PC-6405 光隔離開關(guān)量輸入卡技術(shù)說明書
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PC-6405 光隔離開關(guān)量輸入卡技術(shù)說明書
PC-6405 開關(guān)量輸入接口卡適用于具有 ISA 總線的 PC 系列微機，具有很好的兼容性。本卡適用于工業(yè)現(xiàn)場中各種開關(guān)信號的自動控制以及計算機同數(shù)字儀器的接口?？紤]到在開關(guān)量的轉(zhuǎn)換中“開／關(guān)”瞬態(tài)對計算機干擾十分強烈及現(xiàn)場強電的干擾，本卡采用了光電隔離技術(shù)，使計算機與現(xiàn)場信號之間全部隔離，提高了計算機與本卡在工作中的抗干擾能力和抗損毀能力。
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PC-6405 光隔離開關(guān)量輸入卡技術(shù)說明書
1. 概述：
PC-6405 開關(guān)量輸入接口卡適用于具有 ISA 總線的 PC 系列微機，具有很好的兼容性，CPU 從目前廣泛使用的
64 位處理器直到早期的 16 位處理器均可適用，操作系統(tǒng)可選用經(jīng)典的 MS-DOS，目前流行的 Windows 系列，高穩(wěn)
定性的Unix等多種操作系統(tǒng)以及專業(yè)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng) LabVIEW 等軟件環(huán)境。在硬件的安裝上也非常簡單，使用
時只需將接口卡插入機內(nèi)任何一個ISA總線插槽中，信號電纜從機箱外部直接接入。本卡也可插入我所研制的PC擴
展箱內(nèi)使用。
本卡適用于工業(yè)現(xiàn)場中各種開關(guān)信號的自動控制以及計算機同數(shù)字儀器的接口。考慮到在開關(guān)量的轉(zhuǎn)換中“開
／關(guān)”瞬態(tài)對計算機干擾十分強烈及現(xiàn)場強電的干擾，本卡采用了光電隔離技術(shù)，使計算機與現(xiàn)場信號之間全部隔
離，提高了計算機與本卡在工作中的抗干擾能力和抗損毀能力。
本卡上的開關(guān)量輸入通道共 32 路，分為 4 組，每組 8 路。32 路輸入信號均可通過 CPU 巡檢方式工作，且 32
路開入信號的低端共地。
2. 主要技術(shù)指標：
2.1 輸入路數(shù)及電氣連接方式：32路共地（共陰）方式。
2.2 輸入信號電平范圍：TTL～48V。
2.3 輸入信號電流消耗：≥5mA／每路
2.4 每組信號之間、各組信號與接口卡之間隔離電平：≥500V。
2.5 電源功耗：＋5V(±10％) ≤400mA
2.6 環(huán)境要求：工作溫度： 10℃～40℃
相對濕度： 40％～80％
存貯溫度：－55℃～＋85℃
2.7 外型尺寸(不含檔板)：
長×高＝152mm×106mm ( 6.0英寸×4.2英寸)
3. 工作原理及操作說明：
3.1 開關(guān)量輸入部分工作原理：
本卡上的所有32路開關(guān)量輸入信號狀態(tài)均可以由CPU通過巡檢方式讀出，即CPU通過直接讀取I／O口上的數(shù)
據(jù)來判斷輸入信號的狀態(tài)，其工作原理如圖1所示。
圖1 開關(guān)量輸入部分工作原理
由圖1所示，當(dāng)一個足夠大(TTL～48V)的外部電壓信號經(jīng)過本卡上的電阻R*與R分壓后驅(qū)動光電耦合器的發(fā)光
二極管發(fā)光，使光電三極管導(dǎo)通，輸出一個低電平信號，這個信號經(jīng)過整形后即可通過三態(tài)門讀入計算機數(shù)據(jù)總線。
