发表于:2002-04-04 01:08:00
3楼
让大家对奥图 22 的产品和系统有基本的认知
于一九七四年, 奥图 22 (OPTO 22) 公司的创办人, ROBERT G. ENGMAN 先生, 在把 OPTO 22 公司, 始创起来之前, 本身是位一直从事 “处理器” (CPU) 芯片的高级设计工程师, 亦曾进行过光隔离和固态式 “封装” 电子器件设计和开发工作的高级工程师。而上述的芯片或器件, 都是打算被用在环境非常恶劣, 工业级, 甚而是军用级环境之中。因此, R.G. ENGMAN 先生 (虽然现时年纪比较大, 但仍是 OPTO 22 的唯一老板, 每天还照常上班呢), 在 OPTO 22 公司未被成立之前, 由于早已从事并参与了, 需要极之可靠, 在工业与军事应用的工控产品的开发, 设计和生产的工作。在这方面, 早已积累了, 极为丰富的经验与感受, 亦掌握了这方面, 大量的技术与生产诀窍。同时亦深深地体会到, 作为工业自动化控制来说, 产品的可靠性与耐用性, 包括标准化和开放性, 是极为重要的。所以当 OPTO 22 公司一开业之时, 早已确立了些最重要, 而属关键性的经营原则, 便是 OPTO 22 的产品, 就是以 “品质质量最佳, 最可靠, 兼容性与延续性相当强, 属开放式的产品” 为代表。也是 OPTO 22 今后作为其产品的本身, 最重要的特征!
对外开始营业时, 奥图 22 只作为一个 O.E.M. 厂家, 向世界各大 DCS, PLC 及计算器厂家, 如 WESTINGHOUSE, GE, GEC, FISCHER-BAILEY, ROSE-MOUNT, FOXBORO, HONEYWELL, YOKOKAWA, JOHNSON, A.B., MODICON, SEIMENS, DEC, IBM, HP 及 TI 等工控产品大厂家, 提供光电隔离的固态继电器 (SSR), 还提供更多的 AC、DC、DIO、AIO 等光电隔离 I/O 模块, 作为上述各大公司, 做为他们前端 I/O 的光电隔离, A/D 与 D/A, 电压等, 还包括计算器工程单位的转换。同时被用作前端 I/O 监控及作数据采集等之用。因此, 对自动化, 最重要的一环, “分布式前端现场智能化 I/O 单元控制技术” 和这方面的系统, OPTO 22 和它的技术人员, 掌握了大量的现场与实践的经验。基于上述各大公司的产品, 所存在的优劣点, 作出了大量的改进, 因而奠定了奥图 22 后来, 在这方面, 开创他们非常超前和独特的 “I/O 监控系统”, 坚实的基础!
从以下 “A” 到 “O” 共十五项, 对奥图 22 产品及有关它的产品说明和介绍, 只能做到让大家对奥图 22 的产品及其系统, 在技术上及性能上, 有基本的认知。要是大家要对奥图产品和它的系统, 要有进一步深入的了解, 那就需要从奥图 22 的英文网页或 “Optoinfo CD”, 找到大家所需的资料与数据了。
A. OPTO 22 的 “固态继电器” (SSR) 是什么?
R.G. ENGMAN 先生, 在创办 OPTO 22 公司之前, 经过多番努力钻研, 发明并首创了以半导体器件为基础, 属全“封装” (ENCAPSULATION) 式的 “固态继电器” (SSR)。由于具有操作速度快, 全无触点, 4000 伏光隔离 (PHOTO 即 “OPTICAL ISOLATION”), 上电后电压为 “零”, 内置缓冲电路, 具有非常独特的功能。与传统以机械式驱动或以电磁式驱动, 用弹簧作为开关接点的继电器, 是全然回异的。于一九七四年, OPTO 22 所推出的这种全新的 “固态继电器” (SOLID STATE RELAY, 缩写为 “SSR”), 在当时工控界来说, 实属一个, 非常革命性的创举!
由于上述 SSR, 被设计用在环境非常恶劣的工业现场, 功率需要比较大, 而又属大规模电力照明组合; 大型变压器; 工业用大型圆筒形线圈; 单相, 两相或三相, 大型单向或双向, 各种类型马达, 进行控制。除了以上的特点之外, OPTO 22 对上述器件 (SSR), 在封装前, 保证要做到百份之一百测试。在封装后, 也再一次要进行百份一百的质量测试, 即保证作 200% 的通电, 全负载, 经六次超额电流冲击的测试, 才算合格被通过。OPTO 22 的 “SSR”, 还有其它的优点: 如可以抵受 “瞬变” 2000 伏电压的冲击; 符合美国 NEMA 雨水淋洒的 “ARC 验证” 标准; 可抵御峰值反向电压冲击; 具有耦合 (COUPLING) 隔离容量 “PF” 八级; 符合 IEEE-472 的 “SURGE” WITHSTAND 的标准; 可抵御极严苛的工业现场 所规定 “震动” 与 “冲击’ 的标准; 可在 -40℃ 至 100℃, 甚而瞬间可达 110℃ 的温度范围, 正常操作; 符合 “UL”、“CSA’、“CE”、“FM” 等的标准验证。
R.G. ENGMAN 先生, 于一九七四年时, 开办 OPTO 22 时, 手上刚巧有廿二种, 光隔离 (OPTICAL), 固态继电器 (SSR), 可以推出巿场。所以就起了 “OPTO 22” 这名字。目的要向世人宣示, 他以廿二件产品起家。但将来不断推出巿场, 属前端 I/O 类型的产品, 都是属 4000 伏, “光电隔离” (OPTICAL ISOLATION): 的特性。 E.G. ENGMAN 先生创办了 OPTO 22, 已过去 “22” 年了, 到目前为止, OPTO 22 的最新, 最重要和最先进的 I/O 产品: SNAP I/O 模块, 虽然在接线方式, 尺寸更少, 外型不同, 封装方式不一样。包括功能等方面, 做了许多, 关键性的改进, 但有关 4000 伏电压, 光电隔离的特性这一点, 都未有任何的改变。 OPTO 22 产品, 就具备 “光隔离” 这个传统的特质, 相信在未来, 仍一直都不会有丝毫, 会被作出改变的!
常用的固态继电器如下:
标准系列功率型固态继电器
交流控制交流型固态继电器
DC60S3 3-32V DC 控制,5-60V DC/3A,功率型固态继电器
DC60S5 3-32V DC 控制,5-60V DC/5A,功率型固态继电器
交流控制交流型固态继电器
120A10 85-280V AC 控制,120V AC/10A ,功率型固态继电器
120A25 85-280V AC 控制,120V AC/25A ,功率型固态继电器
240A10 85-280V AC 控制,240V AC/10A ,功率型固态继电器
240A25 85-280V AC 控制,240V AC/25A ,功率型固态继电器
240A45 85-280V AC 控制,240V AC/45A ,功率型固态继电器
240A45-17 85-280V AC 控制,240V AC/45A ,功率型固态继电器
直流控制交流型固态继电器
120D3 3-32V DC 控制,120V AC/3A ,功率型固态继电器
120D10 3-32V DC 控制,120V AC/10A ,功率型固态继电器
120D25 3-32V DC 控制,120V AC/25A ,功率型固态继电器
120D45 3-32V DC 控制,120V AC/45A ,功率型固态继电器
240D3 3-32V DC 控制,240V AC/3A ,功率型固态继电器
240D10 3-32V DC 控制,240V AC/10A ,功率型固态继电器
240D10-17 3-32V DC 控制,240V AC/10A ,功率型固态继电器
240D25 3-32V DC 控制,240V AC/25A ,功率型固态继电器
240D25-17 3-32V DC 控制,240V AC/25A ,功率型固态继电器
240D45 3-32V DC 控制,240V AC/45A ,功率型固态继电器
240D45-17 3-32V DC 控制,240V AC/45A ,功率型固态继电器
380D25 3-32V DC 控制,280V AC/25A,功率型固态继电器
380D45 3-32V DC 控制,280V AC/45A ,功率型固态继电器
直流控制交流型固态继电器
480D10-12 3-32V DC 控制,480V AC/10A ,功率型固态继电器
480D15-12 3-32V DC 控制,480V AC/15A ,功率型固态继电器
480D25-12 3-32V DC 控制,480V AC/25A ,功率型固态继电器
480D25-E 功率型固态继电器,高电压类型
480D45-12 3-32V DC 控制,480V AC/45A ,功率型固态继电器
480D45-E 功率型固态继电器,高电压类型
575D15-12 3-32V DC 控制,575V AC/15A ,功率型固态继电器
575D25-E 功率型固态继电器,高电压类型
575D45-12 3-32V DC 控制,575V AC/45A ,功率型固态继电器
575D45-E 功率型固态继电器,高电压类型
Z 系列功率型固态继电器
Z120D10 Z 型,3-32V DC 控制,120V AC/10A , 功率型固态继电器
Z240D10 Z 型,3-32V DC 控制,240V AC/10A , 功率型固态继电器
Z240D10-17 Z 型,3-32V DC 控制,240V AC/10A , 功率型固态继电器
P系列直流控制直流型固态继电器
DC60P P 型,3-32V DC 控制,5-60V DC,3A ,功率型固态继电器
DC200P P 型,3-32V DC 控制,5-200V DC,1A,功率型固态继电器
P120D2 P 型,3-32V DC 控制,120V DC,2A,功率型固态继电器
P120D4 P 型,3-32V DC 控制,120V DC,4A,功率型固态继电器
P240D2 P 型,3-32V DC 控制,240V DC,2A,功率型固态继电器
P240D4 P 型,3-32V DC 控制,240V DC,4A,功率型固态继电器
