Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: FAQ: защита дискретных и аналоговых входов, Выборка из истории форума
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Сайт и форум > В помощь начинающему
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
KnightIgor
Цитата(batisto4ka @ Aug 21 2013, 06:34) *
Подскажите, пожалуйста, схему дискретных входов на 220 В (на оптопаре) и алгоритм опроса таких входов.

В отличие от vladec я бы порекомендовал оптрон с AC-входом, то есть - двумя антипараллельными светодиодами внутри, как, например, H11AA1. В качестве гасящих сопротивлений - три последовательно-соединенных сопротивления minimelf порядка 33K, чтобы получить в общей сложности 100K. Почему три? Во-первых, нужно учитывать допустимое максимальное напряжение на сопротивлении, чтобы не случилось пробоя. Для minimelf это, как правило, 125V, что дает 375V для трех, то есть, амплитуду для 265V AC. Во-вторых, три сопротивления распределят максимально возможную мощность в 0.7W между собой, по 0.23W "на нос", что в рамках спецификации для minimelf. Реально рассеиваемая мощьность будет меньше, т.к. номинальное напряжение сети - 220V AC.
Ны выходе оптрона - транзистор с эмиттером на земле, а коллектором - на вход CPU и сопротивлением, скажем, 10K на питание CPU. При приложении АС напряжения на вход там будет сигнал в 100Hz, длинные нули, короткие единицы.
Алгоритм может быть таков: прием трех импульсов в течение некоторого времени (скажем, 5 периодов, то есть, 50мс) считается активным (напряжение подано). Каждая такая активация (пере)запускает таймаут на, скажем, 10 периодов (100мс). Если таймаут истек, принимается пассивное состояние (напряжение снято).
Егоров
Почему 100кОм и зачем сеять впустую не менее 0.7 ватта? Разве пропустить 1мА через оптрон мало? Или даже 0.5мА?
Выборка по трем значениям скопирована с дребезжащего контакта? Оптрон так дребезжать не будет. Случайно, по мифическим "помехам" он не подрабатывает. Достаточно поймать один фронт, чтобы уверенно говорить: на ближайшие 10-20мс напряжение подано.
Если аккуратно включить на выходе оптрона небольшой фильтр, то и вовсе статический опрос входа.
Нужно исходить из того, что мы поймать 220 можем только с ошибкой в 10-100мс, такова природа переменного сигнала. 220 может быть сейчас подано, но иметь нулевое мгновенное значение.
sgs
Цитата(KnightIgor @ Aug 21 2013, 12:01) *
я бы порекомендовал оптрон с AC-входом, то есть - двумя антипараллельными светодиодами внутри, как, например, H11AA1. В качестве гасящих сопротивлений - три последовательно-соединенных
Ны выходе оптрона - транзистор с эмиттером на земле, а коллектором - на вход CPU и сопротивлением, скажем, 10K на питание CPU. При приложении АС напряжения на вход там будет сигнал в 100Hz, длинные нули, короткие единицы.


Масса программных вариантов - таймеры, счетчики, прерывания... Но для нескольких входов лучше действительно оптроны с относительно высокоомной нагрузкой (проще - PullUp) и конденсатор параллельно оптрону. Задержку "отпускания" RC схемы выбрать из соображений динамики процессов, но не меньше пары-тройки полупериодов сети.
kovigor
Цитата(batisto4ka @ Aug 21 2013, 09:17) *
Необходимо опрашивать 50 раз в секунду вход МК и если за 1 секунду было 50 импульсов, считать что на входе есть сигнал, я правильно понимаю алгоритм?

Возможно, секунды будет даже слишком много. Смотря зачем вам это нужно. Например, UPS после втыкания в него силовой вилки подключает нагрузку к сети (соответственно отключая ее от аккумуляторов) не мгновенно, а где-то через секунду, для подавления "дребезга". А вот на пропадание сети он реагирует мгновенно.
Алгоритм может быть таким. Например, настраиваете таймер на прерывание основной программы 500 раз в секунду. В каждом обработчике прерывания опрашиваете вход и складываете в два отдельных счетчика нули и единички. На 500-м прерывании сравниваете счетчики - они должны быть примерно равны (по ~250 каждый). Вообще, алгоритмов можно придумать множество ...
KnightIgor
Цитата(Егоров @ Aug 21 2013, 09:11) *
Почему 100кОм и зачем сеять впустую не менее 0.7 ватта? Разве пропустить 1мА через оптрон мало? Или даже 0.5мА?

Оптроны имеют большой разброс по чувствительности. Надо пробовать и выбирать такое сопротивление, чтобы работало всегда. Я расчитываю на 2мА. Собственно, если принять "усиление" оптрона для худшего случая в 65%, то Ваши 0.5мА превратятся на выходе в 0.3мА или 10К подтяжка при 3.3V питания, если "забить" на фронты. Можно и так.
Цитата
Выборка по трем значениям скопирована с дребезжащего контакта? Оптрон так дребезжать не будет. Случайно, по мифическим "помехам" он не подрабатывает. Достаточно поймать один фронт, чтобы уверенно говорить: на ближайшие 10-20мс напряжение подано.

В хороших условиях - да. Все зависит от требуемой надежности. Я наблюдал достоверно точно, что если силовые кабели проложены параллельно, то на соседнем могут наводиться приличные напряжения, приводящие к срабатыванию.
Егоров
Да, 0.3 или даже 0.1мА на входе МК достаточно. там же работа с микроамперами по логическим входам. Резистор подтяжки в 10кОм - вполне солидно, можно и 20-30.
Кроме того, можно рассчитывать на аплитудное значение напряжения сети с допуском. импульс укоротится, но все же будет гарантировано.
Можно привести в подтверждение ряд промышленных серийных приборов. например в осциллографе есть функция синхронизации с сетью, там два резистора суммарно 400-500кОм. И хватает для PC817А оптрона. А есть с передачей и больше.
AlexandrY
Цитата(batisto4ka @ Aug 21 2013, 08:34) *
Подскажите, пожалуйста, схему дискретных входов на 220 В (на оптопаре) и алгоритм опроса таких входов.