反之，當(dāng)外部電壓信號為零或足夠小時，計算機讀入的即為高電平信號。電阻R*是一個限流保護電阻，在卡上標為
R3 ～ R34，第一組開入信號對應(yīng)R3 ～ R10，第二組開入信號對應(yīng)R11 ～ R18，第三組開入信號對應(yīng)R19 ～ R26，第四
組開入信號對應(yīng)R27 ～ R34。插在焊接排上，用戶可以根據(jù)現(xiàn)場信號電壓幅度而自行更換( 出廠時為470Ω)。
R*的選用原則為：R* ＝（UIN － UR 〕／I （KΩ）
其中 UIN 為現(xiàn)場信號高電平電壓值，UR 是加在光電耦合器上的電壓值。一般UR 取值為1V左右，I是流過發(fā)光
二極管的電流，一般取5～ 20mA左右。
根據(jù)上面的選用原則和使用經(jīng)驗，我們推薦的輸入信號和R*的選擇值見表1：表1 R*的選擇值
輸入信號高電平 R* 選擇值
3V～6V 470Ω
6V～12V 2.4KΩ
12V～24V 4.7KΩ
24V～48V 10KΩ
上表中各檔的閾值電壓比較接近各檔的下限值，閾值電壓以下的電平將被認為是低電平，所以具有較高的抗噪
聲干擾的能力。
4．安裝及使用注意：
本卡的安裝十分簡便，只要將主機機殼打開，在關(guān)電情況下，將本卡插入主機的任何一個空余擴展槽中，再將
檔板固定螺絲壓緊即可。37芯D型插頭可從主機后面引出并與外設(shè)連接。
禁止帶電插拔本接口卡。設(shè)置接口卡開關(guān)和安裝接口帶纜均應(yīng)在關(guān)電狀態(tài)下進行。
為保證人身及設(shè)備安全，應(yīng)確保系統(tǒng)地線（計算機及外接設(shè)備接地點）接地良好。為防止外部設(shè)備中較大的電
磁干擾，應(yīng)注意對信號線進行屏蔽處理。
如果本卡連接的外部設(shè)備上加有較高的電壓時，在安裝或用手觸摸本卡時，應(yīng)先將外部設(shè)備的電源關(guān)閉并嚴禁
觸摸本卡。
5．使用與操作：
5.1 I／O基地址選擇：
I／O基地址的選擇是通過開關(guān)K1進行的，開關(guān)撥至“ON”處為0，反之為1。撥碼第8位表示地址線A9，撥碼
第1位表示地址線A2。初始地址的選擇范圍一般為0100H～036FH 之間。用戶應(yīng)根據(jù)主機硬件手冊給出的可用范圍
以及是否插入其它功能卡來決定本卡的 I／O基地址。出廠時本卡的基地址設(shè)為0100H，并從基地址開始占用連續(xù)4
個地址?，F(xiàn)舉例說明見圖2。
A ～ A A ～ A
2 9 2 9
(a) 100H (b) 318H
圖2 I／O基地址選擇
5.2 輸入輸出插座接口定義：
輸入輸出插座接口定義見表2。
表2 輸出插座引線定義表
插座引腳號 信號定義 插座引腳號 信號定義
1 第一組 CH0 20 第一組 CH1
2 第一組 CH2 21 第一組 CH3
3 第一組 CH4 22 第一組 CH5
4 第一組 CH6 23 第一組 CH7
5 第二組 CH0 24 第二組 CH1
6 第二組 CH2 25 第二組 CH3
7 第二組 CH4 26 第二組 CH5
8 第二組 CH6 27 第二組 CH7
9 開入公共地 28 開入公共地
10 第三組 CH0 29 第三組 CH1
11 第三組 CH2 30 第三組 CH3
12 第三組 CH4 31 第三組 CH5
13 第三組 CH6 32 第三組 CH7
14 第四組 CH0 33 第四組 CH1
15 第四組 CH2 34 第四組 CH3
16 第四組 CH4 35 第四組 CH517 第四組 CH6 36 第四組 CH7
18 開入公共地 37 開入公共地
19 開入公共地
5.3 控制端口地址與有關(guān)數(shù)據(jù)格式：
