Перейти к содержанию
    

FAQ: защита дискретных и аналоговых входов, Выборка из истории форума

Типовое подключение сухого контакта к двоичному входу на приложенном рисунке.

post-2613-1397889906_thumb.jpg

У, как все запущенно. Особенно судя по приложенной абсолютно безграмотной радиолюбительской схеме дискретного ввода, выдаваемой за "типовую".

 

напишите пути прохождения помехи для двух случаев.

Пути прохождения помехи можно будет описать, если вы уточните, заземлен ли минусовой вывод источника питания (или любая иная точка в вашей схеме) или же все полностью изолировано от земли.

 

После этого я вам нарисую эквивалентную схему для прохождения помехи в каждом случае, и для замкнутого контакта, и для разомкнутого. Раз уж вы сами не в состоянии этого сделать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Пути прохождения помехи можно будет описать, если вы уточните, заземлен ли минусовой вывод источника питания (или любая иная точка в вашей схеме) или же все полностью изолировано от земли.

Покажите пути для того варианта, в котором помеха на замкнутом входе блокируется через ИП, а на разомкнутом не блокируется.

Потом я Вам раскажу заземляют ли такие схемы подключения или нет и почему.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

У, как все запущенно. Особенно судя по приложенной абсолютно безграмотной радиолюбительской схеме дискретного ввода, выдаваемой за "типовую".

Ну, у меня тоже есть такой вариант, туда добавил источник тока 20мА и была развязка групповая, 4/1. Общий мог быть или плюс или минус(т.е. стоял еще и мост)

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ну, у меня тоже есть такой вариант, туда добавил источник тока 20мА и была развязка групповая, 4/1. Общий мог быть или плюс или минус(т.е. стоял еще и мост)

В этой схеме отсутствует помехогасящий резистор на входе, наведенная помеха проходит через светодиод оптрона. Обходной путь мимо светодиода, через конденсатор, существует только для коротких помех. Для задания порога срабатывания использован зенер, т.е. порог срабатывания по напряжению задан явно. А вот порог срабатывания по току (или по мощности входного сигнала) не задан ничем. Причем, ясно видно, что автор даже не догадывается, что кроме порога по напряжению надо задавать порог по току: нет даже намека на нагрузочный резистор в цепи фототранзистора. Уж не говоря о его номинале, который, наряду с характеристиками оптрона, прямо вовлечен в обеспечение требуемых характеристик ввода в тех случаях, когда отсутствут явно заданный помехогасящий резистор на входе.

 

Я даже догадываюсь, "откуда ноги растут": открыл ламер даташит на оптрон, увидел, что его типовые характеристики определены при токе 10 мА, и в мозгу у него пропечаталось "оптрон сработает при токе через светодиод 10 мА". А то, что транзисторный оптрон - это аналоговый прибор, имеющий довольно линейную передаточную характеристику в широком диапазоне токов, ему в голову до поры до времени не приходит. Влепит такой ламер в качестве нагрузки фототранзистора 100 кОм, а потом будет удивляться, почему его дискретный ввод изредка проглючивает даже при невысоком уровне помех.

 

Вдобавок ко всему, для наносекунтных помех эта схема полупрозрачна. Для защиты от них входной резистор должен быть разделен на два, один в цепи анода светодиода, второй - в цепи катода. Ну и, напоследок, автору еще предстоит убедиться на собственном опыте, какие интересные глюки возникают в оптронных схемах, где светодиод "висит в воздухе", не зашунтированный ни резистором, ни конденсатором. Даже коротких проводников на ПП хватает, чтобы "словить из воздуха" достаточно помех для "подсветки" фототранзистора.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я даже догадываюсь, "откуда ноги растут": открыл ламер даташит на оптрон,

Разговор с Вами, который я проиллюстрировал схемой, был о схеме подключения входа и прохождении помех на при открытом и закрытом входе, а не о схеме самого входа. Он показан схематично, отсутствует еще 7 элементов. В любом случае схема не идеальна, но работает без сбоев во многих экземплярах устройств в условиях металлургических цехов при длине проводов до 180 метров.