В микроконтроллерах семейства Kinetis от Freescale есть специальный режим работы дискретных входом с фильтрацией.
Задаете нужный временной интервал и получите сигнал только если зафиксировали импульс сетевого напряжения.
Потом настраиваете DMA от нужных дискретных входов в заданные переменные и всегда автоматически там имеете правильное состояние входов.

Без всяких программных процедур!
_Pasha
Цитата(batisto4ka @ Aug 21 2013, 08:34) *
Подскажите, пожалуйста, схему дискретных входов на 220 В (на оптопаре) и алгоритм опроса таких входов.

У нас при изменении уровня на пине настраивается антидребезговый таймер 10мс. Валидность состояния - по истечение таймера.
Кроме того, если оптрон включен таким образом, что в момент перехода через ноль выдает короткие импульсы "1", то "0" = есть сигнал на 220-входе и осталось только эти пички отфильтровывать. Но таймаут там вообще мизерный - 400мкс с головой
juvf
Цитата(batisto4ka @ Aug 21 2013, 11:34) *
Подскажите, пожалуйста, схему дискретных входов на 220 В (на оптопаре) и алгоритм опроса таких входов.

Не сосвсем понятна задача. 220 - это AC или DC? Нужно оцифровать синусоиду или достаточно определить наличие AC/DC 220?

Если нужно просто определить наличие AC/DC 220 на входе, то в 2-х словах: сделать выпрямитель и подать на оптрон, с оптрона на вход GPIO. Алгиритм - ниКакогоАлгоритма! Если на GPIO 1(или 0) - напряжение есть. И ни нужно ни каких опросов 50 раз в сек, счетчиков и т.п.

=AK=
Цитата(juvf @ Aug 28 2013, 13:04) *
Если нужно просто определить наличие AC/DC 220 на входе, то в 2-х словах: сделать выпрямитель и подать на оптрон, с оптрона на вход GPIO. Алгиритм - ниКакогоАлгоритма! Если на GPIO 1(или 0) - напряжение есть. И ни нужно ни каких опросов 50 раз в сек, счетчиков и т.п.

Угу, и хороший радиатор не забудьте поставить для охлаждения балластных резисторов.

Цитата(vladec @ Aug 21 2013, 15:30) *
берете оптрон, например, PC817, ставите последовательно на входы пару одноватных гасящих резисторов килоом по пятьдесят, для пропускания обратной полуволны шунтируете светодиод, обычным диодом, включенным в обратном направлении и сигнал с оптрона заводите на GPIO вход контроллера, включив на нем PULLUP резистор. Имеете на входе последивательность 50 Гц импульсов низкого уровня.

Мне всегда хотелось посмотреть в глаза человеку, который предлагает такие "решения", рассеять полватта мощности ни за понюх табаку.

А топикстартеру скажу, что "правильный программный алгоритм" для этой задачи реализуется схемотехнически тривиальной схемой на одном транзисторе: в одной полуволне накапливайте заряд в конденсаторе, в другой - разряжайте накопленный заряд через оптрон; так вы и мощность рассеивания уменьшите в десятки раз, и помехоустойчивость увеличите многократно. Возьмите за основу приведенную ниже схему детектора перехода сети через 0, только диодный мостик выкиньте, он вам не нужен.

kt368
Здравствуйте!
Есть готовая плата, на которой стоит ST3232, с одной стороны подключённая к материнской плате, с другой - выведена на внешний разъём. Т.е. наружу устройства выведены выход ресивери и вход трансивера. На одной из тестовых плат произошёл пробой входа тренсивера ST3232, в итоге он тянется микросхемой на землю. Потом оказалось, что нужно было устанавлитвать ST3232E, у неё встроенная ESD защита. Подскажите, как быть, можно ли просто впаивать трансил на ноги разъёма между линиями RX и GND? Так, как на рисунке ниже:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Чем лучше/хуже вот такая схема защиты:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Почему здесь применены двунаправленные transil диоды:?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

А то как по мне, первые две схемы ограничат напряжение на линии данных в диапазоне -0.8...Vtransil и -0.8...Vcc+0.8, а третья - -Vtransil...Vtransil. Итого, мне видится что третья схема хуже всех. А первая, при правильно подобранном трансиле - лучше всех.
kovigor
Цитата(kt368 @ Mar 19 2014, 09:36) *
Подскажите, как быть, можно ли просто впаивать трансил на ноги разъёма между линиями RX и GND?

Сначала нужно соединять общим две машины общим проводом, чтобы уровнять потенциалы их шасси. А уже потом можно соединить сигнальные провода. Если вы "на горячую" будете соединять две машины, у которых на корпусах разные потенциалы, то никакая защита вас не спасет. Просто потому, что RS232 не имеет гальванической развязки и не рассчитан на горячее подключение. Если нужна развязка, используйте, например, оптически развязанную токовую петлю (Current Loop) ...
kt368
Так как этот RS232 используется для подключения внешних винчестеров (отладочный RS232 порт у seagate'ов), то поменять его на что-либо другое не могу. Да и пробой случился не от винчесетра, а от наэлектризованной руки тестировщика, в офисе ковролин и статика лупит во всё подряд.
Собственно, вопрос в методах защиты от статики, в чем подводные камни этих трёх схем?
kovigor
Цитата(kt368 @ Mar 19 2014, 10:22) *
Собственно, вопрос в методах защиты от статики, в чем подводные камни этих трёх схем?

