SmallJoker
2022-11-26 21e044478e259efa202dce2c2e82afc342f07b90
technic/machines/switching_station.lua
@@ -1,125 +1,164 @@
-- SWITCHING STATION
-- The switching station is the center of all power distribution on an electric network.
-- The station will collect all produced power from producers (PR) and batteries (BA)
-- and distribute it to receivers (RE) and depleted batteries (BA).
--
-- It works like this:
--  All PR,BA,RE nodes are indexed and tagged with the switching station.
-- The tagging is to allow more stations to be built without allowing a cheat
-- with duplicating power.
--  All the RE nodes are queried for their current EU demand. Those which are off
-- would require no or a small standby EU demand, while those which are on would
-- require more.
-- If the total demand is less than the available power they are all updated with the
-- demand number.
-- If any surplus exists from the PR nodes the batteries will be charged evenly with this.
-- If the total demand requires draw on the batteries they will be discharged evenly.
--
-- If the total demand is more than the available power all RE nodes will be shut down.
-- We have a brown-out situation.
--
-- Hence all the power distribution logic resides in this single node.
--
--  Nodes connected to the network will have one or more of these parameters as meta data:
--   <LV|MV|HV>_EU_supply : Exists for PR and BA node types. This is the EU value supplied by the node. Output
--   <LV|MV|HV>_EU_demand : Exists for RE and BA node types. This is the EU value the node requires to run. Output
--   <LV|MV|HV>_EU_input  : Exists for RE and BA node types. This is the actual EU value the network can give the node. Input
--
--  The reason the LV|MV|HV type is prepended toe meta data is because some machine could require several supplies to work.
--  This way the supplies are separated per network.
-- See also technic/doc/api.md
technic.networks = {}
technic.cables = {}
technic.redundant_warn = {}
local mesecons_path = minetest.get_modpath("mesecons")
local digilines_path = minetest.get_modpath("digilines")
local S = technic.getter
local cable_entry = "^technic_cable_connection_overlay.png"
minetest.register_craft({
   output = "technic:switching_station",
   recipe = {
      {"technic:cast_iron_ingot", "technic:lv_transformer", "technic:cast_iron_ingot"},
      {"default:copper_ingot",    "technic:lv_cable0",      "default:copper_ingot"},
      {"technic:cast_iron_ingot", "technic:lv_cable0",      "technic:cast_iron_ingot"}
      {"",                     "technic:lv_transformer", ""},
      {"default:copper_ingot", "technic:machine_casing", "default:copper_ingot"},
      {"technic:lv_cable",     "technic:lv_cable",       "technic:lv_cable"}
   }
})
local mesecon_def
if mesecons_path then
   mesecon_def = {effector = {
      rules = mesecon.rules.default,
   }}
end
minetest.register_node("technic:switching_station",{
   description = S("Switching Station"),
   tiles  = {"technic_water_mill_top_active.png", "technic_water_mill_top_active.png",
                  "technic_water_mill_top_active.png", "technic_water_mill_top_active.png",
             "technic_water_mill_top_active.png", "technic_water_mill_top_active.png"},
   groups = {snappy=2, choppy=2, oddly_breakable_by_hand=2},
   tiles  = {
      "technic_water_mill_top_active.png",
      "technic_water_mill_top_active.png"..cable_entry,
      "technic_water_mill_top_active.png",
      "technic_water_mill_top_active.png",
      "technic_water_mill_top_active.png",
      "technic_water_mill_top_active.png"},
   groups = {snappy=2, choppy=2, oddly_breakable_by_hand=2, technic_all_tiers=1},
   connect_sides = {"bottom"},
   sounds = default.node_sound_wood_defaults(),
   drawtype = "nodebox",
   paramtype = "light",
   node_box = {
      type = "fixed",
      fixed = {-0.5, -0.5, -0.5, 0.5, 0.5, 0.5},
   },
   on_construct = function(pos)
      local meta = minetest.get_meta(pos)
      meta:set_string("infotext", S("Switching Station"))
      meta:set_string("active", 1)
      meta:set_string("channel", "switching_station"..minetest.pos_to_string(pos))
      meta:set_string("formspec", "field[channel;Channel;${channel}]")
      technic.redundant_warn.poshash = nil
   end,
   after_dig_node = function(pos)
      minetest.forceload_free_block(pos)
      pos.y = pos.y - 1
      minetest.forceload_free_block(pos)
      technic.redundant_warn.poshash = nil
