяется в различных архитектурах компьютерных систем, а не только в PC. Стандарт определяет не только физический интерфейс, но и систему команд, управляющих устройствами SCSI. За время своего существования стандарт активно развивался.

Стандарты, описывающие SCSI

Извечный спор «Что лучше, Windows или Unix?» можно перенести и на интерфейсы IDE и SCSI. Однако этот вопрос в такой постановке неразрешим. Каждый должен выбирать для себя сам. На долю SCSI-дисков приходится чуть менее 30% мирового рынка. В нашей стране процент использования SCSI-интерфейса по сравнению с IDE, по моему мнению, несколько ниже. Это объясняется тем, что установка на компьютер SCSI-адаптера обойдется минимум на 100 долларов США дороже, чем установка на тот же компьютер IDE.

Сравнивая эти два интерфейса, нетрудно прийти к выводу, что основные преимущества SCSI проявляются при работе в мультизадачных средах (многие тесты, проведённые под Windows NT, показывают несомненное преимущество SCSI; задачи, связанные с обработкой видео, тоже не могут обойтись без SCSI). И ещё один вывод: наблюдая за развитием IDE, нетрудно заметить, что он приобретает многие черты SCSI.

Существует множество вариантов классификации интерфейса SCSI. Остановимся на одном из вариантов.

Классификации интерфейса SCSI

SE – Single-Ended, сигнал ТТЛ-уровня;

LVD – Low Voltage Differential, низковольтный дифференциальный;

HVD – High Voltage Differential, дифференциальный;

HD – High Density, высокая плотность контактов разъёма;

LD – Low Density, низкая плотность контактов разъёма.

SE – Single-Ended, асимметричный SCSI

Термин обозначает обычный SCSI-интерфейс, в котором для каждого сигнала на шине есть свой проводник. Этот термин часто используется для указания принадлежности к «классическому» SCSI. Сигнал передается потенциалом с ТТЛ-уровнями относительно общего провода, который должен быть отдельным для каждого сигнала для снижения уровня помех.

В LVD SCSI и последующих вариантах SCSI каждый сигнал идёт уже по 2 проводам (по одному – положительной полярности, а по другому отрицательной).

LVD – Low Voltage Differential (низковольтный дифференциальный)

Двуполярный дифференциальный сигнал, используемый для высокоскоростной передачи данных в современных вариантах SCSI-интерфейса. При использовании LVD уровень напряжения сигнала находится в пределах ±1,8 В. На LVD-интерфейсе сигналы положительной и отрицательной полярности идут по разным физическим проводам. Для поддержки SCSI LVD требуется специальный кабель, состоящий из групп витых пар.

HVD – High Voltage Differential

Дифференциальный – термин, указывающий, что сигнал на SCSI двуполярный, т.е. значение определяется не только уровнем, но также и полярностью используемого напряжения. Это позволяет снизить воздействие шумов на SCSI-шину. Первый вариант SCSI-интерфейса с использованием двуполярных сигналов LVD SCSI – Ultra2 SCSI.

Дифференциальная версия HVD для каждой цепи задействует пару проводников, по которым передаётся парафазный сигнал. Здесь используются специальные дифференциальные приёмопередатчики, применяемые в интерфейсе RS-485. Дифференциальный интерфейс применяется в дисковых системах серверов, но в обычных PC не распространен. Интерфейс HVD появился в SCSI-2, а в SCSI-3 упразднён, поскольку скорость 40 Мбайт/с он уже не выдерживает.

В LVD-интерфейсе уровни напряжения на шине ниже, чем в случае HVD-интерфейса.

Интерфейс LVD электрически несовместим с SE и HVD, и в первую очередь это касается HVD: попытка подключить к одной шине LVD- и HVD-устройства может привести к выходу из строя LVD-устройств, так что здесь нужно быть осторожным!

Взаимоотношения интерфейсов LVD и SE, если так можно выразиться, не такие «жёсткие».

Многие фирмы решают эту проблему следующим образом:

Рис. 1. Взаимоотношения интерфейсов LVD и SE
1 – SCSI-устройство, 2 – терминатор LVD, 3 – внешний разъем, 4 – преобразователь LVD – SE, 5 – терминатор SE ( младший байт), 6 – внешний разъем

В стандарте SCSI-2 даже предусмотрена возможность изготовления устройств со смешанным интерфейсом – LVD/SE. Что это такое и как оно работает? Очень просто. Устройства – в том числе и терминаторы – этого типа могут работать либо в режиме LVD, либо в режиме SE, а переключение между режимами происходит автоматически – для этого используется сигнал на проводнике DIFFSENS.

На одной шине можно смешивать SE- и LVD-устройства, и они будут синхронизировать интерфейсы автоматически – если обнаружится хотя бы одно SE-устройство, все LVD-устройства на этой шине переключатся в SE-режим. Эта способность называется Multimode LVD. Если необходимо соединить HVD-устройства с SE- или LVD-устройствами, нужно использовать специальные конвертеры.

