Einleitung
Hinweise
Die 8-Bit-Parallel-Eingabe-Baugruppe mit ·galvanisch getrennten Eingängen ist für den Anschluss von Modellen und Anlagen an den BFZ/MFA-Mikrocomputer vorgesehen. Die Baugruppe sollte immer dann eingesetzt werden, wenn die Gefahr von Störeinkopplungen besteht, wie z.B. beim Schalten von induktiven Lasten. Darüber hinaus wird sie notwendig, wenn Sensoren und Signalgeber mit externen Betriebsspannungen an den Mikrocomputer angeschlossen werden sollen. Zur galvanischen Trennung besitzen die acht Eingänge Optokoppler.
Die Eingangsspannung der Baugruppe darf bis zu 24 V betragen (Gleichspannung), wobei Werte zwischen 0V und 2V L-Pegel und Werte zwischen 5 V und 24 V H-Pegel entsprechen. Der maximale Eingangsstrom bei H-Pegel beträgt ca. 10 mA. Da diese Werte weitgehend den Daten industrieüblicher SPS-Steuerungen entsprechen, ist die Baugruppe auch für den Ausbau des BFZ/MFA-Mikrocomputers zur SPS-Steuerung geeignet.
Der hierzu erforderliche SPS-Interpreter ist Bestandteil der „Software-Erweiterung SP 1“ zum BFZ/MFA-Mikrocomputer (siehe im Band „Fachtheoretische Übungen“). Einzelheiten zum Betrieb von Eingabe-Ports sind in der Übung „8-BitParallel- Eingabe“ (BFZ/MFA 4.2.) beschrieben.
Die Funktionsbeschreibung bezieht sich nur auf das ·Blockschaltbild und ist für den Ausbilder gedacht. Schaltungseinzelheiten werden nicht behandelt.
Die Baugruppe „8-Bit-Parallel-Eingabe (galv. getrennt)“ besitzt acht Eingänge mit Optokopplern zur galvanischen Trennung zwischen den Potentialen des Eingangskreises und des Mikrocomputers.
Die Eingangsspannung kann maximal 24 V betragen. Werte oberhalb von 5 V werden als H-Pegel und unterhalb von 2 V als L-Pegel erkannt.
Bei offenem Eingang (z.B. 80) fließt im Eingangskreis kein Strom und der Fototransistor des Optokopplers ist gesperrt. Hierdurch erhält der Eingang des invertierenden Schmitt-Triggers H-Pegel und der Eingang des Eingabe-Speichers L-Pegel. Wird z.B. an B0 eine Spannung zwischen 5 V und 24 V angelegt, so fließt ein auf ca. 10 mA begrenzter Strom durch die LED des Optokopplers und durch die Kontroll-LED, die sich auf der· Frontplatte der Baugruppe befindet. Die Optokoppler-LED steuert den Fototransistor durch,. so dass der Eingang des invertierenden Schmitt-Triggers nun L-Pegel und der Eingang des Eingabe-Speichers H-Pegel erhält.
Die Eingabe-Daten gelangen nur bei Freigabe des Eingabe-Speichers auf den Daten-Bus. Die Freigabe erfolgt, wenn der Prozessor die richtige Port-Adresse (mit S1 bis S8 einstellbar) und das Steuersignal IOR ausgibt.
Technische Daten
- Acht galvanisch getrennte Eingänge (Optokoppler) mit gemeinsamem Bezugspotential;
Eingangssignalanzeige für jedes Bit; einstellbare Portadresse - Eingangsspannung
für L-Pegel: 0 V bis 2 V (Gleichspannung)
für H-Pegel: 5 V bis 24 V (Gleichspannung) - Eingangsstrom für H-Pegel 1: 2 mA
bei 5 V Eingangsspannung ca. 6 mA
ab 8 V Eingangsspannung auf 10 mA begrenzt - Anschluss von Sensoren, Signalgebern,. Modellen und Anlagen, Realisierung von SPS-Steuerungen mit dem BFZ/MFA-Computer.
