Подскажите pls по схемотехнике промышленных контроллеров, Подскажите pls по схемотехнике промышленных контроллеров Опции

[Make_Pic]

Подскажите pls по схемотехнике промышленных контроллеров, интересует как делается опторазвязка АЦП с сохранением линейности, вообще хочется взглянуть в схемные решения цифрового и аналогового ввода вывода опторазвязки промышленных контроллеров - есть ли примеры схем в инете?

[LordN]

честно скажу, мне не попадались пром.контроллеры, где бы были опторазвязаны аналоговые входы/выходы.
могу лишь предположить, что сделать такое возможно используя либо ШИМ, либо передачу по опторазвязанной цифре от неразвязанного измерителя с АЦП.

[Designer56]

честно скажу, мне не попадались пром.контроллеры, где бы были опторазвязаны аналоговые входы/выходы.
могу лишь предположить, что сделать такое возможно используя либо ШИМ, либо передачу по опторазвязанной цифре от неразвязанного измерителя с АЦП.

Можно и по аналоговым каналам развязаться. Но пром контроллеров с развязкой- тоже не встречал.

[rezident]

Вся развязка обычно делается в цифре.
Входной аналоговый тракт измерителя питается от гальванически развязанного источника. Связь посредством 3-4 проводного цифрового интерфейса через оптроны Если применяется сигма-дельта АЦП, то есть отдельные м/с (у Analog Device точно имеются) в которых только модулятор такого АЦП находится. Т.е. опять же цифровой битовый поток через гальваноразвязку передается. Там достаточно 1 (если генератор на стороне модулятора) или 2-х (если тактовый сигнал тоже передается туда или оттуда) канального изолятора.
Выходной аналоговый канал в цифре. Питается от гальванически развязанного источника или прямо от токовой петли 4-20мА.
Частотные/дискретные входы обычно на оптронах.
Выходные дискретные сигналы разнообразны по реализации. Т.е. бывают оптосиммисторные выходы, оптронные транзисторные выходы, релейные выходы. Зависит от типа управляемых сигналов.

[Designer56]

Как ни странно, на практике очень часто используется развязка по аналоговому каналу. По причинам вполне прозаическим- есть готовый измеритель тока/ напряжения, сертифицированный, какие-то каналы требуют развязки, какие-то- нет. Ставят развязывающие усилители, где нужно. Битовый поток от модулятора сигма-дельта передавать через длинную линию затруднительно- присутствует постоянная составляющая, если, конечно не использовать специальную модуляцию. Разве что по оптике, да и то есть проблемы. Выгоднее в таком случае передавать сигналы от преобразователя напряжение- частота. в этом случае можно ограничить спектр сигнала снизу и сверху, и обойтись импульсным трансформатором, он и синфазные помехи давит отлично. Кстати, цифровая форма передачи сигналов отнюдь не гарантирует высокое отношение сигнал- шум сама по себе.

[rezident]

А кто про большие расстояния упоминал? Пром. контроллер обычно это либо законченное устройство, либо блок с крейтовой структурой в которую устанавливаются необходимые модули. Битовый поток от модулятора сигма-дельта АЦП наружу естественно не выходит.
Внешние интерфейсы связи пром. контроллера это уже совсем другой коленкор.

[Designer56]

Вроде бы в вопросе было про аналоговые каналы. для сохранения точности, а не только линейности- позволю себе поправить автора. Обычно такие задачи возникают в условиях сильных помех- либо на длинной линии, либо вообще от чего-нибудь. Контроллеру, его АЦП, вообще говоря, не важно, от чего они возникают.

[Make_Pic]

Вся развязка обычно делается в цифре.
Входной аналоговый тракт измерителя питается от гальванически развязанного источника. Связь посредством 3-4 проводного цифрового интерфейса через оптроны Если применяется сигма-дельта АЦП, то есть отдельные м/с (у Analog Device точно имеются) в которых только модулятор такого АЦП находится. Т.е. опять же цифровой битовый поток через гальваноразвязку передается. Там достаточно 1 (если генератор на стороне модулятора) или 2-х (если тактовый сигнал тоже передается туда или оттуда) канального изолятора.
Выходной аналоговый канал в цифре. Питается от гальванически развязанного источника или прямо от токовой петли 4-20мА.
Частотные/дискретные входы обычно на оптронах.
Выходные дискретные сигналы разнообразны по реализации. Т.е. бывают оптосиммисторные выходы, оптронные транзисторные выходы, релейные выходы. Зависит от типа управляемых сигналов.

Володя, у тебя есть инфа по схемотехнике PLC?

[rezident]

Володя, у тебя есть инфа по схемотехнике PLC?

Ну мы ведь тоже нечто подобное разрабатываем. Или тебя принципиальные схемы конкурентов интересуют?
P.S. номер аси у меня в профиле указан.

[aforestman]

Признаться меня тоже интересует схемотехника конкурентов.
Сейчас есть необходимость подключить 4 канала 12 разрядов с развязкой по цифре.
Готовое схемное решение было бы весьма кстати.
Можно писать в приват.

[=AK=]

как делается опторазвязка АЦП с сохранением линейности, вообще хочется взглянуть в схемные решения цифрового и аналогового ввода вывода опторазвязки промышленных контроллеров - есть ли примеры схем в инете?

В инете не встречал, разве что учебные/любительские.

Опторазвязка АЦП в ПЛК обычно делается после оцифровки. Экзоты с аналоговой развязкой бывают, но это маргиналы. Я лично вместо развязки давно пропагандирую использовать усилители типа INA117, жаль, маловата номенклатура.

[Make_Pic]

Есть такой документ ГОСТ p 51841-2001 или IEC61131-2 по ихнему - технические требования к PLC и методы контроля.

Согласно этого стандарта аналоговый выход ддолжен обеспечивать +/-10В 20мА на 1кОм, - меня интересует реализация защищенного выхода для промышленного контроллера - кто как делает аналоговый выход?

[Designer56]

Хочу предупредить относительно использования измерительных усилителей в условиях сильных синфазных помех- например, когда их входы подключаются к датчику посредством длинных проводов. Синфазные сигналы легко могут превысить пределы рабочего диапазона, для интегральных ИУ это обычно- +- 10В. при этом ИУ вызодит из линейного режима работы, и коэфф. подавления синфазного сигнала может упасть до нуля. В таких условиях без гальваноразвязки обойтись невозможно. Или практически невозможно. Выход- опто, или иная развязка входов либо применение датчиков с гальванически изолированным, "плавающим", выходом.

[Make_Pic]

Есть книга

Ю.Р. Носов А.С. Сидоров Оптроны и их применение

В разделе "Линейный оптоэлектронные усилители" рассмотренны схемы ОУ с гальван. развязкой.

Если интересно могу выложить.

Я лично использую для аналоговах выходов оптоны + ЦАП. Для входов АЦП + оптроны. Такое решение проще всего в реализации.

А можно взглянуть на ваши схемные решения?

[=AK=]

Хочу предупредить относительно использования измерительных усилителей в условиях сильных синфазных помех- например, когда их входы подключаются к датчику посредством длинных проводов. Синфазные сигналы легко могут превысить пределы рабочего диапазона, для интегральных ИУ это обычно- +- 10В. при этом ИУ вызодит из линейного режима работы, и коэфф. подавления синфазного сигнала может упасть до нуля. В таких условиях без гальваноразвязки обойтись невозможно. Или практически невозможно.

Вы бы хоть одним глазком глянули на INA117, прежде чем такое говорить. У него Common Mode Input +/- 200 В, и ведь это не теоретический предел какой-то, а только конкретная довольно старая реализация. В принципе и 1 кВ можно сделать, и 10 кВ.

Поэтому слова о "невозможности обойтись без гальваноразвязки" не имеют основания. Можно без нее обойтись.

[Make_Pic]

Вы бы хоть одним глазком глянули на INA117, прежде чем такое говорить. У него Common Mode Input +/- 200 В, и ведь это не теоретический предел какой-то, а только конкретная довольно старая реализация. В принципе и 1 кВ можно сделать, и 10 кВ.

Поэтому слова о "невозможности обойтись без гальваноразвязки" не имеют основания. Можно без нее обойтись.