   end,
   on_receive_fields = function(pos, formname, fields, sender)
      if not fields.channel then
         return
      end
      local plname = sender:get_player_name()
      if minetest.is_protected(pos, plname) then
         minetest.record_protection_violation(pos, plname)
         return
      end
      local meta = minetest.get_meta(pos)
      meta:set_string("channel", fields.channel)
   end,
   mesecons = mesecon_def,
   digiline = {
      receptor = {action = function() end},
      effector = {
         action = function(pos, node, channel, msg)
            if msg ~= "GET" and msg ~= "get" then
               return
            end
            local meta = minetest.get_meta(pos)
            if channel ~= meta:get_string("channel") then
               return
            end
            digilines.receptor_send(pos, digilines.rules.default, channel, {
               supply = meta:get_int("supply"),
               demand = meta:get_int("demand")
            })
         end
      },
   },
})
--------------------------------------------------
-- Functions to help the machines on the electrical network
--------------------------------------------------
-- This one provides a timeout for a node in case it was disconnected from the network
-- A node must be touched by the station continuously in order to function
function technic.switching_station_timeout_count(pos, tier)
   local meta = minetest.get_meta(pos)
   local timeout = meta:get_int(tier.."_EU_timeout")
   if timeout == 0 then
      meta:set_int(tier.."_EU_input", 0)
   else
      meta:set_int(tier.."_EU_timeout", timeout - 1)
   end
end
--------------------------------------------------
-- Functions to traverse the electrical network
--------------------------------------------------
local function flatten(map)
   local list = {}
   for key, value in pairs(map) do
      list[#list + 1] = value
   end
   return list
end
-- Add a wire node to the LV/MV/HV network
local add_new_cable_node = function(nodes, pos)
   -- Ignore if the node has already been added
   for i = 1, #nodes do
      if pos.x == nodes[i].x and
         pos.y == nodes[i].y and
         pos.z == nodes[i].z then
         return false
      end
-- Returns: indicator whether the cable is new in the network
local hash_node_position = minetest.hash_node_position
local function add_network_node(nodes, pos, network_id)
   local node_id = hash_node_position(pos)
   technic.cables[node_id] = network_id
   if nodes[node_id] then
      return false
   end
   table.insert(nodes, {x=pos.x, y=pos.y, z=pos.z, visited=1})
   nodes[node_id] = pos
   return true
end
-- Generic function to add found connected nodes to the right classification array
local check_node_subp = function(PR_nodes, RE_nodes, BA_nodes, all_nodes, pos, machines, tier)
   local meta = minetest.get_meta(pos)
   local name = minetest.get_node(pos).name
   if technic.is_tier_cable(name, tier) then
      add_new_cable_node(all_nodes, pos)
   elseif machines[name] then
      --dprint(name.." is a "..machines[name])
      if     machines[name] == technic.producer then
         add_new_cable_node(PR_nodes, pos)
      elseif machines[name] == technic.receiver then
         add_new_cable_node(RE_nodes, pos)
      elseif machines[name] == technic.producer_receiver then
         add_new_cable_node(PR_nodes, pos)
         add_new_cable_node(RE_nodes, pos)
      elseif machines[name] == technic.battery then
         add_new_cable_node(BA_nodes, pos)
      end
      meta:set_int(tier.."_EU_timeout", 2) -- Touch node
local function add_cable_node(nodes, pos, network_id, queue)
   if add_network_node(nodes, pos, network_id) then
      queue[#queue + 1] = pos
   end
end
-- Generic function to add found connected nodes to the right classification array
-- !! IMPORTANT: register/cables.lua -> clear_networks() must be kept in sync
local check_node_subp = function(network, pos, machines, sw_pos, from_below, network_id, queue)
   technic.get_or_load_node(pos)
   local name = minetest.get_node(pos).name
   if technic.is_tier_cable(name, network.tier) then
      add_cable_node(network.all_nodes, pos, network_id, queue)
      return
   end
   local eu_type = machines[name]
   if not eu_type then
      return
   end
   --dprint(name.." is a "..machines[name])
   local meta = minetest.get_meta(pos)
   -- Normal tostring() does not have enough precision, neither does meta:set_int()
