|
| Место происхождения | Япония |
| Фирменное наименование | MITSUBISHI |
| Сертификация | CE ROHS |
| Номер модели | Q64AD |
Номер детали: Q64AD
Производитель: Mitsubishi Electric Corporation (Япония)
Линейка продуктов: Серия MELSEC-Q — Аналоговые модули ввода-вывода
Светодиодные индикаторы: RUN (нормальная работа/ошибка сторожевого таймера), ERROR (статус ошибки)
Инструмент конфигурации: GX Configurator-AD (или инструмент интеллектуального функционального модуля GX Works2)
Совместимые ЦПУ: Все модули ЦПУ серии MELSEC-Q, работающие в режиме Q
Статус: Активный продукт (платформа MELSEC-Q)
Применение: Сбор данных технологических переменных, измерение расхода и давления, вход датчика температуры, ПИД-регулирование, обратная связь по скорости инвертора, регистрация данных с нескольких датчиков
Модуль Mitsubishi Q64AD входит в линейку аналоговых модулей платформы MELSEC-Q как универсальный высокоточный 4-канальный АЦП — модуль, который в одном компактном слоте охватывает стандартные промышленные диапазоны сигналов (как напряжения, так и тока, по всем часто используемым диапазонам).
Для приложений управления технологическими процессами, мониторинга состояния и систем замкнутой обратной связи, построенных на ПЛК серии Q, Q64AD обеспечивает инфраструктуру аналогового ввода, необходимую программе ЦПУ для работы с реальными измеренными переменными.
Благодаря слотовой архитектуре объединительной платы MELSEC-Q добавление возможности аналогового ввода сводится к выбору слота, установке модуля и его настройке через инженерное программное обеспечение.
Нет необходимости в отдельном источнике питания, не нужно искать место на DIN-рейке и прокладывать кабель связи — модуль использует 5-вольтовое логическое питание объединительной платы для своих внутренних цепей и потребляет 24 В постоянного тока от клеммной колодки для аналоговой части.
Ширина слота Q64AD составляет 27,4 мм, что делает его достаточно узким, чтобы полностью заполненный 12-слотовый базовый блок серии Q мог вместить значительное количество аналоговых и цифровых модулей без чрезмерного увеличения размера панели.
Что больше всего волнует инженеров, работающих с технологическими датчиками, — это целостность сигнала и повторяемость — то, что цифровое значение, считываемое ЦПУ, действительно соответствует физическому измерению день за днем, без дрейфа из-за изменений температуры окружающей среды или циклов включения/выключения.
Q64AD решает эту проблему напрямую: его разрешение преобразования 16 бит обеспечивает 65 536 уровней квантования для каждого входного диапазона (например, примерно 0,30 мВ на отсчет в диапазоне ±10 В), его EEPROM энергонезависимо хранит откалиброванные значения смещения и усиления, поэтому они сохраняются при циклах питания без резервного питания от батареи, а его оптопара изоляции между входными клеммами и шиной объединительной платы предотвращает искажение измерений токами земляной петли.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Каналы | 4 |
| Вход напряжения | ±10 В, 0–10 В, 0–5 В, 1–5 В |
| Вход тока | 0–20 мА, 4–20 мА |
| Разрешение | 16-битное знаковое двоичное |
| Скорость преобразования | 80 мкс/канал |
| Входное сопротивление (V) | 1 МОм |
| Входное сопротивление (I) | 250 Ом |
| Макс. вход (V) | ±15 В |
| Макс. вход (I) | ±30 мА |
| Занимаемые точки ввода-вывода | 16 |
| Питание | Внешнее 24 В постоянного тока + объединительная плата 5 В |
| EEPROM | Да (сохранение смещения/усиления) |
| Изоляция | Оптопара (вход на шину) |
| Размеры (Ш×В×Г) | 27,4×98×90 мм |
Каждому из четырех каналов Q64AD может быть назначен свой входной диапазон независимо от других каналов.
В установке машины может быть подключен датчик давления ±10 В к каналу 1, датчик расхода 4–20 мА к каналу 2, обратная связь по положению 0–10 В к каналу 3 и датчик температуры 1–5 В к каналу 4 — все одновременно активны в своих соответствующих диапазонах от одного модуля.
Назначение диапазона производится в настройках переключателей интеллектуального функционального модуля в GX Developer или GX Works2. После настройки внутренние регистры диапазона модуля сохраняют настройку и применяют правильную характеристику преобразования для каждого канала.
Характеристика преобразования ввода-вывода представляет собой прямую линию через значение смещения (значение аналогового входа, которое дает цифровой выход 0) и значение усиления (значение аналогового входа, которое дает максимальный цифровой выход).
Оба значения настраиваются для корректировки преобразования в соответствии с фактическими характеристиками выходного сигнала конкретного датчика — заводская калибровка, учитывающая разброс между датчиками без необходимости регулировки самого Q64AD.
Хранение в EEPROM гарантирует, что данные калибровки, установленные во время ввода в эксплуатацию, сохраняются без резервного питания от батареи.
При включении питания Q64AD считывает сохраненные значения смещения и усиления из EEPROM и немедленно начинает преобразование с откалиброванными характеристиками — практическое преимущество для установок, где графики замены батарей трудно соблюдать, или где модуль может многократно выключаться и перезапускаться во время технического обслуживания машины.
При скорости 80 мкс на активный канал Q64AD преобразует быстро — полный 4-канальный скан завершается за 320 мкс, обновляя все четыре значения буферной памяти до конца типичного цикла сканирования ЦПУ серии Q.
Эта скорость позволяет Q64AD отслеживать относительно быстрые технологические переменные в реальном времени и подавать в программу ЦПУ текущие измерения при каждом сканировании.