5.3.1 各個控制端的操作地址與功能見表3。
表3 端口地址與功能表
端口操作地址 操作命令 功 能
基地址＋0 讀 讀第一組8路開關(guān)量輸入信號
基地址＋1 讀 讀第二組8路開關(guān)量輸入信號
基地址＋2 讀 讀第三組8路開關(guān)量輸入信號
基地址＋3 讀 讀第四組8路開關(guān)量輸入信號
5.3.2 開關(guān)量輸入信號的數(shù)據(jù)格式：
開關(guān)量輸入信號的數(shù)據(jù)格式采用的是位方式，即一個字節(jié)中的任意一位對應(yīng)一路輸入信號。其數(shù)據(jù)格式見表4。
表4 開關(guān)量輸出信號數(shù)據(jù)格式
端口地址 組 別 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
基地址+0 第一組 CH7 CH6 CH5 CH4 CH3 CH2 CH1 CH0
基地址+1 第二組 CH7 CH6 CH5 CH4 CH3 CH2 CH1 CH0
基地址+2 第三組 CH7 CH6 CH5 CH4 CH3 CH2 CH1 CH0
基地址+3 第四組 CH7 CH6 CH5 CH4 CH3 CH2 CH1 CH0
1. 概述：
PC-6405 開關(guān)量輸入接口卡適用于具有 ISA 總線的 PC 系列微機，具有很好的兼容性，CPU 從目前廣泛使用的
64 位處理器直到早期的 16 位處理器均可適用，操作系統(tǒng)可選用經(jīng)典的 MS-DOS，目前流行的 Windows 系列，高穩(wěn)
定性的Unix等多種操作系統(tǒng)以及專業(yè)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng) LabVIEW 等軟件環(huán)境。在硬件的安裝上也非常簡單，使用
時只需將接口卡插入機內(nèi)任何一個ISA總線插槽中，信號電纜從機箱外部直接接入。本卡也可插入我所研制的PC擴
展箱內(nèi)使用。
本卡適用于工業(yè)現(xiàn)場中各種開關(guān)信號的自動控制以及計算機同數(shù)字儀器的接口。考慮到在開關(guān)量的轉(zhuǎn)換中“開
／關(guān)”瞬態(tài)對計算機干擾十分強烈及現(xiàn)場強電的干擾，本卡采用了光電隔離技術(shù)，使計算機與現(xiàn)場信號之間全部隔
離，提高了計算機與本卡在工作中的抗干擾能力和抗損毀能力。
本卡上的開關(guān)量輸入通道共 32 路，分為 4 組，每組 8 路。32 路輸入信號均可通過 CPU 巡檢方式工作，且 32
路開入信號的低端共地。
2. 主要技術(shù)指標：
2.1 輸入路數(shù)及電氣連接方式：32路共地（共陰）方式。
2.2 輸入信號電平范圍：TTL～48V。
2.3 輸入信號電流消耗：≥5mA／每路
2.4 每組信號之間、各組信號與接口卡之間隔離電平：≥500V。
2.5 電源功耗：＋5V(±10％) ≤400mA
2.6 環(huán)境要求：工作溫度： 10℃～40℃
相對濕度： 40％～80％
存貯溫度：－55℃～＋85℃
2.7 外型尺寸(不含檔板)：
長×高＝152mm×106mm ( 6.0英寸×4.2英寸)
3. 工作原理及操作說明：
3.1 開關(guān)量輸入部分工作原理：
本卡上的所有32路開關(guān)量輸入信號狀態(tài)均可以由CPU通過巡檢方式讀出，即CPU通過直接讀取I／O口上的數(shù)
據(jù)來判斷輸入信號的狀態(tài)，其工作原理如圖1所示。
圖1 開關(guān)量輸入部分工作原理
由圖1所示，當(dāng)一個足夠大(TTL～48V)的外部電壓信號經(jīng)過本卡上的電阻R*與R分壓后驅(qū)動光電耦合器的發(fā)光
