中国香港（2013年8月7日）— 科技日新月异，各式各样的崭新科技产品不断丰富我们的日常生活。各种形式的自助服务设备应运而生，用途亦十分广泛，例如取／存款、售票／物品售卖、查阅信息等等。在任何户外或户内环境人们都可以享受到使用自助服务设备所带来的便利，这不仅符合现今社会生活节奏急速的步调，也给人们的生活带来了深刻的变化。 崭新技术为自助服务机、自动售卖机或取款机制造商增添了很多展现不同设备功能的空间，例如加强安保性能、应用以及用户界面设计提升人机交互体验。其中采用先进电子门禁控制技术，不仅仅实现简单库存记录功能，连接系统软件还可处理过程复杂的购物指令或在自助机退回物品的指令。 采用电子门禁控制能为运营商解决安保方面的问题，通过灵活的开关设置权限以及远程监控设备开启情况加强自助服务机、自动售卖机或取款机的安保性，以提供更有效的安保系统管理。 全球工程进入解决方案供应商索斯科利用了其工程进入解决方案领域超过65年的经验与技术专长，为各种自助服务设备提供多款性能稳定可靠的机械或电子锁以及定位控制解决方案。 提升设备安保性索斯科电子门禁控制系统结合了索斯科核心机械电子锁技术（Electromechanical Latch，以下简称为EML）。EML是一款隐藏式锁，可防止被蓄意撬开的风险，是安保的另一大优势。EML可采用多种不同的闩锁机构，以满足各种门／面板尺寸、电源要求和安保等的需要，而且使用齿轮马达驱动技术。与电磁铁驱动系统相比，齿轮马达驱动锁的功耗更小，负载能力更高，已成为众多同类应用的首选方案。 索斯科R4-EM电子锁集合转动闩锁机构以及电子门禁控制功能，其微处理器可以接收各种无线装置发射的电子信号，例如：感应卡、RF射频钥匙链、数字键盘、磁卡机、智能读卡器、生物特征识别装置或保安网络系统等。R4-EM电子锁可另外配置微开关，用于控制门锁开关输出信号。所有索斯科电子进入解决方案在驱动时均会向监控系统发送一个确认信号或电子“签名”，结合独特的输入凭证，系统便可向控制及监察系统提供输出数据，建立详细的开关纪录，使运营商能更有效率地管理旗下的自助服务系统。 自助服务设备的安保在工作人员进行定期补货和维修的时候最为脆弱。制造商可选择采用比较优质的结构组件，通过减少维修次数减低安保风险，包括采用满足IP-65 ／NEMA-4等级应用的压缩锁防止水或尘渗入设备，减少维修的需要以及降低安全事故风险。 增添独特工业设计制造商可为设备注入人体工程学设计元素，例如采用优质铰链确保使用者能顺畅的调整屏幕或确保面板在打开状态时保持固定位置，这些设计上的细节都能为使用者在操作或使用设备时带来更理想的体验，并借此提升产品的竞争优势。索斯科在产品设计上考虑了使用者体验，为不同应用提供多款式、尺寸、材质以及扭矩范围的屏幕定位装置和铰链解决方案。索斯科E6可调扭矩定位控制铰链方便客户根据应用自由设定扭矩，使门板可以固定在任何一个打开位置，令工作人员能专心进行工作以提升工作效率。R6隐藏式铰链能确保面板在指定角度固定，如果一些设备容许使用者收起或打开屏幕甚至能畅顺的调整及固定屏幕位置，则制造商可采用索斯科ST恒定扭矩铰链。另外一款索斯科平衡铰链提供助力功能，由于其不对称扭矩机构，因此方便使用者在打开重型面板时不费力，关闭时则相对需要大于打开时的体力，确保在使用过程尽量减轻人体的疲劳同时保证安全操作，完全符合人体工学设计原理。 自助服务系统的设计师只要谨慎考虑设备性能需要，然后评估各种零部件的优势，便可通过完善控制、增加功能性及减少资产损失获得更高投资回报。