А что мешает конструктивно сделать "гнездо" или разъем для тестируемого HDD таким образом, чтобы в него невозможно было вставить накопитель, не "разрядившись" через достаточно высокоомное сопротивление ? И линолеум специальный (или покрытие) на пол постелить вместо непригодного ковролина ?
seneka
Цитата(kt368 @ Mar 19 2014, 10:36) *
то как по мне, первые две схемы ограничат напряжение на линии данных в диапазоне -0.8...Vtransil и -0.8...Vcc+0.8, а третья - -Vtransil...Vtransil. Итого, мне видится что третья схема хуже всех. А первая, при правильно подобранном трансиле - лучше всех.


Ну так и есть, ставьте трансил и можно еще резистор в линию ом 50..100, на уровни не повлияет, а ток ограничит.
kovigor
Цитата(seneka @ Mar 19 2014, 11:15) *
Ну так и есть, ставьте трансил и можно еще резистор в линию ом 50..100, на уровни не повлияет, а ток ограничит.

Схемки от домофонов можно глянуть, Метаком или Визит. Например:
http://allaboutdomofon.blogspot.com/2011/1...-mk2003-tm.html
Igor.Kh
Здравствуйте, уважаемые форумчане!

Хочу разобраться в схемотехнике дискретных входов цифровых устройств. Не могли бы вы подсказать источники информации (учебники, статьи) по
схемотехнике типовых решений применяемых для дискретных входов в настоящее время.
Denisenko
А конечная задача какая?
Igor.Kh
Цитата(Denisenko @ Apr 15 2014, 23:31) *
А конечная задача какая?


Задача учебная. Цель разобраться в схемотехнике дискретного входа и понять разницу между разными решениями. В дальнейшем полученные знания использовать в дипломном проекте.

Нашел некоторую начальную информацию здесь http://www.bookasutp.ru/Chapter6_3_7.aspx, думаю достаточно для "отправной точки" по моему вопросу.

Буду признателен любым другим советам, рекомендациям.
=AK=
Цитата(Igor.Kh @ Apr 17 2014, 03:27) *
Буду признателен любым другим советам, рекомендациям.

Сигналы дискретного ввода являются одной из разновидностей сигналов ГСП и, соответственно, описаны в стандарте (см табл.1). Вот из этого и исходите при анализе различной схемотехники.

В промышленности чаще всего используется входной сигнал 24В, но иногда встречаются и другие. При вводе дискретного сигнала надо обеспечить помехоустойчивость, исключить ложный ввод.

Дискретные сигналы чаще всего формируются обычными механическими контактами (например, концевыми выключателями). При этом, когда контакт не замкнут, то провод, соединяющий этот контакт с дискретным вводом, "болтается в воздухе" и ловит помехи как от соседних проводов, так и от сетевых кабелей. Длина такого провода составляет десятки, а то и сотни метров. И хорошо еще если сигнальные провода проложены отделно от сетевых, а то ведь бывает и в один кондуит кладут и те и другие.

Поэтому помехоустойчивость - на первом месте. Чтобы добится помехоустойчивости, специально "загрубляют" чувствительность дискретного входа, чтобы маломощная помеха не могла вызвать ложное срабатывание. По этой причине дискретный ввод обычно делают таким, чтобы при 24В в него втекал ток 10мА, а срабатывание происходило бы в середине диапазона, т.е. при напряжении примерно 12В и токе 5мА. Тогда мощность помехи, вызывающей ложное срабатывание, должна превысить 12*5 = 60мВт.

Кроме того, входной сигнал фильтруют, аналоговым фильтром и/или программно. Делается это для того, чтобы кратковременная, пусть даже и мощная, помеха не вызвала ложного срабатывания. Например, если для срабатывания дискретного ввода нyжно чтобы сигнал на входе превышал 12В 5мА в течении 10 мс, то энергия помехи, вызывающей ложное срабатывание, должна превышать 600 мкДж.

Платой за высокую помехоустойчивость дискретных вводов является большая рассеиваемая мощность. Например, если в модуле ввода есть 16 входов с сопротивлением 2.4к каждый, a на все входы подано 24В+20%, то суммарная рассеиваемая мощность составит 4.6 Вт. При этом только часть от этой мощности имеет какое-то оправдание. Если, к примеру, вместо порога срабатывания 12В 5мА (входное сопротивление 2.4к) выбрать порог 20В 3мА (входное сопротивление 6.67к), то помехоустойчивость останется прежней (60 мВт), а рассеиваемая мощность уменьшится c 4.6 Вт до 1.67 Вт.

А еще лучше было бы обеспечить такую ВАХ входных цепей, чтобы и помеха эффективно гасилась, и чтобы мощность зря не рассеивалась. Например, гасить помехy можно не резистором, а источником тока. Или даже сделать схему, у которой входное сопротивление уменьшается после срабатывания дискретного ввода.

С учетом изложенного, в тексте по вашей ссылке есть изрядное количество малограмотной ерунды.
Igor.Kh
Цитата(=AK= @ Apr 17 2014, 04:06) *
Сигналы дискретного ввода являются одной из разновидностей сигналов ГСП и, соответственно, описаны в стандарте (см табл.1). Вот из этого и исходите при анализе различной схемотехники.


Спасибо за подробное пояснение. Вы очень помогли.
=AK=
Цитата(_Pasha @ Apr 18 2014, 05:29) *


Очень неплохая схема вввода, простенько и со вкусом. Все есть: и защита от инверсии входа, и помеха гасится резистором 4.3к, и порог задается явно, при помощи зенера 4.7В, и защита от перенапряжений, и фильтрок на входе имеется. Я бы, правда, емкость поставил побольше раз в сто.
=AK=
Цитата(Igor.Kh @ Apr 18 2014, 03:06) *
Спасибо за подробное пояснение. Вы очень помогли.