二極管發(fā)光，使光電三極管導(dǎo)通，輸出一個低電平信號，這個信號經(jīng)過整形后即可通過三態(tài)門讀入計算機數(shù)據(jù)總線。
反之，當(dāng)外部電壓信號為零或足夠小時，計算機讀入的即為高電平信號。電阻R*是一個限流保護電阻，在卡上標為
R3 ～ R34，第一組開入信號對應(yīng)R3 ～ R10，第二組開入信號對應(yīng)R11 ～ R18，第三組開入信號對應(yīng)R19 ～ R26，第四
組開入信號對應(yīng)R27 ～ R34。插在焊接排上，用戶可以根據(jù)現(xiàn)場信號電壓幅度而自行更換( 出廠時為470Ω)。
R*的選用原則為：R* ＝（UIN － UR 〕／I （KΩ）
其中 UIN 為現(xiàn)場信號高電平電壓值，UR 是加在光電耦合器上的電壓值。一般UR 取值為1V左右，I是流過發(fā)光
二極管的電流，一般取5～ 20mA左右。
根據(jù)上面的選用原則和使用經(jīng)驗，我們推薦的輸入信號和R*的選擇值見表1：表1 R*的選擇值
輸入信號高電平 R* 選擇值
3V～6V 470Ω
6V～12V 2.4KΩ
12V～24V 4.7KΩ
24V～48V 10KΩ
上表中各檔的閾值電壓比較接近各檔的下限值，閾值電壓以下的電平將被認為是低電平，所以具有較高的抗噪
聲干擾的能力。
4．安裝及使用注意：
本卡的安裝十分簡便，只要將主機機殼打開，在關(guān)電情況下，將本卡插入主機的任何一個空余擴展槽中，再將
檔板固定螺絲壓緊即可。37芯D型插頭可從主機后面引出并與外設(shè)連接。
禁止帶電插拔本接口卡。設(shè)置接口卡開關(guān)和安裝接口帶纜均應(yīng)在關(guān)電狀態(tài)下進行。
為保證人身及設(shè)備安全，應(yīng)確保系統(tǒng)地線（計算機及外接設(shè)備接地點）接地良好。為防止外部設(shè)備中較大的電
磁干擾，應(yīng)注意對信號線進行屏蔽處理。
如果本卡連接的外部設(shè)備上加有較高的電壓時，在安裝或用手觸摸本卡時，應(yīng)先將外部設(shè)備的電源關(guān)閉并嚴禁
觸摸本卡。
5．使用與操作：
5.1 I／O基地址選擇：
I／O基地址的選擇是通過開關(guān)K1進行的，開關(guān)撥至“ON”處為0，反之為1。撥碼第8位表示地址線A9，撥碼
第1位表示地址線A2。初始地址的選擇范圍一般為0100H～036FH 之間。用戶應(yīng)根據(jù)主機硬件手冊給出的可用范圍
以及是否插入其它功能卡來決定本卡的 I／O基地址。出廠時本卡的基地址設(shè)為0100H，并從基地址開始占用連續(xù)4
個地址?，F(xiàn)舉例說明見圖2。
A ～ A A ～ A
2 9 2 9
(a) 100H (b) 318H
圖2 I／O基地址選擇
5.2 輸入輸出插座接口定義：
輸入輸出插座接口定義見表2。
表2 輸出插座引線定義表
插座引腳號 信號定義 插座引腳號 信號定義
1 第一組 CH0 20 第一組 CH1
2 第一組 CH2 21 第一組 CH3
3 第一組 CH4 22 第一組 CH5
4 第一組 CH6 23 第一組 CH7
5 第二組 CH0 24 第二組 CH1
6 第二組 CH2 25 第二組 CH3
7 第二組 CH4 26 第二組 CH5
8 第二組 CH6 27 第二組 CH7
9 開入公共地 28 開入公共地
10 第三組 CH0 29 第三組 CH1
11 第三組 CH2 30 第三組 CH3
12 第三組 CH4 31 第三組 CH5
13 第三組 CH6 32 第三組 CH7
14 第四組 CH0 33 第四組 CH1
15 第四組 CH2 34 第四組 CH3
16 第四組 CH4 35 第四組 CH517 第四組 CH6 36 第四組 CH7