Для приложений, где аналоговый сигнал содержит электрические помехи, вызывающие видимые колебания измерений — кабели датчиков, проложенные рядом с мощным оборудованием, неэкранированные кабели рядом с преобразователями частоты или источники шума — функция цифрового усреднения Q64AD сглаживает сообщаемое значение.
Усреднение может быть установлено для каждого канала индивидуально, выбирая либо усреднение по времени (усреднение за указанное количество миллисекунд), либо усреднение по количеству отсчетов (усреднение за указанное количество преобразований).
Усредненное значение — это то, что ЦПУ считывает из буферной памяти; модуль продолжает преобразовывать со скоростью 80 мкс внутри и накапливает выборки для расчета среднего. Это устраняет шум, не замедляя основное аппаратное обеспечение преобразования.
Q64AD обменивается данными с ЦПУ через буферную память — выделенную область памяти внутри модуля, доступ к которой ЦПУ осуществляет с помощью инструкций FROM/TO (или прямого доступа к интеллектуальному функциональному модулю в структурированных программах GX Works2).
Ключевые области буферной памяти: цифровое выходное значение канала (текущий результат АЦП для каждого канала), включение/отключение усреднения канала, значения смещения/усиления канала и регистры статуса ошибки.
ЦПУ считывает преобразованное цифровое значение канала из его адреса буферной памяти в лестничной программе, обычно сохраняя его в регистре данных для дальнейшей обработки — масштабирования в инженерные единицы, сравнения с уставками, использования в ПИД-регуляторах или записи в регистратор данных.
Преобразование происходит непрерывно внутри Q64AD независимо от того, читает ли ЦПУ буферную память или нет; буферная память просто хранит последний завершенный результат преобразования до тех пор, пока он не будет перезаписан следующим преобразованием.
В1: Модуль Q64AD занимает 16 точек ввода-вывода. Влияет ли это на доступное количество дискретных точек ввода-вывода ЦПУ серии Q?
Да. Интеллектуальные функциональные модули, такие как Q64AD, занимают определенное количество точек ввода-вывода в карте ввода-вывода ЦПУ, даже если они не являются дискретными модулями ввода или вывода.
Выделение 16 точек используется для собственных сигналов обмена данными модуля — сигналов рабочего состояния и управляющих сигналов — но эти 16 точек не соответствуют физическим клеммам ввода или вывода.
Фактические аналоговые преобразованные значения считываются через инструкции FROM, обращающиеся к буферной памяти модуля, а не через карту ввода-вывода.
Выделение 16 точек ввода-вывода должно учитываться в общем количестве точек ввода-вывода системы, поскольку каждый базовый блок серии Q имеет определенную максимальную емкость точек ввода-вывода.
В2: Что произойдет, если входное напряжение превысит максимальное номинальное значение ±15 В — будет ли модуль поврежден?
Входные цепи Q64AD включают защиту от входных напряжений до ±15 В для входов напряжения и ±30 мА для входов тока.
Сигналы в пределах этих пределов не повредят модуль. Сигналы, которые кратковременно превышают эти пределы — переходные процессы от отключения кабеля, замыкания на землю или близлежащего коммутационного оборудования — могут вызвать ошибки преобразования во время переходного события, но не должны повредить аппаратное обеспечение, если превышение кратковременно и находится в пределах абсолютных максимальных рейтингов.
Длительные напряжения, значительно превышающие эти уровни, или прямое подключение сетевого переменного тока к входным клеммам повредят входные цепи.
Изоляция оптопары защищает объединительную плату и ЦПУ от повреждений, даже если аналоговая входная схема нарушена.
В3: Можно ли калибровать модуль Q64AD на месте, и как это делается?
Значения смещения и усиления Q64AD можно регулировать на месте через настройки переключателей интеллектуального функционального модуля и режим настройки смещения/усиления, поддерживаемый GX Configurator-AD.
В режиме настройки смещения/усиления (активируемом записью в буферную память) инженер подает известные опорные напряжения или токи на входную клемму и записывает соответствующее целевое цифровое значение в модуль — модуль вычисляет коэффициент коррекции и сохраняет его в EEPROM.
Эта процедура позволяет согласовать преобразование Q64AD с конкретными характеристиками подключенных датчиков, корректируя разброс между датчиками, падение напряжения в кабеле или незначительные различия в опорном напряжении установки.
В4: Сколько модулей Q64AD можно установить в одной системе серии Q?
Количество модулей Q64AD не ограничено жестко самим типом модуля, а общим количеством точек ввода-вывода и количеством слотов базового блока.
Стандартная система серии Q поддерживает до 64 слотов в нескольких базовых блоках, соединенных кабелями расширения.
Каждый Q64AD занимает один слот (шириной 27,4 мм) и 16 точек ввода-вывода.
Система с 64 слотами теоретически поддерживает 64 модуля Q64AD, обеспечивая 256 аналоговых входных каналов — хотя на практике бюджет мощности системы, конфигурации базовых блоков и сочетание с другими типами модулей будут определять фактическое количество.
В5: Поддерживает ли Q64AD усреднение для каждого отдельного канала, или усреднение применяется ко всем каналам одновременно?
Усреднение настраивается для каждого отдельного канала.
Каждый канал имеет собственное включение/отключение усреднения и настройку усреднения в буферной памяти — канал 1 может иметь включенное усреднение по времени 50 мс, в то время как канал 2 работает без усреднения, канал 3 использует усреднение по количеству отсчетов из 10 выборок, а канал 4 также не усредняется.
Эта независимость для каждого канала позволяет оптимизировать модуль для характеристик каждого сигнала без ущерба для отзывчивости более быстро меняющихся каналов.
СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ В ЛЮБОЕ ВРЕМЯ