Я второпях дал ссылку не на тот ГОСТ, который нужен. Дискретные сигналы - это ГОСТ 26.013-81

Достойная задача - сделать универсальный ввод, который был бы пригоден для дискретных сигналов нескольких наиболее часто встречающихся диапазонов, а именно - 12В, 24В и 48В. ГОСТ устанавливает, что уровень "0" должен быть равен 5% или 10%. Для универсальности выбираем худший вариант, 10% от 48В, то есть, напряжения ниже 4.8В должны восприниматься как "0". А для "1" ГОСТ предлагает отклонения 10%, 20% или 30%. Худший случай - 12В -30%, то есть, 8.4В, все напряжения выше этого уровня должны восприниматься как "1".
_Pasha
Цитата(=AK= @ Apr 18 2014, 01:43) *
Я бы, правда, емкость поставил побольше раз в сто.

Я почти так и делаю, 100нФ.
Однако, 10кгц нормальные ПЛК таки отрабатывают ведь... sm.gif
=AK=
Цитата(_Pasha @ Apr 18 2014, 05:29) *


Эта схема ввода годится для диапазонов 12В и 24В. А на диапазоне 48В у нее рассеиваемая мощность на входном помехогасящем резисторе 4.3к возрастает до полуватта, что, на мой взгляд, плоховато. Если этот резистор заменить простейшим источником тока, как показано на схеме, то рассеиваемая мощность на диапазоне 48В снизится до менее чем 100 мВт.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Результаты симулятора показаны внизу. Источник входного напряжения (зеленая линия) линейно растет от 0 до 50В за 100мс. Синяя линия - ток в коллекторе Q1, видно, что он устаканивается примерно при 5 В входного и далее меняется довольно мало, не превышая 2мА при 50В. Красная линия - напряжение на входе триггера Шмидта.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
EvilWrecker
У меня вопрос к _Pasha и =AK=

Цитата
www.beck-ipc.com/files/applicationnotes/an_sc1x3-io.pdf


Есть ли еще подобная информация? У меня интерес также академический- но не не диплом разумеется, а попытка узнать новое. По ссылке конечно нового я не нашел - разве что схеме сильно не хватает защит и более высоких емкостей около триггера - однако все равно интересно.


Цитата
Результаты симулятора показаны внизу.


В чем симулируете? Не смог по скриншоту опознать программу. Графики прекрасны- нигде не видел ничего подобного yeah.gif


Цитата
Эта схема ввода годится для диапазонов 12В и 24В.


Откуда информацию черпаете?
=AK=
Цитата(EvilWrecker @ Apr 18 2014, 21:05) *
В чем симулируете? Не смог по скриншоту опознать программу. Графики прекрасны- нигде не видел ничего подобного

Simetrix, бесплатная демо версия

Цитата(EvilWrecker @ Apr 18 2014, 21:05) *
Откуда информацию черпаете?

Я дискретным вводом начал заниматься в 1983 году. Информацию черпал отовсюду, сейчас уж и не вспомню все источники.
_Pasha
Цитата(=AK= @ Apr 18 2014, 14:07) *
Если этот резистор заменить простейшим источником тока, как показано на схеме

Логично. У меня как-то всё всегда 11..35 вольт.

Цитата(EvilWrecker @ Apr 18 2014, 14:35) *
Есть ли еще подобная информация?

Откуда информацию черпаете?

Есть например sclt3-8bt8, есть просто делители и АЦП, но к ним нужен источник входного тока, чтобы соотв. стандартам.

Стандарты IEC61131-2 и соотв гост не помню номер
gte
Цитата(=AK= @ Apr 17 2014, 04:06) *
Если, к примеру, вместо порога срабатывания 12В 5мА (входное сопротивление 2.4к) выбрать порог 20В 3мА (входное сопротивление 6.67к), то помехоустойчивость останется прежней (60 мВт), а рассеиваемая мощность уменьшится c 4.6 Вт до 1.67 Вт.

А как поведет себя такой вход 20В 3мА при возникновении помехи во включенном состоянии?


=AK=
Цитата(gte @ Apr 18 2014, 22:58) *
А как поведет себя такой вход 20В 3мА при возникновении помехи во включенном состоянии?

Эта помеха будет погашена низким выходным сопротивлением источника питания. В этом состоянии речь идет не о килоомах, а о единицах или долях ома. Соответственно, помехоустойчивость входа при этом на несколько порядков величины лучше, чем в выключенном состоянии.
EvilWrecker
Цитата
Simetrix, бесплатная демо версия


Спасибо, интересный софт весьма


Цитата
Стандарты IEC61131-2 и соотв гост не помню номер


Спасибо- гостами не интересуюсь, а стандарты IEC/IEEE то что надо. За микросхему также благодарен - сам использую аналогичные решения от тексаса и максима, но все остальные интегральные решения интерены.
gte
Цитата(=AK= @ Apr 18 2014, 17:53) *
Эта помеха будет погашена низким выходным сопротивлением источника питания. В этом состоянии речь идет не о килоомах, а о единицах или долях ома. Соответственно, помехоустойчивость входа при этом на несколько порядков величины лучше, чем в выключенном состоянии.

Цепь:
С плюса источника питания на вывод дискретного входа.
С второго вывода дискретного входа по проводам метров 100-200 на сухой контакт (или ключ).
С сухого контакта опять 100-200 метров до минуса источника питания.

