Цифровые вводы и выходы. S.1 Область применения. S.2 Термины и определения. S.3 Функциональные требования. S.3.1 Номинальные значения и рабочие диапазоны

Цифровые вводы и выходы

Примечание - В настоящем приложении приведены выдержки из второго издания IEC 61131-2, французской версии которого не существует. Поэтому признана нецелесообразной публикация французского текста данного приложения в отсутствие текста, подготовленного подкомитетом, курирующим IEC 61131-2 (кроме раздела S. 1).

 

S. 1 Область применения

Настоящее приложение распространяется на цифровые входы и/или цифровые выходы, содержащиеся в аппаратуре распределения и управления, и совместимо с программируемыми логическими контроллерами (ПЛК). Оно основано на соответствующих положениях IEC 61131-2.

 

S. 2 Термины и определения

В настоящем приложении применяют следующие термины и определения.

 

S. 2. 1 цифровой вход типа 1 (digital input, type 1): Устройство, воспринимающее сигналы от контактных коммутационных устройств, таких как реле, кнопки, выключатели и т. д. и превращающее первичный двухуровневый сигнал в одноразрядное двоичное число

Примечание - Цифровые входы типа один могут не подходить для применения с полупроводниковыми устройствами, такими как датчики, выключатели приближения и т. д.

 

S. 2. 2 цифровой вход типа 2 (digital input, type 2): Устройство, воспринимающее сигналы от полупроводниковых коммутационных устройств, таких как двухпроводные выключатели приближения, и превращающее первичный двухуровневый сигнал в одноразрядное двоичное число

Примечания

 

1 Двухпроводные выключатели приближения, упомянутые здесь, соответствуют IEC 60947-5-2.

 

2 Устройства данного класса также могут использоваться в назначениях типа 2.

 

S. 2. 3 цифровой выход (digital output): Устройство, превращающее одноразрядное двоичное число в двухуровневый сигнал.

S. 2. 4 включенный на минус (current sinking): Свойство получать ток.

S. 2. 5 включенный на плюс (current sourcing): Свойство подавать ток.

S. 3 Функциональные требования

S. 3. 1 Номинальные значения и рабочие диапазоны

 

Модули с внешним питанием I/O указаны в таблице S. 1.

 

Таблица S. 1 - Номинальные значения принимаемой мощности

Напряжение, В		Частота, Гц		Рекомендуемое применение (R)		Стандартные параметры и примечание
Номинальное	Допуски min/max	Номинальная	Допуски min/max	Подача питания	Сигналы I/O
Постоянный ток
	15%/+20%	-	-	R	R
				R	R
				-	-	-
Переменный ток (действующее значение)
	15%/+10%	50 или 60	6%/+4%	-	-	см. примеч.
				-	-	см. примеч.
				R	R	-
				R	R	-
				R	R	см. примеч.
				R	R	-
				R	R	см. примеч.
				R	R	-
				R	-	см. примеч.,
Примечание - Значения номинальных напряжений по IEC 60038.   Кроме допусков на напряжение, возможна общая составляющая переменного тока с пиковым значением 5% от номинального напряжения. Абсолютные пределы постоянного тока составляют 30/19, 2 В для 24 В и 60/38, 4 В для 48 В.   При применении цифровых вводов типа 2 см. сноску к таблице S. 2.   Для подводимых напряжений, не указанных в настоящей таблице, например 110 В постоянного тока, применяют допуски, указанные в таблице и сноске . Эти допуски используют в расчетах пределов по таблице S. 2, пользуясь неравенствами по таблице S. 6.   Трехфазное питание.

 

S. 3. 2 Цифровые вводы и выводы (I/O)

 

S. 3. 2. 1 Общие положения

 

На рисунке S. 1 дана иллюстрация определений параметров I/O.

 

Примечание - В некоторых назначениях используют только один внешний источник питания, общий для вводов, выводов и оборудования.

 

- вывод - механический или статический контакт (например, реле с сухим магнитоуправляемым контактом, триак, транзистор и т. п. ); - заземление - показанное заземление является исходным; заземление зависит от национальных норм или соответствует требованиям назначения; - ввод - вводное полное сопротивление; - внешние источники питания; 1 - вывод оборудования, включенный на плюс; 2 - ввод оборудования, включенный на минус; 3 - нагрузка; 4 - оборудование; 5 - общее (контрольное); 6 - источник; 7 - ввод (вход); 8 - вывод (выход).

