© 2023, Meta Systems LLC
RevPi DIO
Расширьте свою систему Revolution Pi, добавив модули расширения цифрового ввода-вывода.
Чтобы превратить Revolution Pi в промышленное устройство управления, к базовому модулю RevPi Core можно подключить различные модули цифрового ввода/вывода. Модули ввода/вывода выпускаются в трех вариантах. Все они имеют одинаковый
28-контактный разъем ввода/вывода на передней панели (разъем с двумя рядами по 14 контактов в каждом - поставляются два подходящих 14-контактных гнездовых разъема с пружинными зажимами для подключения многожильных проводов сечением до 1,5 мм²). Помимо стандартной версии с 14 цифровыми входами и 14 цифровыми выходами, существуют также две специальные версии, которые имеют либо 16 цифровых входов, либо 16 цифровых выходов.
Чтобы превратить Revolution Pi в промышленное устройство управления, к базовому модулю RevPi Core можно подключить различные модули цифрового ввода/вывода. Модули ввода/вывода выпускаются в трех вариантах. Все они имеют одинаковый
28-контактный разъем ввода/вывода на передней панели (разъем с двумя рядами по 14 контактов в каждом - поставляются два подходящих 14-контактных гнездовых разъема с пружинными зажимами для подключения многожильных проводов сечением до 1,5 мм²). Помимо стандартной версии с 14 цифровыми входами и 14 цифровыми выходами, существуют также две специальные версии, которые имеют либо 16 цифровых входов, либо 16 цифровых выходов.
Доступные цифровые модули ввода/вывода
RevPi DIO:
Standard version RevPi DIO has 14 digital inputs and 14 digital outputs
RevPi DI:
Special version RevPi DI has 16 digital inputs but no outputs
RevPi D:
Special version RevPi DI has 16 digital outputs but no inputs
Standard version RevPi DIO has 14 digital inputs and 14 digital outputs
RevPi DI:
Special version RevPi DI has 16 digital inputs but no outputs
RevPi D:
Special version RevPi DI has 16 digital outputs but no inputs
Все версии имеют гальваническую развязку между логической схемой PiBridge и входами и выходами (напряжение развязки 600 VRMS). Версия RevPi DIO имеет дополнительную гальваническую развязку между входами и выходами. Все версии защищены от помех в соответствии
с требованиями EN 61131-2 и могут эксплуатироваться при температуре окружающей среды от -40 °C до 55 °C при относительной влажности
до 93 %. Кроме того, все модули цифрового ввода/вывода имеют сертификат UL (UL-File-No. E494534).
с требованиями EN 61131-2 и могут эксплуатироваться при температуре окружающей среды от -40 °C до 55 °C при относительной влажности
до 93 %. Кроме того, все модули цифрового ввода/вывода имеют сертификат UL (UL-File-No. E494534).
Возможности Modbus:
Состояние переключения входов и выходов циклически обменивается через PiBridge с центральным процессором RevPi Core с помощью драйвера PiControl. В дополнение к состоянию переключения циклически передаются данные о возможных ошибках (диагностические данные) и данные конфигурации.
При запуске обнаружение модулей идентифицирует все модули и их физическое положение слева или справа от RevPi Core. После этой фазы обнаружения модули получают свои нециклические конфигурационные данные. Затем система переходит в фазу передачи данных процесса,
в которой для обмена данными используется канал RS485 PiBridge
и оптимизированный по времени протокол.
При запуске обнаружение модулей идентифицирует все модули и их физическое положение слева или справа от RevPi Core. После этой фазы обнаружения модули получают свои нециклические конфигурационные данные. Затем система переходит в фазу передачи данных процесса,
в которой для обмена данными используется канал RS485 PiBridge
и оптимизированный по времени протокол.
Для кого?
Инженеры по автоматизации — Им требуется модуль ввода/вывода для интеграции производственного оборудования в целостную систему автоматизации, обеспечивающую эффективное и рациональное производство.
Инженеры по техническому обслуживанию — Модуль ввода/вывода необходим им для диагностики и устранения неполадок производственного оборудования, а также для мониторинга производительности системы для обеспечения бесперебойной работы.
Интеграторы систем управления — Модуль ввода/вывода необходим им для интеграции производственного оборудования в централизованную систему управления, что позволяет легко и централизованно управлять производственным процессом.
Техническая информация Digital IO modules
Входы
Входы постоянного тока имеют пороговое напряжение, которое
для напряжения питания 24 В соответствует определениям входов EN 61131-2 Тип 1 и Тип 3. Входной ток зажимается максимум на 2,4 мА.