Друзья! Я посмотрел всю конфу по теме топика - ничего не нашел, посему кому не жалко поделитесь опытом и покажите в этой ветке хотя бы часть своих схемных решений по промышленным контроллерам, я думаю это будет интересно и начинающим, и спецам, которые увидят что то новое - новые схемные решения!

Поддержите меня!

[Designer56]

Вы бы хоть одним глазком глянули на INA117, прежде чем такое говорить. У него Common Mode Input +/- 200 В, и ведь это не теоретический предел какой-то, а только конкретная довольно старая реализация. В принципе и 1 кВ можно сделать, и 10 кВ.

Поэтому слова о "невозможности обойтись без гальваноразвязки" не имеют основания. Можно без нее обойтись.

Данное устройство, вообще говоря, является обычным дифференциальным усилителем, а не инструментальным в общепринятом понимании. Хотя, разумеется, инструментальник- и есть диф. усилитель прежде всего. Но его схемотехника разработана прежде всего для целей получения максимального КОСС.Обратите внимание:
COMMON-MODE REJECTION
Common-mode rejection (CMR) of the INA117 is dependent
on the input resistor network, which is laser-trimmed for
accurate ratio matching. To maintain high CMR, it is important
to have low source impedances driving the two inputs.
A 75Ω resistance in series with pin 2 or 3 will decrease CMR
from 86dB to 72dB.
Resistance in series with the reference pins will also degrade
CMR. A 4Ω resistance in series with pin 1 or 5 will decrease
CMRR from 86dB to 72dB.
Это всего- навсего 75 омный разбаланс по входу!А что такое -72 dB для 200В синфазного? Это уже 50 мВ на выходе! А если разбаланс будет больше? Что в реальных условиах вполне возможно, особенно если учитывать не только сопротивления проводов, но и то, что усилитель придется подключать к точкам цепи, которые принципиально имеют разные вых. сопротивления относительно общего провода.
И ещё вот:
OFFSET VOLTAGE
vs Temperature 40 μV/°C
vs Time 200 μV/mo
При этом в диапазоне -40 +80 Ц усилитель уплывет на 2,4 мВ, а за год- ещё на 2,4 мВ. В общем,параметры, как у дешевого ОУ. Это- следствие схемного решения, в котором синфазный сигнал в диф. усилителе подавляется делителем, и для компенсации этого подавления увеличивается коэф. усиления. Теперь представьте, что синфазные сигналы могут быть действительно порядка киловольт- кстати, так бывает достаточно часто в пром. применениях. Особенно импульсные. Мне вот недавно пришлось разрабатывать прибор, импульсные помехи по входу которого нормировались в 1,5 кВ. скв. Естественно, выход пришлось делать изолированным.В случае с INA117 резисторы R4,R5 (20кОМ, 22,1кОм) пришлось бы уменьшить раз в 10, с соответствующим усугублением вышеизложенного. Кстати, стоит обратить внимание на АЧХ КОСС INA117- для импульсных помех все будет гораздо хуже.

[Kolia]

А можно взглянуть на ваши схемные решения?

Вот схемное решение для DAC (для ADC аналогично).

Эскизы прикрепленных изображений

 

[=AK=]

Это всего- навсего 75 омный разбаланс по входу!А что такое -72 dB для 200В синфазного? Это уже 50 мВ на выходе!

Для применений, где постоянно действует большое синфазное (особенно dc), целесообразно применять опторазвязку. Но таких применений не очень много. Массовый и типический случай - когда источник сигнала заземлен, но между его землей и землей контроллера есть наводки. Обычно между землями доли вольта, в худшем случае - несколько вольт.

А если разбаланс будет больше? Что в реальных условиах вполне возможно, особенно если учитывать не только сопротивления проводов, но и то, что усилитель придется подключать к точкам цепи, которые принципиально имеют разные вых. сопротивления относительно общего провода.

На стороне сигнала в любом случае целесообразно ставить буферы-повторители, питающиеся от изолированного источника. Тогда никакого разбаланса из-за неравенства сопротивлений не будет.

[Make_Pic]

Вот схемное решение для DAC (для ADC аналогично).

Спасибо, но напрашивается вопрос - а как защитой от перенапряжений из вне?

[Designer56]

Для применений, где постоянно действует большое синфазное (особенно dc), целесообразно применять опторазвязку. Но таких применений не очень много.

Таких применений встречается достаточно много- например, датчик установлен в удаленной зоне. Более того, рядом с ним могут находится мощные источники помех- например, силовые цепи. Или это взрыво-пожароопасная зона, куда нельзя подводить неограниченную эл. мощность. Или это-"грязная" зона- радиоактивная, к примеру.Контроллеры/АЦП и близко поставить нельзя. На длинных концах в этих случаях может наводится сотни и даже тысячи вольт. Это не мои фантазии- упомянутые мной ранее требования на прибор с изоляцией в 1,5 кВ. базируются на ГОСТ, который определяет возможным такой уровень наводок в нек. местах АЭС.

....между землями доли вольта, в худшем случае - несколько вольт.

Это обычно может иметь место в случае, когда источник сигнала и контроллер расположен конструктивно в одном блоке. В этом случае, действительно, можно обойтись классическим ИУ, или чем-то подобным INA117.Если, конечно, его собственные погрешности не будут сильно портить метрологию.

На стороне сигнала в любом случае целесообразно ставить буферы-повторители, питающиеся от изолированного источника. Тогда никакого разбаланса из-за неравенства сопротивлений не будет.

Эти устройства называются изолирующими барьерами- частный случай изолирующего усилителя с Ку=1, и весьма популярны в промавтоматике для решения задач подавления помех, которые мы, собственно, обсуждаем. Развязка обычно бывает или оптическая, или ВЧ трансформаторная.

[=AK=]

Таких применений встречается достаточно много- например, датчик установлен в удаленной зоне. Более того, рядом с ним могут находится мощные источники помех- например, силовые цепи. Или это взрыво-пожароопасная зона, куда нельзя подводить неограниченную эл. мощность. Или это-"грязная" зона- радиоактивная, к примеру.Контроллеры/АЦП и близко поставить нельзя. На длинных концах в этих случаях может наводится сотни и даже тысячи вольт. Это не мои фантазии- упомянутые мной ранее требования на прибор с изоляцией в 1,5 кВ. базируются на ГОСТ, который определяет возможным такой уровень наводок в нек. местах АЭС.

Кратковременные помехи могут иметь большую амплитуду. Хороший пример - электростатический разряд. Устройство должно оставаться работоспособным при воздействии таких помех. Однако не так уж часто встречается, что спектр такой помехи перекрывается со спектром полезного сигнала. Чаще всего сигнал медленный. Поэтому можно применять медленные интегральные дельта-сигма АЦП со встроенными цифровыми фильтрами, подавляющими сетевые помехи 50 и 60 Гц.

В этом случае одиночные высоковольтные помехи, частично (примерно на 80 дБ) подавленные дифференциальным усилителем, будут окончательно задавлены фильтром. Как известно, опторазвязка и трансформаторная развязка обеспечивает подавление синфазных помех примерно на 120-130 дБ. Так что при 80 дБ подавлении останется задавить 40-50 дБ.

Это обычно может иметь место в случае, когда источник сигнала и контроллер расположен конструктивно в одном блоке. В этом случае, действительно, можно обойтись классическим ИУ, или чем-то подобным INA117.Если, конечно, его собственные погрешности не будут сильно портить метрологию.

Они могут быть расположены где угодно, хоть в разных зданиях. Главное, что оба заземлены. При этом DC разбаланс между землями будет близок к нулю (исключение - разве что когда трамвай неподалеку проедет, и то, много ли от него наведется?). Средний разбаланс по переменному току может быть больше за счет сетевой наводки 50 Гц, но и он невелик, и уж никак не "сотни вольт".

Кратковременный разбаланс может быть каким угодно, в зависимости от условий. Для телефонных линий в принципе он может достигать нескольких тысяч вольт, за счет ударов молний в землю. Если линия не выходит за пределы здания, то худший случай - выброс энергии, накопленной в обмотках больших электрических машин - моторов, трансов, и пр. Обычно разбаланс из-за этого не превышает единиц вольт, но в аварийных случаях разбаланс между землями может достигать сотен вольт. Кратковременно и очень редко.