Stromlaufplan 8-Bit Parallel-Eingabe (galvanisch getrennt)
Bestückung der Leiterplatte
Sichtkontrolle
Die Sichtkontrolle wird anhand von Stromlauf- und Bestückungsplan sowie Stückund
Bauteilliste durchgeführt.
- Sind alle Lötstellen ordnungsgemäß verlötet?
- Sind alle Eletrolytkondensatoren richtig gepolt?
- Sind alle ICs richtig eingesteckt?
- Sind alle Schrauben festgezogen?
Funktionsprüfung
Prüfen der Eingangsströme
Die Eingänge B0 bis B7 werden einzeln daraufhin überprüft, ob die erforderlichen Ströme eingehalten werden. Der Stromkreis jedes Eingangs besteht aus einem Feldeffekttransistor, der als Strombegrenzer geschaltet ist, einer Optokoppler-LED und einer Kontroll-LED.
- Aufbau der Meßschaltung für Bit 0 nach untenstehendem Bild
Messung der Eingangsströme:
- Spannung Uin auf 2 V eingestellt und Iin gemessen:
Iin muss kleiner akls 0,1mA sein, die Kontroll-LED für Bit 0 darf nicht leuchten. - Spannung Uin auf 5V eingestellt und Iin gemessen:
Iin muss einen Wert zwischen 4 mA und 8 mA haben, die Kontroll-LED für Bit 0 leuchtet - Spannung Uin auf 24 V eingestellt und Iin gemessen:
Iin darf nicht größer als 12 mA sein, die Kontroll-LED für Bit 0 leuchtet - Wiederholung dieser Messungen für die Bits B1 bis B7
Prüfen des Freigabesignals und des Eingabe-Speichers
- DIL-Schalter S1 bis S8 der 8-Bit-Parallel-Eingabe (galv. getrennt) in Stellung „ON“ geschaltet
(Port-Adresse 00), Baugruppe über Adapterkarte in den Baugruppenträger eingesteckt, alle Eingänge frei - Bus-Signalgeber in den Baugruppenträger eingesteckt, Einstellungen:
Schalter „ON/OFF“ in Stellung „ON“, ADDRESS = 0000, DATA = 55 - Bus-Signalanzeige eingesteckt (beliebige Stellung der Schalter)
- Messung des logischen Pegels am Messpunkt MP3 gegen 0V (MP1), Beobachtung
der DATA-Anzeige:
- Keine Steuertaste des Bus-Signalgebers betätigt: H-Pegel an MP3, DATA-Anzeige: „55“
(Anzeige der am Bus-Signalgeber eingestellten Daten) - Steuertaste „IOR“ des Bus-Signalgebers betätigt: L-Pegel an MP3, DATA-Anzeige: „00“
(Anzeige der Eingabedaten, B0 bis B7 haben L-Pegel) - Neuer Wert für ADDRESS : 0001, Steuertaste „IOR“ des Bus-Signalgebers betätigt:
H-Pegel an MP3, DATA-Anzeige: „FF“
(Bus-Signalgeber zeigt die Daten des „offenen“ Daten-Busses an, da falsche Port-Adresse vorliegt)
Überprüfung der Optokoppler
Nun wird geprüft, ob die· Optokoppler richtig arbeiten und: an B0 bis B7 angelegte Eingabedaten·richtig gelesen werden können.
- Einstellungen am Bus-Signalgeber: ADDRESS = 0000, DATA= CC
- Anschluß der Eingabe-Bits B0, B2, B4 und B6 an Uin = 5 V
- Die Kontroll-LEDs für B0, B2, B4 und B6 müssen leuchten
- Bei Betätigung der Taste „IOR“ des Bus-Signalgebers muss der Datenwert 55 angezeigt werden
- Anschluß der Eingabe-Bits B1, B3, B5 und B7 an Uin = 5 V
- Die Kontroll-LEDs für B1, B3, B5 und B7 müssen leuchten
- Bei Betätigung der Taste „IOR“ des Bus-Signalgebers muss der Datenwert AA angezeigt werden
Damit ist die Inbetriebnahme beendet
Lötseite
Bestückungsseite
Frontplatte