P240D4-17 P 型,3-32V DC 控制,240V DC,4A,功率型固态继电器
MP系列直流控制直流型固态继电器
DC60MP MP 型,3-32V DC 控制,5-60V DC/3A ,功率型固态继电器
DC200MP MP 型,3-32V DC 控制,5-200V DC/1A ,功率型固态继电器
MP系列直流控制交流型固态继电器
MP-120D2 MP 型,3-32V DC 控制,120V AC/2A ,功率型固态继电器
MP-120D4 MP 型,3-32V DC 控制,120V AC/4A ,功率型固态继电器
MP-240D2 MP 型,3-32V DC 控制,240V AC/2A ,功率型固态继电器
MP-240D4 MP 型,3-32V DC 控制,240V AC/4A ,功率型固态继电器
MP-240D4-17 MP 型,3-32V DC 控制,240V AC/4A ,功率型固态继电器
MP-380D4 MP 型,3-32V DC 控制,380V AC/4A ,功率型固态继电器
B. OPTO 22 最重要的组件 “光隔离 I/O 模块” (MODULE) 的介绍:
当时 OPTO 22, 主要以 O.E.M. 的方式, 向一些非常大型的电子装置与设备公司, 供应上述 “SSR” 的器件, 作为上述公司所制造的产品, 其中一部份之组件。不久, OPTO 22 在固态继电器销售上, 成为全世界, 最大的供货商。直到目前为止, 也是一样, 没什么改变。后来于一九七八年至一九八三年这期间, 先后推出了第一代的传统式 (CLASSICAL) “数字量” (DIGITAL) 的 I/O 模块 (即为 “G1” 模块); 第二代尺寸稍大, 共四点组合在一个模块上,”数字量” 的 “QUAK PAK” 型 I/O 模块 (即为 "G2" 模块, 时为一九七九年); 于八三年, 才推出的, 形状较长的第三代 “仿真量” (ANALOG) I/O 模块 (即为 “G3” 模块); 后来于一九八九年, 为了配合推出 “MISTIC” 系统, 把原来第一代 (G1) 与第三代 (G3) 的 I/O 模块长度, 宽度及高度, 均做了大幅度的缩小。分别只是仿真量 I/O 模块的宽度 (即阔度), 阔了一倍。其它长度与高度, 均是一样, 这种算是 OPTO 22 所推出的, 最著名, 亦是最成功的第四代 (G4) I/O 模块。而 “G4” 这代名词, 也已被注册为 OPTO 22 的专利应用, 作为这一类 I/O 模块的专用名词。注: “G” 即表示是 GENERATION 之英文 “缩写”。实在 OPTO 22 于一九七六年, 还提供 AC 与 DC 的 I/O 扁平型 (FLAT PAK) 模块。其技术特点与功能, 基本与 “G1” 与 “G4” 某些型号的 I/O 模块一样, 只是体形较薄, 主要被作为代替品, 被安装在用户, 自己所设计的电路板 (PCB) 上, 作为其中组件使用。如 “SSR” 一样, 全用 “黑色”, 作为代表。随后于一九七七年, 也推出了电子器件, 更密集, 体积更少, 功能却更强, 可被插装在, 用户自已所设计的电路板 (PCB) 上的固态继电器 (SSR)。亦是以 “黑色” 为代表。
上述不管 OPTO 22 的第一代 (G1) I/O 模块到第四代 (G4) 的 I/O 模块, 均继承了 OPTO 22 “固态继电器”, 在品质上和可靠性上的优良传统, 也都质量极之可靠耐用。被装上线后, 虽经多年的使用, 绝少被发觉, 会有问题出现的。由于上述四个, 不同发展年代的模块, 主要被设计作为被计算器, 用在系统上, 成为系统的智能化 I/O 模块。因此, 虽然模块上的半导体的线路, 比原来的 “SSR”, 复杂及密集 (COMPACT) 得多。但这类后期被推出的 OPTO 22 I/O 模块, 其操作温度, 仍可达到 “军品级” -30℃ 至 75℃ 的范围。而且这些 I/O 模块, 仍维持 4000 伏电压的 “光电隔离” 优良传统的特点。另外, 还提供 “自我诊断” (DIAGNOSTIC) 的功能。上述 “G3” 与 “G4” 两个年代的仿真量 I/O 模块的操作温度, 均是 “工业级” 的 0℃ 至 70℃, 但闲置 (STORAGE) 时所能抵受的温度, 则是 -25℃ 至 85℃, 分辨率是 12 位。另外, OPTO 22 的 I/O 模块, 还具有一个非常 “独特” 的特色, 便是上面所述, 各年代所推出的 I/O 模块, 虽然以四个、八个、十六个、二十四个或甚而三十二个单位为组合, 都被插装在同一 “载架” (MOUNTING RACK) 之上, 但每个 I/O 模块, 均是单点单路, 连地线也是每个独立信道。所以, 每个 I/O 模块之间, 均不相连, 互不相关。都是独立单路的。因此, 任何一个 I/O 模块失效的话, 绝不会影响同处在一个 “载架” 上, 其它 I/O 模块的正常操作。就算被撤换时, 也不会对其他 I/O 模块, 会造成有任何的影响。
不管 OPTO 22 的第一代 (G1); 第二代 (G2); 或第四代 (G4) 的 “开关量” (即数字量) 模块。从一开始, 都已被 OPTO 22, 用不同的颜色, 去介定不同性能 I/O 模块, 作为识别。“白” 色代表 “直流输入” 模块; “红” 色代表 “直流输出” 模块; “黄” 色代表 “交流输入” 模块; 而 “黑” 色代表 “交流输出” 模块。由于第三代 (G3) 或第四代 (G4) 的仿真量模块, 不管在 “长度” 或 “宽度”, 都与 “开关量” 的模块尺寸, 都有所不同, 易于互相辨认, 所以都采用 “白” 色作为代表。这种以颜色, 作为识别不同功能的模块标准, 后来也成为世界性的共享标准。
到了最新一代的 “SNAP" I/O 模块”, 不管 “开关量” 或 “仿真量” 的模块, 在尺寸上, 甚而比 “G4” 的 I/O 模块, 都较为细小, 而且尺寸的大小, 都是完全一样的。因此, “SNAP 仿真量的输出模块”, 为了识别的目的, 就被介定为 “绿色”; 而 “SNAP 仿真量的输入模块”, 则被介定为 “蓝色”, 以资有所分别。而 SNAP 的 “开关量” I/O 模块的不同颜色, 与原来 “G1”, “G2” 与 “G4” 不同年代的 “开关量” 模块, 被设定的不同颜色, 是完全一样的。
不管是第一代 (G1) 或第四代 (G4) 的 “开关量” (即数字量), 单点 I/O 模块, 每个模块的顶端, 不管是 “输入” 或 “输出” 的模块, 均设有一个发光二极管 (LED) 的显示灯, 通电便亮起来。由于第二代 (G2) 的 “QUAK PAK” 的 “开关量” I/O 模块。包括最新推出, “开关量” 的 SNAP I/O 模块。每个模块, 均由四个控制点所组成。因此, 这种模块的顶端, 也都设有四个 “LED” 显示灯。作为显示不同的每一点, 是否通电。不管第三代 (G3) “QUAK PAK” 的 “开关量” I/O 模块或最新推出 SNAP 的 “开关量” I/O 模块, 都由四个 I/O 点, 作为一单元所组成的 I/O 模块, 然而每一控制点之间, 均是独立单路, 互相被隔离开, 操作时互不干扰, 或关连的。只是每个这样的 “模块”, 四个 I/O 点, 共享同一地线而已。
不管第三代 (G3) “仿真量” 的 I/O 模块也好或是新推出 SNAP “仿真量” 的 I/O 模块, 均无 “LED” 灯的显示设置。因无此必要。另外, 第一代 (G1), 第四代 (G4) 或 SNAP “直流输出” 及 “交流输出” 的 I/O “开关量” 模块, 在每个模块上, 均设有可插拔的 “保险丝” (FUSE)。除了对模块或系统本身, 起到保护作用之外, 在安装及调试时, 也会带来方便和好处。
OPTO 22 所提供的各种模块, 可给计算器提供 “交流的输入与输出”; “直流的输入与输出” 通用 (GENERAL) 的功能, 并可以被用来, 对工业 “现场” 的 “器件” (FIELD DEVICES), 提供远程的监测 (MONITOR) 与控制 (CONTROL) 的功能; OPTO 22 的 “输入” (INPUT) 模块, 可为计算器, 把现场输入的不同 “交流” (AC) 或 “直流” (DC) 的电压值, 译码为计算器能识认的讯号; “输出” (OUTPUT) 模块, 可被用来把计算器的讯号, 转换为可以被 “现场” 的 “器件” (DEVICES), 能识认或被接收的讯号 (内中包括驱动与指令码)。当然, OPTO 22 的 I/O 模块, 还具有极为 “独特” 的性能, 就是可以非常有效地, 把现场的强电或干扰与属于弱电层次, 逻辑操作的计算器, 以光电隔离的方式隔开。
我们为什么要化那么多的笔墨, 在上面为大家, 那么详细地介绍 OPTO 22 的 I/O 模块的特点呢。主要因为上面所述, 属全部光隔离的模块, 是 OPTO 22 产品的基础, 也是系统最重要的组成部份。没有这些模块, 也就没有OPTO 22 今天的 “OPTOMUX”, “PAMUX”, “MISTIC” 和最新的 “SNAP” 系统了。无论如何, 直到今天为止, “SSR” 与 “I/O” 模块的销售额, 仍占 OPTO 22 全年总销售量, 一半以上。因为现时许多 DCS, PLC 或自动化设备等厂家, 要求 OPTO 22, 作为 O.E.M. 的方式, 用这些厂家的品牌, 有时连型号, 也改用这些厂家, 自设的型号。仍大量地采用 OPTO 22 的 “G1”、“G2”、“G3” 及 “G4”, 甚而还包括 SNAP 的 I/O 模块, 被作为上述厂家的系统或设备上, 作配置上用的其中重要件之一。 如第二代 (G2) 的 “QUAK PAK” I/O 模块, 主要被用在 DEC 公司早期, 以 Q-BUS 为基础的 “VAX” 系统, 作为 I/O 之用。另一个例子, 便是 IBM 公司, 也采用 OPTO 22 的 PAMUX 系统及 I/O 模块, 作为 IBM 大型计算器机房的 “智能化” 监控系统之用。还有颇多类似的例子, 实在数不胜数!
