PC-6408光隔離開關(guān)量輸入輸出接口卡

PC-6408 光隔離開關(guān)量輸入輸出接口卡
1. 概述：
PC-6408開關(guān)量輸入輸出接口卡適用于具有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)量的輸出中“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)量輸入為16路，輸出為16路，采用兩組分別共地方式。輸出部分具有上電和主機復(fù)位后自動清
零功能，并可與我所研制的PS-002繼電器接口板直接配套使用。
2. 主要技術(shù)指標(biāo)：
2.1 輸入路數(shù)及電氣連接方式：16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 輸出路數(shù)及電氣連接方式：16路共地（共陰）方式。
2.5 輸出回路供電要求：＋12V～＋36V
2.6 最大輸出電流：
≤200mA／每路；可直接驅(qū)動繼電器。
但每組總輸出電流不應(yīng)超過2A。
2.7 每組信號之間、各組信號與接口卡之間隔離電平：500V。
2.8 電源功耗：＋5V(±10％) ≤400mA
2.9 環(huán)境要求：工作溫度： 10℃～40℃
相對濕度： 40％～80％
存貯溫度：－55℃～＋85℃
2.10 外型尺寸(不含檔板)：
長×高＝160mm×106mm ( 6.3英寸×4.2英寸)
3. 工作原理及操作說明：
3.1 工作原理框圖如圖1所示：
圖1 工作原理框圖
3.2 開關(guān)量輸入部分工作原理：
本卡上的所有16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2所示。
1圖2 開關(guān)量輸入部分工作原理
由圖2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，并在5.1K 電阻上建立一個高電平信號，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，計算機讀入的即為低電平信號。電阻R*是一個限流保
護電阻，對應(yīng)輸入的每一路用編號R ～R 表示，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
1 16
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(rèn)為是低電平，所以具有較高的抗噪
聲干擾的能力。
3.3 開關(guān)量輸出部分工作原理：
本卡上的16路開關(guān)量輸出回路可用于外部電路的開關(guān)控制，其每路最大輸出電流200mA左右，開關(guān)量輸出部
分工作原理如圖3所示。
圖3 開關(guān)量輸出部分工作原理
輸出驅(qū)動器件ULN2003的輸出端允許通過IC 電流200mA，飽和壓降VCE 約1V左右，耐壓BVCEO 約為36V。用
戶輸出口的外接負載可根據(jù)以上參數(shù)估算。由于本卡采用集電極開路輸出，輸出電流大，故可以直接驅(qū)動繼電器或
固體繼電器(SSR)等外接控制器件，也可直接驅(qū)動低壓燈泡。
本卡工作時，計算機送“1”使驅(qū)動器三極管導(dǎo)通，計算機送“0”使驅(qū)動器三極管截止。本卡上的輸出驅(qū)動器
件ULN2003中內(nèi)部帶有吸收二極管，可有效地吸收感性負載啟動時產(chǎn)生的達600mA的峰值電流。所有的開關(guān)量輸出
信號均帶有鎖存功能。當(dāng)CPU對設(shè)定的一個I／O地址執(zhí)行一次寫操作，就送出了一組（8路）輸出信號。當(dāng)主機加
電啟動或使用RESET開關(guān)使主機硬復(fù)位時，本卡上的復(fù)位清零電路使各組輸出均為零，即驅(qū)動器三極管截止。
4． 安裝及使用注意：
2本卡的安裝十分簡便，只要在關(guān)電情況下將主機機殼打開，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(yán)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4。
A ～ A A ～ A
2 9 2 9
(a) 100H (b) 318H
圖4 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 輸入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 開出 CH0 20 開出 CH1
2 開出 CH2 21 開出 CH3
3 開出 CH4 22 開出 CH5
4 開出 CH6 23 開出 CH7
5 開出 CH8 24 開出 CH9
6 開出 CH10 25 開出 CH11
7 開出 CH12 26 開出 CH13
8 開出 CH14 27 開出 CH15
9 開出公共地 28 開出公共地
10 ＋12～36V電源入 29 ＋12～36V電源入
11 開入 CH0 30 開入 CH1
12 開入 CH2 31 開入 CH3
13 開入 CH4 32 開入 CH5
14 開入 CH6 33 開入 CH7

PC-6408光隔離開關(guān)量輸入輸出接口卡是一種專門為工業(yè)自動化和控制系統(tǒng)設(shè)計的電子設(shè)備。它屬于電力監(jiān)控或可編程邏輯控制器（PLC）的擴展模塊，主要用于實現(xiàn)信號的隔離與轉(zhuǎn)換功能。該接口卡的主要特點如下： 1. **光隔離開關(guān)量輸入**：它具有多個光電耦合器作為輸入通道，能夠?qū)⑼獠块_關(guān)信號（如繼電器、按鈕、行程開關(guān)等）轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并通過光耦合技術(shù)進行電氣隔離，確保在強電系統(tǒng)和弱電控制系統(tǒng)的安全通信，防止干擾和短路風(fēng)險。 2. **光隔離開關(guān)量輸出**：同樣配備有光電耦合器作為輸出通道，可以將內(nèi)部處理后的控制信號轉(zhuǎn)換為繼電器輸出形式，驅(qū)動現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)（如電磁閥、接觸器等），實現(xiàn)對相關(guān)設(shè)備的遠程控制。 3. **接口兼容性**：作為接口卡，PC-6408通常支持RS-232、RS-485、 profibus、MODBUS等多種常用工業(yè)通訊協(xié)議，便于集成到不同品牌和類型的PLC或DCS系統(tǒng)中。 4. **通道數(shù)量**：題目中的"6408"可能代表其具備64個輸入通道和8個輸出通道，具體配置需參考產(chǎn)品手冊或規(guī)格說明。 綜上所述，PC-6408光隔離開關(guān)量輸入輸出接口卡是工業(yè)自動化領(lǐng)域中一種重要的信號處理與轉(zhuǎn)換設(shè)備，廣泛應(yīng)用于電力、冶金、化工、建筑等多個行業(yè)的自動化控制系統(tǒng)中。