 

Не надо не способность обосновать собственные слова прикрывать хамством для увода разговора в сторону.

Вы не смогли показать как помеха на закрытом входе гасится ИП.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

я проиллюстрировал схемой, был о схеме подключения входа и прохождении помех на при открытом и закрытом входе, а не о схеме самого входа.

...

Вы не смогли показать как помеха на закрытом входе гасится ИП.

Конечно, не смог. По двум причинам:

 

- Несмотря на заданный вопрос, вы в хамской форме отказались уточнить, является ли этот вход изолированным. Вам для справки: в реальной жизни, которая гораздо сложнее и многообразнее того, что имеется в наличии в цехах НЛМК, встречаются самые разные варианты: (1) полностью изолированный канал ввода с индивидуальной гальванической развязкой (2) изолированная группа, состоящая из нескольких каналов ввода, с общим проводом для группы и, для "сухого контакта", с общим источником питания "сухого контакта" (3) изолированная группа ввода, при этом для запитки всех (или части) контактов установки используется заземленный/незаземленный источник питания 24В, или входящий в состав ПЛК, или отдельный (4) неизолированные входы, для запитки контактов используется бортовая сеть, - и т.д, и т.п. Рассмотрение всех вариантов отнимет слишком много времени, так что, не ждите, что я вам на каждый вопрос в ответ буду монографии выкатывать. Впрочем, судя по вашим комментариям, можно догадаться, что вы предпочитаете использовать или полностью изолированные каналы, или полностью изолированные небольшие группы каналов. Почему вы предпочитаете использовать именно их, несмотря на существенно более высокую стоимость как проводки, так и самих каналов, в общем-то тоже понятно: сами каналы ввода (типа представленного вами на схеме) у вас обладают низкой помехоустойчивостью, поэтому свое неумение и незнание вы компенсируете "за казенный счет" - излишней стоимостью проводки и стоимостью ненужных изолированных источников питания "сухой контакт". При этом вы получаете частичное подавление помех за счет свойства натурального подавления синфазных помех, которым обладают изолированные каналы (порядка 20...40дБ без использования витых пар). Весьма вероятно, что аналогичного выигрыша в помехоустойчивости вы могли бы достичь без использования дорогих изолированных каналов, просто за счет грамотной схемотехники каналов ввода и ценой одного грошового помехогасящего резистора.

 

- Сам по себе вопрос о "прохождении помех" не имеет большого смысла. В данном контексте осмысленными являются два вопроса: (1) о ложном срабатывании ввода (2) об устойчивости к сбоям вследствие наносекундных помех. Для рассмотрения (1) путь прохождения помехи не представляет никакого интереса, вместо этого должна рассматриваться эквивалентная схема ввода, с указанием ожидаемых источников помех и их характеристик. Для рассмотрения (2) путь прохождения помехи важен, однако он рассматривается в несколько иных терминах, как, например, сделано в статье http://caxapa.ru/lib/emc_immunity.html, и к дискретному вводу как таковому имеет довольно отдаленное отношение.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Конечног, не смог. как, например, сделано в статье

Да читал я Ваши переводы.

Тем не менее, утверждение о том, что помехоустойчивость входа в состоянии включено выше если и верно, то только в каком то частном случае. Показанный на схеме вход имеет оптопару, а значит оптоизолированный.

Как он привязывается к PE зависит от использования.

Разбирать все варианты не надо. Достаточно было расказать об одном случае, когда источник питания шунтирует помеху на входе с проходящим через него током.

Или еще какие реальные доводы Вашего утверждения, что вход на номинальное напряжение 24В с порогом переключения 20В/3 мА более помехоустойчив чем вход с порогом переключения 12В/5мА и в состоянии включено и в состоянии выключено.

Не подходит приведенная мной схема включения, приведите свою. Не захотите приводить доводы, на этом закончим.

 

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

утверждение о том, что помехоустойчивость входа в состоянии включено выше если и верно, то только в каком то частном случае.