数字/二进制传感器和开关对信号监测和系统控制至关重要，广泛用于工业控制、工业自动化、电机控制和过程自动化。所有传感器的输出都需要被中央处理单元检测和监测。为实现这一目的，通常利用可编程逻辑控制器(PLC)数字输入模块中的两个高功率电阻分压器检测传感器输出电压。为隔离每路传感器通道，需要使用独立的光耦。根据复杂度的不同，一个系统常常要使用多个光耦(图1)。 图1：传统工业传感器监测系统原理图，其中电阻分压器和光耦用于监测和检测传感器输出至系统PLC的信号。 在这种传统架构中，电阻分压器消耗的功率较大，形成电路板(PCB)“热点”，要求设计支持高温工作以及增加散热器。热点甚至会降低系统可靠性。此外，对于高通道数量的模块，多光耦设计增加系统成本和功耗，浪费宝贵的电路板空间。显而易见，紧凑而简单的隔离数字输入接口将有利于工业生产。 简化PLC的数字输入 集成能够满足这一要求。说出来容易做出来难!首先，增加通道输入，扩展系统容量，但仍使接口保持简单。现在，转而考虑数字串行化，并寻求省去隔离用光耦的途径。使用可配置的限流以降低功耗(见图4)。改善检错功能，使同一简单接口上的数据传输非常可靠。集成以上这些特性，使数字输入功能更加完善而可靠，产生的热量更少、功耗更低，节省空间，并且成本大幅降低，这就是目标。 隔离数字输入接口设计的实现 以上设计目标的解决方案就是Corona隔离子系统参考设计，该设计使用了数字输入转换器/串行器和数字隔离器。Corona设计提供PLC数字输入模块的前端接口电路，支持高压输入(最高36V)，电源和数据隔离——全部集成在90mm×20mm小尺寸封装中。该设计集成八通道数字输入电平转换器/串行器、六通道数据隔离器和用于隔离电源设计(如果现场无电源)的H桥变压器驱动器。我们进一步讨论该设计的硬件和软件。 硬件说明 Corona输入模块如图2所示，系统框图见图3。 图2：Corona参考设计电路板(MAXREFDES12#)。 图3：数字输入子系统参考设计框图。 隔离器相关文章:隔离器原理 上一页 1 2 下一页

关键词：电机 ,三菱plc ,工控, 步进电机 作者：张东星 摘要：本文主要描述CC-Link通信网络在隧道掘进设备中的应用，对影响通信的电磁干扰传播途径和骚扰类型作了一定的论述。 　　飞机、导弹、宇宙飞船等“上天”装备对自动控制系统的要求是众所周知的，而隧道掘进设备对自动控制系统的要求大家还比较陌生，俗话说“上天入地”，隧道掘进设备就是一种特殊的“入地”装备，隧道掘进设备的自动化控制与其他行业的自动化控制相比具有技术难度高、工作环境恶劣、PLC应用历史短、系统故障引起的危害可能波及地面建筑等特点，许多工程实例说明隧道掘进设备自动控制系统的任何小故障都有可能放大为大事故，由此可见隧道掘进设备对自动控制系统要求有多高。 　　隧道掘进设备是一种存在振动的移动设备，它工作时会产生高温、高湿、高尘、高电磁干扰，几乎所有对自动控制系统不利的工作条件在隧道掘进设备中都存在，许多厂商的自动化元件在隧道掘进设备中应用时都或多或少发生过误动作，三菱电机的CC-Link通信网络和Q系列PLC在隧道掘进设备应用时还没有发现误动作，最近的一次实例是用于地铁二号线古北路站至中山公园站区间隧道施工的隧道掘进设备。该隧道掘进设备自动控制系统具有如下二个特点： 　　①PLC输入输出点数多，开关量近1000点、模拟量100点以上。 　　②PLC站间通信采用通信网络，PLC系统一次设计、分步实施，主PLC、1#PLC、2#PLC、3#PLC为基本PLC，4#PLC、5#PLC、6#PLC为扩展PLC，根据工程需要选用。 　　1、CC-Link通信网络的结构 　　CC-Link通信网络的结构如下图所示：主PLC为CC-Link网络控制PLC、1#PLC、2#PLC、3#PLC挂在CC-Link上组成隧道掘进设备分区域集散控制系统，承担隧道掘进设备的基本控制任务；4#PLC、5#PLC、6#PLC是隧道掘进设备自动控制系统的扩展部分，承担可以独立运行的单体设备的控制任务，它们根据需要挂上CC-Link通信网络。 　　1#PLC接受主PLC的操作指令，接受主PLC、2#PLC、3#PLC送到CC-Link通信网络上的开关量信号和模拟量信号，控制隧道掘进设备2#台车与3#台车的设备，向CC-Link通信网络上传2#台车与3#台车的开关量信号和模拟量信号。