   -- Lua 5.1 bug: Cannot use hexadecimal notation for compression (see LuaJIT #911)
   meta:set_string(network.tier.."_network", string.format("%.20g", network_id))
   if     eu_type == technic.producer then
      add_network_node(network.PR_nodes, pos, network_id)
   elseif eu_type == technic.receiver then
      add_network_node(network.RE_nodes, pos, network_id)
   elseif eu_type == technic.producer_receiver then
      add_network_node(network.PR_nodes, pos, network_id)
      add_network_node(network.RE_nodes, pos, network_id)
   elseif eu_type == technic.battery then
      add_network_node(network.BA_nodes, pos, network_id)
   elseif eu_type == "SPECIAL" and from_below and
         not vector.equals(pos, sw_pos) then
      -- Another switching station -> disable it
      add_network_node(network.SP_nodes, pos, network_id)
      meta:set_int("active", 0)
   end
   meta:set_int(network.tier.."_EU_timeout", 2) -- Touch node
end
-- Traverse a network given a list of machines and a cable type name
local traverse_network = function(PR_nodes, RE_nodes, BA_nodes, all_nodes, i, machines, tier)
   local pos = all_nodes[i]
local traverse_network = function(network, pos, machines, sw_pos, network_id, queue)
   local positions = {
      {x=pos.x+1, y=pos.y,   z=pos.z},
      {x=pos.x-1, y=pos.y,   z=pos.z},
@@ -127,9 +166,8 @@
      {x=pos.x,   y=pos.y-1, z=pos.z},
      {x=pos.x,   y=pos.y,   z=pos.z+1},
      {x=pos.x,   y=pos.y,   z=pos.z-1}}
   --print("ON")
   for i, cur_pos in pairs(positions) do
      check_node_subp(PR_nodes, RE_nodes, BA_nodes, all_nodes, cur_pos, machines, tier)
      check_node_subp(network, cur_pos, machines, sw_pos, i == 3, network_id, queue)
   end
end
@@ -140,71 +178,161 @@
   end
end
local get_network = function(pos1, tier)
   local cached = technic.networks[minetest.hash_node_position(pos1)]
local get_network = function(sw_pos, cable_pos, tier)
   local network_id = minetest.hash_node_position(cable_pos)
   local cached = technic.networks[network_id]
   if cached and cached.tier == tier then
      -- Re-use cached system data
      touch_nodes(cached.PR_nodes, tier)
      touch_nodes(cached.BA_nodes, tier)
      touch_nodes(cached.RE_nodes, tier)
      for _, pos in ipairs(cached.SP_nodes) do
         -- Disable all other switching stations (again)
         local meta = minetest.get_meta(pos)
         meta:set_int("active", 0)
      end
      return cached.PR_nodes, cached.BA_nodes, cached.RE_nodes
   end
   local i = 1
   local PR_nodes = {}
   local BA_nodes = {}
   local RE_nodes = {}
   local all_nodes = {pos1}
   repeat
      traverse_network(PR_nodes, RE_nodes, BA_nodes, all_nodes,
            i, technic.machines[tier], tier)
      i = i + 1
   until all_nodes[i] == nil
   technic.networks[minetest.hash_node_position(pos1)] = {tier = tier, PR_nodes = PR_nodes, RE_nodes = RE_nodes, BA_nodes = BA_nodes}
   return PR_nodes, BA_nodes, RE_nodes
   local machines = technic.machines[tier]
   local network = {
      tier = tier,
      PR_nodes = {},
      BA_nodes = {},
      RE_nodes = {},
      SP_nodes = {},
      all_nodes = {}
   }
   -- Traverse the network step by step starting from the node underneath the switching station
   local queue = {}
   add_cable_node(network.all_nodes, cable_pos, network_id, queue)
   while next(queue) do
      local to_visit = {}
      for _, pos in ipairs(queue) do
         traverse_network(network, pos, machines, sw_pos, network_id, to_visit)
      end
      queue = to_visit
   end
   -- Convert { [hash] = pos, ... } to { pos, ... }
   network.PR_nodes = flatten(network.PR_nodes)
   network.BA_nodes = flatten(network.BA_nodes)
   network.RE_nodes = flatten(network.RE_nodes)
   network.SP_nodes = flatten(network.SP_nodes)
   network.all_nodes = flatten(network.all_nodes)
   technic.networks[network_id] = network
   return network.PR_nodes, network.BA_nodes, network.RE_nodes
end
-----------------------------------------------
-- The action code for the switching station --
-----------------------------------------------
technic.powerctrl_state = true
minetest.register_chatcommand("powerctrl", {
   params = "[on/off]",
   description = "Enables or disables technic's switching station ABM",
   privs = { basic_privs = true },
   func = function(name, state)
      technic.powerctrl_state = (state:trim():lower() == "on")
      minetest.chat_send_player(name, "Technic switching station: " ..
