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上海歐戟貿(mào)易有限公司

歐戟控制設(shè)備（上海）有限公司是歐美備件服務(wù)供應(yīng)商。專注于進(jìn)口機(jī)電設(shè)備、儀器儀表等進(jìn)口設(shè)備。

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優(yōu)勢(shì)品牌

傳感器：HBM、Baumer、KIMO、GE、Kistler、Lorenz、SenoTec

開關(guān)：SUCO、Euchner、Layher、Schmersal、Contrinex、Schneider

工業(yè)閥門：Parker、Bucher、Moog、IMAV、AVENTICS、Gemue

工業(yè)泵：Parker、Bucher、Moog、Kracht、Vogel、Hawe

電機(jī)驅(qū)動(dòng)：Bosch、Bonfiglioli、Jahns、VEM

夾具模具：Zimmer、Schunk、OTT、PHD、robohand、Berg、Rud

儀器儀表：Wika、Jumo、GMC、Phoenix、GOSSEN、Warmbier

電氣元件：Siemens、B&R、Vipa、Puls、Murr

歐戟進(jìn)口KNOTH全系列2.1-14519-V1

歐戟進(jìn)口KNOTH全系列2.1-14519-V1

1.傳統(tǒng)離散量接口

　　傳統(tǒng)離散量信號(hào)的處理方案主要由FPGA、采樣電路、BIT電路構(gòu)成。該方案采用光耦或比較器完成離散量信號(hào)的轉(zhuǎn)換，通過(guò)無(wú)源RC電路進(jìn)行信號(hào)濾波，繼電器注入測(cè)試量，采用可編程器件FPGA構(gòu)建控制和主機(jī)接口。32路采樣電路包含光隔8個(gè)，比較器8個(gè)，電阻電容各96個(gè)，閃電防護(hù)器件32個(gè)，繼電器8個(gè)，總元件數(shù)大于150個(gè)，電路板面積為200 mm×200 mm。該方案存在以下缺點(diǎn)：

　　(1)由于使用無(wú)源濾波電路、高壓保護(hù)管以及光隔比較器用于抗浪涌、閃電防護(hù)以及轉(zhuǎn)換接收，器件種類和數(shù)量繁多，導(dǎo)致系統(tǒng)方案體積大、重量大、功耗高、可靠性差，且分立器件構(gòu)成的板級(jí)電路使用方法固定、模式單一、靈活性差;

　　(2)受分立元件特性限制，離散量信號(hào)處理速率、轉(zhuǎn)換可靠性及延時(shí)控制等關(guān)鍵性能指標(biāo)無(wú)法滿足高可靠、高性能離散量轉(zhuǎn)換處理的發(fā)展需求;

　　(3)由于器件種類多、渠道分散，質(zhì)量難以有效控制;同時(shí)，高性能核心器件不易采購(gòu)，自主保障困難;

　　(4)離散量信號(hào)處理時(shí)，需要系統(tǒng)軟硬件配合，占用大量的系統(tǒng)資源。

　　2.新離散量解決方案

　　新解決方案采用HKA03201芯片設(shè)計(jì)。HKA03201-QB-B/L是一款高度集成的離散量信號(hào)轉(zhuǎn)換處理電路，用于各行業(yè)中開關(guān)離散信號(hào)的轉(zhuǎn)換，電路集成32路離散量處理通道，支持28 V/開、28 V/地和地/開三種離散量輸入形式，提供全面的芯片自檢、靈活錯(cuò)誤監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)校驗(yàn)等功能。芯片提供條件中斷模式和自掃描方式，支持多片級(jí)連方式，并提供AirBus ABD0100H兼容性以及離散量輸入端口1 mA干/濕電流解決方案。

　　被采集的離散量信號(hào)通過(guò)濾波并采取過(guò)壓保護(hù)后，經(jīng)過(guò)分壓限幅送入離散量芯片HKA03201，通過(guò)芯片處理后由局部總線、SPI或串行總線將轉(zhuǎn)換后的信息發(fā)送到主機(jī)處理模塊。

　　2.1離散量輸入端口配置

　　芯片可同時(shí)處理32路離散量信號(hào)，分為A和B兩組，每組各16路離散量輸入端口。根據(jù)用戶實(shí)際需求，提供一種類離散量接口解決方案和干/濕電流支持型離散量接口解決方案。28 V/地或28 V/開外圍電路如圖1所示，地/開外圍電路如圖2所示。

　　圖1 28V/開外圍電路

若應(yīng)用工程對(duì)離散量端口沒(méi)有干/濕電流接觸要求，對(duì)于3種輸入方式，RD可選用50 kΩ電阻。

　　如需干/濕電流支持型離散量接口解決方案，按如下步驟完成配置操作：

　　(1)明確離散量輸入形式;

　　(2)28 V/地或28 V/開的離散量外圍電路參照?qǐng)D1，地/開模式的外圍電路參照?qǐng)D2;

　　(3)根據(jù)端口電流需要，確定RD阻值大小。

　　VP為上拉電壓，根據(jù)離散量的輸入形式可選15 V～28 V，推薦選擇28 V。設(shè)計(jì)端口干/濕電流最小值為1 mA，RD阻值具體計(jì)算方法示例：

　　芯片內(nèi)阻(圖1中框內(nèi)168 kΩ和24 kΩ的和)在-55 ℃～125 ℃變化范圍為100 kΩ～300 kΩ。

　　28 V/地或28 V/開的模式干/濕電流：28 V/RD≧1 mA;推薦阻值：RD=20 kΩ。

　　地/開模式干/濕電流：28 V/RD≧1 mA;推薦阻值：RD=20 kΩ。

　　2.2基準(zhǔn)配置

　　基準(zhǔn)是與分壓后離散量電壓的比較參考，芯片提供兩組四類基準(zhǔn)輸入端口，分別為設(shè)定A組16路離散兩信號(hào)閾值的Vref_A、Vref_A_HI、Vref_A_LO、Vref_charge_A和設(shè)定B組16路離散兩信號(hào)閾值的Vref_B、Vref_B_HI、Vref_B_LO、Vref_charge_B。

　　以A組作為示例，在單閾值的情況下，分壓后的離散量電壓大于基準(zhǔn)(Vref_A)輸出為高，低于基準(zhǔn)(Vref_A)輸出為低，在雙閾值配置的情況下，大于Vref_A為高，低于Vref_charge_A為低，Vref_A_HI與Vref_A_LO僅配合Vref_A完成電路自檢功能。

　　對(duì)于這款芯片的閾值端口配置，只需明確離散量輸入類型，然后查找芯片手冊(cè)列出的參考電壓，使用DAC配置。

　　2.3主機(jī)接口選擇

　　HKA03201-QB-B/L芯片提供兩種主機(jī)接口：SPI接口或異步并行接口，可以通過(guò)與主機(jī)的通信方式進(jìn)行端口配置，接口的選擇由interface_sel(Pin18)確定，接口的選擇具有互斥性，兩種主機(jī)接口不可同時(shí)工作。當(dāng)interface_sel=1，選擇SPI接口，反之為異步并行接口。同時(shí)還可以通過(guò)配置VDD_IO來(lái)決定與主機(jī)通信的TTL電平。

　　傳統(tǒng)分立器件方案僅可提供32路并口輸出，占用主機(jī)端口資源較多。該應(yīng)用方案中的SPI模式只需三個(gè)端口即可完成與主機(jī)通信的任務(wù)，大大節(jié)省了主機(jī)的端口資源。