共有DI128点、DO64点、AI8点，采用三菱电机的Q系列PLC。 　　2#PLC接受主PLC的操作指令，接受主PLC、1#PLC、3#PLC送到CC-Link通信网络上的开关量信号和模拟量信号，控制隧道掘进设备4#台车与5#台车的设备，向CC-Link通信网络上传4#台车与5#台车的开关量信号和模拟量信号。共有DI64点、DO32点、AI8点，采用三菱电机的Q系列PLC。 　　3#PLC接受主PLC的操作指令，接受主PLC、1#PLC、2#PLC送到CC-Link通信网络上的开关量信号和模拟量信号，控制隧道掘进设备本体和拼装区域的设备，向CC-Link通信网络上传设备本体和拼装区域的开关量信号和模拟量信号。共有DI128点、DO128点、AI24点、AO8点，采用三菱电机的Q系列PLC。 　　4#PLC有二种控制模式，在就地控制模式下可以独立运行，在远程控制模式下接受主PLC的操作指令，向CC-Link通信网络上传4#PLC采集到的开关量信号和模拟量信号。共有DI24点、DO16点、AI16点，采用三菱电机的FX系列PLC。 　　5#PLC有DI24点、DO16点、AI8点，采用三菱电机的FX系列PLC，本次区间隧道施工未用。 　　6#PLC有DI24点、DO16点，采用三菱电机的FX系列PLC，本次区间隧道施工未用。 　　主PLC接受来自HMI和指令元件的操作指令，直接控制隧道掘进设备1#台车的设备，接受1#PLC、2#PLC、3#PLC、4#PLC送到CC-Link通信网络上的开关量信号和模拟量信号，向CC-Link通信网络下传1#台车的开关量信号和模拟量信号，向1#PLC、2#PLC、3#PLC、4#PLC发出操作指令，与上位计算机进行通信。共有DI160点、DO96点、AI16点、AO40点，采用三菱电机的Q系列PLC。 2、CC-Link应用时解决的主要技术问题 　　CC-Link应用时解决了二大技术难题，一是抗高电磁干扰，二是远程通信。下面我们分别叙述。 　　2.1、解决高电磁干扰，提高PLC系统可靠性。 　　高温、高湿、高尘及振动等不利条件影响PLC系统可靠性比较容易解决，而高电磁干扰影响PLC系统可靠性很难解决，可以毫不夸张地认为抗电磁干扰水平的高低决定了隧道掘进设备PLC应用水平的高低，决定了PLC系统可靠性的高低。对于电磁干扰三菱电机通常推荐强电回路的接地点与弱电回路的接地点分开，双绞电缆的屏蔽层接地，可是隧道掘进设备无法像工厂和楼宇那样将强电回路接地点与弱电回路接地点分开，三菱电机推荐的双绞电缆屏蔽层接地抗电磁干扰方法不仅不能抗电磁干扰，与此相反还引入了电磁干扰，这是隧道掘进设备的特点所决定的。 　　大多数隧道掘进设备通常在直径5～6米、长20～30米的狭窄空间内分布着功率数百千瓦的用电装置，这些用电装置产生的电磁干扰通过传导、辐射、感应三种途径干扰CC-Link通信网络的传输媒介——双绞电缆，我们采用三种不同的方法解决。隧道掘进设备的传导骚扰主要通过共地阻抗耦合，我们采用屏蔽层不接地的方法切断传导骚扰；至于辐射骚扰我们采取了二条措施切断骚扰：一是加强辐射源的屏蔽工作，大功率的用电装置用单独的接地线与主接地点连接，二是增加间隔距离，双绞电缆尽可能远离辐射源；隧道掘进设备的感应骚扰主要通过磁场耦合，质量优良的双绞电缆能够切断感应骚扰。由于分析清楚了隧道掘进设备电磁干扰的传播途径及骚扰类型，对症下药采取与三菱电机推荐不同的方法，很好地解决了高电磁干扰问题，保证CC-Link正常通信，保证了PLC系统的正常工作。 　　2.2、解决远程通信，提高PLC系统的可用性和可维护性。 　　记得三菱电机推出CC-Link时是用于A系列PLC和QnA系列PLC，不知什么原因其网内通信和远程通信总不能满足使用需求，我们曾经长期排斥使用CC-Link，但是这种情况到了三菱电机推出Q系列PLC发生了180 改变，我们现在准备在隧道掘进设备上逐渐采用CC-Link，新设计的隧道掘进设备一般全部使用CC-Link。 　　