常用G4系列I/O模块如下:
G4AD3 4-20 mA 模拟量输入模块
G4AD4 G4 系列 ICTD 温度输入模块
G4AD5 J 型热电偶输入模块
G4AD6 0-+5V DC,模拟量输入模块
G4AD6HS 0-+5V DC,高速模拟量输入模块
G4AD7 0-+10V DC,模拟量输入模块
G4AD7HS 0-+10V DC,高速模拟量输入模块
G4AD8 K 型热电偶输入模块
G4AD9 0-+50 Mv,模拟量输入模块
G4AD10 PT100热电阻输入模块
G4AD11 -5 -+5V DC模拟量输入模块
G4AD12 -10 -+10V DC模拟量输入模块
G4AD13 0 -100 mV模拟量输入模块
G4AD16 0 -5Amp AC/DC模拟量输入模块
G4AD17 R 型热电偶输入模块
G4AD18 T 型热电偶输入模块
G4AD19 E 型热电偶输入模块
G4AD20 0 -10.8KHz模拟量输入模块
G4AD22 0 -1V DC模拟量输入模块
G4AD23 S 型热电偶输入模块
G4AD24 B 型热电偶输入模块
G4AD25 0 -100V AC/DC 模拟量输入模块
G4AD26 DV/DT模拟量输入模块
G4AIRTD 8 通道热电阻输入模块
G4AITM 16 通道热电偶/毫伏输入
G4AIVA 16 通道电压/电流输入
G4DA3 +4 --20 MA 模拟量输出模块
G4DA4 0 -+5V DC 模拟量输出模块
G4DA5 0 -+10V DC 模拟量输出模块
G4DA6 -5 -+5V DC 模拟量输出模块
G4DA7 -10 -+10V DC 模拟量输出模块
G4DA8 0 -+20MA 模拟量输出模块
G4DA9 5 -60V DC 时间比例模拟量输出模块
G4DA10 12 -280V AC 时间比例模拟量输出模块
G4IAC5 90-140V AC/DC G4 数字量输入模块, 5V DC逻辑
G4IAC5A 180-280V AC/DC G4 数字量输入模块, 5V DC逻辑
G4IAC5MA 90-140V AC/DC G4 数字量输入模块,三位置:手动ON/OFF开关和自动与外部信号对应, 5V DC逻辑
G4IAC15 90-140V AC/DC G4 数字量输入模块, 15V DC逻辑
G4IAC15A 180-280V AC/DC G4 数字量输入模块,15V DC逻辑
G4IAC24 90-140V AC/DC G4 数字量输入模块, 24V DC逻辑
G4IAC24A 180-280V AC/DC G4 数字量输入模块,24V DC逻辑
G4IDC5 10-32V DC/AC G4 数字量输入模块,5V DC逻辑
G4IDC5B 4-16V 高速 G4 数字量输入模块,5V DC逻辑
G4IDC5D 2.5-28V DC G4 数字量输入模块,5V DC逻辑
G4IDC5G 35-60V DC/AC G4 数字量输入模块,5V DC逻辑
G4IDC5K 2.5-16V DC 高速G4 数字量输入模块,5V DC逻辑
G4IDC5MA 90-140V DC/AC G4 数字量输入模块,三位置:手动ON/OFF开关和自动与外部信号对应, 5V DC逻辑
G4IDC5Q 2.5-16V DC G4 正交数字量输入模块组
G4IDC15 12-32V AC/DC G4 数字量输入模块, 15V DC逻辑
G4IDC24 12-32V AC/DC G4 数字量输入模块, 24V DC逻辑
G4OAC5 12-140V AC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑
G4OAC5A 24-280V AC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑
G4OAC5A5 24-280V AC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑, 常闭
G4OAC5A5FM 24-280V AC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑, 常闭
G4OAC5ADCFM 24-280V AC G4 数字量输出模块
G4OAC5AFM 24-280V AC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑
G4OAC5AMA 24-280V AC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑
G4OAC5FM 12-140V AC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑
G4OAC5MA 12-140V AC G4 数字量输出模块,三位置:手动ON/OFF开关和自动与外部信号对应, 5V DC逻辑
G4OAC15 12-140V AC G4 数字量输出模块, 15V DC逻辑
G4OAC15A 24-280V AC G4 数字量输出模块, 15V DC逻辑
G4OAC24 90-140V AC/DC G4 数字量输入模块, 24V DC逻辑
G4OAC24A 180-280V AC/DC G4 数字量输入模块, 24V DC逻辑
G4ODC5 5-60V DC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑
G4ODC5A 5-200V DC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑
G4ODC5AFM 5-200V DC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑
G4ODC5FM 5-60V DC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑
G4ODC5MA 5-60V DC G4 数字量输出模块,三位置:手动ON/OFF开关和自动与外部信号对应, 5V DC逻辑
G4ODC5R G4 数字量继电器输出模块, 常开, 5V DC逻辑
G4ODC5R5 G4 数字量继电器输出模块, 常闭, 5V DC逻辑
G4ODC5R5FM G4 数字量继电器输出模块, 常闭, 5V DC逻辑
G4ODC5RFM G4 数字量继电器输出模块, 常开, 5V DC逻辑
G4ODC15 5-60V DC G4 数字量输出模块, 15V DC逻辑
G4ODC24 5-60V DC G4 数字量输出模块, 24V DC逻辑
G4ODC24A 5-200V DC G4 数字量输出模块, 24V DC逻辑
C. 最先进崭新一代 “SNAP” I/O 模块有什么不同:
从第一代 (G1) 至第四代 (G4) I/O 模块, 加上智能卡的组合, 以 16 个 I/O 模块, 为一最大的智能化组合单元。假如不需考虑智能化冗余的问题, 亦可组成四个或八个, 智能化的 I/O 单元组合。就算传统式 “开关量”, “输入” 或 “输出” (I/O) 的模块, 或 传统式 “仿真量”, “输入” 与 “输出” I/O 的模块, 就可以按配置的需要, 混装在一起, 插在一个 “载架” 上使用 (当时 “开关量” 的 I/O 模块, 还不能与仿真量的 I/O 模块, 一起被混合插装在同一 “载架” 上)。 要是不带 OPTO 22 本身的智能卡, 不连到 OPTO 22 的主控制器上, 直接纯以 I/O 模块组合的单元或以 PAMUX 系统的方式, 连到一般的 PC、IPC 或 STD 总线等系统去, 直接由 PC、IPC 或 STD 总线等系统的专用 I/O 卡或串口, 进行操控的话, 除了四个、八个或十六个 I/O 模块单元组合之外, 还有二十四个及三十二个 I/O 单元组合的载架 (MOUNTING RACK)。但 OPTO 22 发展到了最新, 又最先进的 “SNAP” I/O 系统的时候。为了配合系统发展的需要, I/O 模块单元, 可组成三十二点, 单一的 “开关量” 或三十二点, 纯 “仿真量” 的 I/O 单元组合。亦可把 SNAP “开关量” 的 I/O 模块, 与 “仿真量” 的 I/O 模块, 混装在同一个 I/O 控制单元组合上。不过 I/O 单元组合的前八个位置, 可完全插装八个 SNAP “开关量” (每个 “开关量” 的 I/O 模块, 由 “四” 点所组成) 的 I/O 模块, 即共三十二个控制点, 亦可全部或部份, 插上八个或不多于八个, 某个数量的 “仿真量” (每个 “仿真量” 的 I/O 模块, 由 “两点” 所组成) I/O 模块。而 I/O 单元组合的后八个位置, 只可被插装八个 “仿真量” (即共十六个控制点) 的模块。因此, 现时 SNAP 系统的 I/O 模块, 除了具有 “开关量” 与 “仿真量” 的 I/O 模块, 可作混装组合的功能之外, 同时还提供一个 I/O 单元组合, 最多可具有三十二个 “开关量” 与十六个 “仿真量”, 即共四十八个控制点的 I/O 单元组合。按最新的发展, 一个 OPTO 22 智能化的单一 “开关量”, SNAP I/O 模块单元组合, 其最高组合数量, 全部十六个位置, 都可以全被安装上, “四点” 一个 “开关量” 的 I/O 模块, 即每个 I/O 单元组合, 共可达六十四个, “开关量” 控制点这么多! 这便大大地, 可以降低采用 OPTO 22 “开关量” I/O 模块的使用成本了。
