4. Ввод дискретных сигналов

В системах ПА широко распространены бинарные (двоичные) сигналы, поступающие от концевых выключателей, датчиков охранной или пожарной сигнализации, датчиков заполнения емкостей, сбегания ленты на конвейере, приближения и т.п. Такие сигналы, имеющие 2 уровня (состояния) не совсем правильно называют дискретными, но этот термин прочно вошел в практику.

Модули ввода дискретных сигналов в ПА имеют несколько различных типов входов:

• вход типа «сухой контакт»;

• дискретный вход для логических сигналов в форме напряжения;

• вход дискретных сигналов 110...220 В.

«Сухим» контактом в системах автоматизации называют источник информации, не имеющий встроенного источника энергии, например контакты реле или дискретные выходы типа «отрытый коллектор». Для определения состояния такого контакта необходим внешний источник тока или напряжения.

Типичная структура средства ввода дискретных сигналов на примере модуля NL-16DI [НИЛ АП]. представлена на рис.3.6.

М

ВИП - вторичный источник питания

Рис. 3.6. Структурная схема модуля ввода дискретных сигналов NL-16DI [НИЛ АП].

икроконтроллер модуля выполняет периодическое или по запросу СПУ сканирование входов и устранение эффекта «дребезга» «сухих» контактов. Команды опроса входов, установления адреса, скорости обмена, формата данных и др. посылаются в модуль через последовательный интерфейс, обычно RS-485.

Конденсатор используется во входных каскадах модулей (рис.3.7,8) для фильтрации высокочастотных помех. Значение граничной частот выбирается в результате компромисса между быстродействием модуля и возможностью ложного срабатывания при воздействии высокочастотных помех. Типовое значение граничной частоты и скорости опроса входов составляет1 кГц.

Для увеличения помехоустойчивости используют также триггеры Шмидта на выходе сигналов оптронов.

Рис.3.7. Структурная схема входных каскадов каналов дискретного ввода	Рис.3.8. Структурная схема входных каскадов для источников сигнала типа «сухой контакт»

Уровень логической единицы дискретных сигналов составляет обычно от 3 до 30В, уровень логического нуля - от 0 до 2 В. Для ввода сигналов от источников типа «сухой контакт» используют источник напряжения Е_ск, как показано на рис.3.8. Аналогично подключают дискретные выходы типа «открытый коллектор». Источник может быть как встроенным в модуль дискретного ввода (как, например, в модуле NL-16DI [НИЛ АП]), так и внешним.

Ввод высокого постоянного напряжения выполняется по схеме рис.3.7, однако для снижения мощности, рассеиваемой на токозадающем резисторе, используют оптроны с малым управляющим током и резистор с большим сопротивлением и большим пробивным напряжением.

Ввод дискретных сигналов 220 В. Ввод сигналов высокого переменного напряжения осуществляется аналогично рассмотренному выше (рис.3.9), однако вместо токозадающего резистора для включения оптрона используют конденсатор, чтобы снизить активную рассеиваемую мощность. Резистор 750 кОм на рис.3.9 служит для разряда конденсатора при отключенных входах, что является стандартным требованием электробезопасности. Резистор 1 кОм ограничивае

Рис.3.9. Структурная схема входных каскадов для ввода дискретных сигналов 220 В

т бросок тока во момент коммутации входа. Назначение других элементов аналогично рис.3.7,8.

Каскады для ввода высокого напряжения могут быть с общим проводом или независимые.

Для отображения состояния дискретных входов (включено/выключено) используют светодиоды, которые включают либо до оптрона, либо после него.