Эта норма не определена для входов 12 В, поэтому мы не можем проверить ее соответствие. Но пороговые значения разумно снижаются с ростом напряжения питания. Если напряжение питания падает ниже
9 В, на RevPi Core/Connect отправляется сигнал тревоги. Это может быть использовано как индикация ненадежных входных значений, которые больше не соответствуют нормам для цифрового входа 24 В.
Для предотвращения скачков входного сигнала предусмотрена регулируемая низкочастотная фильтрация. Этот фильтр может быть применен только ко всем входам или ни к одному. Фильтр распространяет только те входные значения, которые стабильны
в течение не менее 25 мкс, 750 мкс или 3 мс (значение является частью конфигурации). Все входы защищены от электростатического разряда, всплесков и скачков напряжения в соответствии с требованиями стандарта EN 61131-2.
Источник питания
В результате гальванического разделения логической схемы PiBridge
ей необходим собственный разъем питания, который также обеспечивает обязательное функциональное заземление (4-контактный разъем с винтовыми клеммами). Эта секция питания работает с входным напряжением от 11,4 В до 28,8 В и потребляет ток максимум 50 мА (при 24 В - 100 мА при 12 В), используемый для MPU STM32F205. Этот MPU управляет обменом данными через PiBridge и обменивается данными
с входными и выходными линиями, используя гальванически развязанные линии SPI. Эта схема питания обходит потерю питания
на входе до 77 мс при напряжении 24 В.
Для идеального гальванического разделения входные и выходные цепи должны получать собственные напряжения питания с помощью дополнительного 4-контактного разъема с винтовыми зажимами.
Эти входные и выходные источники питания должны относиться
к соответствующему уровню GND датчиков (контакты, переключатели
и т.д.) и исполнительных устройств (реле и т.д.). Их напряжение должно быть в пределах от 11,4 В до 28,8 В. Входы имеют соответствующие нормам пороговые значения только для напряжения питания 24 В. Потребляемый ток для питания входов составляет не более 10 мА.
Для выходов потребляемая мощность сильно зависит от подключенной нагрузки, которая может достигать 500 мА на канал (что в сумме дает максимальный ток потребления 8 А для версии DO).
Все входы питания защищены от обратной полярности, перенапряжения и переходных помех по напряжению или току в соответствии
с требованиями стандарта EN 61131-2.
Входы постоянного тока имеют пороговое напряжение, которое
для напряжения питания 24 В соответствует определениям входов EN 61131-2 Тип 1 и Тип 3. Входной ток зажимается максимум на 2,4 мА.
Эта норма не определена для входов 12 В, поэтому мы не можем проверить ее соответствие. Но пороговые значения разумно снижаются с ростом напряжения питания. Если напряжение питания падает ниже
9 В, на RevPi Core/Connect отправляется сигнал тревоги. Это может быть использовано как индикация ненадежных входных значений, которые больше не соответствуют нормам для цифрового входа 24 В.
Для предотвращения скачков входного сигнала предусмотрена регулируемая низкочастотная фильтрация. Этот фильтр может быть применен только ко всем входам или ни к одному. Фильтр распространяет только те входные значения, которые стабильны
в течение не менее 25 мкс, 750 мкс или 3 мс (значение является частью конфигурации). Все входы защищены от электростатического разряда, всплесков и скачков напряжения в соответствии с требованиями стандарта EN 61131-2.
Источник питания
В результате гальванического разделения логической схемы PiBridge
ей необходим собственный разъем питания, который также обеспечивает обязательное функциональное заземление (4-контактный разъем с винтовыми клеммами). Эта секция питания работает с входным напряжением от 11,4 В до 28,8 В и потребляет ток максимум 50 мА (при 24 В - 100 мА при 12 В), используемый для MPU STM32F205. Этот MPU управляет обменом данными через PiBridge и обменивается данными
с входными и выходными линиями, используя гальванически развязанные линии SPI. Эта схема питания обходит потерю питания
на входе до 77 мс при напряжении 24 В.
Для идеального гальванического разделения входные и выходные цепи должны получать собственные напряжения питания с помощью дополнительного 4-контактного разъема с винтовыми зажимами.
Эти входные и выходные источники питания должны относиться
к соответствующему уровню GND датчиков (контакты, переключатели
и т.д.) и исполнительных устройств (реле и т.д.). Их напряжение должно быть в пределах от 11,4 В до 28,8 В. Входы имеют соответствующие нормам пороговые значения только для напряжения питания 24 В. Потребляемый ток для питания входов составляет не более 10 мА.