用于地铁二号线古北路站至中山公园站区间隧道施工的隧道掘进设备硬件使用Q系列PLC、站间通信使用CC-Link，软件使用GPPW，实现了异地计算机对CC-Link网络内任意一台PLC进行程序远程修改、远程监视、远程调试，使我们能够在异地远程进行设备调试、设备控制、故障诊断，极大地提高PLC系统的可用性和可维护性。 　　3、隧道掘进设备应用CC-Link的主要优点 　　① CC-Link通信网络抗电磁干扰能力强，电磁兼容性好，适合在高电磁干扰的隧道掘进设备中使用。 　　② CC-Link通信网络扩展性好，适合隧道掘进设备柔性配置的需要。 　　③ CC-Link通信网络通信速度快，满足隧道掘进设备的实时性需求。 　　④ CC-Link通信数据量大，无需编程就能将16个字、128位上传至通信网络，基本满足隧道掘进设备站间通信的需求。同时对于个别通信量特别大的站，使用CC-Link的瞬间传送功能解决，保证大容量数据通信。 　　⑤ CC-Link通信网络使用方便，可以在网络内任意一台Q系列PLC上连接计算机调试、监视、修改网络内其它Q系列PLC的程序。 　　⑥ CC-Link通信网络远程通信能力强，可以不用任何特殊通信软件在异地计算机上与网络内任意一台Q系列PLC进行通信（调试、监视、修改程序）。 　　(本文获得首届CC-Link征文活动三等奖)

关键词：编码器 电机 伺服 工控 1. 应用要求 1．1 满足最高印刷速度在15,000张/时或250米/分 1．2 满足印刷主电机与伺服电机的同步性 1．3 满足色组的灵活配置 1．4 满足色组油墨的可调性 1．5 收纸和给纸机的独立性 1．6 离合压的高速响应性 1．7 要求在网络中可张力控制系统 1．8 环境适应要求三相电压在280V～512V、温度在0～55度、相对湿度（在90%以下，不结露）、振动、冲击等环境条件下，能够正常运行 在全面审视上述要求之后，选择什么样的电控系统和现场总线，还应该比较它们的性能价格比，以及实现通信的方便简易与否。前者的理由不言而喻，性能符合要求，价格便是重要的决定性因素。后者则是因为有的网络通信在进行初始化时，要求每一个挂在网络上的节点都要分别作初始化参数设定；而有的总线仅仅要求在主站上对所有的节点作初始化。显而易见，当分散配置的节点要逐个作初始化时，其操作的不便可想而知。尤其在有些节点安装在比较狭小的空间或难以到达的地点。 2. 系统配置 经过审慎地比较选择，我们选定了CC-Link作为印刷机电控系统的现场总线。 印刷机电控系统(4色印刷机)是由1个主通信控制站，9个变频器，3个伺服电机，9个步进电机，22个远程I/O单元，以及1个挂在总线上的人机界面组成。配置如下： 主通信控制站： A2ASHCPU + A1SJ61BT11 输出模块： A1SX40或A1SY10 远程模块： AJ65BT-R2 x3 I/O模块： AJ65BTB1-16D x2 AJ65BTB1-16T x2 AJ65BTB1-32D x10 AJ65BTB1-32T x10 人机界面： A975GOT 变频器: A540-30K-CH x1 A540-0.75K-CH x8 伺服系统: MR-J2-40A x3 系统硬件框图如图所示： 3. 系统功能 3.1 主控 本系统通过一台A2ASCPU进行主站控制，通过各色组的CC-Link远程I/O模块，执行输入及输出逻辑的处理，给纸及收纸由独立的FX2N-CPU处理各自的逻辑控制，相关的信息通过CC-Link网络返回主站，由主站协调各色组，主站同时返回互锁信息，由给纸及收纸CPU进行处理。 3.2 速度同步 系统中由主动电机自带的编码器输出并联到3个伺服系统中，完成速度同步功能。同时可通过人机介面设定有关微调参数，再由主站CPU通过CC-Link网络与伺服系统通讯及设定，在调整伺服电机与主动电机的速比，达到张力控制。 3.2 色组油墨 系统中通过人机介面自带的配方功能，可存储十多种不同印刷要求的油墨设定，可以在线自由调出、存储及修改。