[Designer56]

Кратковременные помехи могут иметь большую амплитуду. Хороший пример - электростатический разряд. Устройство должно оставаться работоспособным при воздействии таких помех. Однако не так уж часто встречается, что спектр такой помехи перекрывается со спектром полезного сигнала. Чаще всего сигнал медленный. Поэтому можно применять медленные интегральные дельта-сигма АЦП со встроенными цифровыми фильтрами, подавляющими сетевые помехи 50 и 60 Гц.

Это подействует только в том случае, если помеха не выведет систему из линейного режима- в противном случае фильтр не поможет.

Они могут быть расположены где угодно, хоть в разных зданиях. Главное, что оба заземлены....Средний разбаланс по переменному току может быть больше за счет сетевой наводки 50 Гц, но и он невелик, и уж никак не "сотни вольт".

В этом случае наводки по контуру (Электромагнитные, и не только сетевые) могут достигать и больших величин.

Для телефонных линий в принципе он может достигать нескольких тысяч вольт, за счет ударов молний в землю.

Норма на испытания- 1,5 кВ для линий закопанных в землю, и до 3 кВ.!! для воздушных.При этом, телефонные линии всегда выполняются экранированным кабелем. Телефонные линии (городские и сельские всегда выполняются с трансформаторной развязкой, учережденческие- могут и без. Вариант с бестрансформаторной схемой на городских сетях проходит плохо, хотя такие попытки были). Наводки поэтому имеют природу электромагнитной наводки на провода, падение напряжения от контурных токов давится трансформатором. Тоже самое наблюдает ся и в любых других протяженных линиях, плюс к этому ещё и падение напряжения от контурного тока, которое на пременном токе может быть большим за счет индуктивности проводов. К сожалению, это не столь редкое явление, особенно в присутствии мощных устройств. Мне приходилось наблюдать увеличение погрешности АЦП даже от включения пускателей (ток 1-2 А) и ламп, смонтированных в одном шкафу с промконтроллером. Развязки в этом случае не было. В случае большого вх. сопротивления схемы начинают оказывать влияние и электростатические помехи.

[=AK=]

Это подействует только в том случае, если помеха не выведет систему из линейного режима- в противном случае фильтр не поможет.

Усилители, выдерживающие большое синфазное (типа INA117), этому условию удовлетворяют.

В этом случае наводки по контуру (Электромагнитные, и не только сетевые) могут достигать и больших величин.

Каких "больших"? Приведите пожалуйста оценочные значения.

Телефонные линии ...

Я привел телефонные линии как пример линий, выходящих за пределы здания. Для них требования к изоляции намного выше, чем к промконтроллерам. В некоторых странах для обычного оборудования испытательное напряжение изоляции равно 3750 В, а для телефонного - 4500 В

Мне приходилось наблюдать увеличение погрешности АЦП даже от включения пускателей (ток 1-2 А) и ламп, смонтированных в одном шкафу с промконтроллером. Развязки в этом случае не было.

При этом наверняка использовались усилители, работающие с синфазными в пределах до +-10 В. Вот если бы там стояли усилители, работающие при синфазном хотя бы +-100 В, проблем бы не было.

[Stanislav_S]

Вот пример для развязки аналового сигнала:

Вот пример развязки по цифре

Вот развязка для ЦАП

Хотя конечно все определяется требованиями, в некоторых случаях например, мы использовали развязку с помощью оптоволокна

[Kolia]

Спасибо, но напрашивается вопрос - а как защитой от перенапряжений из вне?

Можно поставить стабилитрон или стабилитрон + предохранитель, защиту можно сделать на транзисторе ...

[Make_Pic]

Вот пример для развязки аналового сигнала:

Вот пример развязки по цифре

Вот развязка для ЦАП

Хотя конечно все определяется требованиями, в некоторых случаях например, мы использовали развязку с помощью оптоволокна

Интересно, но ничего не видно! На схеме ADC какие операционики на входе? И опять же никакой защиты со стороны входов нет.

[Stanislav_S]

Интересно, но ничего не видно! На схеме ADC какие операционики на входе? И опять же никакой защиты со стороны входов нет.

На входе ADC стоят AD623, защита по входу для данной схемы заключается в следующем:
1) Полисвитч на 30мА последовательно с датчиком тока ( стоит на выносной плате отдельно)
2) Посредством внутренних защитных диодов в AD623
Для первой схема защита по входу не предусматривалась

[Make_Pic]

На входе ADC стоят AD623, защита по входу для данной схемы заключается в следующем:
1) Полисвитч на 30мА последовательно с датчиком тока ( стоит на выносной плате отдельно)
2) Посредством внутренних защитных диодов в AD623
Для первой схема защита по входу не предусматривалась

А вот еще вопрос - а нужен ли усилок на транзисторах на выходе DAC? Ведь по требованиям 61131-2 достаточно 20мА на 1кОм и защита по току, что умеет операционик. Или у вас ток больше (меньше нагрузка)?

И еще интересная вестчь - ваяю свой DAC на два выхода и пишел к такой схеме построения Low Cost serial DAC на два канала 12 bit, внешней Uref = 5V, на выходе операционик включенный по биполярной схеме тобишь имеем +/-5В, далее усилок с точным коэф. усиления 2, защищенный по току КЗ и перенапряжений из вне. На входе DAC для развязки ADUM и DC/DC +/-15В.

Этот DAC AD5531, который вы применили имеется только в одноканальном варианте.

[Stanislav_S]

А вот еще вопрос - а нужен ли усилок на транзисторах на выходе DAC? Ведь по требованиям 61131-2 достаточно 20мА на 1кОм и защита по току, что умеет операционик. Или у вас ток больше (меньше нагрузка)?

И еще интересная вестчь - ваяю свой DAC на два выхода и пишел к такой схеме построения Low Cost serial DAC на два канала 12 bit, внешней Uref = 5V, на выходе операционик включенный по биполярной схеме тобишь имеем +/-5В, далее усилок с точным коэф. усиления 2, защищенный по току КЗ и перенапряжений из вне. На входе DAC для развязки ADUM и DC/DC +/-15В.

Этот DAC AD5531, который вы применили имеется только в одноканальном варианте.

Транзисторы нужны для двух целей:
1 усиление по току потому что этот драйвер предназначен для ЧПУ, а там случаи бывают разные
2 Защита опера и ЦАПА, транзисторы стоят копейки, а все остальное денег
Да я так тоже пару раз делал, просто для этой схемы нужно 6 прецизионных резисторов и два хороших опера. а это не всегда выгодно

[Make_Pic]

Транзисторы нужны для двух целей:
1 усиление по току потому что этот драйвер предназначен для ЧПУ, а там случаи бывают разные
2 Защита опера и ЦАПА, транзисторы стоят копейки, а все остальное денег
Да я так тоже пару раз делал, просто для этой схемы нужно 6 прецизионных резисторов и два хороших опера. а это не всегда выгодно

По моим подсчетам, мой вариант получается дешевле. Операционики я ставлю TL074/

Вот еще вопрос - делаю цифровой выход - есть три варианта:

1) Использовать спец. микросхему VN808 специально заточенную для таких применений и ADUM развязку.
2) Использовать SSR оптореле (c защитой ничего в голову не приходит)
3) Использовать ADUM развязку -> последовательно параллельный регистр 74HC595 -> ULN2803

Кстати - мне говорят, что лучше коммутировать питание 24В - с чем это связано - бывают исполнительные устройства с питанием одним проводом (второй масса)?

В догонку - у вас с ADUMами проблем не было? - Говорят они зависают ;(

[slog]

стати - мне говорят, что лучше коммутировать питание 24В - с чем это связано - бывают исполнительные устройства с питанием одним проводом (второй масса)?

Это второстепенно, основная проблема - выключенное устройство находится под потенциалом +24В. Ремонтники регулярно замыкают +24 на землю, они же думают что лазят по выключенному станку. Замучаешся предохранители менять.

PS. plc.pdf от AD смотрел?

[Stanislav_S]

По моим подсчетам, мой вариант получается дешевле. Операционики я ставлю TL074/

Вот еще вопрос - делаю цифровой выход - есть три варианта:

1) Использовать спец. микросхему VN808 специально заточенную для таких применений и ADUM развязку.
2) Использовать SSR оптореле (c защитой ничего в голову не приходит)
3) Использовать ADUM развязку -> последовательно параллельный регистр 74HC595 -> ULN2803

Кстати - мне говорят, что лучше коммутировать питание 24В - с чем это связано - бывают исполнительные устройства с питанием одним проводом (второй масса)?