新推出的 I/O 模块, 为什么名字叫 “SNAP” 呢, 主要目的要表明, OPTO 22 最新推出这种最先进的 I/O 模块, 被插装在 “载架底座” 上时, 极之方便与快捷。 只 “喀嚓” 一声向, “SNAP” I/O 模块等一切组件, 都被 “锁扣” 住了。包括 I/O 模块 “载架底座”, 被装在通用, “欧陆式” (DIN) 标准, 作为紧固用, 属对称形式的导轨上时, 也是通过施 “压” 的方式, 被夹住的。而 I/O 模块与现场在联机, 只需把褪了绝缘胶皮后的铜线端, 插进 SNAP 模块的 “端子座” 凹孔之中, 就马上会被夹住。然后把可作插拔, 并已接好模块上各点, 与现场联机的 “端子座”, 极之容易地, 可被插进 SNAP I/O 模块的顶端 (也是 “喀嚓” 一声被夹住)。不需被拴上任何一根镙丝钉, 作为紧固之用。上述任何组件在互相脱离时, 就只需被拔出来, 就可以了, 安装或拆卸, 极之方便。
不管 “开关量” 或 “仿真量” 的 SNAP I/O 模块, 无论在结构, 组合, 功能, 体积与所占的空间等方面, 都做了极大的改革与创新。首先, “开关量” I/O 模块, 与 “仿真量” 的 I/O 模块, 在体型上, 都是一致的; 第二, 现时 SNAP I/O 模块, 在体积上, 比原来传统式, 体积最少的 "G4" I/O 模块更细小。 同数量控制点数的 I/O 模块单元, 所占的安装位置, 比原来的要少上不止 60%; 第三, 现时 SNAP 模块的外封装, 使用防腐蚀, 强化环氧树脂的外壳, 采取真空, 密封封装 (CAPSULATION) 方式; 第四, SNAP “仿真量” 的 I/O 模块, 还带智能化。即表示模块上, 装有处理器 (CPU); 第五, SNAP 的“仿真量” I/O 模块的分辨率(RESOLUTION), 已改进到 15 至 15.5 位。因此, 比以前第三代 (G3) 或第四代 (G4) 的 “仿真量” I/O 模块, 采样就更为精确。
无论 SNAP “开关量” 或 “仿真量” 的 I/O 模块, 均与传统式的各代 I/O 模块一样, 仍具有现场一边与计算器逻辑操作的另一边, 作“4000 伏的光电隔离”。除此之外, SNAP “仿真量” 的 I/O 模块, 更具有 “变换隔离” (TRANSFORMER ISOLATION) 的特点。
这功能可防止, 现场设备回路, 对系统逻辑操作, 有任何干扰的影响。SNAP “开关量” 或 “仿真量” 的 I/O 模块, 正常操作温度, 是工业级的 0℃ 到 +70℃。但 "闲置" (STORAGE) 温度, 则仍属 -25℃ 到 +85℃。而且也全得到 “UL”、“CSA” 与 “CE” 等的验证通过。
由于 OPTO 22 的 “仿真量” I/O 模块上, 内建有处理器 (CPU), 令到这种仿真量的模块, 达到 “模块” (MODULE) 级智能化这水平。这种利用程序, 可设定地址或作组态的模块级别, 所提供的智能化特色, 是有些用户, 就其某些特殊应用项目所需, 提供理想的条件。而且这类模块本身, 就可以利用 RS485 或 ARCNET, 提供流行的 “串口连接的数据通讯” (TYPICAL SERIAL DATA LINK COMMUNICATION) 或编程的功能。
SNAP “仿真量” I/O 模块, 未出厂前, 已被进行全面的技术 “校正”。无需用户再作任何的调校。不管开关量或仿真量的 SNAP I/O 模块, 只需五伏电源供电, 便已十分足够。
基本上, 所有的 SNAP I/O 模块, 都可以提供在线(ON LINE), 进行 “热插拔” (SWAPPING), 即 “热撤换” 的功能。
多个 SNAP I/O 模块, 被插装在同一个 “载架底座” 后, 因为每个 I/O 模块, 与另一个 I/O 模块, 紧贴的一面, 即模块的两边, 都被预设有互相可作勾连的紧固装置, 所以当一排 SNAP I/O 模块, 都被插装在一起时, 每个模块之间, 便可互相勾连一起, 变成一组相当紧固的模块组合单元。这是 SNAP I/O 模块的另一特色。
SNAP I/O系统常用I/O模块如下:
SNAP-AIA-RMS 2-通道,0~10A AC/DC输入
SNAP-AIV-RMS 2-通道,0~250V AC/DC输入
SNAP-AICTD 2-通道,温度输入,ICTD
SNAP-AICTD-4 4-通道,温度输入,ICTD
SNAP-AIMA 2-通道,电流输入,-20mA~+20mA
SNAP-AIMA-4 4-通道,电流输入,-20mA~+20mA
SNAP-AIMA-i 2-通道,带隔离,电流输入,-20mA~+20mA
SNAP-AIMV-4 4-通道,-150mV~+150mV输入或-75mV~+75mV输入
SNAP-AIMV2-4 4-通道,-50mV~+50mV输入或-25mV~+25mV输入
SNAP-AIRATE 2-通道,0~25000Hz频率输入
SNAP-AITM 2-通道,E、J、K型热电偶或-150mV~+150mV输入或-75mV~+75mV输入
SNAP-AITM-2 2-通道,B,C,D,G,N,T,R,S型热电偶或-50mV~+50mV或-25mV~+25mV输入
SNAP-AITM-I 2-通道,带隔离,E.J.K型热电偶或-150mV~+150mV或-75mV~+75mV输入
SNAP-AITM-2-I 2-通道,带隔离,B,C,D,G,N,T,R,S型热电偶或-50mV~+50mV或-25mV~+25mV输入
SNAP-AIRTD 2-通道,100ΩPt热电阻输入
SNAP-AIV 2-通道,电压输入-10VDC~+10VDC或-5VDC~+5VDC
SNAP-AIV-4 4-通道,-10VDC~+10VDC电压输入
SNAP-AIV-I 2-通道,带隔离,电压输入-10VDC~+10VDC
SNAP-AOA-3 单通道,电流输出,4~20mA
SNAP-AOA-23 2-通道,电流输出,4~20mA
SNAP-AOA-28 2-通道,电流环输出0~20mA
SNAP-AOD-29 2-通道,模拟时间片比例输出,5-60VDC
SNAP-AOV-5 单通道,电压输出0~10VDC
SNAP-AOV-7 单通道,电压输出-10~+10VDC
SNAP-AOV-25 2-通道,电压输出0~10VDC
SNAP-AOV-27 2-通道,电压输出-10~+10VDC
SNAP-IAC5 4-通道,AC输入,90~140VAC/VDC,5VDC逻辑
SNAP-IAC5A 4-通道,AC输入,180~280VAC/VDC,5VDC逻辑
SNAP-IAC5MA 4-通道,AC输入,带隔离,有手动/自动开关
SNAP-IDC5 4-通道,DC输入,10~32VAC/VDC,5VDC逻辑
SNAP-IDC5D 4-通道,DC输入,2.5~28VDC,5VDC逻辑
SNAP-IDC5-FAST 4-通道,高速,DC输入,2.5~16VDC,5VDC逻辑
SNAP-IDC5-FAST-A 4-通道,高速,DC输入,18~32VDC,5VDC逻辑
SNAP-IDC5MA 4-通道,DC输入,带隔离,有手动/自动开关
SNAP-IDC5Q 两象限位置输入
SNAP-IDC5-SW 4-通道,开关状态输入
SNAP-OAC5 4-通道,AC输出,12~250VAC,5VDC
SNAP-OAC5MA 4-通道,AC输出,带隔离,有手动/自动开关
SNAP-OAC5-I 4-通道,AC输出,带隔离,12~280VAC
SNAP-ODC5SRC 4-通道,DC输出,5~60VDC,5VDC逻辑源,发射极开路输出
SNAP-ODC5SNK 4-通道,DC输出,5~60VDC,5VDC逻辑汇点,集电极开路输出
SNAP-ODC5R 4-通道,干结点输出,常开
SNAP-ODC5R5 4-通道,干结点输出,常闭
SNAP-ODC5MA 4-通道,DC输出,带隔离,有手动/自动开关
SNAP-ODC5-I 4-通道,DC输出,带隔离,5~60VDC
SNAP-ODC5A-I 4-通道,DC输出,带隔离,5~200VDC
D. OPTOMUX; PAMUX 与 MISTIC 各系统的 “载架” 装置介绍:
就各类不同品种, “开关量” 与 “仿真量” I/O 模块, OPTO 22 向用户提一系列完整, 属印刷线路板 (PCB) 形式, 但符合工业标准的各种 I/O 模块的 “安装载架” (MOUNTING RACK)。
