[Politeh 0]

Добрый день!

Есть задача разработать универсальный модуль DI, DO, AI, AO для промышленного применения. Интерфейсы общения с хостом: SPI, UART, I2C. Модуль изолированный.

Всего есть 5 пинов на клеммной колодке: один под минус, другие под сигналы. Модуль должен быть конфигурируемым, и могут быть следующие конфигурации:

1. х1..4 DI/DO, логический уровень 24В. DO - или открытый коллектор(300мА) или релейный. Т.е. любой вывод может быть как DI так и DO.

2. х2 АI, x2AO. AI: single ended, x12..16bit, 0..10В/4-20мА(configurable), AO: single ended, x12..16bit 0..10V, 

Также есть достаточное кол-во GPIO от хоста, чтобы попробовать сделать конфигурацию выводов полностью программную, если это возможно.

 

Пока что вижу следующий вариант: цифровые изоляторы естественное на SPI, чипселектов есть 2-3, поэтому переключаемся между чипами ADC/DAC SPI. Аналоговые входы между 0..10V и 4-20мА конфигурируются включением точного резистора между AI и минусом, видимо мультиплексором или транзистором.

Дискретные входы реализовать прямо на ADC через делитель с мощными резисторами, чтобы токи были мА 10 хотябы - для промышленности.

Выходы дискретные напрямую к пинам клеммной колодки, т.к. они будут разомкнутыми при их неиспользовании.

Если кто делал подобные конфигурируемые входы/выход - подскажите пожалуйста на что обратить внимание, какие подводные камни. Интересуют моменты также с программной конфигурацией, т.е. сколько

примерно понадобится обязки(мультиплексоры/ключи), чтобы программно это делать, например тот же резистор токовый вкл/выкл.

Спасибо!

 

 

[haker_fox 60]

3 hours ago, Politeh said:

внимание, какие подводные камни.

Я думаю, что на столе в лаборатории работать будет. А когда принесёте на объект начнутся основные чудеса. Ведь Вы не упомянули защиты от статики, от перегрузки по напряжению. Но упомянули промышленные условия. Что будес Вашим выходом, если ему с дуру подадут как на вход?) Признаюсь, не видел подобного в промышленном исполнении среди ПЛК. Обычно, если это вход, то вход. Если выход, то выход. Единственное, входы могут быть универсальными. Например, измерять не только напряжение, но и сопротивление постоянному току. И то, конфигурируется всё это железными перемычками (видел какой-то модуль от Овена).

[Politeh 0]

On 9/17/2021 at 9:38 PM, haker_fox said:

Я думаю, что на столе в лаборатории работать будет. А когда принесёте на объект начнутся основные чудеса. Ведь Вы не упомянули защиты от статики, от перегрузки по напряжению. Но упомянули промышленные условия. Что будес Вашим выходом, если ему с дуру подадут как на вход?) Признаюсь, не видел подобного в промышленном исполнении среди ПЛК. Обычно, если это вход, то вход. Если выход, то выход. Единственное, входы могут быть универсальными. Например, измерять не только напряжение, но и сопротивление постоянному току. И то, конфигурируется всё это железными перемычками (видел какой-то модуль от Овена).

Спасибо. 

[dimka76 42]

On 9/17/2021 at 9:38 PM, haker_fox said:

Обычно, если это вход, то вход. Если выход, то выход. 

Не ПЛК конечно, но это модуль DIDO

MOXA ioLogik E1200 Series

[haker_fox 60]

7 hours ago, dimka76 said:

Не ПЛК конечно, но это модуль DIDO

Подтверждаете, что на любое правило есть исключение) Интересно бы посмотреть на схему этого модуля...

[Plain 163]

17.09.2021 в 17:42, Politeh сказал:

какие подводные камни

Никаких, если продать такое не проблема. И от БП требуется соответствующая мощность, чтобы подключить две токовых петли.

[Politeh 0]

Вопрос по поводу изолированных силовых выходов до 1А: в чем принципиальная разница между NPN и NMOS выходами? Почему-то в основном в схемах указывается именно NPN, его проще реализовать? 

Чем плоха приклепленная схема?

Спасибо!

22 minutes ago, Politeh said:

Вопрос по поводу изолированных силовых выходов до 1А: в чем принципиальная разница между NPN и NMOS выходами? Почему-то в основном в схемах указывается именно NPN, его проще реализовать? 

Чем плоха приклепленная схема?

Спасибо!

Уже догадался - при открытом NMOS - падение напряжения будет на нагрузке и в итоге на затворе ничего не останется и транзистор закроется сразу.

А для биполярного нужен ток базы и немного напряжения. 

Хотя на биполярном на коллектор-эмиттер тоже малое падение, но там эмиттер выхода оптопары цепляется на базу выходного биполярного и делителя не нужно, только ограничивающий R1. 

[Politeh 0]

https://www.contec.com/support/basic-knowledge/daq-control/digital-io/#anc-06

Меня интересует схема  "3-1-2. Photocoupler-isolated output (current source type and negative common type)".

Как объяснить, почему биполярный транзистор будет находиться в открытом состоянии, когда падение на коллекто-эмиттер всего около 0.2В и меньше? Что тогда остается на базе?

Как работает схема "3-1-1. Photocoupler-isolated open-collector output (current sink type)" - понятно. 

Спасибо.

 

[Plain 163]

2 часа назад, Politeh сказал:

по поводу изолированных силовых выходов

Почему пассивная схема, когда у узла один общий провод, а значит, уже имеется изолированное питание на нём?

 

Такие упрощения годятся лишь для внутреннего интерфейса, когда про сигналы всё известно, а промавтоматика делается малость посложнее, позатратнее и понадёжнее.

[Politeh 0]

44 minutes ago, Plain said:

Почему пассивная схема, когда у узла один общий провод, а значит, уже имеется изолированное питание на нём?

 

Такие упрощения годятся лишь для внутреннего интерфейса, когда про сигналы всё известно, а промавтоматика делается малость посложнее, позатратнее и понадёжнее.

Да, есть изолированный ИП на платке. Уже дошло, что от него нужно будет питать выход оптопары. Спасибо.

[Plain 163]

Вот здесь показано, как примерно должен выглядеть дискретный выход, потому что в идеале должны быть аппаратные, а не программные одновибраторы.

[НЕХ 4]

Недавно чинил контроллер Mitsubishi в линии по разливу слоев керамических конденсаторов. Оказалось, что выход из строя высокоскоростных выходов вызван коррозией переходных отверстий - в микроскоп вместо золота зияла ужосающая усатая чернота (плата мытая). 

На каждый высокоскоростной выход был свой bjt драйвера питания, трансформатор, выпрямитель, стабилизатор +5V, быстродействующий оптрон и выходной ключ PNP. И всё это не работало из-за подступившей коварно коррозии. Три идентичных канала с повторением чумы. 

Были-б NPN выхода -  надёжность  тогда возросла)) 

[Herz 4]

25.09.2021 в 01:42, НЕХ сказал:

Три идентичных канала с повторением чумы. 

Были-б NPN выхода -  надёжность  тогда возросла)) 

Интересно, сколько времени на этот ужОс понадобилось?

[НЕХ 4]

"О" - отверстие)) 

Чистая зона, люди в белых халатах и шапочках. Несколько лет разъедало. 

Но что является виновником - не выяснено. Никаких жидкостей на плату не попадало... 

Корректнее сказать - выходы PNP, но на N-канальном ключе.