Оно верно всегда. Это следует из обобщенной эквивалентной схемы дискретного ввода, которая представлена ниже:

 

post-2483-1398064991_thumb.png

 

Источником полезного сигнала является выключатель Sw1, запитанный от источника питания V, имеющего выходное сопротивление R2. Без потери общности можно принять, что сигнал воспринимается компаратором (или триггером Шмитта) C, имеющим пороги срабатывания V+ и V-, а также время срабатывания t. Входное сопротивление схемы дискретного ввода R1 довольно часто бывает нелинейным, как, например, в вашей схеме, однако особой роли это не играет.

 

Источник помехи Х с выходным сопротивлением Rx связан со входом последством некой передаточной функции. Характер связи - в подавляющем большинстве случаев преимущественно емкостной, поэтому для простоты представлен емкостью связи Cx. В случае изолированного дискретного входа после источника помехи X надо добавить аттенюатор величиной, равной коэфф.подавления синфазной помехи.

 

Зная эквивалентную схему, можно промоделировать ее на симуляторе, подставив ожидаемые на практике величины.

 

Вот, к примеру, вариант довольно хорошо защищенного дискретного входа (помехогасящий резистор R1=2.2к), на который воздействует помеха V1 от соседнего канала. Полагаем, что провода соседних каналов лежат в одном кондуите, поэтому емкость связи велика (Cx=1нФ), зато амплитуда источника помехи мала, всего 24В. В составе канала имеется фильтр CF, RF. Когда ключ Sw1 разомкнут, схема будет такой:

 

post-2483-1398066526_thumb.png

 

При указанных на схеме номиналах амплитуда помехи на выходе фильтра составляет примерно 0.4 В.

 

После того, как входной выключатель Sw1 в этом канале будет замкнут, в эквивалентной схеме появится выходное сопротивление источника R2, шунтирующее входное сопротивление R1. Сопротивление R2=100R взято нарочито большим.

 

post-2483-1398066992_thumb.png

 

При указанных на схеме номиналах амплитуда помехи на выходе фильтра уменьшилась до 23 мВ, почти в 20 раз.

 

Для вашей схемы разница будет намного больше, поскольку помехогасящего резистора у вас вообще нет.

 

 

Показанный на схеме вход имеет оптопару, а значит оптоизолированный.

Полная изоляция канала, повторяю, в эквивалентной схеме учитывается при помощи аттенюатора на выходе источника помехи. Вот и все ее достоинство. Зато проводов надо тянуть больше и плодить источники питания.

 

Или еще какие реальные доводы Вашего утверждения, что вход на номинальное напряжение 24В с порогом переключения 20В/3 мА более помехоустойчив чем вход с порогом переключения 12В/5мА и в состоянии включено и в состоянии выключено.

Мдя, вы не способны даже усвоить прочитанное и выдвигаете какие-то уж совершенно идиотские претензии. Повторяю: вход с порогом 20В/3mA имеет ровно такую же помехоустойчивость, как и вход с порогом 12В/5мА, поскольку для них обоих мощность помехи, вызывающей ложное срабатывание, составляет 60 мВт. Вы умножать умеете? 20*3 = 12*5 = 60мВт. Оценка помехоустойчивости, естественно, проводится для худшего случая, т.е. когда ключ выключен, поскольку при включенном ключе она лучше в разы или в десятки раз.

 

А достоинством входа 20В/3mA является то, что при равной помехоустойчивости он рассеивает в несколько раз меньше мощности.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Да читал я Ваши переводы.

То есть, вы хотите сказать, что статья является переводом, а вы где-то видели оригинал этой статьи на другом языке? Будьте любезны, приведите источник. Чтобы у меня не было причин называть вас лжецом.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Мдя, вы не способны даже усвоить прочитанное и выдвигаете какие-то уж совершенно идиотские претензии. Повторяю: вход с порогом 20В/3mA имеет ровно такую же помехоустойчивость, как и вход с порогом 12В/5мА, поскольку для них обоих мощность помехи, вызывающей ложное срабатывание, составляет 60 мВт. Вы умножать умеете? 20*3 = 12*5 = 60мВт. Оценка помехоустойчивости, естественно, проводится для худшего случая, т.е. когда ключ выключен, поскольку при включенном ключе она лучше в разы или в десятки раз.