适用于 “OPTOMUX”, “PAMUX” 或直接可与计算器相连的 “安 装载架”。这些载架, 提供 4 路、8 路、16 路、24 路或 32 路, 各种不同型号, 基本是被安装在 19" 控制系统的机柜之内。每个载架, 均具有工业级的 “讯号连接条” (BARRIER STRIP); “发光二极管指示灯” (LED INDICATORS); “上拉电阻” (PULL-UP RISTCORS); 为每个 I/O 模块, 设有单独专用的 “电源保险丝” (POWER FUSE)。“载架” 上还提供可以直接与计算器接口与连接的功能。当然, 在载架上, 为每一路 I/O 模块, 更装设了带保护性, 现场与计算器两端的不同接线 “端子” (TERMINAL)。
单点 I/O 模块, 只能被装插在作为单路模块载架上。但是 “四点” 的 “QUAK PAK” I/O 模块, 亦有为这些四路为一个模块, 提供专用的载架。同时, OPTO 22 亦提供了另类, 可以与 “OPTOMUX”, “PAMUX” 的 “智能卡” (BRAIN BOARD) 或标准计算器的接口 (PORT), 可作互相相连的载架。而这些载架, 设有 I/O 电路的组合。还提供了专用的 “首标式的插座” (HEADER CONNECTOR), 便于与逻辑运算一边, 进行接口与连接。
上述 I/O 模块 “载架” 的组合形式, 令模块被撤换时, 不影响现场的原有布线; 可作插拔的保险丝, 更可保障模块与电源间的联机, 并避免短路现像的出现; 载架的大小形状, 适合系统集成的需要; 容计任何 “直流”、“交流”、“输入” 与 “输出” 的 I/O 模块, 装插在载架的任何位置上; 并适合被安装在 19" 机柜上。
在第四代 (G4) I/O 模块推出后不久, OPTO 22 也介绍了他们, 刚开发完成的 MISTIC 系统, 给全世界的客户见面。这新一代的系统, 基本的控制意念上与原来的 OPTOMUX 和 PAMUX 的系统, 在本质上, 是没有太大差异的。但在功能上, 通讯能力上, 软件组态方面, 在现场前端 I/O 单元的智能化方面, 尤其是在硬件整体结构的组合上, 有了跃进式的改变。让我们先谈谈 MISTIC 系统 I/O 模块的插装载架 (MOUNTING RACK), 单在这方面, 就有了相当大的改进。一、由于 MISTIC 系统, 都是采用第四代 (G4) 传统式的 I/O 模块。正如在上面解释过, “G4” 的开关量或仿真量的模块, 不管在长度或高度两方面, 尺寸均是一样的。只是宽 (阔) 度, 仿真量的 I/O 模块, 比开关量的 I/O 模块, 宽 (大) 了一倍; 二、MISTIC 的 I/O 模块载架 (MOUNTING RACK) 与 MISTIC 系统, 用来操控 “G4” I/O 模块单元的智能卡。包括 “G4” 电源调节 (REGULATOR) 模块和 “线槽”, 全都被设计装载在一个, 名字叫 “砖块” (BRICK) 的整体结构中。
上述 “开关量” 或 “仿真量” 的 G4 I/O 模块, MISTIC 智能卡, G4 电源调节模块及线槽, 所组成混装 “砖块” 式的载架, 尺寸都是标准的。均是长 10.50 英吋, 阔是 4.38 英吋和高 5.12 英吋。同时与系统的电源及主控制器的外形, 尺寸基本上, 也是一样的。
一个 MISTIC 的 “控制盘单元” (PANEL UNIT), 可装载一个 “砖块” 形状的主控制器 (带液晶字符小型显示器和功能键), 一个 “砖块” 形状的电源和六组智能化, “砖块” 形状的 I/O 单元。假如是个属扩充性的 “控制盘单元”, 便可装载七组智能化, “砖块” 形的 I/O 单元, 加上一个 “砖块” 形状电源 (因为少了主控制器的 “砖块” 形状单元)。
MISTIC 系统的 “砖块” 式的载架, 在许多应用情况, 不一定需要集中地, 被安装在一个 “控制盘单元” 之中, 亦可采取灵活式的分散安装办法, 被安装在 19" 的系统机柜内或被安装在前端现场等处。
每一个开关量的 “砖块” 单元, 只可插装十六路直流, 交流, 输入或输出的 G4 模块 (包括一个电源调节模块); 而每一个仿真量的 “砖块” 单元, 因宽度大一倍。因此, 只可插装上八路输入或输出的模块 (包括一个电源调节模块)。
E. OPTO 22 的 SNAP I/O 系统 “载架” 又是怎么样的:
OPTO 22 继一九八九年, 在系统控制技术上, 作出跃进式的发展, 推出以砖块 (BRICK) 式结构, 所组合的 MISTIC 系统后, 又于一九九六年, 在控制技术上, 作了一次石破天惊的大突破, 再次推出 “SNAP” 系统。由于 SNAP 的主控制器 (LOCAL CONTROLLER); 前端 “智能卡” (BRAIN BOARD); 电源 (POWER SUPPLY); 包括所有的 I/O 点, 都是采取密封 “封装” (CAPSULATION) 式的模块 (MODULAR) 形式。而且都设计被装在一条 “欧陆式” (DIN) 标准, 作为紧固用, 属对称形式的导轨之上。因此, 安装和结构, 都相当简单, 所以令用户的使用成本, 就更为节省。
SNAP I/O 的最基本组合单元, 是 I/O 模块, 与模块式的智能卡, 都被插装在一件印刷线路板 (PCB) 式的载架 "底座" (RACK BASE) 之上, 成为一智能化 SNAP I/O 单元组合。
当 SNAP 的主控制器 (L.C.), 加上 SNAP 电源 (P.S.) 和智能化 I/O 单元, 组成一个完整的 SNAP I/O 系统时, 主控制器与电源, 只被架装在, 与一 SNAP 智能化 I/O 单元组合, 同一条导轨式装架上而已。并非被插装在, SNAP I/O 模块与智能卡模块的同一件 PCB 式的载架底座上。因此, 组合也是相当简便和灵活的。
SNAP 的 “载架底座” (RACK BASE), 只分 “B” 系列和 “D” 系统两大类。 “B” 系列的 “载架底座”, 可全部插装 SNAP 的 “仿真量” 的 I/O 模块。而前八个位置, 亦可全插装 “数字量” 的 I/O 模块, 亦可混装插上 “开关量” 与 “仿真量” 的混合 I/O 模块, 但后八个位置, 只 “仿真量” 的 I/O 模块, 才能被插上。“D” 系列的 “载架底座”, 只能被插装上 “开关量” 的 I/O 模块。不管 “B” 或 “D” 的两种 “载架底座”, 都是采用同一样, 欧陆式的 “DIN” 式导轨, 紧固在系统的机柜或现场的机箱之中。
不管 “B” 系列或 “D” 系列的 “载架底座”, 都分别提供八个, 十二个或十六个 SNAP I/O 模块, 插装的载架底座。但全部这些载架底座, 均具有已被预设的位置, 让 SNAP 模块式的智能卡, 被插装上, 成为 SNAP 智能化 I/O 单元组合的一部份。
无论OPTOMUX、PAMUX、MISTIC 或SNAP 的载架 (MOUNTING RACK), 虽然在结构, 形状设计或组合方式不一样, 但都具备了工业级的质量标准, 可经受得起, 工业级的恶劣现场, 严苛的 “震动” 与 “冲击”。同时亦符合了工业级 0℃ 至 +70℃, “温差操作范围” 的高要求。同时 “闲置” (STORAGE) 的 “温差范围”, 更可高达 -40℃ 至 +80℃。
SNAP I/O系统常用载架包括B系列和D系列,类型如下:
SNAP-B4M 4-槽底板
SNAP-B8M 8-槽底板
SNAP-B8MC 8-槽底板,带接线端子板
SNAP-B8MC-P 8-槽底板,带接线端子板,可插拔
SNAP-B12M 12-槽底板
SNAP-B12MC 12-槽底板,带接线端子板
SNAP-B12MC-P 12-槽底板,带拔接线端子板,可插拔
SNAP-B16M 16-槽底板
SNAP-B16MC 16-槽底板,带接线端子板
SNAP-B16MC-P 16-槽底板,带接线端子板,可插拔
SNAP-D4M 4-槽底板
SNAP-D4MC 4-槽底板,带接线端子板
SNAP-D4MC-P 4-槽底板,带接线端子板,可插拔
SNAP-D6M 6-槽底板
SNAP-D6MC 6-槽底板,带接线端子板
SNAP-D6MC-P 6-槽底板,带接线端子板,可插拔
SNAP-D8M 8-槽底板
SNAP-D8MC 8-槽底板,带接线端子板
SNAP-D8MC-P 8-槽底板,带接线端子板,可插拔
SNAP-D12M 12-槽底板
SNAP-D12MC 12-槽底板,带接线端子板
SNAP-D12MC-P 12-槽底板,带接线端子板,可插拔
SNAP-D64RS 16-槽底,Profibus协议
F OPTOMUX , PAMUX, MISTIC 各系统的智能卡简介
OPTOMUX的智能卡包括数字量智能卡B1和模拟量智能卡B2。他们用双绞线通过RS422/485与计算机主机或控制器通讯,波特率300—38.4KBPS。智能卡与安装I/O模块的载架是通过50芯的扁平电缆连接。在5000英尺内,若采用多点方式,模拟量的智能卡可以有100个OPTOMUX站,数字量的智能卡可以有32个OPTOMUX站,若采用中继重发方式,两样都可以有256个OPTOMUX站。模拟量的智能卡,可以就地智能处理读写模拟量、输入平均值、高低限监控、记录波峰波谷值、产生输出波形、增益和偏置计算以及通讯和控制功能。
