ZÁKLADNÍ CHARAKTERISTIKA Připojení 8 analogových vstupů Připojení 4 analogových výstupů Měření a simulace stejnosměrných proudových signálů Vstupní rozsah ±20mA, ±5mA Výstupní rozsah 0 24mA Rozlišení vstupů 16 bitů Přesnost vstupů 0,05% z rozsahu Přesnost výstupů 0,05% z rozsahu Galvanické oddělení vstupů a výstupů od systému a od sebe navzájem VME interface POPIS Deska obsahuje osm samostatných galvanicky oddělených vstupních A/D převodníků pro měření stejnosměrných proudových signálů ±20mA z technologických převodníků a snímačů a čtyři samostatné galvanicky oddělené výstupní D/A převodníky 0 24mA. V systému ZAT-2000 MP se deska souboru ZAT-DV používá ve spojení s moduly ZAT řady MD, případně VD, VP, VH a VZ. Systémové rozhraní tvoří sběrnice VME s VME interfacem A24 (A16):D16. Deska je určena pro systém VME 6HE. Deska zpracovává vstupní a výstupní analogové proudové signály. Vstupní signál se převádí do číslicové formy se 24-ti bitovým rozlišením, ze kterého se pro další zpracování využívá 16 bitů (15 bitů a znaménko). Výstupní analogový signál je unipolární s rozlišením 16 bitů. Programovou parametrizací je možno zvýšit citlivost každého vstupu 4x (z ±20mA na ±5mA). Číslicová komunikace s řídicí deskou probíhá po sběrnici VME. Deska nepoužívá přerušovací systém VME sběrnice. Analogový signál každého vstupu je po průchodu vstupním filtrem digitalizován samostatným Σ- A/D převodníkem. Po digitalizaci jsou signály přivedeny přes galvanické oddělení pomocí optronů na interní sběrnici a dále zpracovány procesorem. CPU řídí zpracování analogových signálů a jejich číslicovou filtraci. Výstupní analogové signály jsou generovány 16-ti bitovým Σ- D/A převodníkem. je možno justovat na specializovaném pracovišti a výsledné kalibrační konstanty jsou uloženy v paměti Flash desky. 1 ZAT a.s., 261 80 Příbram VI, K Podlesí 541, tel. 42018652111, fax 42018620979 _KL-07002-REV00-6-1-CZ-HOV.
MAPA PAMĚTI Detailní popis mapy paměti obsahuje doku-ment Servisní manuál desky, č.v. 0700. BIR Board Identification Register identifikační číslo desky AA67H NAR Address Register BASE ADR desky v přístupu A2 (tzn. adresa A2-A8). OIW Output Input Width délka vstupního a výstupního pole 00E0h DRW Délka diagnostického a DPRAM pole - 0020h SAW Délky řídícího a stavového registru 0000h CR Řídicí registr SR Stavový Registr Obr.2 Zapojení konektorů desky Bázová adresa desky A16 přístupu se nastavuje přepínačem S1 po blocích 64 bytů. Blokovou adresu A24 přístupu nastavuje SW ovladač při inicializaci desky zápisem do NAR registru. NAR0 OUTPUTS ON BA = 0x00 NAR4096 NAR8192 INPUTS 1 2 4 5 6 7 8 BA = 0x01 NAR NAR2767 ON SHORT ACCESS STANDARD ACCESS Obr.1 Mapa paměti desky 1 2 4 5 6 7 8 Obr. Přepínač bázové adresy 2 ZAT a.s., 261 80 Příbram VI, K Podlesí 541, tel. 42018652111, fax 42018620979 _KL-07002-REV00-6-1-CZ-HOV.