         (technic.powerctrl_state and "on" or "off"))
   end
})
-- Run `technic_run` on all nodes in the power grid
local function run_nodes(list, run_stage)
   for _, pos in ipairs(list) do
      technic.get_or_load_node(pos)
      local node = minetest.get_node_or_nil(pos)
      if node and node.name then
         local nodedef = minetest.registered_nodes[node.name]
         if nodedef and nodedef.technic_run then
            nodedef.technic_run(pos, node, run_stage)
         end
      end
   end
end
minetest.register_abm({
   nodenames = {"technic:switching_station"},
   label = "Switching Station", -- name for the Minetest mod profiler
   interval   = 1,
   chance     = 1,
   action = function(pos, node, active_object_count, active_object_count_wider)
      local meta             = minetest.get_meta(pos)
      local meta1            = nil
      local pos1             = {}
      local PR_EU            = 0 -- EUs from PR nodes
      local BA_PR_EU         = 0 -- EUs from BA nodes (discharching)
      local BA_RE_EU         = 0 -- EUs to BA nodes (charging)
      local RE_EU            = 0 -- EUs to RE nodes
      local tier      = ""
      local PR_nodes
      local BA_nodes
      local RE_nodes
      if not technic.powerctrl_state then return end
      local meta = minetest.get_meta(pos)
      local meta1
      local PR_nodes, BA_nodes, RE_nodes
      local machine_name = S("Switching Station")
      -- Which kind of network are we on:
      pos1 = {x=pos.x, y=pos.y-1, z=pos.z}
      local cable_pos = {x=pos.x, y=pos.y-1, z=pos.z}
      local name = minetest.get_node(pos1).name
      --Disable if necessary
      if meta:get_int("active") ~= 1 then
         minetest.forceload_free_block(pos)
         minetest.forceload_free_block(cable_pos)
         meta:set_string("infotext",S("%s Already Present"):format(machine_name))
         local poshash = minetest.hash_node_position(pos)
         if not technic.redundant_warn[poshash] then
            technic.redundant_warn[poshash] = true
            print("[TECHNIC] Warning: redundant switching station found near "..minetest.pos_to_string(pos))
         end
         return
      end
      local name = minetest.get_node(cable_pos).name
      local tier = technic.get_cable_tier(name)
      if tier then
         PR_nodes, BA_nodes, RE_nodes = get_network(pos1, tier)
         -- Forceload switching station
         minetest.forceload_block(pos)
         minetest.forceload_block(cable_pos)
         PR_nodes, BA_nodes, RE_nodes = get_network(pos, cable_pos, tier)
      else
         --dprint("Not connected to a network")
         meta:set_string("infotext", S("%s Has No Network"):format(machine_name))
         minetest.forceload_free_block(pos)
         minetest.forceload_free_block(cable_pos)
         return
      end
      --dprint("nodes="..table.getn(all_nodes)
      --      .." PR="..table.getn(PR_nodes)
      --      .." BA="..table.getn(BA_nodes)
      --      .." RE="..table.getn(RE_nodes))
      run_nodes(PR_nodes, technic.producer)
      run_nodes(RE_nodes, technic.receiver)
      run_nodes(BA_nodes, technic.battery)
      -- Strings for the meta data
      local eu_demand_str    = tier.."_EU_demand"
      local eu_input_str     = tier.."_EU_input"
      local eu_supply_str    = tier.."_EU_supply"
      -- Distribute charge equally across multiple batteries.
