Дискретные входы
================

Дискретные входы контроллера DI предназначены для подключения датчиков типа «сухой контакт», «открытый коллектор», «постоянное напряжение». В любой конфигурации обеспечивается гальваническая изоляция каналов DI от внутренней схемы контроллера.

Любой канал DI может работать в режиме счетчика и/или частотомера и настраивается индивидуально.

В контроллере имеется схема самодиагностики, позволяющая провести тестирование каналов в режиме счета, частотомера и отображения логического состояния при любой конфигурации.

Подключение датчиков и внутреннее устройство каналов DI
-------------------------------------------------------
Подключение датчика типа «сухой контакт»:

конфигурация 3.1 = 0 (COM = GND):

.. only:: latex

  .. figure:: images/di_com_gnd.png
    :width: 200

.. only:: html
  
  .. figure:: images/di_com_gnd.png
    :width: 400

конфигурация 3.1 = 1 (COM = DI PWR):

.. only:: latex

  .. figure:: images/di_com_pwr.png
    :width: 200

.. only:: html

  .. figure:: images/di_com_pwr.png
    :width: 400

Подключение датчика типа «открытый коллектор»,
конфигурация 3.1 = 0 (COM = GND):

.. only:: latex

  .. figure:: images/di_open_coll.png
    :width: 200

.. only:: html

  .. figure:: images/di_open_coll.png
    :width: 400

Подключение датчиков типа «сухой контакт» и «открытый коллектор» возможно как при встроенном, так и внешнем источнике питания. Напряжение питания встроенного источника 24 В. Диапазон напряжений питания от внешнего источника 10 – 30 В.

Подключение датчика типа «постоянное напряжение»,
конфигурация 3.1 = 2 (COM = GND), 3.2 = 0 (внешний источник питания DI):

.. figure:: images/di_u.png
 :width: 400

Подключение датчиков типа «постоянное напряжение» возможно только при использовании внешнего источника питания 10 – 30В.
Уровни напряжений:

  * лог. 0:    0…7В;
  
  * лог. 1:    20…30В.

Работа в режиме счетчика и частотомера
--------------------------------------
Любой канал DI может работать в режиме счетчика и/или частотомера. Максимальная частота следования импульсов 10 кГц, минимальная длительность импульса 10 мкс.
  
.. warning::
  Не рекомендуется подавать сигналы с частотой выше 100 Гц более чем на 4 канала DI одновременно.

Настройка и работа с каналами DI
--------------------------------

.. csv-table::
  :header: "Параметр","Значение по умолчанию","Диапазон","Описание"
  :widths: 30, 10,20, 40

    "DI_noise_filter_us_x",10,"10 – 65 000","Длительность импульса (1 ед. = 10 мкс). Импульсы, длительность которых меньше чем значение DI_noise_filter_us не будут обрабатываться."
    "DI_pulseless_time_x",10000,"1 000 – 1 000 000 000","Время в мс. Если в течение данного времени не было ни одного импульса, значение частоты обнуляется"
    "DI_mode_x","3","1, 2, 3","Режим работы канала: 1 - подсчет импульсов, 2 - измерение частоты, 3 - подсчет импульсов и измерение частоты"
    "DI_state",`-`,"0...65535","Логическое состояние каналов. Каждый бит содержит состояние отдельного канала: 0 - нет сигнала, 1 - есть сигнал"
    "DI_cnt_x",`-`,"0...2\ :sup:`64`","Счетчик входных импульсов"
    "DI_freq_x",`-`,"0.0...10000.0","Измерение частоты"

Описание алгоритма работы DI
----------------------------

**Режим отображения логического состояния**

В режиме отображения логического состояния каналы DI опрашиваются с фиксированной частотой, и результаты записываются в соответствующий регистр.

**Режим подсчета импульсов**

В режиме подсчета импульсов каналы DI работают в режиме прерываний. По переднему фронту импульса запускается миллисекундный таймер, измеряющий длительность импульса. Далее если значение таймера больше параметра Noise Filter, значение счетчика соответствующего канала инкрементируется.

**Режим частотомера**

В режиме частотомера каналы DI так же работают в режиме прерываний. По переднему фронту импульса запускается миллисекундный таймер, измеряющий длительность импульса. Далее если значение таймера больше параметра Noise Filter, значение счетчика соответствующего канала инкрементируется. Одновременно с таймером длительности импульса запускается второй таймер, измеряющий период следования импульсов (время между передними фронтами соседних импульсов). Далее вычисляется период измерения частоты, в течение которого наберется 100 импульсов. Если период измерения частоты получился больше 1 секунды (частота менее 100 Гц), то период измерения устанавливается равным 1 секунде. По окончании периода измерения пара значений – длительность периода и количество импульсов за этот период помещаются в буфер выборки. Значение частоты для сигналов с частотой более 100 Гц рассчитывается по методу скользящего среднего с использованием 5 выборок. Значение частоты для сигналов с частотой от 1 до 100 Гц рассчитывается по 1 выборке, причем для вычисления используется время между первым и последним импульсом. Значение частоты для сигналов с частотой менее 1 Гц рассчитывается по 1 выборке, содержащей 1 импульс и время между соседними импульсами.

Алгоритм расчета частоты для разных частот
а) f > 100 Гц, б) f < 100 Гц, в) f < 1 Гц:

.. figure:: images/di_description.png
 :width: 250

Так как период измерения рассчитывается с каждым новым импульсом, происходит автоматическая подстройка периода измерения и обновления значения частоты. Если в течение времени Pulseless time не было ни одного импульса, значение измеренной частоты обнуляется.

Поверка каналов DI
------------------

Поверка дискретных входов производится метрологической службой предприятия согласно НА.ГНМЦ.0530-20 МП, «Инструкция. ГСИ. Контроллеры программируемые логические серии «BRIC». Методика поверки»

Межповерочный интервал - 1 год.