POPIS JEDNOTLIVÝCH OBVODŮ Jádro zapojení tvoří procesor s taktovací frekvencí 25MHz, který řídí všechny funkce desky. Po připojení napájení nebo aktivaci signálu RESET provádí procesor test veškerého hardware desky a test integrity systému. Na čelním panelu desky se rozsvítí červená LED ERR. Po úspěšném testu hardware desky se rozbliká žlutá LED RUN (cca s periodou 1s). V případě, kdy je deska přepnuta do módu pro justování, bliká žlutá LED RUN s periodou cca 0ms (třikrát rychleji). Ke zhasnutí červené LED ERR a trvalému rozsvícení žluté LED RUN dojde až po softwarové inicializaci desky a po jejím akceptování programem CPU. Při správném provozu desky svítí žlutá LED RUN trvale. Na snímací odpory analogových vstupů desky se přivádí proudový signál ±20mA (±5mA). Každý měřící kanál je opatřen analogovou dolní propustí s ochranným obvodem proti impulsnímu přepětí, která omezí vstupní kmitočty vyšší než 2kHz. Analogový proudový signál je snímán na přesném rezistoru o hodnotě 50Ω samostatným Σ- A/D převodníkem s číslicovým filtrem síťové frekvence 50Hz. Vlastní převodník má rozlišení 24 bitů, ze kterých FW procesoru vybírá platnou část dle zvoleného rozsahu pro přenos do systému. V každém cyklu převodu probíhá autokalibrace A/D převodníku. Doba převodu pře vodníku je 80ms, ve které je během 40ms vzorkován vstupní signál. Tato vlastnost umožňuje dosažení vysokého potlačení rušení na síťových frekvencích. Měření ve všech vstupních kanálech je synchronní a cyklické. Pro jednotlivé vstupní kanály je možno softwarově nastavit zesílení 1 (rozsah I) nebo 4 (rozsah II). Překročení mezí vstupního napětí a fatální chyba vstupního modulu jsou indikovány v diagnostickém hlášení pro každý kanál. Nastavení výstupních hodnot D/A převodníků je asynchronní od činnosti A/D převodníků (změna analogové hodnoty začíná okamžitě po zadání nové číslicové hodnoty s dobou ustálení viz. Technické parametry). Výstupní obvody jsou odolné proti zkratu na výstupu. Konstrukčně tvoří analogové obvody každého vstupu i výstupu samostatný zapouzdřený modul (CA005 pro A/D převod, pro D/A převod), na kterém jsou umístěny ochranné obvody, vlastní A/D (D/A) převodník, referenční zdroj, obvody galvanického oddělení a DC/DC konvertor pro napájení obvodu. Vstup každého modulu je připojen přes kapacitu 10nF na sběrnici EARS a tato sběrnice je přes kapacitu 0,2µF připojena na kostru (panel) desky. Sběrnice EARS je pro testovací účely vyvedena na konektory J a J4. Ve standardní kabeláži ZAT se tyto piny nezapojují. TECHNICKÉ PARAMETRY Parametr Podmínky Min. Typ Max. Jednotky Napájecí napětí (VME) 5V (/1) 5V () 4,75 11,4-11,4 5 12 12 220 660 5,25 12,8 Spotřeba 12V (/1) 180 220 12V () 200 250 ma -12V (/1) 150 180-12V () 170 200 Příkon desky /1 6,1 12 W Elektrická pevnost vstup/systém, 1 min. 1050 V DC Elektrická pevnost vstup/vstup, 1 min 720 V DC -12,8 250 1000 V ZAT a.s., 261 80 Příbram VI, K Podlesí 541, tel. 42018652111, fax 42018620979 _KL-07002-REV00-6-1-CZ-HOV.
Parametr Podmínky Min. Typ Max. Jednotky Izolační odpor proti panelu desky 20 MΩ Vstupní rozsah I ±20 SW parametrizovatelný Vstupní rozsah II ±5 ma Překročení rozsahu v rozsahu měření ±20 % Překročení rozsahu bez poškození vstupních obvodů ±50 ma Doba převodu A/D 8 ms Přesnost vstupu po kalibraci i rozsah I 0,02 0,05 rozsah II 0,02 0,05 % Přesnost vstupu bez kalibrace 0,06 0,1 % Integrální nelinearita rozsah I, II 0,005 0,01 % Doplňkové chyby vstupu teploty okolí 0,001 0,002 % / K (chyba údaje způsobená změnou) napájecího napětí ±12V 0,001 % / V Vstupní odpor 86 Ω Potlačení signálu 50Hz 100 110 db Výstupní rozsah 0 24 ma Výstupní napětí 22 28 V Odpor výstupní smyčky 0 800 Ω Přesnost výstupu po kalibraci i /1 0,02 0,05 % Přesnost výstupu bez kalibrace /1, 0,2 % Integrální nelinearita výstupu 0,002 0,012 % Doplňkové chyby výstupu (chyba údaje způsobená změnou) teploty okolí napájecího napětí ±12V 0,002 0,005 0,001 Doba ustálení výstupu D/A na 0,1% 2,5 ms Provozní teplotní rozsah -5 70 C Vlhkost (nekondenzující) 5 95 % Skladovací teplota -20 85 C Konektor IN 1 8; OUT 1 4 D-Sub, 25 pin Hmotnost 60 g Rozměr 6HE, 4TE % / K % / V i Platnost kalibrace je dva roky 4 ZAT a.s., 261 80 Příbram VI, K Podlesí 541, tel. 42018652111, fax 42018620979 _KL-07002-REV00-6-1-CZ-HOV.
