8.2.2. Аналогові модулі пзо.
Призначені для забезпечення введення сигналів у пристрої обробки інформації й виводу сигналів для пропорційного керування виконавчих пристроїв (рис. 8.6). Повинні мати високу точність і лінійністю, забезпечувати висока напруга ізоляції.
Бажане, щоб модулі могли працювати з різними джерелами сигналів (терморезистор, термопара і т.д.) AC – змінна напруга; DC – постійна напруга. Дана схема призначена для введення сигналу струму в пристрій обробки інформації (ПОІ).
Робота: Зовнішній сигнал струму створює спадання напруги на опорі, що нормує, RН. Ця напруга фільтрується, підсилюється й за допомогою ПНЧ (перетворювач « напруга-частота») сигнал напруги перетвориться в сигнал частоти. Транзисторна оптопара здійснює гальванічну розв'язку й формує вихідний сигнал.
ПОІ підраховує кількість імпульсів за фіксований час. Далі цей сигнал частоти в перетвориться в сигнал іншого виду (у цифровий код). Схема живиться напругою +5В від ПОІ, усередині модуля DC/DC конвертор здійснює гальванічний поділ для живлення ланцюгів, гальванічно зв'язаних із вхідними колами.
Рис.
8.7. Структурна схема модуля аналогового
виводу.
Модуль (рис. 8.7) призначений для виводу аналогового сигналу, для пропорційного керування виконавчими пристроями. Даний модуль перетворить сигнал частоти або послідовний цифровий код на вході в сигнал напруги на виході
Робота: на вхід модуля надходить сигнал частоти, пропорційний необхідному керуючому впливу. Сигнал підсилюється транзистором VT1, гальванічно ізолюється за допомогою транзисторної оптопари VT2. Перетвориться з послідовного коду в паралельний цифровий код у буфері. Буфер підраховує кількість імпульсів за певний час. Буфер – регістр зрушення, яке накопичує цифровий код. Пропорційно цифровому коду ЦАП формує сигнал напруги, який потім перетвориться у вихідний сигнал струму, який нормалізується підсилювачем. Живлення модуля здійснюється від ПОІ. Вбудований DC/DC конвертор здійснює гальванічну розв'язку по живильній потужності.
Модулі аналогового введення ADAM4012 Siemens (рис. 8.8) призначені для перетворення сигналів термопар і термоопорів, а також сигналів струму й напруги в цифровий формат. Додатково модуль дозволяє здійснювати підрахунок низькочастотних імпульсів і дискретно управляти зовнішніми пристроями.
Відповідно до заданих параметрів конфігурації, при виконанні АЦП модуль виконує переклад отриманої цифрової інформації в одиниці фізичної величини, у додатковий шістнадцятковий код, або у відсотки шкали робочого діапазону.
При запиті з боку «провідного» модуль відправляє дані по RS485.
Рис. 8.8. структурно-функціональної схема модуль аналогового введення ADAM4012
Розглянемо роботу модуля по його структурно-функціональній схемі, зображеній вище (рис. 8.8).
Вихідний аналоговий сигнал надходить на +IN, - IN. Масштабується підсилювачем, керованим коефіцієнтом підсилення.
Фільтрується за допомогою фільтра нижніх частот (ФНЧ), перетвориться в цифровий код і через оптичну розв'язку надходить у мікроконтролер, який перетворить дані в необхідний формат і зберігає в регістрі. При вступі запиту від «провідного» на значення з аналогового входу, значення з регістру відправляється разом з відповідною посилкою через RS485. Модуль містить два дискретні входи й один дискретний вихід.
За допомогою виходів можна управляти зовнішніми пристроями такими, як твердотільне реле, пускачі й інше встаткування. Дискретний вхід може бути використаний для підрахунку зовнішніх низькочастотних (НЧ) імпульсів.
Живлення від ±10В ÷ +30В, перетворювач напруги формує 5В для живлення цифрової схеми, а з використанням трансформатора, що розв'язує, випрямляча й фільтра формується живлення для аналогової частини схеми.