Да Вы не зацикливайтесь, а подумайте. То что Вы пишите касается прехода из состояния входа без тока в состояние с проходящим током. Однако, если не принято специальных мер по нелинейности входного тока от входного напряжения, во включенном состоянии через ключ и соединительные провода будет проходить ток 3,6 мА при напряжении 24В.

При воздействии помехи для того что бы вход переключился опять в ноль необходима помеха с энергетикой 24В*3,6 мА минус 20В*3мА что составит 26,4мВт.

Ну и ток 3,6 мА мал для такой цепи.

У того же Сименса входа DCимеют номинал 7 мА при том, что это уже накладывает ограничения на использование, например, большинства блок контактов автоматических выключателей.

 

То есть, вы хотите сказать, что статья является переводом, а вы где-то видели оригинал этой статьи на другом языке? Будьте любезны, приведите источник. Чтобы у меня не было причин называть вас лжецом.

А я написал что одной статьи?

Как Вы меня назовете не имеет значения.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

При воздействии помехи для того что бы вход переключился опять в ноль необходима помеха с энергетикой 24В*3,6 мА минус 20В*3мА что составит 26,4мВт.

В честь чего для замкнутого состояния контакта вы взяли эти цифры?

 

Имеем дискретный вход с помехогасящим сопротивлением 6.67 кОм, срабатываюший при 20 В. В момент срабатывания из "0" в "1" через помехогасящий резистор течет ток 3 мА, для ложного срабатывания помеха должна развить мощность 60 мВт. Положим даже, что вход не имеет гистерезиса, или же гистерезис пренебрежимо мал, так что из "1" в "0" тоже сработает при 20 В. После замыкания контакта на вход поступает напряжение от источника 24В, имеющего выходное сопротивление, скажем, 100 Ом (если провода очень длинные и и очень тонкие). Напряжение на входе, соответственно, будет равно 24*6.67/(6.67 + 0.1) = 23.6 В. Чтобы вызвать ложное срабатывание из "1" в "0" помеxа должна развить 23.6 - 20 = 3.6В на сопротивлении 6.67*0.1/(6.67 + 0.1) = 98.5 Ом. Для этого ток помехи должен составить 3.6/0.0985 = 36.5 мА, а мощность помехи, приведенной ко входу, должна превысить 130 мВт.

 

А я написал что одной статьи?

В этой ветке упоминалась одна единственная статья. Cлив засчитан.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

После замыкания контакта на вход поступает напряжение от источника 24В, имеющего выходное сопротивление, скажем, 100 Ом (если провода очень длинные и и очень тонкие).

Вы упорно рассматриваете только вариант подключения, когда источник питания одним полюсом сидит на земле относительно которой и рассматриваете происхождение помехи.

А как поведет такой вход, если ИП изолирован от земли и наводится помеха в соединительных проводах?

Необходимо учесть, что при использовании двоичного входа в промышленном оборудовании критическим событием, как правило, должно быть размыкание входа, а не замыкание.

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А как поведет такой вход, если ИП изолирован от земли и наводится помеха в соединительных проводах?

В третий раз повторяю: изолированный вход ведет себя точно так же, как неизолированный. Вся разница только в том, что к изолированному входу внешняя помеха прикладывается ослабленной на 20-40 дБ. В остальном разницы нет никакой.

 

Необходимо учесть, что при использовании двоичного входа в промышленном оборудовании критическим событием, как правило, должно быть размыкание входа, а не замыкание.

Не играет рояли.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В третий раз повторяю: изолированный вход ведет себя точно так же, как неизолированный. Вся разница только в том, что к изолированному входу внешняя помеха прикладывается ослабленной на 20-40 дБ. В остальном разницы нет никакой.

Конечно нет разницы, если помеха проходит по тем же путям. Если же она прикладывается к соединительным проводам то ИП включен последовательно и не может ничего шунтировать.