В догонку - у вас с ADUMами проблем не было? - Говорят они зависают ;(

Ну тут от конкретной ситуации зависит, просто TL074 вряд ли сгодится для 14 - 16 bit систем
Для развязки использую обычно ADUM, а дальше как получится, с точки зрения дешевизны, доставаемости 3 вариант конечно лучше
Действительно лучше коммутировать 24в, поскольку мой опыт говорит, что персонал постоянно садит это питание на землю и вечно с этим возникают проблемы
ЗЫ Насчет ADUM был у них такой грех, защелкивались мы лечили резистором по питанию, но это было помойму один раз. Новые камни этим не страдают, во всяком случае мы не заметили.

[Make_Pic]

Это второстепенно, основная проблема - выключенное устройство находится под потенциалом +24В. Ремонтники регулярно замыкают +24 на землю, они же думают что лазят по выключенному станку. Замучаешся предохранители менять.

PS. plc.pdf от AD смотрел?

Уже смотрю - интересный документ!

Меня еще интересует, кто и как и на какой частоте зарезает частотку на входе АЦП и как борится с промышленной частотой- наводками.

Ну тут от конкретной ситуации зависит, просто TL074 вряд ли сгодится для 14 - 16 bit систем

Почему не сгодится для 14-16 битных систем - можно конкретно?

Действительно лучше коммутировать 24в, поскольку мой опыт говорит, что персонал постоянно садит это питание на землю и вечно с этим возникают проблемы

Ну тогда вроде как лучше нижний ключ к земле и тогда при КЗ земля - выход ключа проблем для ключа нет, а срабатывает верхний предохранитель по 24В - или не так?

[Stanislav_S]

Уже смотрю - интересный документ!

Меня еще интересует, кто и как и на какой частоте зарезает частотку на входе АЦП и как борится с промышленной частотой- наводками.
Почему не сгодится для 14-16 битных систем - можно конкретно?
Ну тогда вроде как лучше нижний ключ к земле и тогда при КЗ земля - выход ключа проблем для ключа нет, а срабатывает верхний предохранитель по 24В - или не так?

Фильтр на входе всегда ставлю по максимальной полосе входного сигнала, а дальше как правило обработка внутри процессора.
TL074 заточена больше, или скажем так, больше подходит для звука. Большое напряжение смещения, малый КОСС, температурный дрейф великоват, двуполярное питание.
Для сравнения можно сравнить с AD8551, который я часто применяю.
А почему предохранитель должен сгореть? Нагрузка то включена между ключом и 24 вольтами, ведь ток то ограничевается нагрузкой. Вообще то как коммутировать универсального рецепта нет, а выбор всегда зависит от конкретных условий.

[Make_Pic]

Станислав, сейчас я занят созданием интерфейса для термопары J, вроде для нее компенсанционный дополнительный вход не нужен?

Можно ли основываясь на вашей схеме для тензодатчиков переделать ее под работу с термопарой? Что для этого необходимо? И схема мелкая и не видно некоторых элементов/номиналов, не понятна связь между входными операциониками - это автокомпенсация нуля? Хотелось что-то попроще и дешевле, чтобы все в одном без внешних операциоников.

Ну тут от конкретной ситуации зависит, просто TL074 вряд ли сгодится для 14 - 16 bit систем

Кстати я делаю 12битный DAC - TL074 сгодится? И вроде TL074 не такой уж и хайфайный - у него есть задатки инструментального

[Make_Pic]

Для сравнения можно сравнить с AD8551, который я часто применяю.

Вдогонку - AD8551 имеет напряжение питания 5В и не совсем сравним с более высоковольтным опером.

[Make_Pic]

Кстати я делаю 12битный DAC - TL074 сгодится? И вроде TL074 не такой уж и хайфайный - у него есть задатки инструментального

То же не годится - подсчитал и промоделировал - большое смещение, но если поставить TL071 и подстраивать ноль то потянет, но это наклкдно! Ставлю OP727 и все ОК!

[Stanislav_S]

То же не годится - подсчитал и промоделировал - большое смещение, но если поставить TL071 и подстраивать ноль то потянет, но это наклкдно! Ставлю OP727 и все ОК!

Вот и я думаю почему людям так не нравится ОР - 07 и его клоны, классика жанра и стоит всего ничего

Станислав, сейчас я занят созданием интерфейса для термопары J, вроде для нее компенсанционный дополнительный вход не нужен?

Для термопары нужна компенсация холодного спая! Достигается это тремя путями.
1) Непосредственная компенсация в схеме
2) Измерение температуры холодного спая отдельным датчиком температуры.
3) Использование специальных микросхем для термопар ( можно посмотреть у AD)
Я использую второй способ, обычно так удобней Нелинейность термопары компенсирую програмно.

Можно ли основываясь на вашей схеме для тензодатчиков переделать ее под работу с термопарой? Что для этого необходимо? И схема мелкая и не видно некоторых элементов/номиналов, не понятна связь между входными операциониками - это автокомпенсация нуля? Хотелось что-то попроще и дешевле, чтобы все в одном без внешних операциоников.

Там схема для измерения токо 0 - 20 мА для датчиков давления, для тензомоста схема выглядит совсем по другому В присоединеном файле схема для термопары на одном ИУ AD623, разумеется ИУ можно использовать другой какой будет удобней., также это касается смещения выходного сигнала. Температура меряется отдельным датчиком TMP36 и на схеме не показана.
Кроме того для понимания работы с термопарой советую найти такой документ на autex.ru
"Методы практического конструирования при нормировании сигналов с датчиков"
Очень полезная штука для первоночального ознакомления. Так же очень много полезных книг и апонтоа на сайте AD, очень рекомендую!  AD623.bmp ( 40.06 килобайт ) Кол-во скачиваний: 228

[Make_Pic]

Вожусь со схемой стыковки с инкрементальным датчиком - не понимаю назначение третьей фазы с датчика:

phase A\
подается на квадратурный декодер
phase B /

phase Z - ?????????????????

[Make_Pic]

Вожусь со схемой стыковки с инкрементальным датчиком - не понимаю назначение третьей фазы с датчика:

phase A\
подается на квадратурный декодер
phase B /

phase Z - ?????????????????

Уже разобрался Z - идексный маркер для более точной привязки - действия - или обнулять по сигналу Z счетчики или хранить отдельно в регистре значение счетчика по сигналу Z.

Приступил к цифровому входу - вроде все просто, а тем не менее возникает вопроc:

Рзвязку делаю оптронами, даллее думаю как поступать с сигналами цифрового ввода, вариант - опрашивать периодически по прерыванию и писать в память или делать прерывание по изменению сигнала на одном из входов? Как лучше организовать такую схему? У меня 32 цифровых входа?

2Stanislav_S: Как вы делаете цифровой вход?

[Stanislav_S]

Уже разобрался Z - идексный маркер для более точной привязки - действия - или обнулять по сигналу Z счетчики или хранить отдельно в регистре значение счетчика по сигналу Z.

Приступил к цифровому входу - вроде все просто, а тем не менее возникает вопроc:

Рзвязку делаю оптронами, даллее думаю как поступать с сигналами цифрового ввода, вариант - опрашивать периодически по прерыванию и писать в память или делать прерывание по изменению сигнала на одном из входов? Как лучше организовать такую схему? У меня 32 цифровых входа?

2Stanislav_S: Как вы делаете цифровой вход?

Цифровой вход обычно делаю на оптронах, опрашиваю по таймеру ( конечно тут зависит от требуемого времени реакции) или в фоновой программе ну и конечно нельзя забывать о шумоподавлении , если не хватает ног то можно использовать расширители портов, но это зачастую дороговато.

[Make_Pic]

Цифровой вход обычно делаю на оптронах, опрашиваю по таймеру ( конечно тут зависит от требуемого времени реакции) или в фоновой программе ну и конечно нельзя забывать о шумоподавлении , если не хватает ног то можно использовать расширители портов, но это зачастую дороговато.

Куда сигналы подаете после оптронов? Как входные цепи организованы (можно в схемку взглянуть) И про шумоподавление можно поподробнее?