 

Рисунок S. 1 - Параметры I/O

 

Цифровые I/O должны отвечать следующим требованиям.

 

Цифровые вводы соответствуют требованиям к параметрам стандартных напряжений по S. 3. 2. 2.

 

Цифровые выводы соответствуют требованиям к параметрам стандартных напряжений по S. 3. 2. 3. 2 для переменного тока и по S. 3. 2. 4. 2 для постоянного тока.

 

Должно быть возможно взаимное соединение вводов и выводов путем правильного выбора других I/O, результатом чего было бы точное срабатывание (при необходимости дополнительную внешнюю нагрузку должен указать изготовитель).

 

Цепь должна отвечать требованиям к воздушным зазорам и путям утечки, а электроизоляционные испытания - выявить соответствие межфазного напряжения.

 

Примечание - Настоящее приложение не распространяется на вводы, включенные на минус, и выводы, включенные на плюс, которые могут потребоваться в некоторых назначениях. Их использование требует осторожного подхода. (При применении положительных логических схем с (временным) снижением тока и логических схем с (временным) увеличением тока любое короткое замыкание на опорный потенциал и разрыв проводов трактуются вводами и нагрузками как закрытое состояние; с другой стороны для вводов, включенных на минус и выводов, включенных на плюс, замыкания на землю трактуются как открытое состояние) (см. рисунок S. 1).

 

S. 3. 2. 2 Цифровые вводы (включение на минус)

 

S. 3. 2. 2. 1 Общие положения

 

Соответствие требованиям данного подпункта проверяют по S. 4. 2.

 

S. 3. 2. 2. 2 Терминология (рабочие области )

 

На рисунке S. 2 графически представлены пределы и рабочие диапазоны, применяемые для характеристики цепей цифровых вводов, включенных на минус.

 

Рабочую область составляют открытая область, переходная область и закрытая область. Необходимо превысить как , так и , чтобы выйти из закрытой области и превысить до , чтобы войти в открытую область: все вводные кривые должны оставаться в пределах этих пограничных условий. Область ниже нуля вольт является значимой частью закрытой области только для вводов постоянного тока.

 

 

1 - область закрытого состояния (" откл. ", состояние 0); 2 - переходная область; 3 - область открытого состояния (" вкл. ", состояние 1)

Примечание

 

и пределы напряжения для условий " вкл. " (состояние 1);

 

и пределы тока для условий " вкл. " (состояние 1);

 

и пределы напряжения для переходного состояния (" вкл. " или " откл. " );

 

и пределы тока для переходного состояния (" вкл. " или " откл. " );

 

и пределы напряжения для условий " откл. " (состояние 0);

 

и пределы тока для для* условий " откл. " (состояние 0);

 

;

 

, и номинальные напряжения и его пределы для внешнего источника напряжения питания.

 

Рисунок S. 2 - Рабочие области для вводов, включенных на минус

 

S. 3. 2. 2. 3 Стандартные рабочие диапазоны для цифровых вводов (включение на минус)

 

Цифровые вводы, включенные на минус, действуют в пределах, представленных в таблице S. 2.

 

Таблица S. 2 - Стандартные рабочие диапазоны для цифровых вводов (включение на минус)