      local charge_total = 0
      local battery_count = 0
      for n, pos1 in pairs(BA_nodes) do
         meta1 = minetest.get_meta(pos1)
         local charge = meta1:get_int("internal_EU_charge")
         if (meta1:get_int(eu_demand_str) ~= 0) then
            charge_total = charge_total + charge
            battery_count = battery_count + 1
         end
      end
      local charge_distributed = math.floor(charge_total / battery_count)
      for n, pos1 in pairs(BA_nodes) do
         meta1 = minetest.get_meta(pos1)
         if (meta1:get_int(eu_demand_str) ~= 0) then
            meta1:set_int("internal_EU_charge", charge_distributed)
         end
      end
      -- Get all the power from the PR nodes
      local PR_eu_supply = 0 -- Total power
@@ -222,25 +350,38 @@
      end
      --dprint("Total RE demand:"..RE_eu_demand)
      -- Get all the power from the BA nodes
      local BA_eu_supply = 0
      -- Batteries
      local BA_eu_supply, BA_eu_demand = 0, 0
      for _, pos1 in pairs(BA_nodes) do
         meta1 = minetest.get_meta(pos1)
         BA_eu_supply = BA_eu_supply + meta1:get_int(eu_supply_str)
      end
      --dprint("Total BA supply:"..BA_eu_supply)
      -- Get all the demand from the BA nodes
      local BA_eu_demand = 0
      for _, pos1 in pairs(BA_nodes) do
         meta1 = minetest.get_meta(pos1)
         BA_eu_demand = BA_eu_demand + meta1:get_int(eu_demand_str)
      end
      -- Expose value for the supply converter
      meta:set_int("ba_demand", BA_eu_demand)
      --dprint("Total BA supply:"..BA_eu_supply)
      --dprint("Total BA demand:"..BA_eu_demand)
      meta:set_string("infotext",
            S("%s. Supply: %d Demand: %d"):format(
            machine_name, PR_eu_supply, RE_eu_demand))
      meta:set_string("infotext", S("@1. Supply: @2 Demand: @3",
            machine_name, technic.EU_string(PR_eu_supply),
            technic.EU_string(RE_eu_demand)))
      -- If mesecon signal and power supply or demand changed then
      -- send them via digilines.
      if mesecons_path and digilines_path and mesecon.is_powered(pos) then
         if PR_eu_supply ~= meta:get_int("supply") or
               RE_eu_demand ~= meta:get_int("demand") then
            local channel = meta:get_string("channel")
            digilines.receptor_send(pos, digilines.rules.default, channel, {
               supply = PR_eu_supply,
               demand = RE_eu_demand
            })
         end
      end
      -- Data that will be used by the power monitor
      meta:set_int("supply", PR_eu_supply)
      meta:set_int("demand", RE_eu_demand)
      -- If the PR supply is enough for the RE demand supply them all
      if PR_eu_supply >= RE_eu_demand then
@@ -303,6 +444,63 @@
         meta1 = minetest.get_meta(pos1)
         meta1:set_int(eu_input_str, 0)
      end
   end,
})
-- Timeout ABM
-- Timeout for a node in case it was disconnected from the network
-- A node must be touched by the station continuously in order to function
local function switching_station_timeout_count(pos, tier)
   local meta = minetest.get_meta(pos)
   local timeout = meta:get_int(tier.."_EU_timeout")
   if timeout <= 0 then
      meta:set_int(tier.."_EU_input", 0) -- Not needed anymore <-- actually, it is for supply converter
      return true
   else
      meta:set_int(tier.."_EU_timeout", timeout - 1)
      return false
   end
end
minetest.register_abm({
   label = "Machines: timeout check",
   nodenames = {"group:technic_machine"},
   interval   = 1,
   chance     = 1,
   action = function(pos, node, active_object_count, active_object_count_wider)
      for tier, machines in pairs(technic.machines) do
         if machines[node.name] and switching_station_timeout_count(pos, tier) then
            local nodedef = minetest.registered_nodes[node.name]
            if nodedef then
               local meta = minetest.get_meta(pos)
               meta:set_string("infotext", S("%s Has No Network"):format(nodedef.description))
            end
            if nodedef and nodedef.technic_disabled_machine_name then
               node.name = nodedef.technic_disabled_machine_name
               minetest.swap_node(pos, node)
            end
            if nodedef and nodedef.technic_on_disable then
               nodedef.technic_on_disable(pos, node)
            end
         end
      end
   end,
})
--Re-enable disabled switching station if necessary, similar to the timeout above
minetest.register_abm({
   label = "Machines: re-enable check",
   nodenames = {"technic:switching_station"},
   interval   = 1,
   chance     = 1,
   action = function(pos, node, active_object_count, active_object_count_wider)
      local pos1 = {x=pos.x,y=pos.y-1,z=pos.z}
      local tier = technic.get_cable_tier(minetest.get_node(pos1).name)
      if not tier then return end
      if switching_station_timeout_count(pos, tier) then
         local meta = minetest.get_meta(pos)
         meta:set_int("active",1)
      end
   end,
})