Типы модулей усо
Код модуля (тип УСО) |
Обозначение модуля |
Число входов-выходов |
0 |
– |
Модуль отсутствует |
1 |
МАС |
8 аналоговых входов и 2 аналоговых выхода (8AI/2AO) |
2 |
МДА |
8 аналоговых входов и 4 дискретных выхода (8AI/4DO) |
3 |
МСД 0/16 |
16 дискретных выходов (16DO) |
4 |
МСД 4/12 |
4 дискретных входа и 12 дискретных выходов (4DI/12DO) |
5 |
МСД 8/8 |
8 дискретных входов и 8 дискретных выходов (8DI/8DO) |
6 |
МСД 12/4 |
12 дискретных входов и 4 дискретных выхода (12DI/4DO) |
7 |
МСД 16/0 |
16 дискретных входов (16DI) |
1. Входные аналоговые сигналы
Перечислим унифицированные сигналы тока и напряжения, которые поступают на КБС-3:
– 0-5 мA, нормирующее сопротивление в КБС-3 устанавливается равным 400 Ом (Rвх = 400 Ом);
– 0-20 мA, Rвх = 100 Ом;
– 4-20 мA, Rвх = 100 Ом;
– 0-10 В, Rвх = 27 кОм.
Такие сопротивления в КБС-3 устанавливаются перемычками, расположенными на задней стенке КБС. Таким образом, независимо от диапазона токового сигнала, на вход АЦП модуля МАС всегда приходит напряжение от нуля до двух вольт.
Сигналы термопар типа ХА, ХК, ПП, ПР, ВР по ГОСТ 3044-7884.
Сигналы термосопротивлений типа ТСП, ТСМ по ГОСТ 6651-7884.
Разрешающая способность АЦП – 0,025 % (12 разрядов).
Максимальная погрешность АЦП после калибровки – 0,3 %27.
Погрешность АЦП при изменении температуры окружающей среды на 10 °С составляет: максимальное значение – 0,4 %; среднее значение – 0,2 %.
Максимальная
погрешность АЦП при изменении напряжения
питания на
составляет 0,1 %.
2. Аналоговые выходные унифицированные сигналы
0-5 мA (на нагрузку Rн = 2 k Ом).
0-20 мA (на нагрузку Rн = 0,5 k Ом).
4-20 мA (на нагрузку Rн = 0,5 k Ом).
Разрешающая способность ЦАП – 0,05 % (11 разрядов).
Максимальная погрешность ЦАП после калибровки – 0,5 %.
Максимальная погрешность ЦАП при изменении температуры окружающей среды на 10 °С – 0,2 %.
Максимальная погрешность ЦАП при изменении напряжения питания на составляет 0,1 %.
Гальваническая развязка – выходы связаны попарно, каждая пара изолирована от соседней пары и остальных цепей.
3. Входные дискретные сигналы
Сигнал логического «0» – 0-7 В.
Сигнал логической «1» – 18-30 В.
Входной ток – 7 мA (для КР-300, для Р-130 — 9 mA).
Гальваническая развязка – входы связаны в группы по 16 входов, каждая группа изолирована от остальных цепей.
4. Дискретные выходные сигналы
Транзисторный выход:
максимальное напряжение коммутации – 40 В;
максимальный ток нагрузки каждого выхода – 0,3 А;
максимальный суммарный ток нагрузки всех включенных выходов составляет 2 А; вид нагрузки – активная, индуктивная;
защита от короткого замыкания в цепи нагрузки – имеется.
Гальваническая развязка – выходы связаны в группы по 16, каждая группа изолирована от остальных цепей.
Схема подключения сигналов к модулю МАС
На рис. 61 представлена схема подключения датчиков и исполнительных механизмов (ИМ) к модулю МАС. Д1-Д8 – датчики. П1-П8 – преобразователи. Rн – сопротивление нагрузки.
Рис. 61. Схема подключения аналоговых сигналов к модулю МАС
Схема подключения сигналов к модулю МСД
На рис. 62 показана схема подключения дискретных сигналов. В лаборатории входные дискретные сигналы формируются нажатием кнопок или изменением положения тумблеров. Выходные сигналы, в большинстве случаев, выдаются на светодиоды.
Рис. 62. Схема подключения дискретных сигналов к модулю МСД
К1-К8 – тумблера или кнопки; КБС-2 – клеммно-блочный соединитель; МСД – модуль дискретных сигналов; Rн – сопротивление нагрузки (нагрузкой может быть светодиод); ДЦП – дискретно-цифровой преобразователь; ЦДП – цифро-дискретный преобразователь.
Более подробная информация по модулям УСО контроллера Р-130 приводится в технической документации на Р-130, в кросс-средстве Релитор Р-130, и других источниках [13, 25, 26, 27, 33, 91].
Оценка разрядности АЦП
Примем предположение о равномерном законе распределения погрешности АЦП [137, с.247-249.]. Рассмотрим случайную составляющую погрешности АЦП. Напомним из теории вероятностей, что такое равномерное распределение. Непрерывная случайная величина имеет равномерное распределение на интервале [a, b], если на этом интервале плотность распределения случайной величины постоянна, а вне него равна нулю.
где С – постоянная величина (С = сonst). Равномерное распределение иногда называют законом равномерной плотности.
В таблице 23 приведены основные характеристики модуля аналоговых сигналов (МАС) контроллера Р-130. На модуле МАС реализованы два преобразователя: АЦП и ЦАП.
Таблица 23