[Stanislav_S]

Куда сигналы подаете после оптронов? Как входные цепи организованы (можно в схемку взглянуть) И про шумоподавление можно поподробнее?

Ну сигналы с оптронов обычно подаются на ножки микропроцессора или ( очень редко ) на расширители портов. Шумоподавление имеется ввиду програмное, это вещь нужна почти всегда. Ну цепиподключения стандартные тут ничего нового не придумаешь Правда в некоторых случаях требуется дополнительная защита ( сопрессоры, варисторы и т д), но это как правило экзотика.

Прикрепленные файлы

 Opto.bmp ( 54.06 килобайт ) Кол-во скачиваний: 234

 

[Make_Pic]

Ну сигналы с оптронов обычно подаются на ножки микропроцессора или ( очень редко ) на расширители портов. Шумоподавление имеется ввиду програмное, это вещь нужна почти всегда. Ну цепиподключения стандартные тут ничего нового не придумаешь Правда в некоторых случаях требуется дополнительная защита ( сопрессоры, варисторы и т д), но это как правило экзотика.

Спасибо Станислав за ответы, еще вопрос и просьба:

Как вы защищаете входы (и какими - сопрессоры, варисторы и т д)?

Схему АЦП которую вы выкладывали можно приаттачить - так покрупнее будет?

[aforestman]

Я уже выкладывал ссылку с примерами схемных решений.
http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...st&p=230227
А это интересующий вас кусок с того корейского сайта.

[Make_Pic]

Я уже выкладывал ссылку с примерами схемных решений.
http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...st&p=230227
А это интересующий вас кусок с того корейского сайта.

Это все понятно, но не профессионально!

[Stanislav_S]

Спасибо Станислав за ответы, еще вопрос и просьба:

Как вы защищаете входы (и какими - сопрессоры, варисторы и т д)?

Схему АЦП которую вы выкладывали можно приаттачить - так покрупнее будет?

Ну входы защищаю сопрессорами, обычно Р6КЕ10СА или можно более мощные 1,5КЕ, собственно можно и варистор, но это обычно зависит от конкретных условий, сопрессор (варистор) ставится параллельно оптрону, собственно все Можно еще полисвитч поставить, но это ИМХО для параноиков
Схему АЦП прикладываю.


Опс собственно файл.

Вышлю схему для PCAD2001

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 AIN1.sch ( 287.99 килобайт ) Кол-во скачиваний: 162

 

[aforestman]

Вожусь со схемой стыковки с инкрементальным датчиком - не понимаю назначение третьей фазы с датчика:

phase A\
подается на квадратурный декодер
phase B /

phase Z - ?????????????????

Это все понятно, но не профессионально!

Позволю усомнитьсчя в адекватности оценки!

[Make_Pic]

Позволю усомнитьсчя в адекватности оценки!

Дык усомнитьсчя,
еще рекомендую взглянуть в документацию Омрона (W395-E1-05+CJ1M-CPU+OperationManual.pdf), и посмотреть как у них те же интерфейсы сделаны. По ходу посмотреть в IEC61131-2/

Подсказываю: защита по току и напряжению, симметрия входа, защита от паразитных емкостей оптрона (EMI совместимость)...

[Make_Pic]

2Stanislav_S:

Возник вопрос - в схеме аналогового вывода после выходного каскада BC807/817 стоит резистор R18 1кОм - вопрос Как поддерживается коэффициент 1 выходного усилителя?

[Stanislav_S]

2Stanislav_S:

Возник вопрос - в схеме аналогового вывода после выходного каскада BC807/817 стоит резистор R18 1кОм - вопрос Как поддерживается коэффициент 1 выходного усилителя?

?? За счет обратной связи ОУ.

[_artem_]

Станислав , а каковы требования по эмс на данные устройства? Вы проходили сертификацию? и если да то по каким статьям )?

[Make_Pic]

?? За счет обратной связи ОУ.

дА конечно, зарапортовался я
пРОсто 10К + 1К в цепи обратной связи смутило.
А между нагрузкой и входом - операционика стоит 10К/10К - все ОК!

а какой стабилизатор вы используете 5В из 15В?

[Stanislav_S]

Станислав , а каковы требования по эмс на данные устройства? Вы проходили сертификацию? и если да то по каким статьям )?

Увы требования по ЭМС я не знаю, да и некто не требовал такового, а сертификацию мы не проходили, мы же на Украине, зачем такие сложности? Хотя конечно все это по хорошему нужно, но.....

дА конечно, зарапортовался я
пРОсто 10К + 1К в цепи обратной связи смутило.
А между нагрузкой и входом - операционика стоит 10К/10К - все ОК!

а какой стабилизатор вы используете 5В из 15В?

Когда ток нагрузки невелик, то 78L05, а когда токи побольше, то обычно MC34063, или 7805 с радиатором

[aforestman]

Дык усомнитьсчя,
еще рекомендую взглянуть в документацию Омрона (W395-E1-05+CJ1M-CPU+OperationManual.pdf), и посмотреть как у них те же интерфейсы сделаны.

А попробуйте обосновать чем интерфейсы Omron лучше, ну например, ICP DAS.
 7000dio.pdf ( 390.54 килобайт ) Кол-во скачиваний: 557


Слепое копирование образцов пусть даже лучших зарубежных производителей не есть хорошо.
Попробую аргументировать.
1. По поводу входов
За индивидуальную изоляцию входов спасибо вам скажут разве что монтажники. Гораздо чаще используется групповая изоляция (4, 8 и т.д. входов) - это и дешевле и практичней.
В цепи +24V не помешал бы стабилитрон для более уверенного следования уровням МЭКа.
Входной ток можно увеличить до 8 - 10 миллиампер. У нас есть заказчики ставящие паралельно входу контроллера резистов в землю, чтобы увеличить ток через кнопки и контакты миллиампер до 40.
2. По поводу энкодеров.
Использование 24 вольтовых датчиков лично для меня представляется некоей экзотикой.
Для 5-ти вольтовых датчиков (ВЕ178А5, ЛИР158) с противофазным (A+/A-) выходом лучше использовать решения принятые в системах ЧПУ: отдельный канал - линейный приемник (например 75175) - гальваническая развязка. Причем к исполнению развязки надо подойти вдумчиво, т.к. для датчиков больших разрешений при больших оборотах входная частота приближается к 100000кгц.
Решение же Omrona идеально подходит для подключения энкодеров в качестве задатчиков импульсов и штурвалов.
3. По поводу выходов.
При подключении минусового вывода источника питания выходов к общему прововоду использование нижних (sink или n-p-n) представляетсяется весьма сомнительным решением, т.к. где-то в недрах документов по безопасности есть требование о том, чтобы один из выводов аппаратов, подключаемых к контроллеру, присоединялся к общему проводу(земле).
Общечеловеческие ценности вещь великая: в случае замыкания провода, передающего управляющее воздействие, на землю не должно происходить самопроизвольного включения оборудования.
Именно поэтому практически все контроллеры и системы ЧПУ, используемые в станкостроении, имеют верхние (sourse, p-n-p) ключи.

P.S. Я никоим образом не оспариваю качество и надежность конроллеров OMRON, сам недавно был потрясен как ловко два контроллера этой фирмы управляются со станком по исправлению восьмерок велосипедных колес, это все к вопросу о слепом копировании.

Теперь по поводу отсылки к МЭК 61131-2 он же ГОСТ Р 51841-2001.
1. Разделы по электромагнитной совместимости при работе на индуктивную нагрузку содержатся в документации практически любого производителя и пишутся они для разработчиков систем на базе PLC.
2. Требования по защите не являются обязательными, речь в документах идет о входах и выходах, заявленных производителем как защищенные.

[Make_Pic]

Вопрос по промышленным контроллерам - для обеспечения норм EMI необходимо ставить емкостиот 1nF до 10nF между аналоговыми и цифровыми входами и выходами и корпусом прибора PLC. Керамику вроде как не поставишь - надо чтобы Y2 тобишь пленку - но емкостей дофига и соответственно габариты - кто как выходит из положения?

[slog]

Видел стояла керамика, только она размером 1812 была, если не больше.