Для выходов потребляемая мощность сильно зависит от подключенной нагрузки, которая может достигать 500 мА на канал (что в сумме дает максимальный ток потребления 8 А для версии DO).
Все входы питания защищены от обратной полярности, перенапряжения и переходных помех по напряжению или току в соответствии
с требованиями стандарта EN 61131-2.
Выходы
Каждый выход может быть сконфигурирован отдельно
как переключатель высокой стороны с токовой нагрузкой макс. 500 мА токовой нагрузки или push-pull выход с максимальной нагрузкой 100 мА. Независимо от режима работы каждый отдельный канал защищен
от перегрузки по току и короткого замыкания. Аппаратная схема сторожевого таймера контролирует обмен данными SPI между MPU
и выходной схемой. Если трафик SPI отсутствует, выходы принудительно переводятся в 0 (безопасное состояние). Выходы также принудительно переводятся в безопасное состояние, если питание на выходе падает
до низкого уровня или выходная цепь достигает состояния перегрева. Такие условия ошибки, а также состояние короткого замыкания каждого канала циклически передаются в RevPi Core.
Каждый выход может быть дополнительно сконфигурирован
для обнаружения состояния разомкнутой нагрузки в режиме коммутации высокой стороны и отправки сигнала тревоги в RevPi Core. Как и входы, все выходы защищены от электростатического разряда, всплесков и скачков напряжения в соответствии с требованиями стандарта EN 61131-2.
Функциональные возможности
Модуль ввода/вывода RevPi DIO также оснащен входами ШИМ (широтно-импульсная модуляция) и счетчика. Функции ШИМ могут быть активированы отдельно для каждого из 14 выходов. Это означает,
что вместо передачи только 1 бита на канал, передается полное значение байта, содержащее ширину импульса от 0 до 100 (процентное значение). Хотя наши ИС драйверов выходов способны работать с высокочастотной ШИМ, RevPi DIO ограничена низкими частотами, поскольку ШИМ реализуется с помощью программного переключения.
В конфигурации можно выбрать одну из следующих частот ШИМ (в скобках указано соответствующее разрешение с наименьшим шагом в процентах): 40 Гц (1 %), 80 Гц (2 %), 160 Гц (4 %), 200 Гц (5 %) и 400 Гц (10 %).
Функции счетчика могут быть активированы для каждого из 14 входных каналов. Это приводит к 32-битному значению счета для каждого счетчика, которое доступно в центральном изображении процесса.
Каждый выход может быть сконфигурирован отдельно
как переключатель высокой стороны с токовой нагрузкой макс. 500 мА токовой нагрузки или push-pull выход с максимальной нагрузкой 100 мА. Независимо от режима работы каждый отдельный канал защищен
от перегрузки по току и короткого замыкания. Аппаратная схема сторожевого таймера контролирует обмен данными SPI между MPU
и выходной схемой. Если трафик SPI отсутствует, выходы принудительно переводятся в 0 (безопасное состояние). Выходы также принудительно переводятся в безопасное состояние, если питание на выходе падает
до низкого уровня или выходная цепь достигает состояния перегрева. Такие условия ошибки, а также состояние короткого замыкания каждого канала циклически передаются в RevPi Core.
Каждый выход может быть дополнительно сконфигурирован
для обнаружения состояния разомкнутой нагрузки в режиме коммутации высокой стороны и отправки сигнала тревоги в RevPi Core. Как и входы, все выходы защищены от электростатического разряда, всплесков и скачков напряжения в соответствии с требованиями стандарта EN 61131-2.
Функциональные возможности
Модуль ввода/вывода RevPi DIO также оснащен входами ШИМ (широтно-импульсная модуляция) и счетчика. Функции ШИМ могут быть активированы отдельно для каждого из 14 выходов. Это означает,
что вместо передачи только 1 бита на канал, передается полное значение байта, содержащее ширину импульса от 0 до 100 (процентное значение). Хотя наши ИС драйверов выходов способны работать с высокочастотной ШИМ, RevPi DIO ограничена низкими частотами, поскольку ШИМ реализуется с помощью программного переключения.
В конфигурации можно выбрать одну из следующих частот ШИМ (в скобках указано соответствующее разрешение с наименьшим шагом в процентах): 40 Гц (1 %), 80 Гц (2 %), 160 Гц (4 %), 200 Гц (5 %) и 400 Гц (10 %).
Функции счетчика могут быть активированы для каждого из 14 входных каналов. Это приводит к 32-битному значению счета для каждого счетчика, которое доступно в центральном изображении процесса.