设定值通过人机介面向主站CPU传送，再由CC-Link网络发送到负责油墨的变频器。 3.3 调板 在多色印刷中需要对每一色组的套色进行调整, 系统中通过人机介面可实时调整印板位置，在印刷过程中如发现任何一个色组存在套色不准，可通过人机介面设定由主站对每一组的步进电机调整印板的位置调整。 4. 色组的调配 由于各种客户的要求不同，主控CPU已预先设定为8色印刷功能，生产厂只需相应增减色组，便可简易地完成电控系统的配置工作。 5. 主变频器 由于中国客户的特殊原因，部分印刷设备使用在电压非常不稳定的地区，因此三菱电机设计的特殊功能，供电电压在最低时可在三相280V时正常运行。 6. 张力控制 张力控制系统由张力控制器、张力检测器及磁粉制动器组成，通过并联口与FX2N-CPU通讯，再由FX2N-CPU通过CC-Link网站及主站相连。因此可由人机介面中显示有关张力及设定。 7. 故障及报警 由于采用CC-Link网络通讯，在一个变频器、各色组、给纸及收纸也可实时的送回故障信息及报警资料，再由人机介面显示相关内容及处理方法，令操作人员简化检查工序。 8. 简易的维修 由于CC-Link网络自动循环检测功能，网络中任何一个远程模块、FX2N-CPU及变频器也有正常的信息送回主站。当其中一个式多个出现故障时，CC-Link网络会自动发出相关故障信息。维修人员在人机介面中得到有关信息后，仅需及时更换损坏的模块，便可自动回复正常，不需要任何重新的设定。 9. 网络初始化 对整个CC-Link现场网络进行统一规划，确定各单元的器件类型、网络单元数、各单元所占的站数、以及各站特性。 步骤为：参数设置—刷新—用缓冲区内参数进行数据链接—写参数到E2PROM—刷新—用E2PROM内参数进行数据链接。也可以使用SW1D5-CCMAP-E软件设定网络参数。 10. 应用概况 本系统在1999年初完成第一台印刷机的生产及交付客户使用，至今已生产200多台，从没有因网络故障造成停产。

我们在水轮机调速器的研制中采用三菱CC-Link总线作为双PLC互为备用的通道,现简介如下: 1.调速器的硬件部分构成:调速器的硬件配置主要由两套配置完全相同的PLC组成：主基板、电源模块、CPU模块、I/O输入模块、I/O输出模块、A/D模块、D/A模块、高速计数模块、CC-Link通讯模块。监控画面采用平板液晶电脑（带触摸屏），与CC-Link总线通讯采用安装PCI CC-link接口卡A80BDE-J61BT13构成。 2.双PLC间数据通讯的实现:可以定义任一PLC系统为主站或备用站，PLC间通讯速率为0Mbps，仅需在CC-Link模块上设置站号，0号站为主站。通信方法如下所示：主站对应的X点，为本地站的Y，如：本地站的Y1000点的输出为主站的X2000的输入。相对应的D寄存器相同。 3. PLC CC-Link的软件设置采用三菱公司GX Developer软件设置:CC-Link模块数：表示本套PLC基板上CC-Link模块的数量，调速器调节器仅有一块。 起始I/O号：表示CC-Link模块安装在基板上的位置，调节器模块安装于除电源模块和CPU模块的第八个槽位。 类型：定义该套系统的CC-Link模块为主站还是本地站。（与模块上的站号开关设置有关）。 总链接数：仅在主站中需设置，由于存在B套PLC（本地站）和PCI CC-link卡，故为2套本地站。 远程输入（Rx）刷新软元件：设置为m2000。远程输入（Ry）刷新软元件：设置为m4000。 远程输入（RWr）刷新软元件：设置为D1000。远程输入（RWw）刷新软元件：设置为D2000。 再送次数：当出现通讯故障时，重试再次链接的次数。站信息指定：当点击站信息时，出现下面的画面 4.PLC间 CC-Link的数据通讯。以上通讯故障判断事件仅为200ms，通讯故障时，数据不会被清零，维持通讯故障前的数据。