[_artem_]

SMT

film http://panasonic.com/industrial/components...g_film_0905.pdf

mlcc : http://panasonic.com/industrial/components...sg_cer_0905.pdf

[Alex_Stoun]

Не знаю, нужно ли еще по развязке...
В одном станке для развязки сигнала с датчика тока стоял залитый смолой блочок. Мы его аккуратно раскурочили там схемка на двух CA3039 (диодный кольцевой смеситель) и две катушки. Я повторял эту схему, работает в диапазоне от -5 до +5В. Точно повторяет входной сигнал. Можно регулировать коеф.передачи. Если Вам подойдет, то поищу схемы.

[Make_Pic]

В продолжении темы:
Какие бывают малогабаритные EMI фильты - мне нужно поставить на вход PLC (промышленный контроллер) по 24В ток до 2А? Места на плате очень мало!

Может бывают SMD дроссели трансформаторы малогабаритные и пленочные емкости 0,22 - 0,47 мкФ 250В X2?

[Stanislav_S]

В продолжении темы:
Какие бывают малогабаритные EMI фильты - мне нужно поставить на вход PLC (промышленный контроллер) по 24В ток до 2А? Места на плате очень мало!

Может бывают SMD дроссели трансформаторы малогабаритные и пленочные емкости 0,22 - 0,47 мкФ 250В X2?

Фильтры посмотрите у Pulse или Premier Magnetics, как вариант можно сделать самому на маленьком кольце, но это конечно изврат будет, если контроллер пойдет в серию. Конденсаторов таких я не встречал ( малогабаритных), как вариант поставить SMD керамику, но там корпус будет 2220.

[slog]

Есть схема опторазвязанного DAC. Теперь смотрю на неё и не понимаю, больше 10mA с нее все равно не выжать, резистор последовательно с выходом стоит R18 1KOm. А 10mA операционник и так даст. И зачем тут транзисторы на выходе?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Stanislav_S]

Есть схема опторазвязанного DAC. Теперь смотрю на неё и не понимаю, больше 10mA с нее все равно не выжать, резистор последовательно с выходом стоит R18 1KOm. А 10mA операционник и так даст. И зачем тут транзисторы на выходе?

Кау я уже писал, транзисторы тут конечно не особо нужны Они служат в качестве "пушечного мяса" при замыкании выхода на питание, таково было желание заказчика, а он всегда прав

[slog]

С 1 килоомом последовательно с выходом и без транзисторов ничего не сгорит. Но заказчик он конечно да, всегда прав.

[Make_Pic]

С 1 килоомом последовательно с выходом и без транзисторов ничего не сгорит. Но заказчик он конечно да, всегда прав.

Ни в этом дело, речь скорее всего идет об импульсных перенапряжениях из вне по выходу!

[slog]

Для случая если "из вне, по выходу", в схеме диоды стоят. Через них на питание все лишнее и сольётся.

[INT1]

Посмотрите на:
http://lord-n.narod.ru/walla.html#young
У.Титце и К.Шенк.
Полупроводниковая схемотехника.
Там на ст.467 приведен пример линейной аналоговой гальванической опторазвязки. При этом отпадает необходимость поиска "в наличии" всякой там AD_экзотики.
Думается, полосы пропускания для пром. электроники должно быть достаточно.

[blackfin]

Какие бывают малогабаритные EMI фильты - мне нужно поставить на вход PLC (промышленный контроллер) по 24В ток до 2А? Места на плате очень мало!

Murata: DLW5BSN351SQ2
Каталог /3.5 MB/

Сообщение отредактировал blackfin - Sep 30 2007, 14:44

[Stanislav_S]

Посмотрите на:
http://lord-n.narod.ru/walla.html#young
У.Титце и К.Шенк.
Полупроводниковая схемотехника.
Там на ст.467 приведен пример линейной аналоговой гальванической опторазвязки. При этом отпадает необходимость поиска "в наличии" всякой там AD_экзотики.
Думается, полосы пропускания для пром. электроники должно быть достаточно.

Схема конечно хорошая, но на практике там есть свои подводные камни ( довелось столкнуться лично), да и цена у аналоговых оптронов выше чем у экзотики от AD

[slog]

ADUM это уже не экзотика.

[Make_Pic]

Еще вопрос по схемотехнике, конкретно по организации питания:

Делаю плату PLC - на ней 3 узла галванически развязанных с цифровой частью - это АЦП для термопары, АЦП и ЦАП +/- 10В, RS485
Для питания этих узлов необходимо напряжение 5В и ток 30 - 80мА (еще +/- 15В, но не об этом речь).
Для снижения себестоимости изделия решил применить маломощные DC/DC 24В вход 5В выход. Однако они имеют ограничение по превышению входного напряженя 27В (относительно 24В рабочих) - супрессором их по входу не защитить от кратковременных импульсных перенапряжений, которые могут быть в промышлееной сети. Делать специальную схему защиты не хочется. Есть другой вариант посадить эти DC/DC по входу на 5В и выход соответственно 5В, но тогда источник напряжения (использую step down микросхему от National и дрссель для получения из 24В -> 5В не гальванически развязанного основного питания для цифры) получается перегружен. Вариант с одним трансформатором на несколько напряжений то же не проходит, т.к появляется свое моточное изделие.

Уважаемый ALL -> подскажи как лучше организовать несколько гальванически развязанных питаний 5В и ток до 80 мА ?

[INT1]

2 Stanislav_S ну, может, я отстал от жизни :-) .
По крайней мере, не так давно пришлось покупать АЦП AD676, то цена у него , как у приличного "камня" от AMD или даже Intel. Вобщем, АД- ребята не дешевые..

[Stanislav_S]

Еще вопрос по схемотехнике, конкретно по организации питания:

Делаю плату PLC - на ней 3 узла галванически развязанных с цифровой частью - это АЦП для термопары, АЦП и ЦАП +/- 10В, RS485
Для питания этих узлов необходимо напряжение 5В и ток 30 - 80мА (еще +/- 15В, но не об этом речь).
Для снижения себестоимости изделия решил применить маломощные DC/DC 24В вход 5В выход. Однако они имеют ограничение по превышению входного напряженя 27В (относительно 24В рабочих) - супрессором их по входу не защитить от кратковременных импульсных перенапряжений, которые могут быть в промышлееной сети. Делать специальную схему защиты не хочется. Есть другой вариант посадить эти DC/DC по входу на 5В и выход соответственно 5В, но тогда источник напряжения (использую step down микросхему от National и дрссель для получения из 24В -> 5В не гальванически развязанного основного питания для цифры) получается перегружен. Вариант с одним трансформатором на несколько напряжений то же не проходит, т.к появляется свое моточное изделие.

Уважаемый ALL -> подскажи как лучше организовать несколько гальванически развязанных питаний 5В и ток до 80 мА ?

Гм... а чем преобразователь перегружен? Я иногда так и делаю, step - down 24 - 5, а потом DC/DC 5 в 5 , все прекрасно работает. Хотя как правило делаю на TOP414 и мотаю нужный мне трансформатор, с нужными вторичками, минус моточное изделие, плюс гальваническая развязка и цена.

[Alexandr]

Make_Pic, а чем Вас TVS не устраивают? Временем срабатывания? Можно поставить вместе с TVS еще и варистор и газовый разрядник.

[Stanislav_S]

2 Stanislav_S ну, может, я отстал от жизни :-) .
По крайней мере, не так давно пришлось покупать АЦП AD676, то цена у него , как у приличного "камня" от AMD или даже Intel. Вобщем, АД- ребята не дешевые..

Согласен AD фирма недешевая, однако какая на Украине есть альтернатива? Кроме того в данном случае подошел бы MAX, но он тоже не дешевле да и сдоставабельностью большие проблемы, как собственно и с TI.

[Make_Pic]

Make_Pic, а чем Вас TVS не устраивают? Временем срабатывания? Можно поставить вместе с TVS еще и варистор и газовый разрядник.

Не устраивает именно тем, что не держут перенапряжение выше 24В, а как защитить? - Варистор и разрядник имеют разброс напряжений.

[Alexandr]

Не устраивает именно тем, что не держут перенапряжение выше 24В, а как защитить? - Варистор и разрядник имеют разброс напряжений.

