使用數(shù)字I/O IC簡化您的PLC設(shè)計(jì)

無論您的工業(yè)應(yīng)用是機(jī)器人、工廠自動化設(shè)備還是公用事業(yè)配電控制系統(tǒng)的一部分，您都需要滿足相同的共同要求：在越來越小的空間內(nèi)提供更多功能，并靈活地適應(yīng)不斷變化的要求。

考慮自動化工廠。隨著智能走向邊緣，智能傳感器需要無處不在，以使機(jī)器能夠參與實(shí)時(shí)決策。隨著工廠的運(yùn)轉(zhuǎn)，聯(lián)網(wǎng)的可編程邏輯控制器 （PLC） 持續(xù)監(jiān)控來自數(shù)百甚至數(shù)千個此類傳感器的輸入，并將信號發(fā)送到輸出設(shè)備。（數(shù)字輸入從二進(jìn)制傳感器獲取高壓輸入，將信號數(shù)字化，然后將信息傳遞給控制器??。數(shù)字輸出用于驅(qū)動工廠車間的各種高壓（24V 及以上）負(fù)載，例如繼電器、燈、閥門和其他執(zhí)行器。）因此，這些傳感器以及 PLC 或電機(jī)控制系統(tǒng)必須很小，才能安裝到現(xiàn)有的外殼中，散發(fā)出很少的熱量，并且節(jié)能。

電子編組可以更輕松地將這組廣泛的現(xiàn)場 I/O 設(shè)備連接回控制器。取代更傳統(tǒng)的有線編組方法，電子編組在過程自動化中提供了一種新的信號路由方法。在有線編組中，工廠車間的技術(shù)人員將多芯電纜從現(xiàn)場布線到編組柜中接線端子的右側(cè)。電子編組也是如此。但是，在 I/O 室中，每個端子塊都以電子方式而不是手動連接到相應(yīng)的控制器 I/O 通道。不再需要更改物理接線來將 I/O 設(shè)備連接到特定控制器。

PLC 通常具有數(shù)字輸入通道或數(shù)字輸出通道。要從一種類型更改為另一種類型，必須更改通道的物理卡。數(shù)字輸入和數(shù)字輸出通道的總數(shù)受限于在電子編組系統(tǒng)中容納卡的機(jī)架中存在的每種類型卡的數(shù)量。然而，數(shù)字輸入/數(shù)字輸出 （DIO） 設(shè)備提供了在每個通道的基礎(chǔ)上配置為高邊開關(guān)、推挽驅(qū)動器或 1 類和 3 類或 2 類數(shù)字輸入的靈活性。 使用這樣的器件無需分立芯片，無論是用于溫度控制的熱敏電阻，還是需要功率和電流的光耦合器、電阻器或用于數(shù)字輸入的笨重 MOSFET。

另一個考慮因素是執(zhí)行器負(fù)載的安全退磁。許多致動器具有高電感。當(dāng)它們關(guān)閉時(shí)，您必須等待能量從線圈中分離出來才能再次使用它；否則，外圍設(shè)備或芯片本身可能會受到損壞。解決此問題的一種方法是限制最大負(fù)載電感值?；蛘?，提供安全退磁的 DIO 可防止在負(fù)載關(guān)閉或放電期間發(fā)生此類損壞。

回顧一下，在設(shè)計(jì) PLC 或電機(jī)控制系統(tǒng)時(shí)需要解決的一些關(guān)鍵挑戰(zhàn)包括：

電源容差：在對 24V 電源輸入進(jìn)行浪涌測試期間，需要 65V 電源容差以提供電源裕量

靈活性：機(jī)械連接器占用的高成本和空間給設(shè)計(jì)帶來了負(fù)擔(dān)

功耗：降低模塊中的功耗將允許您縮小外殼的尺寸

采用 SafeDemag 技術(shù)的新型 DIO

Maxim Integrated 推出了其最新的 DIO 產(chǎn)品MAX14906，它解決了關(guān)鍵的 PLC 和電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。MAX14906 四通道器件采用 SafeDemag ?技術(shù)，可快速關(guān)斷無限電感，工作電源電壓高達(dá) 40V，耐受 65V。它可以按每個通道配置為高邊開關(guān)、推挽驅(qū)動器或 1 型和 3 型或 2 型數(shù)字輸入。在 PLC 中，7mm x 7mm 設(shè)備可用于 DIO 模塊，同時(shí)取代數(shù)字輸入卡和數(shù)字輸出卡。低 RDSON 和 ICC 降低了模塊中的功耗。該設(shè)備符合 IEC 61131-2。

MAX14906 的 SafeDemag 特性意味著任何值的感性負(fù)載都可以安全放電。相比之下，市場上的大多數(shù)數(shù)字輸入都具有快速退磁功能，但在這些情況下，可能會出現(xiàn)熱失控，即過多的功率過快消散、燒毀引線或芯片本身。該設(shè)備還集成了斷線檢測和其他診斷等功能。斷線檢測會在輸出線路短路時(shí)發(fā)出警報(bào)，并在出現(xiàn)開路時(shí)發(fā)出通知。此外，數(shù)字輸出電流限制可在 130mA 和 1.2A 之間選擇，這消除了能源浪費(fèi)，使您能夠保持在功率預(yù)算范圍內(nèi)。

作者：Timothy Leung,Josh Fankhauser

審核編輯：郭婷