本地站由于占用4个站，各站的读写数据量为4个字和32个I/O量，则通讯的数据量为128（32bit×4）个位变量和16（4Word×4）个字变量，由于调速系统中的实时数据量的交换不是很大，交换的数据主要有：导叶开度、机组残压频率、齿盘测量频率、机组功率、实时水头、各种给定值（频率给定、开度给定、功率给定）、开度限制等等。至于需要更多的数据交换量，可以采用标志位的办法。如：位变量bit1=0时发送数据包DATA1_0[16]位变量bit1=1时发送数据包DATA1_1[16]..位变量bitn=0时发送数据包DATAn_0[16]位变量bitn=1时发送数据包DATAn_1[16]由于位变量的通讯量为n=128，则整个通讯数据（发送与接收）ΣDATA＝2×2×128×16＝8192 WORD。对于该通信数据量，远远能够满足调速器系统要求。 5.CC-Link与工控机的数据通讯: 工控机采用研华的PPC－123型平板液晶电脑，安装PCI CC-Link接口卡A80BDE-J61BT13与CC-Link总线通讯。接口卡中预置了支持各种OS地驱动程序Windows2000,Windows NT Ver 4.0,等）。在附带的CC-Link Utility软件上可以设定相关参数。将接口卡作为本地站使用，站号和通讯等参数与PLC CC-Link软件的从站设置相同。通过CC-link接口卡附带的动态库接口函数，可使用VC和VB开发应用程序，实现与CC-link上其它站的数据通讯。 6、由于采用的CC-Link方式具有10Mbps的通讯速率，双机的数据交换基本上为同步的，为水轮机的调节提供实时的数据。并且该方式为开放式的总线，具有极高的可靠性。最为可贵的是该种方式具有极高的性价比，合适的价格、适当的通讯数据量、极高的通讯速率、可靠性等等。

在人机交互的工业控制系统中，通信是必不可少的部分，而稳定可靠性是通信的基本指标。这就要求系统在硬件上具有较强的抗干扰能力，在软件运行上能够有效的避免出现死机等现象。在传统工控系统中，一般是采用PLC作为控制器，其应用广泛、技术成熟，具有很高的可靠性和抗干扰能力。但是PLC相对于普通微控制器来说存在成本高、体积大、实现功能单一等问题。为此，很多设计者采用微型控制器进行自主开发工控系统，但是其在恶劣环境中的可靠性和抗干扰方面相对要弱，致使其工控系统总体性能较差。 为此，文中采用S3C44BOX作为控制芯片，结合硬件和软件两方面综合考虑，介绍一种可靠的人机交互工控系统的设计方案。 1 系统总体设计 人机交互系统主要是触摸屏和主控芯片的通信，触摸屏能够正确发送和接收显示数据是系统的基本功能。该系统采用日本的proface30 00系列的触摸屏作为人机界面，通过S3C44BOX芯片进行数据转换和功能控制。图1为系统结构框图。 2 硬件设计 在硬件方面，影响系统可靠安全运行的因素有3个方面：1)干扰源，能够产生干扰信号的元件、设备或信号，比如雷电、电机等；2)传播路径，从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介，典型的干扰传播路径是导线的传导和空间的辐射；3)敏感器件，容易被干扰的对象，比如A／D、D／A变换器，通信线路，弱信号放大器等。 因此，要增强系统的抗干扰能力，就必须从抑制干扰源、切断干扰信号传播路径、提高敏感器件的抗干扰性能这3个方面考虑。以下为该系统的硬件可靠性设计方法。2．1 抑制干扰源 为了给系统提供稳定干净的电源，电源模块采用安规电容抑制差／共模干扰，并加入磁环抑制高频干扰信号，提高电源的稳定性。2．2 切断传播路径 1)电源模块隔离。各个功能模块的电源相对独立，也就阻断了一个受干扰的模块会通过电源去影响另一个模块正常工作的传播路径。由系统框图可知，该系统的内部电源模块和触摸屏通信电源模块分开独立供电，减少各个模块之间的干扰。 2)光耦隔离。为减少外部干扰信号对控制器的影响，利用光耦对外部信号进行隔离．并采用SN74HC245DW驱动／缓冲器芯片在光耦的两端，以增强其驱动能力。