Я может чего не понимаю, но есть много разных TVS и на 24В в том числе. При превышении входного напряжения над 24В он откроется и зашунтирует вход. Другое дело если импульс длительный, а источник мощный, но тогда разрядник спасет.
http://www.chipdip.ru/library/DOC000051113.pdf

[Muxa]

СМД 0603 фильтры до 2А на 330нГн - Мурата BLM21PG331SN1D.
Симметрон 92коп в розницу (100шт). ставлю по поводу и без повода.. работают отлично на частотах от 1 мГц. совершенно холодные.
http://www.symmetron.ru/cgi-bin/view.cgi?c...тры%20частотные
там же есть проходные ёмкости от Murata серии NFM,- советую присмотреться...


по опторазвязке аналоговых сигналов
AVAGO HCPL7800, 7840, 788 - готовое решение, включает АЦП/развязку/ЦАП. широко используется в частотниках малой и средней мощности от KEB в цепях датчиков тока фоз привода. т. е. легко работают с ШИМ в 1200В при токах в десятки Ампер. СтОят порядка 150-250руб в москве в розницу. см., напрмер,:
http://www.terraelectronica.ru/catalog.php...e=2&PageS=1
минусы,- не высокая точность и достаточно большой ток потребления в высоковольтной части схемы.
в частотниках питание осуществляется прямо с бустерной ёмкости верхнего плеча полумоста. понятно, что эта ёмкость д. б. в несколько мкФ и драйвер должен её хорошо прокачивать даже при больших значениях заполнения ШИМ. В некоторых платах установлен импульсный источник с 3мя развязанныви выходами. но там используют тонкое но высокое (~30мм) ферритовое кольцо с хорошей изоляцией. обмотки распологают по 4м секторам с возможно большим зазором. 10-15 витков. провод примерно 0.25мм. причём обмотка не идёт сразу в печатную плату, а скрученной витой парой в толстой термоусадке идёт через пол платы, прямо к опторазвязке. там расположен диод и ёмкость фильтра. я так понимаю, что разработчики бились за мин. проходную ёмкость. всё ж 15000-25000 В/мкс . рабочая частота примерно 150-200кГц. частота задаётся 555 таймером и через CMOS буфер на 2х тактный выход на 2х MOC транзисторах. перичная обмотка (20-30витков с отводом) работает в резонансном режиме,- паралельно установлен конденсатор задающий частоту контура. в выпрямителях заюзаны диоды BYD37 и керамические ёмкости. стабилизации нет. выдаётся примерно 18Вольт для птания полумостов. для питания HCPL788 установлены зеннеры, похожие на BZV55.

Мат не допускается даже в завуалированном виде.

Сообщение отредактировал Alexandr - Oct 8 2007, 07:53

[Make_Pic]

Вопрос к Мuха и ко всем:

Кто какие цепи (по узлам) гальванически развязывает?

[Stanislav_S]

Вопрос к Мuха и ко всем:

Кто какие цепи (по узлам) гальванически развязывает?

Входные и выходные цепи, естественно.

Сообщение отредактировал Alexandr - Oct 10 2007, 08:40

[Make_Pic]

Входные и выходные цепи, естественно.
Входные и выходные цепи, естественно.

Фрукт - яблоко! Поэт - Пушкин! Наверно я не совсем конкретно вопрос поставил - меня интересует кто-то отвязывает гальванически цифровые входы или без развязки, только защита. Так - же цифровые выходы? Ну аналоговые входы тем более т, что на термопары работает - понятно развязывать надо, а аналоговые выходы? Кто то здесь советовал, что RS485 развязан, на него все и цепляй, а заказчик категорически против такой партизанщины!

[Stanislav_S]

Фрукт - яблоко! Поэт - Пушкин! Наверно я не совсем конкретно вопрос поставил - меня интересует кто-то отвязывает гальванически цифровые входы или без развязки, только защита. Так - же цифровые выходы? Ну аналоговые входы тем более т, что на термопары работает - понятно развязывать надо, а аналоговые выходы? Кто то здесь советовал, что RS485 развязан, на него все и цепляй, а заказчик категорически против такой партизанщины!

Я развязываю все и цифровые входы и цифровые выходы, тоже самое могу сказать насчет аналоговых входов/выходов, 485 тоже как правило развязываю. Но это конечно не всегда, а когда того требует ситуация Во всяком случае как показывает практика, там где эти сигналы находятся в разных местах и на разных расстояниях, то такой подход просто необходим.

[Make_Pic]

Я развязываю все и цифровые входы и цифровые выходы, тоже самое могу сказать насчет аналоговых входов/выходов, 485 тоже как правило развязываю. Но это конечно не всегда, а когда того требует ситуация Во всяком случае как показывает практика, там где эти сигналы находятся в разных местах и на разных расстояниях, то такой подход просто необходим.

Тогда еще вопрос - ко всем или почти ко всем (цифровой выход/вход) гальванически развязанным узлам приходят 24В, но они везде имееют общий провод тобишь все опять замыкается через 24в???

[Stanislav_S]

Тогда еще вопрос - ко всем или почти ко всем (цифровой выход/вход) гальванически развязанным узлам приходят 24В, но они везде имееют общий провод тобишь все опять замыкается через 24в???

Да именно так, но тем не менее развязка нужна.

[Make_Pic]

Да именно так, но тем не менее развязка нужна.

И еще вопорос - у вас эти 24В с одного источника? Я хочу их брать со входа питания PLC после фильтра.

[Stanislav_S]

И еще вопорос - у вас эти 24В с одного источника? Я хочу их брать со входа питания PLC после фильтра.

Да из одного источника, именно так делать и нужно, я бы еще фильтром отделил питание входов и выходов.

[Muxa]

Мат не допускается даже в завуалированном виде

извиняюсь, нечаяно вышло.

Кто какие цепи (по узлам) гальванически развязывает?

в последнем проекте мы развязываем цифровые входы и выходы. причём предпологаем, что каждый может питаться от своего источника. развязка по отношению к общему проводу 1500В, по отношению к "соседнему" сигналу 500В. у нас входы должны пропускать до 500 кГц. Напряжение от 3.5В до 27В. поскольку скоростная оптика достаточно "нежная", то прищлось вместо ограничивающих резисторов ставить источники тока (см. вложение). особый интерес представляет ёмкость C100. она компенсирует изменение ёмкости база-эммитер транзистора VT100. если её не поставить, то при пологом фронте входного сигнала наблюдается ложный короткий импульс на спаде выходного сигнала с оптопары. выбирается от 200 до 1000пФ в зависимости от типа транзистора. хотя на схеме указан конденсатор 220пФ, но сейчас мы ставим 470пФ. Кроме того, устанавливаем конденсатор прямо паралельно входам оптопары величиной 4700пФ. такая схема одинаково хорошо работает,как от стандартных 24в передатчиков (например, от Fatek), так и от выходов TTL 5В (например от LPT порта PC).
если в условиях эксплуатаиции возможны помехи со скоростями наростания более 10000В/мкс, то входные провода стОит пропустить через синфазный поглатитель. для этого сразу оба провода пропускают через ферритовое кольцо по возможности делая 2-3витка.
цифровые выходы у нас простые, поскольку там не требуется высокая скорость. используем TLP181.
аналоговые входы не развязываем. ограничиваемся защитой по входному току, поскольку там не предполагается длинных проводов и как правило заказчик там ставит потенциометры. для последнего имеется выход питания.
для конфигурирования устройства у нас используется USB порт. практика показывает, что это настоящая проблема у других производителей. он постоянно подвисает, а иногда и выгорает. я не буду называть конкретных производителей, скажу только, что это самые дорогие и престижные бренды. я не знаю, почему они не реагируют на проблему, но она стоит очень остро.
в время разработки мы столкнулись с проблемой подвисания USB в результате наводок на кабель и по паразитным контурам общего провода и потратились на хорошую гальваническую развязку. поскольку требования к потоку в режиме конфигурирования не высоки, то USB у нас реализован на отдельном контроллере CP2102 от www.silabs.com. сама схема питается от хоста через USB кабель. развязаны линии TX/RX связи с ЦП. для развязки я использовал ADUM1201AR. для снижения скороти наростания помех во всех 4х вх. линиях USB установлены ферритовые бусенки на Z=600 Ом. далее установлена микросхема USBLC6-2 от ST. она содержит стабилитрон на 5.6В, ограничивающий выброс по питанию CP2102 и два диодика аналогичных BAW99 на сигнальных линиях.
опыт показал отличную устойчивость схемы к помехам. во всяком случае с нашей стороны. но осталась проблема на стороне PC-шки. может подвисать драйвер аппаратной части порта USB в M$ WinXP/Win2000. причём он не обладает способностью восстанавливаться по таймауту и вешает задачу намертво. требуется перезапуск windows. пока мы работаем над проблемой, советуем заказчикам использовать ноутбук или ставить фильтр хороший по питанию PC-шки. да, забыл. очень важен USB кабель. любой китай не пойдёт. надо разориться на хороший экранированный кабель USB2 с ферритовыми фильтрами у разъёмов.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Make_Pic]

извиняюсь, нечаяно вышло.

