Описание модулей ввода-вывода

Модули ввода-вывода (МВВ) обеспечивают сбор информации о параметрах протекания технологического процесса и выдачу сигналов управления технологическим процессом в соответствии с программой управления технологическим процессом выполняемой МП.

Должны быть разработаны модули ввода-вывода трёх видов:

- модуль дискретного ввода

- модуль дискретного вывода

- модуль аналогового ввода

 

Модульная конструкция оформлена в соответствии с доминирующими на рынке практиками промышленного дизайна, это обеспечивает гибкость наращивания комплекса и возможность горячей замены его составляющих.

Внешний вид модуля приведен на рис 1.

                        Рисунок 1– Внешний вид модуля

 

 

Каждый из модулей ввода-вывода имеет габариты:

 

- высота – 115мм

- ширина – кратна размеру модуля согласно DIN 43880

- глубина модуля от лицевой поверхности модуля до фронтальной плоскости монтажной рейки не более 70 мм

 

Так же модули имеют возможность монтажа на стандартную DIN рейку ТН35 в соответствии с ГОСТ Р МЭК 6075–2013.

Входы и выходы каждого из модулей выполнены в виде штыревой контактной группы «папа» 10*4 вывода.

Внешний вид контактной группы представлен на рис 2.

 

 

Рисунок 2– Внешний вид контактной группы

 

Защита от внешних факторов обеспечиваться размещением в металлических шкафах индустриального исполнения. Требования к пылевлагозащищённости МВВ удовлетворяют IP 20.

Диапазон относительной влажности – от 0 до 95%.

Температурный диапазон эксплуатации ПЛК – от минус 40 до плюс 60 градусов.

Максимальная температура,  при нормальных условиях эксплуатации и температуре окружающей среды +25 градусов не превышает  установленные согласно ГОСТ Р 51841–2001 нормы, которые приведены в таблице 1.

 

Таблица 1 – Предельно допустимые температуры отдельных частей устройств

Устройство или часть оборудования		Максимальная температура нагрева поверхности
Части, которых можно касаться при нормальной работе	металлические	30
	неметаллические	40
Части, которых нельзя касаться при нормальной работе	металлические	40
	неметаллические	50
Выходные контакты	из чистой меди	60
	Из чистой латуни/олова, покрытые медью или латунью	65
	медные или латунные, покрытые серебром или никелем;	70

.

 

 

Модуль цифрового ввода

Модуль цифрового ввода предназначен для получения цифровых данных посредством 36 цифровых входов, для последующей передачи на процессорный модуль через шину CAN или ETHERNET. Также в устройстве реализована аппаратная возможность выбора логического стандарта для групп сигналов 0..+24, 0..+12.

Значения стандартных рабочих диапазонов, согласно ГОСТ Р 51841-2001, приведены в таблице 2.

 

Таблица 2 – Диапазоны токов и напряжений для дискретного сигнала

Напряжение	Граница значения	Логический "0"		Переходное состояние		Логическая "1"
		U0, В	I0, мА	Uп, В	Iп, мА	U1, В	I1, мА
DC 0..12В	Макс	2,5	30	7,5	30	15	30
	Мин	-3	Не регл.	2,5	0,5	7,5	2
DC 0.. 24В	Макс	5	30	15	30	30	30
	Мин	-3	Не регл.	5	0,5	15	2

 

 

Модуль аналогового ввода

Модуль аналогового ввода предназначен для получения данных с 16 аналоговых входов 0-20мА, 4-20мА с напряжениями 0-10В, 1-5В,–10..+10В с последующей дискретизацией и передачей по шине СAN или ETHERNET.

Значения номинальных полных сопротивлений аналоговых входов согласно, ГОСТ Р 51841-2001, приведены в таблице 3.

Таблица 3– Полные сопротивления аналоговых входов

Диапазон сигнала	Входной импеданс
Напряжение -10.. +10 В, 0.. +10 В	не менее 10 кОм
Напряжение 0.. +5В	не менее 5 кОм
Ток 0.. 20 мА, ток 4.. 20 mA	не более 300 Ом

 

В модуле аналогового ввода имеются:

- Аналоговые входы гальванически изолированы от источника питания и внешних интерфейсов.

- Предусмотрена процедура калибровки, хранение калибровочных коэффициентов и автоматический пересчёт входных значений с учётом калибровочных коэффициентов.

- Разрядность АЦП обеспечивает отклонения измеренных значений не более чем на 0,5% от истинного значения при нормальных условиях работы.

- Каждый вход имеет аналоговые фильтры низкой частоты, полоса пропускания которых составляет 5 кГц;

- Токовые входы модуля сохраняют работоспособность после долговременного воздействия тока силой до 40 мА.

 

Модуль цифрового вывода

Модуль цифрового вывода предназначен для формирования группы сигналов логических стандартов для цифровых выходов: 0..+24, 0..+12.

В модуле реализовано 36 цифровых выходов с номинальным током 0.4А, согласно ГОСТ Р 51841-2001, для номинального напряжения 24В.

Модуль связан с процессорным модулем через шину CAN или ETHERNET.

 

Разработка схемы стенда