PAMUX的智能卡包括模块式的数字量智能卡SNAP-B4和模拟量智能卡SNAP-B6。他们是用50芯的扁平电缆相互连接,与主机上的AC28适配卡连接。智能卡离控制器最远可达500英尺。PAMUX总线有64个可选的地址,每8个I/O点占用一个地址,所以PAMUX 总线上可以最多有512个I/O点。一条PAMUX总线上最多拥有16个智能卡。每个数字量智能卡SNAP-B4可以处理32个数字量I/O点,占用4个地址。每个模拟量智能卡SNAP-B6可以处理32个模拟量I/O点或16个模拟量I/O点加32个数字量I/O点。模拟量智能卡SNAP-B6既可以处理模拟量,又可以处理数字量,他不但扫描本载架上的所有I/O点,还执行必要的转换,刷新双口RAM(DUAL-PORT RAM)。主机是通过PAMUX总线从双口RAM读写数据的。模拟量智能卡读写每个模拟量I/O点需要70微秒,读写每个数字量I/O点需要2微秒,一次性读写16个模拟量I/O点需要1-12毫秒,一次性读写8个数字量I/O点也仅仅需要2微秒。PAMUX的智能卡要求5VDC供电。
早期的智能卡还有B4、B5、B6。B4可以支持32路数字量I/O信号,B5支持16路数字量I/O信号,B6支持16路模拟量I/O信号。他们都是板卡式的智能卡。B4是通过一个70芯的连接器与G4PB32H载架相连接,整个PAMUX总线上允许有16个B4智能卡。B5、B6都是通过50芯的扁平电缆与载架相连,通过两个50芯的电缆连接到PAMUX总线上或终端板上。在PAMUX总线上,他们两种类型的智能卡都允许最多有32个。PAMUX总线,总共的控制点数为512点。
MISTIC的智能卡包括数字量智能卡B100和模拟量智能卡B200。他们可以处理16个I/O点,采用MISTIC协议与主机或控制器通讯,通讯方式为多点(MULTIDROP)方式,采用2线制或4线制的RS485,通讯距离超过3000英尺或站点超过32个智能卡,只加中继器就行。通讯速度在300—115.2KBPS可选。MISTIC的智能卡与OPTOMUX的B1、B2兼容,可以替代B1、B2,使原OPTOMUX系统在现场环境并不改变时,升级为MISTIC系统,享受到MISTIC系统的高速高性能带来的许多优点,就可以采用FACTORYFLOOR软件。MISTIC的智能卡本身带80C196处理器,可以处理许多功能。B100就可以使高速计数达到20KHZ,脉宽测量达到0.1秒,可以处理事件/反应、输入锁存、脉冲输出等功能。B200就可以就地处理PID回路、高低限报警、热电偶线行化、数字滤波、工程单位转换等功能。完成8个PID回路仅需0.1秒。
MISTIC200系统的智能卡还包括:G4A8L、G4A8R、G4HDAL、G4HDAR、G4D16L、G4D16R、G4D16LS、G4D32RS。相关技术指标如下:
模拟量智能卡:分为模块式(G4A8L、G4A8R)和插卡式(G4HDAL、G4HDAR)。
模块式模拟量智能卡具有如下功能:PID回路控制、高低限报警、热电偶线性化、滤波、输入求和/求平均值、斜坡/波形输出、可编程增益/偏置、控制器中断能力、平方根处理、事件/反应等等。
型号 G4A8L G4A8R
CPU 16位,Intel 80C196处理器,12MHz主频
通讯 MITIC 200本地总线:1.4Mbps最大距离:200英尺 方式:二进制 RS485:300-115.2KBd最大距离:3000英尺(超过可加重发器)方式:二进制或ASCII码
典型I/O时间(含通讯传输时间) 读16个通道:1.03ms写16个通道:2.48ms 读16个通道:5.53ms写16个通道:6.52ms
分辩率 12位
PID更新时间 100ms更新8个PID回路(加上扩展)
典型事件反应时间(〈=16个) 4ms
通道数 8个(既可插模块数)
电源要求 24VDC+/-0.1V
负载损耗 终端(总线上最后一个单元):276mA非终端:240mA扩展单元:65mA 终端:180mA 非终端:180mA扩展单元:65mA
隔离 输入与输出间:4000Vrms 输出与模拟供电间:4000Vrms
温度 0-70℃(正常工作);-40-80℃(保存)
湿度 相对湿度5%-95%
扩展选项 G4LAX(可增加8个模拟量通道) G4RAX(可增加8个模拟量通道)
插卡式模拟量智能卡可提供高分辨、高集成度的模拟量通道,和模块式相比其分辩率是16位,同样尺寸的单元器可处理32个通道,四倍于模块式。它提供如下功能:提供两个高分辨率(16位)I/O卡件插槽、高密度、数字滤波、诊断、工程单位转换等等。
型号 说明
G4HDAL 本地智能卡(通过本地总线与主控制器连接)
GEHDAR 远地智能卡(通过RS485与主控制器连接)
数字量智能卡分为多功能智能卡(G4D16L、G4D16R)和简单智能卡(G4D16LS、G4D32RS)两种。
多功能数字量智能卡具有如下特点:脉冲输出/波形产生/时间比例输出、主控制器中断能力、控制信号的光电隔离增加系统可靠性、诊断、通讯链路看门狗定时器、输入锁定/延时/高速计数(10KHZ)/状态时间求和。
技术指标如下:
型号 G4D16L G4D16R
CPU 16位,Intel 80C196,12MHz
通讯 MITIC 200本地总线,1.4Mbps最大距离:200英尺 方式:二进制 RS485:300-115.2KBd最大距离:3000英尺(超过可加重发器)方式:二进制或ASCII码
典型I/O时间(含通讯传输时间) 读16个通道:0.68ms写16个通道:1.0ms 读16个通道:1.76ms写16个通道:2.27ms
计数(频率检测) 最大:20KHZ;数据长度:32bit;ON/OFF最小脉宽:10us
输入锁定(最小脉宽) 10us
输出脉冲 最大频率:500HZ;ON/OFF最小脉宽:1ms
TPO最小周期 100ms
典型事件响应时间(<=16个) 4ms
通道数 16个(既可插模块 数)
电源要求 24VDC+/-0.1V)
负载损耗 终端(总线上最后一个单元):425mA 非终端:375mA 终端:250mA 非终端:250mA
温度 0-70℃(正常工作);-40℃-80℃(保存)
湿度 相对湿度5%-95%
简单数字量智能卡具有如下特点:高速响应的I/O处理能力、控制信号的光电隔离增加系统可可靠性、输入锁定(G4D32RS)等等。技术指标如下:
型号 G4D16LS G4D32RS
CPU 8BIT 87C51,22MHZ
通讯 MITIC 200本地总线,1.4Mbps最大距离:200英尺 方式:二进制 RS485,300-115.2KBd最大距离:3000英尺(超过可加重发器)方式:二进制或ASCII码
典型I/O时间(含通讯传输时间) 读16个通道:180us写16个通道:180is 读16个通道:1.6ms写16个通道:1.8ms
输入锁定 无 100us
电源要求 24VDC+/-0.1V)
负载损耗 终端:250mA 非终端:210mA 终端:220mA 非终端:220mA
温度 0-70℃(正常工作);-40℃-85℃(保存) -20-70℃(正常工作);-40℃-85℃(保存)
湿度 相对湿度5%-95%
G OPTO22最新与最先进SNAP I/O系统的模块型智能卡简介:
SNAP I/O系统的智能卡有B3000、SNAP-BRS两类。SNAP-BRS可以处理32个数字量I/O点,B3000可处理32个模拟量I/O点或16个模拟量I/O点和32个数字量I/O点。采用MISTIC协议与主机或控制器通讯,通讯方式为多点(MULTIDROP)方式,采用2线制或4线制的RS485,通讯距离超过3000英尺或站点超过32个智能卡,只加中继器就行。通讯速度在300—115.2KBPS可选。SNAP-BRS带8位的8051处理器,B3000带16位的80C196处理器,可以处理许多功能,实现I/O点的智能化。SNAP-BRS就可以使高速计数达到20KHZ。智能卡脉宽测量达到0.001秒,可以处理事件/反应、输入锁存、脉冲输出、地处理PID回路、高低限报警、热电偶线行化、数字滤波、工程单位转换等功能。
根据对外的通讯方式不同,SNAP I/O的智能卡还有其他几种:SNAP-B3000-HA和SNAP-BRS-HA对外是冗余ARCNET通讯,SNAP-B3000-MODBUS对外是MODBUS协议通讯,SNAP-PDPRS64对外是PROFIBUS-DP协议通讯。根据总线系统的不同,可以选用OPTO22的不同总线方式的先进的前端智能卡,处理前端现场的I/O功能。
H OPTOMUX , PAMUX, MISTIC各系统的主控制器简介
OPTOMUX , PAMUX系统采用LC4系列主控制器。他是一种功能强大、成本低廉的单板计算机,CPU采用8位的68180处理器,可以用BASIC或FORTH 语言对其进行编程,完成分布式过程控制、PID回路控制、数据采集、协议转换等功能。有115VAC、220VAC、10-28VDC三种供电类型,供世界各地的用户使用。本身有一个RS232口、一个RS422/485口,通讯速度最高可达38.4KBPS。利用其扩展口可以插女儿板,扩充其功能。如接EX1女儿板,就可以直接控制PAMUX总线的系统;如接EX2女儿板,就可以提供两个串口和一个24位的双向并口,直接和OPTO22的数字量安装载架相接。利用LC4可以取代主控计算机,与OPTOMUX、PAMUX的智能卡单独构成一个控制系统。