в последнем проекте мы развязываем цифровые входы и выходы. причём предпологаем, что каждый может питаться от своего источника. развязка по отношению к общему проводу 1500В, по отношению к "соседнему" сигналу 500В. у нас входы должны пропускать до 500 кГц. Напряжение от 3.5В до 27В. поскольку скоростная оптика достаточно "нежная", то прищлось вместо ограничивающих резисторов ставить источники тока (см. вложение). особый интерес представляет ёмкость C100. она компенсирует изменение ёмкости база-эммитер транзистора VT100. если её не поставить, то при пологом фронте ...

У меня три вопроса к вам:

1) Почему в схеме с оптронами нет никакой компенсации паразитной емкости оптронов?
2) Что вы используете в качестве опорника 2.4В - стабистор - какой?
3) Самый главный вопрос - как вы заводите 24В для питания концевых датчиков и свитчеров - от отдельного источника или с общей схемы питания, в том числе цифровой и аналоговой (в таком случае по общим цепям 24В из множества цифровых входов с кабелей датчиков полезет помеха в процессор и т. д. )?

[Make_Pic]

Что то никто не отвечает!?

А тем не менее - очень хочется услышать мнение PLС - ваятелей по поводу подключения нагрузок к цифровым выходам и крнкретно к питанию 24В. Я допустим использую верхние PNP ключи для коммутации на выходе DO. Могу ли я общий провод от всех нагрузок подключить к корпусу прибора и не заводить отдельно в PLC/DO от каждой нагрузки в прибор (т.е. пара проводов от с каждого выхода Digital Output)?

И второй вопрос более важный для меня - Цифровые входы DI гальванически развязаны по питанию, однако для них нужен источник 24В причем на не очень большой ток ~150мА. Вопрос - могу ли я использовать тот же источник 24В, который питает всю основную цифровую схему, если его я подключу к цифровым входам, то тогда вход и выход развязывающих оптопар DI будет на одной цепи (-24В) и вся помеха с цифровых входов полезет в основную схему. Здесь есть какая то тонкость, которую я не понимаю - подскажите пожалуйста?

[Stanislav_S]

Что то никто не отвечает!?

А тем не менее - очень хочется услышать мнение PLС - ваятелей по поводу подключения нагрузок к цифровым выходам и крнкретно к питанию 24В. Я допустим использую верхние PNP ключи для коммутации на выходе DO. Могу ли я общий провод от всех нагрузок подключить к корпусу прибора и не заводить отдельно в PLC/DO от каждой нагрузки в прибор (т.е. пара проводов от с каждого выхода Digital Output)?

И второй вопрос более важный для меня - Цифровые входы DI гальванически развязаны по питанию, однако для них нужен источник 24В причем на не очень большой ток ~150мА. Вопрос - могу ли я использовать тот же источник 24В, который питает всю основную цифровую схему, если его я подключу к цифровым входам, то тогда вход и выход развязывающих оптопар DI будет на одной цепи (-24В) и вся помеха с цифровых входов полезет в основную схему. Здесь есть какая то тонкость, которую я не понимаю - подскажите пожалуйста?

Да общий провод заводить можно, только желательно через фильтр и сапрессор, во всяком случае я так делаю, поскольку как показывает опыт на этом проводе может наводиться черте что. Насчет питания немного не понял. отчего у вас питается контроллер? Допустим у вас на входе 24В от трансформатора, тогда используете его для питания цифровых входов и выходов, а сам контроллер питаете через изолированный DC/DC. Если от 220В, то делаете отдельную обмотку 24в и запитываете от нее входы/выходы, сам контроллер запитываете от отдельной обмотки естественно.

[DASM]

Между чем и чем включается супрессор ??

[Stanislav_S]

Между чем и чем включается супрессор ??

Между землей и +24В, а вы что подумали?

[DASM]

Я так понял, речь идет о том, что к каждому датчику будет идти ОДИН провод, а ище один общий - на все сразу, и где-то там удаленно эти датчики будут соединены вместе. Соответсвенно наводки на этот общий провод появятся на всех каналах. Вот я и не понял, куда там супрессор ?

[Stanislav_S]

Я так понял, речь идет о том, что к каждому датчику будет идти ОДИН провод, а ище один общий - на все сразу, и где-то там удаленно эти датчики будут соединены вместе. Соответсвенно наводки на этот общий провод появятся на всех каналах. Вот я и не понял, куда там супрессор ?

А понял, надо было выразиться более корректно, кстати опять же по опыту супрессор ( либо другая защита) очень желателен для каждого провода ведущего к датчику.

[Make_Pic]

А понял, надо было выразиться более корректно, кстати опять же по опыту супрессор ( либо другая защита) очень желателен для каждого провода ведущего к датчику.

В таком случае и +24В через фильтр прпустив предварительно и можно подавать на DI?!

[Stanislav_S]

В таком случае и +24В через фильтр прпустив предварительно и можно подавать на DI?!

Да, можно.

[Muxa]

Make_Pic
1) не понял вопрос... у оптрона много разных ёмкостей...
для распространения помехи важна проходная ёмкость. компенстировать её по понятным причинам не представляется возможным. оптроны hcpl 063 имеют экран между светодиодом и фототранзисторами. этот экран соединён с землёй микросхемы. при достаточных синфазных всплесках на входной кабель возможен наносекундный всплеск на шине общего провода системы ввода/вывода. при этом возможны сбои во входных цепях других устройств, когда на это время повышается порог лог. единицы. с этой проблемой я столкнулся. решение следующее.
- ферритовый поглатитель на входном кабеле снижает du/dt до приемлемых величин.
- шина общего провода узла оптронов разведена отдельной линией вплоть до клемм питания. даже если всплеск происходит в этом месте, все наши устройства запитаны эквипотенциально и по крайней мере у нас на борту сбоев не происходит. в пробной партии разводка земли была ввиде полигона и пришлось пробрасывать медную шинку.
2. BZT52-C2V4S. корпус SOD323
3. Да уж.. вопрос вопросов. честно скажу, я им особо не озобачивался, поскольку мне важно обеспечить работоспособность своего девайса, что б он ни при каких условиях не терял управление. вопрос же относится скорее к системному уровню. при проектировании я предполагал что будут использоваться внешние источники, хотя на разъёмы вывел напряжение +5В через простейшую защиту. оно может использоваться с простейшими датчиками контактного типа. при этом оба провода от датчика идут в экране вплоть до нашего разъёма. экран соединяют с корпусом разъёма, а сигналы с контактов коммутируют прямо на разъёме. естественно гальванической развязки в этом случае нет.

чтобы помехи не лезли в процессор предусмотрено следующее
- цепи земли подсистемы ввода/вывода разведены отдельно
- экраны разъёмов хорошо соединены с корпусом устройства
- корпус устройства выведен на отдельную силовую клемму и электрически не связан с сигнальной землёй. "зелёный" зазор не хуже 3мм.
- к сожалению из-за ограничений по габаритам мы не смогли полностью развязать цепи общего провода силовых мостов и логики управления. тем не менее они разведены отдельно вплоть до разъёма.

[Make_Pic]

Не имел дела раньше с промышленными шаговыми двигателями. - Вопрос к Гуру - какую микросхему/драйверы лучше поставить на плату PLC для управления 24В промышленным шаговиком?

Желательно чтобы дешево и сердито.

[Stanislav_S]

Не имел дела раньше с промышленными шаговыми двигателями. - Вопрос к Гуру - какую микросхему/драйверы лучше поставить на плату PLC для управления 24В промышленным шаговиком?

Желательно чтобы дешево и сердито.

А это смотря какой двигатель, биполярный или униполярный, сколько обмоток и каков номинальный ток у него, надо конкретезировать задачу.