Раскажите, как источник будет гасить наводку, возникшую на 100-200 метровых соединительных проводах?
И не забудьте, что основной режим срабатывания таких контактов - размыкание.
=AK=
Цитата(gte @ Apr 19 2014, 00:25) *
Раскажите, как источник будет гасить наводку, возникшую на 100-200 метровых соединительных проводах?

Не знаю, как вам еще объяснить. Вроде бы все уже разжевал на ветке, неужто по второму разу повторять надо? Хорошо, еще раз:
- при разомкнутом состоянии контакта помеха, наведенная на провода, в основном гасится на входном сопротивлении схемы дискретного ввода, которое составляет единицы килоом
- при замкнутом состоянии контакта помеха, наведенная на провода, в основном гасится на выходном сопротивлении источника, от которого запитан контакт; это сопротивление составляет единицы ом, даже с добавлением сопротивления проводов

Посчитайте энергию помехи, которая вызывает ложное срабатывание. Раздельно считайте для замкнутого и для разомкнутого состояния контактов. Пример расчета я дал. Когда посчитаете - сравните одно с другим, после этого вопросы отпадут.
gte
Цитата(=AK= @ Apr 19 2014, 03:42) *
Не знаю, как вам еще объяснить.

Очень просто, напишите пути прохождения помехи для двух случаев.
Типовое подключение сухого контакта к двоичному входу на приложенном рисунке.
Кабель подключения, обычно, не имеет ни экрана, ни витой пары.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

=AK=
Цитата(gte @ Apr 19 2014, 16:15) *
Типовое подключение сухого контакта к двоичному входу на приложенном рисунке.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

У, как все запущенно. Особенно судя по приложенной абсолютно безграмотной радиолюбительской схеме дискретного ввода, выдаваемой за "типовую".

Цитата(gte @ Apr 19 2014, 16:15) *
напишите пути прохождения помехи для двух случаев.

Пути прохождения помехи можно будет описать, если вы уточните, заземлен ли минусовой вывод источника питания (или любая иная точка в вашей схеме) или же все полностью изолировано от земли.

После этого я вам нарисую эквивалентную схему для прохождения помехи в каждом случае, и для замкнутого контакта, и для разомкнутого. Раз уж вы сами не в состоянии этого сделать.
gte
Цитата(=AK= @ Apr 19 2014, 11:18) *
Пути прохождения помехи можно будет описать, если вы уточните, заземлен ли минусовой вывод источника питания (или любая иная точка в вашей схеме) или же все полностью изолировано от земли.

Покажите пути для того варианта, в котором помеха на замкнутом входе блокируется через ИП, а на разомкнутом не блокируется.
Потом я Вам раскажу заземляют ли такие схемы подключения или нет и почему.
_Pasha
Цитата(=AK= @ Apr 19 2014, 10:18) *
У, как все запущенно. Особенно судя по приложенной абсолютно безграмотной радиолюбительской схеме дискретного ввода, выдаваемой за "типовую".

Ну, у меня тоже есть такой вариант, туда добавил источник тока 20мА и была развязка групповая, 4/1. Общий мог быть или плюс или минус(т.е. стоял еще и мост)
=AK=
Цитата(_Pasha @ Apr 20 2014, 02:15) *
Ну, у меня тоже есть такой вариант, туда добавил источник тока 20мА и была развязка групповая, 4/1. Общий мог быть или плюс или минус(т.е. стоял еще и мост)

В этой схеме отсутствует помехогасящий резистор на входе, наведенная помеха проходит через светодиод оптрона. Обходной путь мимо светодиода, через конденсатор, существует только для коротких помех. Для задания порога срабатывания использован зенер, т.е. порог срабатывания по напряжению задан явно. А вот порог срабатывания по току (или по мощности входного сигнала) не задан ничем. Причем, ясно видно, что автор даже не догадывается, что кроме порога по напряжению надо задавать порог по току: нет даже намека на нагрузочный резистор в цепи фототранзистора. Уж не говоря о его номинале, который, наряду с характеристиками оптрона, прямо вовлечен в обеспечение требуемых характеристик ввода в тех случаях, когда отсутствут явно заданный помехогасящий резистор на входе.

Я даже догадываюсь, "откуда ноги растут": открыл ламер даташит на оптрон, увидел, что его типовые характеристики определены при токе 10 мА, и в мозгу у него пропечаталось "оптрон сработает при токе через светодиод 10 мА". А то, что транзисторный оптрон - это аналоговый прибор, имеющий довольно линейную передаточную характеристику в широком диапазоне токов, ему в голову до поры до времени не приходит. Влепит такой ламер в качестве нагрузки фототранзистора 100 кОм, а потом будет удивляться, почему его дискретный ввод изредка проглючивает даже при невысоком уровне помех.

Вдобавок ко всему, для наносекунтных помех эта схема полупрозрачна. Для защиты от них входной резистор должен быть разделен на два, один в цепи анода светодиода, второй - в цепи катода. Ну и, напоследок, автору еще предстоит убедиться на собственном опыте, какие интересные глюки возникают в оптронных схемах, где светодиод "висит в воздухе", не зашунтированный ни резистором, ни конденсатором. Даже коротких проводников на ПП хватает, чтобы "словить из воздуха" достаточно помех для "подсветки" фототранзистора.
gte
Цитата(=AK= @ Apr 20 2014, 02:48) *
Я даже догадываюсь, "откуда ноги растут": открыл ламер даташит на оптрон,

Разговор с Вами, который я проиллюстрировал схемой, был о схеме подключения входа и прохождении помех на при открытом и закрытом входе, а не о схеме самого входа. Он показан схематично, отсутствует еще 7 элементов. В любом случае схема не идеальна, но работает без сбоев во многих экземплярах устройств в условиях металлургических цехов при длине проводов до 180 метров.