18 開入公共地 37 開入公共地
19 開入公共地
5.3 控制端口地址與有關(guān)數(shù)據(jù)格式：
5.3.1 各個控制端的操作地址與功能見表3。
表3 端口地址與功能表
端口操作地址 操作命令 功 能
基地址＋0 讀 讀第一組8路開關(guān)量輸入信號
基地址＋1 讀 讀第二組8路開關(guān)量輸入信號
基地址＋2 讀 讀第三組8路開關(guān)量輸入信號
基地址＋3 讀 讀第四組8路開關(guān)量輸入信號
5.3.2 開關(guān)量輸入信號的數(shù)據(jù)格式：
開關(guān)量輸入信號的數(shù)據(jù)格式采用的是位方式，即一個字節(jié)中的任意一位對應(yīng)一路輸入信號。其數(shù)據(jù)格式見表4。
表4 開關(guān)量輸出信號數(shù)據(jù)格式
端口地址 組 別 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
基地址+0 第一組 CH7 CH6 CH5 CH4 CH3 CH2 CH1 CH0
基地址+1 第二組 CH7 CH6 CH5 CH4 CH3 CH2 CH1 CH0
基地址+2 第三組 CH7 CH6 CH5 CH4 CH3 CH2 CH1 CH0
基地址+3 第四組 CH7 CH6 CH5 CH4 CH3 CH2 CH1 CH0
AIGC當(dāng)然可以。PC-6405光隔離開關(guān)量輸入卡是一種專門針對工業(yè)自動化和控制系統(tǒng)的設(shè)備，其技術(shù)說明書詳細闡述了以下內(nèi)容：
1. 產(chǎn)品概述：介紹PC-6405光隔離開關(guān)量輸入卡的主要功能，如用于采集模擬信號或數(shù)字信號（開/關(guān)狀態(tài)）的能力，以及它在控制系統(tǒng)中的角色——作為信號隔離與轉(zhuǎn)換的重要組件。
2. 技術(shù)規(guī)格：
- 輸入通道數(shù)量：可能包括8路、16路或者更多的光耦合器隔離輸入端口，每個通道都支持開關(guān)量信號（如干接點）的接入。
- 隔離方式：采用光電隔離技術(shù)，確保輸入信號與系統(tǒng)內(nèi)部電路之間實現(xiàn)電氣絕緣，提高抗干擾能力和安全性。
- 工作電壓范圍：通常指明該卡能適應(yīng)的工作電源電壓及其允許的最大輸入信號電壓范圍。
- 數(shù)據(jù)傳輸速率：說明卡片處理信號的速度，例如刷新率或采樣頻率。
- 信號類型：支持的輸入信號類型，比如AC/DC、PNP/NPN等。
- 接口形式：接口類型，如RS-232, RS-485, Ethernet等，并提供相應(yīng)的通信協(xié)議說明。
3. 安裝與連接：解釋如何正確安裝該卡到目標控制系統(tǒng)中，以及如何將外部開關(guān)量信號源通過適配器或電纜連接至卡內(nèi)的輸入端口。
4. 功能描述與操作指南：列出使用PC-6405進行數(shù)據(jù)采集、設(shè)置參數(shù)、監(jiān)控狀態(tài)及故障排查的相關(guān)步驟。
5. 性能指標與測試方法：詳細介紹卡片的主要性能參數(shù)及其檢測方法，如準確度、穩(wěn)定性、壽命等。
6. 維護與注意事項：給出維護保養(yǎng)建議，以及在何種情況下需要進行校準或更換元件的信息。
7. 應(yīng)用實例與兼容性：列舉典型的應(yīng)用場景，以及與其他控制器、PLC或其他硬件設(shè)備的兼容性情況。
總之，PC-6405光隔離開關(guān)量輸入卡技術(shù)說明書會為用戶提供全面而詳盡的產(chǎn)品信息和技術(shù)支持，幫助用戶理解和正確使用這一關(guān)鍵的電氣控制部件。