Устройства LVD совместимы с устройствами SE благодаря возможности их автоматического переконфигурирования (Multimode LVD). Устройства LVD распознают напряжение на линии DIFFSENS и по низкому уровню напряжения на ней способны переключаться из режима LVD в SE. Контакт разъёма, на который выводится эта цепь, в устройствах SE заземлен, что и обеспечивает автоматическое «понижение» режима всех устройств шины до SE, если имеется хотя бы одно устройство SE.

Во время сеанса связи между инициатором обмена и получателем данных устройства «договариваются» о максимально поддерживаемой ими скорости обмена. Поэтому если обмениваются данными два Ultra2-устройства, то они посылают друг другу данные на Ultra2-скоростях, в то время как другие устройства на той же самой шине связываются в скоростях Ultra или Fast. Некоторое внимание нужно уделить электрическим интерфейсам, используемым в SCSI-устройствах. Существует три типа таких интерфейсов: Single-Ended (SE), High Voltage Differential (HVD, иногда только называемый «дифференциальным») и Low Voltage Differential (LVD). Ultra2-устройства используют только LVD-интерфейсы, и многие ошибаются, считая, что LVD и Ultra2 – это одно и тоже; однако LVD-интерфейсы имеются и на некоторых Fast SCSI-устройствах. На одной шине можно смешивать SE- и LVD-устройства, и они будут синхронизировать интерфейсы автоматически: если обнаружится хотя бы одно SE-устройство, все LVD-устройства на этой шине переключатся в SE-режим. Эта способность называется «Multimode». Если необходимо соединить HVD-устройства с SE- или LVD-устройствами, нужно использовать специальные конвертеры, например компаний Ancot или Paralan.

На рис. 2 представлена диаграмма по напряжению для сигнала SE и LVD:

SE сигнал – 0 В SE, повторитель SE SE.

Данный метод может быть реализован только аппаратно в процессе разработки SCSI-устройств.

2-й способ. С использованием внешнего преобразователя LVD/SE.

Шина SCSI

В SCSI-системах принято делить все устройства на Инициаторы (ИУ, Initiator) и Исполнители (ЦУ, Target).

Существуют следующие варианты шины SCSI:

Narrow шина не поддерживается последними версиями SCSI, начиная с Ultra 160.

При этом возникают два варианта проблем при подключении ЦУ (Target) на шину.

1.1. Wide Target – Wide Width,
1.2. Narrow Target – Wide Width.

2.1. Narrow Target – Narrow Width,
2.2. Wide Target – Narrow Width.

Рассмотрим подробнее все эти случаи подробнее.

1.1. Могут возникнуть сложности с подключением терминаторов, т.к. в LVD-устройствах внутренние терминаторы встречаются редко.

Самая простая задача (не должно быть никаких проблем).

1.2. Переходник (адаптер с 68- на 50-контактный разъём) должен терминировать High Byte, если Narrow Target крайнее на шине.

На Wide Target следует установить джампер Disable Wide, терминация High Byte.

Wide Width состоит из старшего байта (High Byte) и младшего байта (Low Byte).

Narrow Width (контроллер всегда SE) представляет Low Byte’s Wide Width. Narrow Width можно рассматривать как подмножество Wide Width, у которого используется только Low Byte’s Data Bus. В простых одноканальных контроллерах контакты Narrow Width запараллелены с частью контактов Wide Width. При этом можно использовать смесь широких и узких устройств, для чего терминаторы на контроллере разделены на две половины: терминаторы младшего байта (TrmL) и старшего байта (TrmH) – и должны управляться независимо.

Т.е. должны быть соответствующие переключатели: либо на Target, либо на переходниках (TrmH в положении ON, а TrmL в положении OFF, старшие разряды всегда должны быть затерминированы). Если LVD/SE Target имеет переключатель режимов, то для согласования режимов необходимо переключить в режим SE Mode.

В обоих этих вариантах придется столкнуться с разнообразием разъёмов, применяемых для интерфейсов SCSI, из-за этого может возникнуть потребность в применении переходных адаптеров от одного типа разъёма к другому. Подробно о типах разъёмов, применяемых в SCSI-устройствах, см. «Типы применяемых в SCSI разъемов».

Подключение периферии

Рис. 5. Структурная схема подключения периферии

Рис. 6. Структурная схема кабеля для двух периферийных устройств

1, 2, 3 – разъём (розетка);

4 – кабель SCSI LVD, состоящий из витых пар;

5, 6 – разъём (вилка) целевого устройства (ЦУ, target);

7 – разъём (вилка) инициатора (ИУ, initiator).

Типы применяемых в SCSI разъёмов

На рис. 7 представлены типы применяемых в SCSI разъёмов.

Рис. 7. Типы применяемых в SCSI разъёмов

Иногда ещё используют внешний разъём VHDCI-68.

Возможен вариант, когда для подключения Wide Width используют два разъёма HD50.