Не надо не способность обосновать собственные слова прикрывать хамством для увода разговора в сторону.
Вы не смогли показать как помеха на закрытом входе гасится ИП.
=AK=
Цитата(gte @ Apr 20 2014, 14:39) *
я проиллюстрировал схемой, был о схеме подключения входа и прохождении помех на при открытом и закрытом входе, а не о схеме самого входа.
...
Вы не смогли показать как помеха на закрытом входе гасится ИП.

Конечно, не смог. По двум причинам:

- Несмотря на заданный вопрос, вы в хамской форме отказались уточнить, является ли этот вход изолированным. Вам для справки: в реальной жизни, которая гораздо сложнее и многообразнее того, что имеется в наличии в цехах НЛМК, встречаются самые разные варианты: (1) полностью изолированный канал ввода с индивидуальной гальванической развязкой (2) изолированная группа, состоящая из нескольких каналов ввода, с общим проводом для группы и, для "сухого контакта", с общим источником питания "сухого контакта" (3) изолированная группа ввода, при этом для запитки всех (или части) контактов установки используется заземленный/незаземленный источник питания 24В, или входящий в состав ПЛК, или отдельный (4) неизолированные входы, для запитки контактов используется бортовая сеть, - и т.д, и т.п. Рассмотрение всех вариантов отнимет слишком много времени, так что, не ждите, что я вам на каждый вопрос в ответ буду монографии выкатывать. Впрочем, судя по вашим комментариям, можно догадаться, что вы предпочитаете использовать или полностью изолированные каналы, или полностью изолированные небольшие группы каналов. Почему вы предпочитаете использовать именно их, несмотря на существенно более высокую стоимость как проводки, так и самих каналов, в общем-то тоже понятно: сами каналы ввода (типа представленного вами на схеме) у вас обладают низкой помехоустойчивостью, поэтому свое неумение и незнание вы компенсируете "за казенный счет" - излишней стоимостью проводки и стоимостью ненужных изолированных источников питания "сухой контакт". При этом вы получаете частичное подавление помех за счет свойства натурального подавления синфазных помех, которым обладают изолированные каналы (порядка 20...40дБ без использования витых пар). Весьма вероятно, что аналогичного выигрыша в помехоустойчивости вы могли бы достичь без использования дорогих изолированных каналов, просто за счет грамотной схемотехники каналов ввода и ценой одного грошового помехогасящего резистора.

- Сам по себе вопрос о "прохождении помех" не имеет большого смысла. В данном контексте осмысленными являются два вопроса: (1) о ложном срабатывании ввода (2) об устойчивости к сбоям вследствие наносекундных помех. Для рассмотрения (1) путь прохождения помехи не представляет никакого интереса, вместо этого должна рассматриваться эквивалентная схема ввода, с указанием ожидаемых источников помех и их характеристик. Для рассмотрения (2) путь прохождения помехи важен, однако он рассматривается в несколько иных терминах, как, например, сделано в статье http://caxapa.ru/lib/emc_immunity.html, и к дискретному вводу как таковому имеет довольно отдаленное отношение.
gte
Цитата(=AK= @ Apr 20 2014, 15:42) *
Конечног, не смог. как, например, сделано в статье

Да читал я Ваши переводы.
Тем не менее, утверждение о том, что помехоустойчивость входа в состоянии включено выше если и верно, то только в каком то частном случае. Показанный на схеме вход имеет оптопару, а значит оптоизолированный.
Как он привязывается к PE зависит от использования.
Разбирать все варианты не надо. Достаточно было расказать об одном случае, когда источник питания шунтирует помеху на входе с проходящим через него током.
Или еще какие реальные доводы Вашего утверждения, что вход на номинальное напряжение 24В с порогом переключения 20В/3 мА более помехоустойчив чем вход с порогом переключения 12В/5мА и в состоянии включено и в состоянии выключено.
Не подходит приведенная мной схема включения, приведите свою. Не захотите приводить доводы, на этом закончим.


=AK=
Цитата(gte @ Apr 21 2014, 15:23) *
утверждение о том, что помехоустойчивость входа в состоянии включено выше если и верно, то только в каком то частном случае.

Оно верно всегда. Это следует из обобщенной эквивалентной схемы дискретного ввода, которая представлена ниже:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Источником полезного сигнала является выключатель Sw1, запитанный от источника питания V, имеющего выходное сопротивление R2. Без потери общности можно принять, что сигнал воспринимается компаратором (или триггером Шмитта) C, имеющим пороги срабатывания V+ и V-, а также время срабатывания t. Входное сопротивление схемы дискретного ввода R1 довольно часто бывает нелинейным, как, например, в вашей схеме, однако особой роли это не играет.

Источник помехи Х с выходным сопротивлением Rx связан со входом последством некой передаточной функции. Характер связи - в подавляющем большинстве случаев преимущественно емкостной, поэтому для простоты представлен емкостью связи Cx. В случае изолированного дискретного входа после источника помехи X надо добавить аттенюатор величиной, равной коэфф.подавления синфазной помехи.

Зная эквивалентную схему, можно промоделировать ее на симуляторе, подставив ожидаемые на практике величины.

Вот, к примеру, вариант довольно хорошо защищенного дискретного входа (помехогасящий резистор R1=2.2к), на который воздействует помеха V1 от соседнего канала. Полагаем, что провода соседних каналов лежат в одном кондуите, поэтому емкость связи велика (Cx=1нФ), зато амплитуда источника помехи мала, всего 24В. В составе канала имеется фильтр CF, RF. Когда ключ Sw1 разомкнут, схема будет такой:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

При указанных на схеме номиналах амплитуда помехи на выходе фильтра составляет примерно 0.4 В.

