Дискретные входы

Дискретные входы модуля 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 модуле 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):

../_images/di_com_gnd.png

конфигурация 3.1 = 1 (COM = DI PWR):

../_images/di_com_pwr.png

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

../_images/di_open_coll.png

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

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

../_images/di_u.png

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.

Предупреждение

Не рекомендуется подавать сигналы с частотой выше 100 Гц более чем на 4 канала DI одновременно.

Настройка и работа с каналами DI

Параметр Значение по умолчанию Диапазон Описание
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…264 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:

../_images/di_description.png

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.