MISTIC系统主控制器是G4LC32。他是MISTIC系统中的高性能的控制器,采用MOTOROLA的32位的高性能的68020处理器,并带68881数字协处理器,自带512K RAM和FLASH EEROM,RAM可扩展至4M,FLASH EEROM可扩展至1M,可以满足用户大程序容量的要求。自带4个串口、1个ARCNET口,整个控制系统可以有255个控制器进行连网。单个控制器最多可以控制4096个I/O点。有一个可以显示20个字符的LCD显示屏和25个按键,可以对现场参数进行查阅、设置。配套的软件可以采用OPTO22公司的FACTORYFLOOR和CYRANO。
MISTIC系统还有其他的控制器:G4LC32SX、G4LC32ISA、G4LC32ISA-LT、M4RTU。G4LC32SX与G4LC32相比,只是通讯口要少一些,仅有两个通讯口,但可以扩展,而且成本较低。G4LC32ISA、G4LC32ISA-LT是计算机插卡式控制器,与模块式控制器功能一样,只是他是直接从计算机上取电源,只要计算机不断电,即使是计算机死机,控制是不会受影响的。
MISTIC 系统控制器技术指标比较如下:
G4LC32 G4LC32SX G4LC32ISA M4RTU
CPU 32位 Motorola 68020/带68881数字协处理器 32 位Motorola 68020 32位 Motorola 68020; 16位 80C 196 I/O处理器
CPU主频 16.67MHz
电源要求 5VDC+/-0.1V 2A(最大) 5VDC 3A(最大)24VDC 300Ma
温度 0-60℃ 0-70℃
Flash EEROM 512KB(可扩至1MB) 256KB 256KB(可扩至1MB) 256KB(可扩至1MB)
RAM 512KB/带电池后备(可扩至4MB ) 256KB/带电池后备 256KB/带电池后备(可扩至2MB ) 256KB/带电池后备(可扩至1MB )
Watchdog Timer 硬件
实时时钟 Epson 62121A/带电池后备
通讯 2个全双工的RS422/485高速串口,300-115.2KBd;2个全双工RS232(也可用作RS422/485高速串口),300-115.2KBd;1个MISTIC 200本地总线口,1.44MB/s;1个ARCNET口,2.5MBPS; 2个全双工RS232(也可用作RS422/485高速串口,300-115.2KBd);通讯扩展卡:G4LC32SER:2个全双工RS232(也可用作RS422/485高速串口,300-115.2KBd);G4LC32ARC:1个ARCNET口,2.5Mb/s和2个RS422/485高速串口; 1个2 线,半双工RS485口,300-115.2KBd;1个MISTIC 200本地总线口,1.44MB/s;G4LC32ISA串口扩展卡可提供1个2线RS485口和2个RS232(也可用作485)口;G4LC32ISA ARCNET扩展卡可提供1个ARCNET口; 1个RS232口;1个RS485口;通讯扩展卡:M4SSER:2个全双工RS232口(也可用作RS422/485高速串口,300-115.2KBd);M4SARC:1个ARCNET口;MODEM支持电话线、专线、无线、蜂窝等传输媒介;
软件 OptoControlCyrano200 OptoControlCyrano200 OptoControlCyrano200 OptoControlCyrano200
I MISTIC系列的M4RTU遥测单元(RTU)的简介
M4RTU是OPTO22产品中,功能相当强大的一种控制器,拥有两个处理器:32位的68020和16位的80C196,前者主要管理控制程序和通讯,后者主要处理I/O接口和数字量以及模拟量信号。控制器本身带有4个模拟量模块和8个数字量模块,可以处理4路模拟量信号和8路开关量信号。控制器总共可以处理4096路I/O信号。拥有RAM、ROM各256K,都可以扩展到1M,用于装载系统内核程序、控制程序和数据。自带一个RS232口,一个RS422/485口,可以采用三个M4总线扩展插槽,扩展更多的串口、ARCNET口、以太网接口。通讯的方式可以通过电话线、专线、无线(MODEM和卫星),通讯介质可以是双绞线、同轴电缆、光纤。供电电源采用模块化电源,有多种可选,可以是直流9-15V、18-35V、35-60、125V、交流90-130V、180-250V中的任何一种,适合各种环境下的需要。工作温度比其他的控制器宽:-20℃-70℃,存储温度:-40℃-85℃。采用的配套软件是FACTORYFLOOR、CYRANO、MISTIC MMI、MDS。M4RTU非常适合于现场环境相当恶劣的环境下使用,如水处理、油井监控、天然气管线、石油管线监控等等场合。
J OPTO22最新与最先进SNAP I/O系统的模块型主控制器简介:
SNAP I/O系统可以使用MISTIC系统的控制器,SNAP I/O系统本身还有三种控制器:SNAP-LCSX、SNAP-LCSX-PLUS、SNAP-LCM4。他们结构紧凑、成本低、性能高,可结合SNAP I/O单元、MISTIC I/O单元和OPTOMUX单元一起使用,是目前的主流控制器。SNAP-LCSX控制器采用32位的68EC020处理器,拥有1M的RAM 和256KROM,不能扩展。拥有一个RS232口和一个RS485口。RS485通讯采用2线制或4线制通讯,通讯速度最高可达115.2KBPS。通过该RS485口,可以控制4096个I/O点。该控制器与SNAP I/O系统的智能卡、I/O模块拥有一致的尺寸结构,都可以上在标准的DIN导轨上。与SNAP I/O系统的智能卡一样,都是采用5VDC供电。配套的软件为FACTORYFLOOR和CYRANO、MISTIC MMI、MDS。
SNAP-LCSX-PLUS比SNAP-LCSX多两个串口,这两个串口可以配置为RS232 或 RS485。
SNAP-LCM4是OPTO22产品中,功能最强大、通讯方式最灵活、也最先进的控制器。采用32位的68030处理器,拥有4M的RAM 和2M ROM。拥有4个串口,可以是RS232/422/485。RS485通讯采用2线制或4线制通讯。每个串口可以接64个单元处理器,控制2048个模拟点或2048个数字点和1024个模拟点。具有SNAP I/O的标准尺寸和安装方式:导轨安装和面板安装。该控制器有4个M4总线插槽,可以配套使用M4总线的通讯选卡,通讯选卡支持串口、ARCNET、ETHERNET,可以让你在多种通讯方式中任意组合,构成功能强大的系统。目前,在组成基于10M/100M的以太网的控制系统中,多采用这种控制器。与SNAP-LCM4配套的软件仍是FACTORYFLOOR和CYRANO、MISTIC MMI、MDS。
K OPTOMUX、PAMUX、MISTIC、SNAP各自动化工业I/O控制系统与配件的结构介绍:
OPTO22的各自动化工业I/O控制系统都是按照OPTO22公司的标准结构来构造系统的。OPTO22不管在何时推出的哪个系统,都是按照监控计算机、主控制器、单元处理器(智能卡)、I/O载架、I/O模块这样的结构来做的。有些系统,可以让监控计算机来完成控制器的功能。在无需人机界面时,可以不要监控计算机,整个系统照样可以很好的完成控制功能。因为所有的控制任务都是在控制器内完成的。监控计算机负责控制程序的编写、下载、调试,运行人机界面软件,充当I/O服务器,将实时I/O信号数据发送到数据库中。控制器的主要作用是:运行实现整个组态好的控制算法和协调整个控制系统的通讯,分配相关任务到各智能卡。智能卡的任务是完成和主控制器的通讯,并对主控制器的要求作出快速反应;实现I/O点的智能化,处理简单的逻辑功能;并对本单元的I/O点定期扫描。I/O模块负责现场信号和控制系统信号之间的转换和隔离功能。
L OPTO22前期的辅助性软件工具和新推出的“工业现场”组态软件的介绍:
OPTOWARE:是用于OPTOMUX系统的驱动软件包,用于实现上位机高级语言系统与OPTOMUX系统的通讯。
OPTOCALSSIC:包括CYRANO,MISTIC MMI,MDS。
CYRANO 是MISTIC 200系统的控制程序编写软件。是世界上第一个采用流程图编程的开发软件。
MISTIC MMI是MISTIC 200系统的人机界面软件。
MDS: WINDOWS 3.1 下的DDE软件包
OPTODRIVER:OPTO22产品的驱动程序包,可以直接访问智能卡的信息。用户可以使用VB、VC++等高级语言,借助该驱动程序包,编写定制的用户应用程序。提供WINDWOS下16位和32位的驱动程序,也提供DOS下的驱动程序。
FACTORFLOOR:OPTO22公司1996年推出的基于WINDOWS的32位软件系统,工业自动化的全面软件解决方案。包括OptoControl、OptoDisplay、OptoServer、OptoConnect OptoRuntimePC.
