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ISOFACE提供智能化保护

时间:05-16 来源:电子产品世界 点击:

™输出开关的极端坚固耐用性。

虽然安全功能是自主发挥作用的,但用户对这些也并非毫不知情。在过载、过温或Vbb供电不足的情况下,系统会向单片机或控制ASIC提供诊断反馈。这尤其有助于改善系统级的维护与支持。

保护输入

电隔离数字输入IC

ISOFACE™ ISO1I81xT产品家族提供了一个完全集成的系统输入接口解决方案。在过程侧,IC有8个电隔离数字输入通道,它们直接与数字传感器和开关连接。在控制侧,IC可被无缝连接到单片机或控制ASIC。在系统两侧之间集成了可靠的500VAC电隔离功能。

每个IC可以连接多达8个符合IEC61131-2(类型1/2/3)标准的数字输入。IC的输入作为电流池。与使用光耦合器和无源元件组合的传统解决方案相比,其精确的电流池特性可以使每通道的功耗低至2.5倍。输入状态指示LED可以可选性的部署。由于较低的功耗和高水平的功能集成,系统设计人员能够打造非常紧凑的输入模组设计,或者在规定的外形内显著增加输入通道的数量。

为改善该系统解决方案电磁干扰的鲁棒性,8个输入通道均配备抗干扰滤波器。对于ISO1I811T,可以使用跳线来选择所有输入通道共用的四个设置之一。ISO1I813T则更加完善,它允许针对每个通道的滤波器设置进行相应的编程,甚至可以在工作期间重新编程。这两种产品的共同点是,它们都具有将抗干扰滤波器过滤时间设为零的旁路模式。对于利用已有集成式抗干扰滤波器的系统ASIC的系统解决方案,旁路模式可提供针对它们的向后兼容性。

ISOFACETM数字输入IC可灵活支持每个输入通道从50 kHz到500 kHz范围内的采样频率。与光耦合器所提供的约25 kHz的频率相比,这要高出数倍之多。在ISOFACE™所支持的范围内,系统设计人员可根据实际系统需求调整采样频率。对于高精度或高速电机驱动应用而言,像装瓶机,或譬如,对于纸张和印刷业中使用的设备而言,高采样速度具有特别的意义。

唯ISO1I813T具有的一项功能是,它能够从多个输入IC同步捕获输入信号。当需要收集一台装有众多传感器的复杂机器的状态的同步时间戳时,这具有重要的实用价值。

综合诊断

ISO1I813T的诊断功能包括检测IC输入引脚和与其连接的传感器或开关之间的断线情况。由于系统要求可能有很大差异,所以,断线检测的灵敏度水平是由系统设计人员来确定的。有趣的是,断线检测可以在针对特定通道的层级上被屏蔽。对于连接了一组混合输入到同一ISO1I813T IC的应用,比如,输入中既有支持断线检测的传感器又有不支持断线检测的传感器,这是一项重要的功能。当检测到断线时,单片机或控制ASIC会接收到来自ISOFACE™数字输入IC的相应反馈。在接下来的步骤中,可以确定发生断线的相应通道。

此外,ISO1I813T可监测过程侧(Vbb)的供电电压,并区分三种状态。Vbb高于16V时,IC会提供指示,这是工作的正常模式。当Vbb降至16V以下,但仍高于13V时,IC将向单片机或系统ASIC发送所谓的预警信息“Vbb欠压”。只要Vbb保持在13V以上,IC就仍能正常工作。系统设计人员可利用这个预警信息来决定改变系统的工作模式,或者安全地并以受控的方式关闭系统。如果Vbb介于13V和9V之间,IC仍然工作,但是,在过程侧收集的输入数据是无效的。这被称为警告范围,会提供“Vbb失压”的反馈。

ISO1I811T 和ISO1I813T均配备指示“Vbb失压”的错误引脚,不过,触发电平不同。在ISO1I811T上,当Vbb低于13V的阈值时,错误引脚就将启动。在ISO1I813T 上,错误引脚指示“Vbb欠压”,即Vbb低于16V的阈值,换言之,进入预警范围会被标记出来。
断线监控和Vbb监控均可显著改善工厂级维护支持,从而,非常有助于最大限度地缩短代价高昂的机器停机时间。

灵活的单片机和控制ASIC接口

数字输出IC和数字输入IC这两个产品家族的共同特点是,它们都支持单片机或控制ASIC的串行接口和并行接口。8位并行接口能力使系统设计人员能够从光耦合器解决方案升级到ISOFACE,并且无需更改控制ASIC。如果PCB面积尽可能最小是一个设计标准,那么,4线串行接口就是设计人员的理想选择。自然地,当多个数字输出IC或数字输入IC以菊花链模式串联时,也将使用串行接口。

数字输出产品提供串行接口或并行接口。数字输入产品可以由系统设计人员进行灵活配置,以串行模式或并行模式工作。ISO1I813T在串行模式下可提供额外的安全级别,可以选择支持对串行通信的CRC检查。

结语

唯有英飞凌ISOFACE™产品能够提供一个完整的系统解决方案:集成了a) 一个智能化单片机/控制ASIC接口,b)可靠的

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