Структура модулей серии NL

Модули имеют дифференциальные входы (за исключением NL-8AI, который позволяет программно выбирать диффе­ренциальный или одиночный тип входов). Сигналы с входа подаются на АЦП через аналоговый коммутатор (мультип­лексор) и преобразуются в цифровой 16-разрядный код. Использованный в модулях 24-разрядный АЦП имеет встроен­ный цифровой фильтр и усилитель с цифроуправляемым коэффициентом усиления. Это позволяет программно изменять полосу пропускания и диапазон входных напряжений.

Цифровой сигнал с выхода АЦП поступает в микроконтроллер через изолирующий повторитель с магнитной связью. Изолированная часть модуля, содержащая АЦП, питается через развязывающий преобразователь постоянного напряже­ния, чем обеспечивается полная гальваническая изоляция входов от блока питания и интерфейсной части (Рис. 3.3 - Рис. 3.4).

Микроконтроллер модуля выполняет следующие функции:

· исполняет команды, посылаемые из управляющего компьютера;

· компенсирует нелинейности термопар и резистивных термопреобразователей с помощью записанной в ЭППЗУ ка­либровочной таблицы;

· выполняет алгоритмы релейного или ПИД-регулирования;

· реализует протокол обмена через интерфейс RS-485.

Схема питания модулей содержит вторичный импульсный источник питания, позволяющий с высоким к.п.д. преобразо­вывать напряжение питания в диапазоне от +10 до +30 В в напряжение +5 В. Модули содержат также изолирующий пре­образователь напряжения из +5В в ±15В для питания аналоговой части и второй изолирующий преобразователь для пи­тания выходных каскадов модуля. Для питания АЦП используется линейный стабилизатор напряжения, преобразующий +15 В в+5 В.

Для получения дискретных выходов с высокой степенью защиты использованы интеллектуальные МОП ключи фирмы International Rectifier, имеющие защиту от перегрузки по току, от перегрева выходных каскадов, от перенапряжения и от статического электричества.

Интерфейс RS-485 выполнен на микросхемах фирмы Analog Devices, удовлетворяющих стандартам EIA для интерфей­сов RS-485 и RS-422 и имеющих защиту от электростатических зарядов, от выбросов на линии связи, от короткого за­мыкания и от перенапряжения. Дополнительно в модуле использована позисторная защита от перенапряжения на клем­мах порта RS-485. Аналогичная защита использована для входа источника питания.

Входные каскады модулей могут иметь различную элек­трическую схему. Каскад типа D (Рис. 3.6) предназначен для подключения источников сигнала "сухой контакт", т.е. обычных механических переключателей, например, конце­вых выключателей. Его особенностью является наличие внутреннего изолированного источника питания "сухих" контактов, который гальванически изолирован от источни­ка питания модуля.

Входной буфер типа С (Рис. 3.7) предназначен для под­ключения источников сигнала с переменным напряжением 220 В. Буфер типа Т (Рис. 3.8) имеет входное сопротивле­ние, которое возрастает при увеличении входного напря­жения, что позволило добиться очень малого потребления тока (не более 2 мА при напряжении 40 В) от источника входного сигнала. Входной каскад типа R (Рис. 3.9) являет­ся типовым, его особенностью является двуполярность, т.е. возможность подачи как положительных, так и отрица­тельных напряжений дискретных сигналов.

Дата добавления: 2013-12-13