Ном. напр. , В

Ном. част. , Гц

Вид пре- дела

Пределы типа 1

Пределы типа 2

Сноски

состояние 0

переходное

состояние 1

состояние 0

переходное

состояние 1

В

мА

В

мА

В

мА

В

мА

В

мА

В

мА

-

max

15/5

11/5

DC

min

н/у

0, 5

н/у

-

max

34/10

30/10

DC

min

н/у

0, 5

н/у

50/60

max

14/5

10/5

AC дейст

min

50/60

max

34/10

29/10

AC дейст

min

50/60

max

79/20

1, 1

74/20

1, 1

AC дейст

min

50/60

max

164/ 40

1, 1

159/ 40

1, 1

AC дейст

min

Все логические сигналы являются положительными. Открытые вводы трактуются как состояние 0 сигнала. Неравенства и допущения в получении значений данной таблицы и дополнительные замечания см. S. 6.   Данные пределы напряжений включают все переменные составляющие напряжений.   Статические выключатели могут воздействовать на общее действующее содержание фактических гармоник входных сигналов и потому влиять на совместимость входного интерфейса с датчиками приближения, особенно для типа 2 на 24 В (дейст. ) переменного тока. Требования см. S. 3. 1.   Рекомендовано для общего применения и будущих разработок.   Минимальный внешний источник напряжения для вводов типа 2, 24 В постоянного тока, соединенных с двухпроводными датчиками приближения, должен быть более 20 В постоянного тока или менее 11 В постоянного тока для обеспечения достаточного запаса безопасности. Согласно технологии тока и для поддержки конструкции вводных модулей, совместимых со всеми повсеместно применяемыми номинальными напряжениями, пределы абсолютны и не зависимы от номинального напряжения (за исключением ) и основаны на неравенствах, приведенных в S. 6 и соответствуют 100 и 200 В дейст. переменного тока.   См. определения S. 2. 1-S. 2. 3.   Примечание - Совместимость с двухпроводными датчиками приближения по IEC 60947-5-2 возможна для типа 2, см. также сноску . н/у = не установлено.

 

S. 3. 2. 2. 4 Дополнительные требования

 

Каждый вводной канал должен быть оснащен лампочкой или аналогичным устройством, указывающим на состояние 1, если индикатор запитан.

 

S. 3. 2. 3 Цифровые выходы для переменных токов (включение на плюс)

 

S. 3. 2. 3. 1 Общие положения

 

Требования данного подпункта проверяют по S. 4. 3.

 

S. 3. 2. 3. 2 Номинальные значения и рабочие диапазоны (переменного тока)

 

Цифровые выходы переменного тока должны соответствовать параметрам, указанным в таблице S. 3, при выходных напряжениях, указанных изготовителем по S. 3. 1.

 

Таблица S. 3 - Номинальные значения и рабочие диапазоны для цифровых выходов переменного тока, включенных на плюс

Номинальный ток (состояние 1)	, А	0, 25		0, 50		1, 00	2, 00	Сноски
Диапазон токов для состояния 1	Min (мА)	10 [5]
(длительных при макс. напряжении)	Мах (А)	0, 28		0, 55		1, 10	2, 20
Падение напряжения для состояния 1
Не защищенный выход	Мах (В)
Защищенный и устойчивый к короткому замыканию выход	Мах (В)
Ток утечки для состояния 0
Полупроводниковые выходы	Мах (мА)	5 [3]
Электромеханические выходы	Мах (мА)	2, 5	2, 5
Частота повторения для временной перегрузки (см. рисунок S. 3)	Время рабочего цикла, с
Полупроводниковые выходы	Мах							-
Выходы на реле	Мах							-
Действующие значения токов и напряжения.   Цифры в квадратных скобках относят к модулю, не оборудованному сетью дифференциальных токов или аналогичными подавителями импульсов. Все остальные значения относятся к модулям с подавлением импульсов. Ток утечки для полупроводниковых выходов св. 3 мА предполагает применение дополнительных внешних нагрузок для приведения в действие цифровых вводов типа 2.

 

 

 

Примечания

 

1 При применении на выходе в качестве коммутационного элемента реле - 10 с.

 

2 При применении на выходе в качестве коммутационного элемента полупроводникового прибора:

 

- при токе 0, 25 А - = 1 с;

 

- при токе в интервале от 0, 5 А до 2 А - = 2 с.

 

- 2 цикла при (  - номинальная линейная частота); - время включения; - время отключения (время отключения = время включения); - время работы.

 

Рисунок S. 3 - Временные интервалы коммутационного переключения для цифровых выходов переменного тока

 

S. 3. 2. 3. 3 Дополнительные требования

 

S. 3. 2. 3. 3. 1 Индикаторы выходов

 

Каждый выходной канал должен быть оснащен лампочкой или аналогичным устройством, указывающим на состояние 1, если индикатор запитан.

 

S. 3. 2. 3. 3. 2 Защищенные выходы

 

Указанные изготовителем выходы должны быть защищены.

 

Выход должен выдерживать и/или объединенное защитное устройство должно срабатывать на защиту выхода при всех установившихся значениях выходного тока св. 1, 1 номинального значения.

 

После возвращения в исходное положение или только замены защитного устройства, по обстоятельствам, оборудование должно вернуться в нормальный режим.

 

Дополнительный ресурс повторного запуска можно выбрать из трех вариантов:

 

- защищенный выход с автоматическим рестартом - защищенный выход, автоматически восстанавливающийся после снятия перегрузки;

 

- защищенный выход с управляемым рестартом - защищенный выход, взводимый с помощью сигналов (например, дистанционным управлением);

 

- защищенный выход с ручным рестартом - защищенный выход, для восстановления работы которого необходимо воздействие человека (в качестве защиты могут служить плавкие предохранители, электронные блокировки и т. д. ).