Внешние разъёмы

В большинстве случаев используется пять (5) видов внешних разъёмов: HD-68, HD-50, CX-50, DB-25, VHDCI-68. Иногда необходимо применение переходников, если подключаемые к внешней шине устройства SCSI имеют различные внешние разъёмы.

Такие переходники существуют. Цена одного колеблется от 10 до 35 долларов США.

Самый распространенный внешний разъём, применяемый в устройствах SCSI, – HE68Female (см. рис. 8 и табл. 2)

Рис. 8. Внешний вид разъёма HD-68

Контакты разъёма HD68 приведены в табл. 2.

В стандарте SPI (SCSI Parallel Interface, 1995 г.) определен Р-кабель и коннекторы для организации широкой (16 бит) шины на одном кабеле. Этот кабель с 68-контактными разъёмами HD-68M (рис. 8) называют кабелем SCSI-3.

Разъёмы Р-кабеля SCSI для цепи SE приведены в табл. 2.

Внутренние разъёмы

Самый распространенный внутренний разъём, применяемый в устройствах SCSI, – HE68Male (табл. 2) и HE50Male (табл. 4).

Внешний и внутренний разъем HD68. Применяется в интерфейсах SCSI-2,3. Определен стандартом SPI (1995г.)

Внешние разъемы LD50 и HD50 SCSI

Разъем HE50 SCSI

Фазы шины

В каждый конкретный момент времени шина SCSI может находиться только в одной из перечисленных фаз:

1. Bus Free – шина находится в состоянии покоя.

2. Arbitration – устройство (ИУ) может получить право на управление шиной.

3.1. Selection – инициатор, выигравший арбитраж, выбирает ЦУ (только одно), с которым он будет работать.

3.2. Reselection – аналогична предыдущей, но её вводит целевое устройство. Т.е. ИУ и ЦУ меняются ролями – ЦУ вызывает ИУ.

4. Command In (Out), Data In (Out), Status, Message In (Out) – информационные фазы (по шине данных передается информация).

Последовательность фаз представлена на рис. 9.

Рис. 9. Последовательность фаз шины SCSI

После фазы Selection ИУ может проводить процедуру тайм-аута выбора (Selection Time-Out), которая может быть реализована двумя методами:

2. Переход в фазу Bus Free.

Для реализации фазы Reselection во всех вышеприведенных фазах Initiator и Target меняются местами в вопросах выполнения действий.

В любом случае завершающей фазой является фаза Message In, в которой передается сообщение Disconnect или Command Complete, после чего шина переходит в состояние Bus Free.

В любой системе SCSI предусмотрена возможность сброса системы (Reset), для чего имеется линия Reset, на которую может быть выставлен сигнал сброса в любое время и любым устройством. Обработка сигнала Reset может быть реализована двумя методами:

1. Жёсткий сброс (Hard Reset) – аналогичен отключению питания для всех устройств системы SCSI.

2. Мягкий сброс (Soft Reset) – позволяет одному инициатору выполнить сброс шины SCSI, не нарушая работы других инициаторов в системе, где таких инициаторов несколько.

Сигналы управления шины SCSI

В шине SCSI используются девять сигналов управления, активным уровнем которых является низкий уровень сигнала: BSY (Занят), SEL (Выбор), C/D (Управление/Данные), I/O (Ввод/Вывод), MSG (Сообщение), REQ (Запрос), ACK (Подтверждение), RST (Сброс), ATN (Внимание).

Источники вышеприведённых сигналов приведены в табл. 5.

Источники сигналов управления шины SCSI

Между фазами передачи информации сигналы Busy, Select, REQ, ACK должны оставаться в неизменном состоянии, меняться могут только значения сигналов Msg, C/D, I/O.

Информационные фазы передачи информации Data Out (In), Command, Status, Message Out (In)

Target управляет сигналами Msg, C/D, I/O, в зависимости от комбинации которых идентифицируются фазы шины Data Out (In), Command, Status, Message Out (In).

I/O = «1» – передача Initiator * (Destination Count) – удалённый индекс;

Cat ** (catenate bit [optional]) – связывающий бит;

Source LUN – номер исходного логического блока;

Destination address – адрес назначения;

Reserved – зарезервировано для последующих стандартов, должны быть записаны нули;

Destination LUN – номер логического блока назначения;

Number of Blocks – число блоков;

Source Logical Block Address – адрес исходного логического блока;

Destination Logical Block Address – адрес логического блока назначения;

* Если DC = 1, то поле числа блоков (Number of Blocks) относится к логической единице источника (Source Logical Unit). Если DC = 0, то поле числа блоков (Number of Blocks) относится к логической единице назначения (Destination Logical Unit).

** Если Cat = 1, то устройство, управляющее копированием, будет связывать последний блок сегмента источника с первым блоком следующего сегмента источника, если последний блок источника не заканчивается точно в конце блока назначения. Cat = 0 зависит от установки pad bit в блоке дескриптора команды.

Источник