数字输入模块
数字输入 (DI) 模块可用于可编程逻辑控制器 (PLC) 和
电机驱动,以接收来自现场传感器和开关的 24V 数字
输入。隔离功能用于管理接地电势差。使用带磁滞的电
压比较器将输入信号转换为逻辑高电平或低电平。同时
实施某种形式的电流限制,以避免 24V 输入产生过度
的电流消耗;功率损耗是紧凑型高密度多通道设计中的
一大关键问题。
适用于可编程控制器的 IEC 61131-2 标准了三种
不同类型的数字输入接收器:1 类、2 类和 3 类。3 类
的理想实施方案为:在开通状态下尽可能消耗接近
2mA 的电流,电压转换阈值介于 5V 到 11V 之间。
常见数字输入实施方案
图 1 显示了当今所用的两种常见的数字输入接收器
实施方案。在 图 1 (a) 所示的个案例中,电压阈值
由电阻器 R1 和 R2 设定,R2 发挥限制基础电流的作
用。这种针对 3 类接收器的实施方案可轻松以 32V 输
入实现高为 12mA 的电流消耗。图 1 (b) 中所示的第
二种实施方案使用了几个分立式组件(9 至 15),以
实现更有效的电流限制和受控的电压阈值。在本案例
中,对于 3 类接收器,在不同温度条件下电流消耗可
高达 6mA,具体取决于设计。在这两个案例中,3 类
输入的电流限值显著 2mA 的理想电流限值。光耦
合器后面通常需要使用施密特触发缓冲器,以提供用于
抗噪的磁滞。
IMDSI1数字输入模块为INFI 90®OPEN系统提供16个单的数字信号,用于处理和监控。它将过程字段输入与INFI 90OPEN战略过程管理系统相连接。触点开关是提供数字信号的设备的一个例子。控制模块提供控制功能;I/Omodules提供输入和输出。IMDSI1模块的四种变化在本指令中提出:•IMDSI12 - 24 VDC, 48 VDC, 125 VDC或120 VAC输入。•IMDSI13 - 24 VDC输入。•IMDSI14 - 48 VDC输入。IMDSI15 - 125 VDC或120 VAC输入。IMDSI12模块的功能相当于现有的IMDSI02模块,限制是IMDSI02提供可选的1.5毫秒(快速)和17毫秒(慢速)的弹跳滤波时间,而IMDSI12模块只提供17毫秒(慢速)的弹跳滤波时间。在大多数数字输入应用中都使用慢速解调滤波器。在使用适当跳线设置的情况下,任何IMDSI1模块都可以取代anIMDSI02。例如,一个IMDSI13模块可以取代anIMDSI02模块,其所有跳线设置为24 VDC慢跳滤波器。图1-1显示了INFI 90 OPEN通信级别和数字输入模块在这些级别中的位置。
数字输入模块由一块印刷电路板组成,该电路板占据模块安装单元(MMU)的一个插槽。它监测两组立的8个数字输入。12个输入彼此隔离;其余两对共用正输入线。模块面板上的两个松不脱螺钉将其固定在theMMU上。前面板16个LED状态指示灯(A组和B组)显示输入状态,并为系统测试和诊断提供帮助。数字输入模块有三个卡边连接器用于外部信号和电源(P1, P2和P3)。P1接普通(接地)和+5 VDC电源。P2将模块连接到I/O扩展器总线,与控制模块通信。P3通过连接终端单元TU (terminal unit)或终端模块TM (terminal module)的电缆输入数字信号。现场接线的端子排(物理连接点)在TU/ TM上。
本说明书分为八个部分和三个附录。在安装或操作imdsi1 数字输入模块之前请阅读本说明。章节内容概要如下:简介包含一个简短的描述,一般使用信息和技术规格。描述和操作使用框图和原理图来解释模块操作和输入电路。安装介绍安装模块和操作准备的初步步骤。它包括拨开关和跳线设置,安装,接线连接,电缆和运行前检查。操作步骤显示前面板指示灯和启动过程。故障处理说明错误指示的含义,并包含故障排除过程。维护包括定期维护的任务和过程。修复和更换步骤包含模块更换的步骤。支持服务解释Elsag Bailey为客户提供的服务和培训。
输入信号路径和低隔离电容允许对快速瞬态突发扰动进行保护。阈值检测块电路测试输入电压,以确定它是否处于适当的电压水平,以指示ONor OFF状态。这个比较器的输出被发送到控制逻辑块中的一个读缓冲区。如果一个输入被激活,它也会导致前面板上相应的输入状态LED亮起。控制逻辑块由保存输入和状态字节值的缓冲区组成。I/O扩展总线接口允许控制模块读取这些字节。输入电路描述当输入信号处于适当的电压水平时,azener二极管传导(打开)导致电流流过光耦合器。可配置跳线(在IMDSI12上)或固定电阻(在IMDSI13, IMDSI14或IMDSI15上)选择开启阈值和输入电压。光耦合器输出导致比较器输出变低。这将点亮模块前面板上相应的状态LED,以指示通电输入;I/O扩展总线接口向I/Oexpander总线上的控制模块传输逻辑1。当没有输入信号时,没有电流通过光耦合器。前面板LED不亮,DSI在总线上传输逻辑0。数字输入电路如图2-2所示。