TABULKA VSTUPNÍCH HODNOT Vstupní hodnota Výstupní hodnota Překročení rozsahu ±20 ma ±5 ma I HLI = 1,25 * I RNG 7FFF /HEX/ 1 25,000 ma 6,250 ma I MAX (1,25 *I RNG 1 LSB) 7FFF /HEX/ 0 ~ 24,99924 ma ~ 6,24981 ma I RNG 6666 /HEX/ 0 20,000 ma 5,000 ma 0 0000 /HEX/ 0 0,000 ma 0,000 ma 1LSB FFFF /HEX/ 0 ~0,00076mA ~0,00019mA I RNG 9999 /HEX/ 0 20,000 ma 5.000 ma I MIN ( 1,25 * I RNG ) 8000 /HEX/ 0 25,000 ma 6.250 ma < I LLI = 1.25 * I RNG 8000 /HEX/ 1 < 25,000 ma < 6,250 ma 1 LSB 0,76 µa ( 0,019µA) V rozsahu hodnot - I RNG.. I RNG je zaručena tabulková přesnost (viz Technické parametry). V rozsahu hodnot I MIN.. I MAX je zaručena linearita vstupu (viz Technické parametry). I HLI a I LLI jsou limitní hodnoty hlášení přetečení rozsahu převodníku. TABULKA CH HODNOT Vstupní hodnota Výstupní proud 0000 /HEX/ 0,000 ma 0001 /HEX/ ~ 0,00066 ma FFFF /HEX/ 24,000 ma PŘEHLED PROVEDENÍ DESEK Objednací označení Počet Funkce vstupů výstupů vstupní výstupní 8 4 ±20mA ±5mA /1 8 4 ±20mA ±5mA Poznámka 0 24 ma vstupní modul CA005 výstupní modul CA010 výroba ukončena 0 24 ma vstupní modul CA005 výstupní modul 5 ZAT a.s., 261 80 Příbram VI, K Podlesí 541, tel. 42018652111, fax 42018620979 _KL-07002-REV00-6-1-CZ-HOV.
BLOKOVÉ SCHÉMA ZAPOJENÍ DESKY 5 V ±12 V SBĚRNICE VME J1 U ZÁL PROG. PLD LOGIKA VME PLD ALTERA ŘÍDÍCÍ LOGIKA SRAM PROG. CPU BSL OBVODY RESETU A WD CPU DATA ADR FLASH CLK 25 MHz LOGIKA - BUSu BUS 1 8 1 2 4 OPTOIZOLÁTORY IZOLAČNÍ BARIÉRA VSTUPNÍ CA005 VSTUP 2 VSTUP VSTUP 4 8 x VSTUP 5 VSTUP 6 VSTUP 7 VSTUPNÍ CA005 ANALOG 12 VSTUP 1 25 11 24 10 2 9 22 8 21 7 20 6 19 5 18 VSTUP 8 8 VÝSTUP 1 21 5 18 VÝSTUP 2 4 17 VÝSTUP 16 VÝSTUP 4 25 24 2 22 21 20 19 18 17 16 15 14 25 24 2 22 21 20 19 18 17 16 15 14 1 12 11 10 9 8 7 5 4 2 6 1 1 12 11 10 9 8 7 5 4 2 6 1 J CANNON 25M J4 CANNON 25M 6 ZAT a.s., 261 80 Příbram VI, K Podlesí 541, tel. 42018652111, fax 42018620979 _KL-07002-REV00-6-1-CZ-HOV.