由于其较强的驱动能力也降低了光耦对其外界干扰信号的敏感性，提高了抗干扰能力。图2为光耦隔离电路。 3)在该系统中，通信线使用带屏蔽层的双绞线，并将其屏蔽层可靠接地。这样可以有效的阻断其外部电磁干扰信号通过通讯线干扰系统正常的传播路径。2．3 提高线路的抗干扰性能 由于RS-422采用了差模传输方式，传输速率高达10Mb／s，传输距离长2 000 m，综合抗干扰能力比RS-232优越，已广泛应用于工业控制、仪器、仪表、多媒体网络、机电一体化产品等诸多领域。因此，该系统采用MAX488CSA芯片将RS-232通信电平转换成RS-422通信电平后再进行传输。图3为RS-422电路。 上一页 1 2 3 下一页

　　日前，德州仪器 (TI) 宣布推出最新系列全面集成型 IO-LINK 物理层 (PHY) 器件，其不但可替代分立式实施方案，而且还可提供高度的灵活性。与同类竞争产品相比，该 SN65HVD101 与 SN65HVD102 支持更高的输出电流与更高的工作温度，可用于压力、电平、温度或流量 IO-LINK 传感器等点对点通信应用，以及恶劣工业应用中的 IO-LINK 传动器驱动器与阀门。　　 本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/147281.htm   　　SN65HVD101 与 SN65HVD102 的主要特性与优势 　　· 高集成降低板级空间：最新 IO-LINK PHY 器件集成稳压器，可为本地电路提供高达 20mA 的电流，其不但与分立式实施方案相比可将电路板面积锐减 50%，而且还可实现对现有 3.3V 或 5V 控制器的自适应; 　　· 可应对交叉线路故障：这些器件集成高达 40V 的稳态保护功能，可避免安装故障或线缆断路造成的损坏。高达 50V 的瞬态保护可避免功率骤增对场电压的损坏，因而无需外部保护器件; 　　· 最高工作温度：SN65HVD101 与 SN65HVD102 支持 -40C 至 +105C 的工作温度范围，是唯一支持稳健功能、适用于恶劣工业应用的 IO-LINK PHY 器件; 　　· 最宽泛的输出电流：这些集成电路可针对各种传感器与小型传动器的互操作性驱动高达 480 mA 的电流，而同类竞争产品则只能驱动 300 mA 或更低。此外，输出电流还可使用单电阻器设置，为低功耗应用的安全工作提供自限制功能。 　　采用 IO-LINK 的解决方案在从器件标准配置中包含微控制器 (MCU)。TI 超低功耗 MSP430TM MCU 是点对点通信与低功耗工作的最佳选择。利用 512KB 的闪存存储器与集成型模数转换器 (ADC)，这些 MCU 可用来快速处理来自各种传感器的数据。有关SN65HVD101 与 SN65HVD102产品详细内容，请访问：http://datasheet.eepw.com.cn/datasheet/show/id/3120922。　　   　　工具与支持 　　SN65HVD101EVM 不但可用于评估器件参数，同时还可用作指导电路板布局。该评估板可立即订购。 　　TI E2E™ 社区工业接口论坛可为工程师提供强大的技术支持，在这里他们可向 TI 专家咨询问题。 　　供货情况与封装 　　采用 4 毫米 × 3.5 毫米 20 引脚 VQFN 封装的 SN65HVD101 与 SN65HVD102 现已开始供货。