После того, как входной выключатель Sw1 в этом канале будет замкнут, в эквивалентной схеме появится выходное сопротивление источника R2, шунтирующее входное сопротивление R1. Сопротивление R2=100R взято нарочито большим.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

При указанных на схеме номиналах амплитуда помехи на выходе фильтра уменьшилась до 23 мВ, почти в 20 раз.

Для вашей схемы разница будет намного больше, поскольку помехогасящего резистора у вас вообще нет.


Цитата(gte @ Apr 21 2014, 15:23) *
Показанный на схеме вход имеет оптопару, а значит оптоизолированный.

Полная изоляция канала, повторяю, в эквивалентной схеме учитывается при помощи аттенюатора на выходе источника помехи. Вот и все ее достоинство. Зато проводов надо тянуть больше и плодить источники питания.

Цитата(gte @ Apr 21 2014, 15:23) *
Или еще какие реальные доводы Вашего утверждения, что вход на номинальное напряжение 24В с порогом переключения 20В/3 мА более помехоустойчив чем вход с порогом переключения 12В/5мА и в состоянии включено и в состоянии выключено.

Мдя, вы не способны даже усвоить прочитанное и выдвигаете какие-то уж совершенно идиотские претензии. Повторяю: вход с порогом 20В/3mA имеет ровно такую же помехоустойчивость, как и вход с порогом 12В/5мА, поскольку для них обоих мощность помехи, вызывающей ложное срабатывание, составляет 60 мВт. Вы умножать умеете? 20*3 = 12*5 = 60мВт. Оценка помехоустойчивости, естественно, проводится для худшего случая, т.е. когда ключ выключен, поскольку при включенном ключе она лучше в разы или в десятки раз.

А достоинством входа 20В/3mA является то, что при равной помехоустойчивости он рассеивает в несколько раз меньше мощности.
=AK=
Цитата(gte @ Apr 21 2014, 15:23) *
Да читал я Ваши переводы.

То есть, вы хотите сказать, что статья является переводом, а вы где-то видели оригинал этой статьи на другом языке? Будьте любезны, приведите источник. Чтобы у меня не было причин называть вас лжецом.
gte
Цитата(=AK= @ Apr 21 2014, 12:09) *
Мдя, вы не способны даже усвоить прочитанное и выдвигаете какие-то уж совершенно идиотские претензии. Повторяю: вход с порогом 20В/3mA имеет ровно такую же помехоустойчивость, как и вход с порогом 12В/5мА, поскольку для них обоих мощность помехи, вызывающей ложное срабатывание, составляет 60 мВт. Вы умножать умеете? 20*3 = 12*5 = 60мВт. Оценка помехоустойчивости, естественно, проводится для худшего случая, т.е. когда ключ выключен, поскольку при включенном ключе она лучше в разы или в десятки раз.

Да Вы не зацикливайтесь, а подумайте. То что Вы пишите касается прехода из состояния входа без тока в состояние с проходящим током. Однако, если не принято специальных мер по нелинейности входного тока от входного напряжения, во включенном состоянии через ключ и соединительные провода будет проходить ток 3,6 мА при напряжении 24В.
При воздействии помехи для того что бы вход переключился опять в ноль необходима помеха с энергетикой 24В*3,6 мА минус 20В*3мА что составит 26,4мВт.
Ну и ток 3,6 мА мал для такой цепи.
У того же Сименса входа DCимеют номинал 7 мА при том, что это уже накладывает ограничения на использование, например, большинства блок контактов автоматических выключателей.

Цитата(=AK= @ Apr 21 2014, 14:33) *
То есть, вы хотите сказать, что статья является переводом, а вы где-то видели оригинал этой статьи на другом языке? Будьте любезны, приведите источник. Чтобы у меня не было причин называть вас лжецом.

А я написал что одной статьи?
Как Вы меня назовете не имеет значения.
=AK=
Цитата(gte @ Apr 21 2014, 23:34) *
При воздействии помехи для того что бы вход переключился опять в ноль необходима помеха с энергетикой 24В*3,6 мА минус 20В*3мА что составит 26,4мВт.

В честь чего для замкнутого состояния контакта вы взяли эти цифры?

Имеем дискретный вход с помехогасящим сопротивлением 6.67 кОм, срабатываюший при 20 В. В момент срабатывания из "0" в "1" через помехогасящий резистор течет ток 3 мА, для ложного срабатывания помеха должна развить мощность 60 мВт. Положим даже, что вход не имеет гистерезиса, или же гистерезис пренебрежимо мал, так что из "1" в "0" тоже сработает при 20 В. После замыкания контакта на вход поступает напряжение от источника 24В, имеющего выходное сопротивление, скажем, 100 Ом (если провода очень длинные и и очень тонкие). Напряжение на входе, соответственно, будет равно 24*6.67/(6.67 + 0.1) = 23.6 В. Чтобы вызвать ложное срабатывание из "1" в "0" помеxа должна развить 23.6 - 20 = 3.6В на сопротивлении 6.67*0.1/(6.67 + 0.1) = 98.5 Ом. Для этого ток помехи должен составить 3.6/0.0985 = 36.5 мА, а мощность помехи, приведенной ко входу, должна превысить 130 мВт.

Цитата(gte @ Apr 21 2014, 23:34) *
А я написал что одной статьи?

В этой ветке упоминалась одна единственная статья. Cлив засчитан.
gte
Цитата(=AK= @ Apr 22 2014, 03:18) *
После замыкания контакта на вход поступает напряжение от источника 24В, имеющего выходное сопротивление, скажем, 100 Ом (если провода очень длинные и и очень тонкие).