 

Требования данного подпункта проверяют по S. 4. 3. 2.

 

Примечания

 

1 Работа в условиях длительной перегрузки может уменьшить срок службы модуля.

 

2 Защищенные выходы не обязательно защищают внешнюю проводку. Ее защита является заботой изготовителя.

 

S. 3. 2. 3. 3. 3 Устойчивость выходов к короткому замыканию

 

Выходы, указанные изготовителем, должны быть устойчивы к короткому замыканию:

 

- при всех выходных токах св. и до 2 номинального значения выход должен быть работоспособным и выдерживать временные перегрузки. Такие перегрузки указывает изготовитель;

 

- при всех ожидаемых выходных токах св. 20 номинального значения должно срабатывать защитное устройство. После возвращения в исходное положение или только замены защитного устройства, по обстоятельствам, оборудование должно вернуться в нормальный режим;

 

- при выходных токах в диапазоне от 2 до 20 или временных перегрузках, выходящих за пределы, установленные изготовителем (см. выше), может потребоваться ремонт или замена модуля.

 

Требования данного подпункта проверяют по S. 4. 3. 2.

 

S. 3. 2. 3. 3. 4 Незащищенные выходы

 

Если для незащищенных выходов, указанных изготовителем, он рекомендует внешние защитные устройства, то выходы должны отвечать всем требованиям, предъявляемым к выходам, устойчивым к короткому замыканию.

 

S. 3. 2. 3. 3. 5 Выходы на электромеханических реле

 

Выходы на электромеханических реле должны быть способны выполнить не менее 0, 3 млн. операций под нагрузкой, указанной для категории применения АС-15 (класс износостойкости 0. 3) по IEC 60947-5-1.

 

Проведение типового испытания не требуется, если комплектующие реле уже проверены на соответствие IЕС 60947-5-1.

 

S. 3. 2. 4 Цифровые выходы для постоянного тока (включение на плюс)

 

S. 3. 2. 4. 1 Общие положения

 

Требования данного подпункта проверяют по S. 4. 3.

 

S. 3. 2. 4. 2 Номинальные значения и рабочие диапазоны (постоянного тока)

 

Цифровые выходы должны соответствовать параметрам, приведенным в таблице S. 4, при выходных напряжениях, указанных изготовителем согласно S. 3. 1.

 

Таблица S. 4 - Номинальные значения и рабочие диапазоны (постоянного тока) для цифровых выходов постоянного тока, включенных на плюс

Номинальный ток (состояние 1)	, А	0, 10	0, 25	0, 50	1, 00	2, 00	Сноски
Диапазон токов для состояния 1 (длительных при макс. напряжении)	Мах (А)	0, 12	0, 30	0, 60	1, 20	2, 40	-
Падение напряжения для состояния 1
Незащищенный выход	Мах (В)
Защищенный и устойчивый к короткому замыканию выход	Мах (В)
Ток утечки для состояния 0	Мах (мА)	0, 1	0, 5		1, 0
Временная перегрузка	Мах (А)	См. рисунок S. 2 или указания изготовителя					-
Для номинальных токов 1 и 2 А при наличии защиты от изменения полярности допускается падение напряжения 5 В, что делает выход несовместимым со входом типа 1 такого же напряжения.   В результате совместимость между выходами постоянного тока и вводами постоянного тока без дополнительной внешней нагрузки следующая:   Номинальный выходной ток (А): 0, 10 0, 25 0, 50 1, 00 2, 00   Тип 1: есть есть есть нет нет   Тип 2: есть есть есть есть есть     При адекватной внешней нагрузке все выходы постоянного тока могут стать совместимыми со всеми вводами постоянного тока типа 1 и типа 2.

 

 

 

 

- время импульса = 10 мс; - время включения; - время отключения (время отключения = время включения); - время работы = 1 с.

 

Рисунок S. 4 - Временные интервалы коммутационного переключения для цифровых выходов постоянного тока

 

S. 3. 2. 4. 3 Дополнительные требования

 

Другие требования совпадают с требованиями для выходов переменного тока, включенных на плюс, за исключением:

 

- защищенные выходы: предел составляет 1, 2 вместо 1, 1 ;

 

- выходы электромеханических реле: DC-13 вместо АС-15.

 

⇐ Предыдущая50515253545556575859Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: