29. Структура устройств дискретного ввода.

Дискретные сигналы поступают от концевых выключателей датчиков охранной или пожарной сигнализации. Модули ввода таких сигналов имеют несколько различных типов входов: вход «сухой контакт», дискретный вход сигналов в форме напряжений, вход 110-220в. Сухим контактом называют источник информации не имеющий встроенного источника энергии. Для передачи информации о состоянии такого контакта необходим внешний источник энергии. Структура модуля ввода дискретных сигналов может быть представлена в следующем виде:

МК выполняет периодическое сканирование входов. Он также устраняет эффект дребезга контактов. Команды опроса входов, установление адреса, скорости обмена и т.д. посылаются в модуль через последовательный интерфейс RS 485. Дискретные входы гальванически развязаны от остальной части модуля. Развязка выполняется с помощью оптронов. Конденсатор используется для фильтрации ВЧ помех. Для увеличения помехоустойчивости используют триггер Шмидта.

Для ввода дискретных сигналов 220В используются схемы на основе делителей, также используются оптопары.

Вывод дискретных сигналов используется для управления состоянием включено /выключено исполнительных устройств. Выходные каскады обычно строятся на основе мощных транзисторов с открытым коллектором или МОП транзисторах с открытым стоком. Такие каскады обеспечивают большую гибкость, позволяют получить необходимые значения тока или напряжения с помощью ВИП.

Выходные каскады используются 2 типов: для втекающего и вытекающего токов. Различия между ними состоит в том, какой вывод является общим для нескольких нагрузок: заземленный или соединенный с шиной питания. Каскады с открытым коллектором(стоком) удобны тем, что позволяют использовать внешний источник питания с напряжением отличающимся от напряжения питания модулей вывода.

30. Структура устройств дискретного вывода

В ывод дискретных сигналов используется для управления состоянием включено/выключено исполнительных устройств. Устройства вывода отличаются большим многообразием. Знание структуры выходных каскадов необходимо для правильного их применения.

Выходные каскады со стандартными ТТЛ или КМОП логическими уровнями в промышленной автоматизации используются редко. Это связано с тем, что нагрузкой дискретных выходов являются не логические входы электронных устройств, а чаще всего электромеханические реле, пускатели, шаговые двигатели и др. Дискретные выходы обычно строятся на основе мощных биполярных транзисторов с открытым коллектором или полевых транзисторов (обычно МОП) с открытым стоком.

Каскады с ОК обеспечивает большую гибкость, позволяя получить необходимые для нагрузки ток или напряжения с помощью внешнего источника питания.

Наиболее широко распространены выходные каскады модулей вывода двух типов: для втекающего тока и вытекающего. Различие между ними состоит в том, какой вывод является общим для нескольких нагрузок: заземленный или соединенный с шиной питания.

Каскады с открытым коллектором (стоком) удобны тем, что позволяют использовать внешний источник питания с напряжением, отличным от напряжения питания модулей вывода. Для управления нагрузками, питающимися большим током или от источника напряжения 110...220 В используют выходные каскады с электромагнитными или твердотельными (полупроводниковыми) реле, тиристорами, симисторами.

О сновным достоинством электромагнитных реле является очень низкое падение напряжения на замкнутых контактах, что исключает необходимость их охлаждения. Недостатком является ограниченное количество срабатываний (порядка  ). Полупроводниковые реле, наоборот, имеют относительно большое сопротивление в открытом состоянии и требуют отвода тепла, но могут выполнить до   переключений. Кроме того, полупроводниковые реле обладают более высокой надежностью и не имеют эффекта "дребезга контактов".

П ри использовании реле для коммутации индуктивной нагрузки возникает большая э. д. с. самоиндукции, которая вызывает пробой воздушного зазора при размыкании контактов и их искрение. Это приводит к быстрому износу контактов и появлению электромагнитных помех. Проблема решается с помощью диода, включенного параллельно катушке индуктивности при коммутации в цепи постоянного напряжения и RC-цепочкой - в цепи переменного.