Вы упорно рассматриваете только вариант подключения, когда источник питания одним полюсом сидит на земле относительно которой и рассматриваете происхождение помехи.
А как поведет такой вход, если ИП изолирован от земли и наводится помеха в соединительных проводах?
Необходимо учесть, что при использовании двоичного входа в промышленном оборудовании критическим событием, как правило, должно быть размыкание входа, а не замыкание.

=AK=
Цитата(gte @ Apr 22 2014, 15:09) *
А как поведет такой вход, если ИП изолирован от земли и наводится помеха в соединительных проводах?

В третий раз повторяю: изолированный вход ведет себя точно так же, как неизолированный. Вся разница только в том, что к изолированному входу внешняя помеха прикладывается ослабленной на 20-40 дБ. В остальном разницы нет никакой.

Цитата(gte @ Apr 22 2014, 15:09) *
Необходимо учесть, что при использовании двоичного входа в промышленном оборудовании критическим событием, как правило, должно быть размыкание входа, а не замыкание.

Не играет рояли.
gte
Цитата(=AK= @ Apr 22 2014, 10:15) *
В третий раз повторяю: изолированный вход ведет себя точно так же, как неизолированный. Вся разница только в том, что к изолированному входу внешняя помеха прикладывается ослабленной на 20-40 дБ. В остальном разницы нет никакой.

Конечно нет разницы, если помеха проходит по тем же путям. Если же она прикладывается к соединительным проводам то ИП включен последовательно и не может ничего шунтировать.


Цитата
Цитата
Необходимо учесть, что при использовании двоичного входа в промышленном оборудовании критическим событием, как >правило, должно быть размыкание входа, а не замыкание.

Не играет рояли.


Не играет рояли какая энергетика входа на включение, а вот какая на выключение очень даже играет.

Для справки ниже параметры двоичных входов на 24В разных фирм. Вероятно, Ваши новаторские мысли до них еще не дошли, хотя они и пакуют в компактный модуль до 32 входов.

модуль Сименс S7-300, SM 321, DI 32 входа, DC 24 V, модуль размером 40 x 125 x 120 мм.
Входное напряжение
- номинальное значение -24 В пост. тока
- для сигнала «1» - от 13 до 30 В
- для сигнала «0» - от – 30 до + 5 В
Входной ток при сигнале «1» - тип. 7 мА

Модуля DI BMX DDI 1602 Modicon производства Шнейдер Электрик
Пороговые входные значения
в сост.1 напряжение ≥ 11 В, ток > 2 мА (для U ≥ 11 В)
в сост.0 напряжение 5 В, ток < 1,5 мА

XIOC-8DI Moeller, 24 В DC
Voltage level ON - 15V
Voltage level OFF - 5V
=AK=
Цитата(gte @ Apr 22 2014, 18:13) *
Конечно нет разницы, если помеха проходит по тем же путям. Если же она прикладывается к соединительным проводам то ИП включен последовательно и не может ничего шунтировать.

Ну-ка нарисуйте, как это у вас ИП оказался "включен последовательно" непонятно с чем.

Цитата(gte @ Apr 22 2014, 18:13) *
Не играет рояли какая энергетика входа на включение, а вот какая на выключение очень даже играет.

Приведите обоснование, желательно с примерами и цифрами. Простое повторение этого голословного утверждения не дает ему ни малейшего обоснования.

Цитата(gte @ Apr 22 2014, 18:13) *
Для справки ниже параметры двоичных входов на 24В разных фирм. Вероятно, Ваши новаторские мысли до них еще не дошли, хоть они и пакуют в компактный модуль до 32 входов.

модуль Сименс S7-300, SM 321, DI 32 входа, DC 24 V, модуль размером 40 x 125 x 120 мм.И
Входное напряжение
- номинальное значение -24 В пост. тока
- для сигнала «1» - от 13 до 30 В
- для сигнала «0» - от – 30 до + 5 В
Входной ток при сигнале «1» - тип. 7 мА

Модуля DI BMX DDI 1602 Modicon производства Шнейдер Электрик
Пороговые входные значения
в сост.1 напряжение ≥ 11 В, ток > 2 мА (для U ≥ 11 В)
в сост.0 напряжение 5 В, ток < 1,5 мА

XIOC-8DI Moeller, 24 В DC
Voltage level ON - 15V
Voltage level OFF - 5V

И что это доказывает, окромя того, что "кто в лес, кто по дрова"?

Консервативный Сименс имеет входное сопротивление 3.4 кОм, помехоустойчивость примерно 50 мВт, а рассеивает порядка 170 мВт на канал. При плохом раскладе модуль на 32 канала должен рассеять порядка 6 Вт, что технически реализуемо, однако срок жизни контроллера сокращает. Поскольку, как известно сведущим людям, увеличение температуры на каждые 6 градусов снижает продолжительность жизни электронных изделий в два раза. Вполне возможно что это является одной из причин, по которой репутация сименсовских ПЛК не самая высокая, традиционно они ходят в "крепких середнячках", не выше.

Модикон имеет помехоустойчивость 22 мВт, и, очевидно, рассивает существенно меньше мощности. При этом можно заметить, что Модикон ничего не говорит о том, какой ток идет через вход, когда подано 24 В. Вполне может быть, что Модикон, будучи основоположниками и изобретателями ПЛК, понимают в дискретных вводах несколько больше, чем Сименс, а потому поставили вместо помехогасящих резисторов источники тока, как я рисовал выше. Тогда можно ожидать, что 32-канальный модуль у них будет рассеивать в худшем случае не 6 ватт, а всего лишь ватта 2, и, как следствие, будет служить долго и безотказно.

Ну а у Moeller-а вообще что-то вроде отписки вместо технических характеристик.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.