 

 

Необходимо учесть, что при использовании двоичного входа в промышленном оборудовании критическим событием, как >правило, должно быть размыкание входа, а не замыкание.

Не играет рояли.

 

Не играет рояли какая энергетика входа на включение, а вот какая на выключение очень даже играет.

 

Для справки ниже параметры двоичных входов на 24В разных фирм. Вероятно, Ваши новаторские мысли до них еще не дошли, хотя они и пакуют в компактный модуль до 32 входов.

 

модуль Сименс S7-300, SM 321, DI 32 входа, DC 24 V, модуль размером 40 x 125 x 120 мм.

Входное напряжение

- номинальное значение -24 В пост. тока

- для сигнала «1» - от 13 до 30 В

- для сигнала «0» - от – 30 до + 5 В

Входной ток при сигнале «1» - тип. 7 мА

 

Модуля DI BMX DDI 1602 Modicon производства Шнейдер Электрик

Пороговые входные значения

в сост.1 напряжение ≥ 11 В, ток > 2 мА (для U ≥ 11 В)

в сост.0 напряжение 5 В, ток < 1,5 мА

 

XIOC-8DI Moeller, 24 В DC

Voltage level ON - 15V

Voltage level OFF - 5V

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Конечно нет разницы, если помеха проходит по тем же путям. Если же она прикладывается к соединительным проводам то ИП включен последовательно и не может ничего шунтировать.

Ну-ка нарисуйте, как это у вас ИП оказался "включен последовательно" непонятно с чем.

 

Не играет рояли какая энергетика входа на включение, а вот какая на выключение очень даже играет.

Приведите обоснование, желательно с примерами и цифрами. Простое повторение этого голословного утверждения не дает ему ни малейшего обоснования.

 

Для справки ниже параметры двоичных входов на 24В разных фирм. Вероятно, Ваши новаторские мысли до них еще не дошли, хоть они и пакуют в компактный модуль до 32 входов.

 

модуль Сименс S7-300, SM 321, DI 32 входа, DC 24 V, модуль размером 40 x 125 x 120 мм.И

Входное напряжение

- номинальное значение -24 В пост. тока

- для сигнала «1» - от 13 до 30 В

- для сигнала «0» - от – 30 до + 5 В

Входной ток при сигнале «1» - тип. 7 мА

 

Модуля DI BMX DDI 1602 Modicon производства Шнейдер Электрик

Пороговые входные значения

в сост.1 напряжение ≥ 11 В, ток > 2 мА (для U ≥ 11 В)

в сост.0 напряжение 5 В, ток < 1,5 мА

 

XIOC-8DI Moeller, 24 В DC

Voltage level ON - 15V

Voltage level OFF - 5V

И что это доказывает, окромя того, что "кто в лес, кто по дрова"?

 

Консервативный Сименс имеет входное сопротивление 3.4 кОм, помехоустойчивость примерно 50 мВт, а рассеивает порядка 170 мВт на канал. При плохом раскладе модуль на 32 канала должен рассеять порядка 6 Вт, что технически реализуемо, однако срок жизни контроллера сокращает. Поскольку, как известно сведущим людям, увеличение температуры на каждые 6 градусов снижает продолжительность жизни электронных изделий в два раза. Вполне возможно что это является одной из причин, по которой репутация сименсовских ПЛК не самая высокая, традиционно они ходят в "крепких середнячках", не выше.

 

Модикон имеет помехоустойчивость 22 мВт, и, очевидно, рассивает существенно меньше мощности. При этом можно заметить, что Модикон ничего не говорит о том, какой ток идет через вход, когда подано 24 В. Вполне может быть, что Модикон, будучи основоположниками и изобретателями ПЛК, понимают в дискретных вводах несколько больше, чем Сименс, а потому поставили вместо помехогасящих резисторов источники тока, как я рисовал выше. Тогда можно ожидать, что 32-канальный модуль у них будет рассеивать в худшем случае не 6 ватт, а всего лишь ватта 2, и, как следствие, будет служить долго и безотказно.

 

Ну а у Moeller-а вообще что-то вроде отписки вместо технических характеристик.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...