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數(shù)字IO模塊

通過增加數(shù)字I/O擴展模塊擴展您的Revolution Pi 系統(tǒng)。

I/O模塊

要把 Revolution Pi 轉化成工業(yè)控制器,各種數(shù)字 I/O 模塊都能夠連接到基礎模塊 RevPi 核芯板。該 I/O 模塊有3種版本。全部都有相同的28-pin I/O連接器,位于前面(連接器有2排14管腳每個 - 2個可匹配的14管腳插座連接器,帶有彈性夾觸點適用于連接最大 1.5 mm2 絞股連接電線,標配)。除了標準版本,帶有14數(shù)字輸入和14數(shù)字輸出,還有2種特殊版本,獨有16路數(shù)字輸入或16數(shù)字輸出。

數(shù)字 I/O 模塊

所有版本都在 PiBridge 邏輯電路和輸入之間有電氣隔離(600 VRMS 隔離電壓)。RevPi DIO 版本還有另外的電氣隔離,隔離輸入和輸出。所有版本都有防干擾保護,符合EN61131-2 要求,并且能夠工作于 -40°C 至 55°C 環(huán)境溫度和最大 80% 相對濕度下。*

總循環(huán)時間大約 5 ms 適用于有1 DIO 和 2 RevPi Gate 模塊的系統(tǒng)或者 10 ms 適用于有 3 DIO 和 2 RevPi Gate 模塊的系統(tǒng)。

* 溫度范圍取決于輸出電流之和。

RevPi DIO

標準版本 RevPi DIO 有 14 數(shù)字輸入和 14 數(shù)字輸出

RevPi DI

特別版本 RevPi DI 有16數(shù)字輸入但是沒有輸出

RevPi DO

特別版本 RevPi DI 有16數(shù)字輸出但沒有輸入

輸入

DC 輸入有一個電壓閾值,適用于24 V供電電壓,滿足 EN61131-2 Type 1 和Type 3 輸入定義。輸入電流被鉗制在最大 2.4 mA。該規(guī)范沒有為12V輸入定義,所以我們不能測試任何兼容性。但是閾值隨著供電電壓相應減少。如果供電電壓下降到 9 V以下,一個報警被發(fā)送至 RevPi 核心板。這可用于指示不可靠的輸入值,這不再滿足24V數(shù)字輸入的規(guī)范。

有一個可調的低通過濾以防止輸入信號彈跳。該過濾器要么作用于所有輸入要么都沒有。該過濾器只傳送輸入值,這些值能穩(wěn)定至少25 μs、750μs 或 3 ms(值可配置)。所有輸入都有防ESD、突發(fā)和浪涌保護,符合 EN61131-2 要求。

 

輸出

每個輸出都可單獨配置為高側開關最大 500 mA 電流負荷或者推-拉輸出最大負荷100 mA。獨立于它們的輸出模式,每個單通道都有過電流保護和短路安全保護。硬件看門狗電路監(jiān)測MPU和輸出電路之間的SPI數(shù)據(jù)交換。如果沒有任何 SPI 流量,輸出被強制回零(安全狀態(tài))。如果輸出供電降低或者輸出電路達到超溫度條件,輸出也被強制回到它們的安全狀態(tài)。這樣的錯誤條件以及每個通道的短路狀態(tài)周期性地傳輸給 RevPi 核心板。

每路輸出也可通過配置,探測高側開關模式下的開路條件并且發(fā)送報警給 RevPi 核心板。與輸入一樣,所有輸出都有防 ESD、突發(fā)和浪涌保護,符合 EN61131-2的要求。

功能性

輸入和輸出的開關狀態(tài)經(jīng)由 PiBridge 周期性地和 RevPi Core 的中央處理圖像進行交換,使用的是 PiControl 驅動。除了開關狀態(tài)之外,可能的錯誤條件(診斷數(shù)據(jù))和配置數(shù)據(jù)也周期性地被傳輸。

在啟動期間,模塊探測識別所有模塊和它們在 RevPi 核心板左或右的物理位置。在這個探測階段之后,這些模塊獲得它們的非循環(huán)配置數(shù)據(jù)。然后系統(tǒng)變成過程數(shù)據(jù)傳輸階段,其中 PiBridge 的 RS485 通道和時間優(yōu)化的協(xié)議被用于數(shù)據(jù)交換。

I/O 模塊 RevPi DIO 也有 PWM(脈沖寬度調制)和計數(shù)器輸入。PWM 功能性可為14輸入的每路單獨激活。這意味著,取代傳輸只有 1 bit 每通道,全部 byte 值包含脈沖寬度從 0 至 100(百分比)被傳輸。雖然我們的輸出驅動 IC 能夠處理高頻 PWM,RevPi DIO 被限制為低頻,因為 PWM 是通過軟件開關來實現(xiàn)的。下列 PWM-頻率之一可通過配置來選擇(找到括號內最小百分比的相應分辨率):40 Hz (1%)、80 Hz (2%)、160 Hz (4%)、200 Hz(5%) 和 400 Hz (10%) 。計數(shù)器功能也可以為14輸入通道的每路激活。這樣產(chǎn)生 32 bit 計數(shù)值每個計數(shù)器,它可進入中央處理圖像中。

 

供電

因為 PiBridge 邏輯電路的電氣隔離,它需要它自己的供電電源連接器,也提供強制的功能地極連接(4管腳連接器帶螺釘端子)。該供電部分工作于 10.2 V 最大 28.8 V 輸入電壓和吸取最大 50 mA 電流(24 V – 100 mA at 12 V)用于 STM32F205 MPU。該 MPU 控制 PiBridge 上的數(shù)據(jù)交換以及與輸入和輸出線路交換數(shù)據(jù),使用電氣隔離的 SPI 線路。該電源電路旁路功率損失,在它的輸入最大77 ms(在 24 V;減少到 8 ms at 12 V)下。

為了完美的電氣隔離,輸入和輸出電路應該獲得它們自己的供電電壓,利用附加的4管腳連接器帶螺釘端子。這些輸入和輸出電源應該參考傳感器(觸點、開關、等等)和執(zhí)行器(繼電器,等等)相應的GND電平。它們的電壓必須在 10.2 V 和 28.8 V之間。對于24V電源系統(tǒng),輸入只有標準的閾值。輸入供電耗電大約 10 mA 最大。對于輸出,耗電嚴重依賴于所連接的負載,最大 500 mA 每通道(對于DC版本,提高到最大 8 A 電流消耗)。

所有電源輸入都有防反接、過電壓保護,以及防瞬態(tài)電壓或電流干擾,符合EN61131-2 的要求。

數(shù)據(jù)單RevPi DIO 數(shù)據(jù)單RevPi DI 數(shù)據(jù)單RevPi DO I/O模塊針腳 Revolution Pi產(chǎn)品目錄
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