OptoControl:图形化、基于流程图的控制策略开发环境,可以完成控制策略的组态、下载和调试。
OptoDisplay:人机界面开发工具,图形化的显示控制器内的信息状态,传送操作者指令到控制器,同时执行报警、实时曲线、历史曲线显示、出报表等功能。
OptoServer:OPC或DDE数据服务器。通过他,可以十分容易的将数据传送到与OPC或DDE兼容的软件中去,将实时数据交换给其他软件使用。
OptoConnect:实现控制器数据库和SQL或ACCESS数据库之间的双向连接。交换实时数据到到目前十分流行的数据库中,供其他应用程序从数据库中取数据。
OptoRuntimePC:在WINDOWS NT下,仿真控制器,实现软逻辑控制。使用该功能,在模拟运行程序时相当有用。你可以在没有硬件环境下,开发调试好你现场需要的应用程序。
M.OPTO22产品作为工业级前端智能化I/O单元分布式监控系统有啥重要与关键性的特色:
以做I/O模块起家的OPTO2公司在I/O模块级具有世界领先地位。OPTO22的I/O模块与其他同类产品相比,具有智能性。由于OPTO22的控制系统在前端具有智能卡,多一级CPU,可以就地处理许多任务,如PID调节、热电偶的线行化、工程单位转换、高速计数、事件/反应等等。在其他的控制系统中,这些任务都需由控制器来完成,使控制器的任务相当繁重,降低了控制系统的控制性能,并且,这样也不方便控制系统的分布性。相反,OPTO22有了前端智能I/O处理器,就可以让主控制器藤出更多的时间来完成其他功能,大大提高整个系统的控制性能和反应速度,同时也可以真正实现分布式控制。
OPTO22控制系统在解决通讯方面具有相当显著的优点。通讯方式多样、开放。有串行RS232、RS485方式,有通讯速度达到2.5MBPS的ARCNET方式,更有目前相当流行的、符合发展潮流的以太网通讯方式,通讯速度达到10M/100M。为了让其他的系统更好的使用OPTO22前端高性能的前端I/O,从智能卡一级,OPTO22对外提供了PROFIBUS、MODBUS、DEVICENET等目前比较流行的现场总线接口,可以在其他的现场总线系统中,使用OPTO22前端智能I/O产品。
OPTO22提供的控制解决方案是软硬件一体化、管控一体化方案。
N OPTO22的SNAP –IT /ETHERNET I/O最新技术的发展情况
OPTO22公司在ETHERNET I/O方面,首先推出了SNAP-B3000-ENET和SNAP-ENET-D64这两个符合以太网接口标准的智能卡,实现了将以太网建立在现场I/O级。有了这样的智能卡,在I/O模块级,就可以使用高集成度的4通道的模拟量模块,用一个智能卡就可以监控64路模拟量或64路数字量I/O信号。在I/O模块级,还可以使用RS232/485通讯模块,可以连接更多的具有串行接口的智能仪表或设备。配合这种智能卡,还推出有PID调节模块:SNAP-PID-V,让复杂而烦琐的PID运算在I/O模块自身就完成了。
在通讯方式上,ETHERNET I/O不仅提供RS232/485串行通讯接口和RJ45的以太网通讯接口,还提供符合IEEE802.11标准的无线通讯方式。
在ETHERNET I/O系统中,使用的控制器为SNAP-LCM4,它本身具有四个串行接口和四个M4总线扩展插槽,可以扩展包括以太网通讯卡在内的各种通讯卡。
SNAP-IT产品是OPTO22公司和CA计算机公司,发挥各自所长,联合推出的。在OPTO22的ETHERNET I/O基础上,综合了ETHERNET、TCP/IP和SNMP等多种先进技术。用SNAP-IT产品,通过CA公司的UNICENTER TNG平台,可以象监控、管理许多IT设备一样来监控管理现实世界的许多非IT设备。如果通过INTERNET,还可以远程监控千里之外各种设备。
O OPTO22产品的最新发展、未来趋势、总结与评价
OPTO22公司的产品从开始的固态继电器、I/O模块、OPTOMUX、PAMUX、MISTIC控制系统到最新推出的SNAP I/O 、ETHERNET I/O、SNAP-IT监控解决方案,已经实现了软硬件一体化、管控一体化。
在硬件方面,模块的集成度越来越高,从早期的单点单路发展到今天的每个模块具有4个I/O信号。控制器性能越来越高,从早期的8位、16位处理器,到今天的32位处理器。处理器也越来越多,在控制器、智能卡、I/O模块级都有CPU,处理各级的任务,对完成整个系统的控制功能,提高系统整体性能和实时反应速度都提供了坚实的硬件基础,而且还真正实现了分布式控制。在通讯方式上,从串行、并行到ARCNET、以太网,从有线通讯到无线通讯,通讯速度越来越高,通讯方式也越来越灵活。
在网络技术日新月异的今天,OPTO22的控制产品,不管是硬件,还是软件,与世界上许多其他的产品一样,都是在向以太网方面发展,逐步与其他的控制或管理系统融为一体。在2001年5月,OPTO22公司继SNAP-IT/ETHERNET I/O之后,再次推出了一个极之超强功能, 属下一代 I/O技术的远程以太网I/O, 模块型智能卡:SNAP终极I/O智能卡(SNAP Ultimate I/O Brain Board),它不但具备原有的以太网I/O(SNAP-IT/ETHERNET I/O)智能卡的各种功能, 例如, 可同一时间, 执行多种通讯协议、监视经已被设定事件的条件, 执行相应要处理的控制,以E-Mail或SNMP传递事件的信息予网页服务器等;同时也融合了奥图 22, 传统的 “主控制器” (Local Controller) 及直接与远程, 上层管理企业相连通讯, 三合为一的多功能系统。
配合 “SNAP 终极 I/O单元” ,OPTO22公司推出了 ioControl、ioDisplay组态软件包,来开发用户自己专用的应用控制程序和人机界面。ioControl同时还包含了OPTO 22最新提供的监控语言 “OptoScript”。 OptoScript是一个类似Basic、Pascal、C之类的过程语言,用户可以用该语言在流程方块图直接书写一个复杂的数学计算表达式或逻辑运算表达式,极其简单而容易的实现复杂的算法。
在短短的二十多年的时间里,OPTO22公司不断继承、延续、变革、创新,已从一个只提供固态继电器的厂家发展成为世界上一流的监控方案全套产品制造商,其产品在全世界各行各业得到广泛的应用。以此看来,OPTO22公司的技术一流,产品先进、可靠,是世界上重要的控制产品制造商之一。经过这几年的努力,OPTO22公司已经成功的完成了其自身角色的转换,已从以前作为一家主要向世界各大自动化控制系统的生产厂家, 提供 O.E.M. 产品变成一家真真正正的自动化监控系统的技术创新者和提供专业系统层次产品的.
希望各位对美国奥图 22 (OPTO 22), 与 DCS、PLC 和作为集中式控制的微机系统的不同, 就监控技术上的回异, 有截然不同的硬件与组态软件架构, OPTO 22 的产品和系统, 有兴趣的朋友。在参阅完上述说明和介绍之后, 应可对奥图 22的监控 I/O 系统, 有一基本上的认知。
吴江、姚栋梁博士与陈怀斌硕士三人重新编写于二零零一年五月初