引 言 高速数据采集系统可对相机采集得到的实时图像进行传输、实时处理，同时实现视频采集卡和计算机之间的通信。系统连接相机的接口用的是 接口，通过 接口把实时图像高速传输到FPGA图像采集卡中进行数据实时处理，并通过PCI接口实现采集卡和计算机之间的通信。本文主要研究数据采集系统 Cam-era 接口技术。 Link是专门为数字摄像机的数据传输提出的接口，是2000年10月由一些摄像头供应商和图像采集公司联合推出的。Camera Link简化了计算机和摄像头之间的连接。本设计选用Dalsa公司的DS-21-02M30相机，该相机支持Camera Link接口。相机数据通过Camera Link接口传输到一块Altera公司的FPGAStratixII中进行处理。在FPGA中进行数据的高速缓存，可以在FPGA中设计各种图像处理程序对图像进行实时处理。 本文引用地址： 1 DS-21-02M30相机简介 DS-21-02M30相机可提供高灵敏度的8／10位图像。为了同时获得卓越的分辨率和灰度级，DS-21-02M30相机图像分辨率为1 600×1 200，像素尺寸为7．4 μm×7．4 μm，像素数据输出时钟为40 MHz，最高帧频可达60帧／s。通过设定像素数据格式命令，可以设定像素数据为8位、10位。功耗低于15 W，供电电源电压为12～25 V。 通过异步串口向DS-21-02M30相机发送ASCII码控制命令和诊断命令，可以控制相机输出图像的增益、补偿、帧频、曝光时间、曝光模式和测试图像的输出，还可以对相机进行诊断。串口协议：1位开始位，8位数据位，无奇偶校验位，1位停止位；通信波特率为9 600 bps(相机默认)，通过设定波特率命令可将其设定为19 200 bps、57 600 bps和115 200 bps。 DS-21-02M30相机共有4种曝光模式，可以通过设定曝光模式命令来为相机选择合适的曝光模式。 模式2：内部触发方式(相机的默认曝光模式)。帧频和曝光时间可用相应的命令控制。 模式3：最大曝光时间的外部触发方式。 模式4：外部触发方式。帧频和曝光时间都由外部触发信号控制，即外部触发信号的高电平阶段为曝光时间，外部触发信号的频率为帧频。 模式6：外部触发方式控制帧频，曝光时间可用相应内部命令控制。 DS-21-02M30相机的命令以ASCII码的形式发送。向相机发送命令时，以回车符作为结束。相机上电后，相机背后的指示灯闪烁，同时通过串口发送“CameraInitialization in process，Please Wait…OK>”字符串。当收到“OK>”字符串时，表明相机要开始传送图像数据，相机背后的指示灯不再闪烁。当相机收到有效的命令时，会返回“OK>”字符串作为应答；否则，返回“Error x：Error Massage>”字符串作为应答。其中，x为错误标号，Error Massage表示对错误的具体说明。相机的应答字符串以符号“>”作为结束符。 2 Camera Link结构与原理 Camera Link是专门为数字摄像机的数据传输提出的接口，专为数字相机制定的一种图像数据、视频数据控制信号及相机控制信号传输的总线接口，数据传输速率最高可达2．38 Gbps。该标准规定了接口模式、相机信号、端口配置、图像数据位配置、连接器引脚定义及连接线、标准接收器芯片组。采用这种标准后，使得数字摄像机的数据接口输出采用更少的线数，连接电缆更容易制造，更具有通用性，而且数据的传输距离比普通传输方式更远。其最主要的特点是采用了LVDS(Low VoltageDifferential Signaling，低压差分信号)技术，使摄像机的数据传输速率大大提高。 在Careera Link标准出现之前，业界有一些标准(如较流行的IEEE-1394：接口)作为一种数据传输的技术标准。IEEE-1394被应用到众多的领域，数字相机、摄像机等数字成像领域也有很广泛的应用。IEEE-1394接口具有廉价，速度快，支持热拔插，数据传输速率可扩展，标准开放等特点。但随着数字图像采集速度的提高、数据量的增大，原有的标准已无法满足需求。为了简化数据的连接，实现高速、高精度、灵活、简单的连接，在 NationalSemiconductor公司开发的Channel Link总线技术基础上，由多家相机制造商共同制定推出了Camera Link标准。基于Camera Link的数字相机的采集速度和数据量均好于基于IEEE-1394标准。 上一页 1