Reka bentuk dan pengeluaran papan pengasingan RS232 yang memacu output 24 volt untuk pengeluar tolok dan sistem pengukuran benda kerja
Papan pengasingan IDB9 direka dan dikeluarkan untuk pengeluar tolok dan sistem pengukuran benda kerja. Papan ini membolehkan komputer menghidupkan atau mematikan 5 saluran output 24 volt melalui port RS232. Kami mereka bentuk litarnya pada 2016, dan pelanggan memesan semula papan yang sama dalam beberapa kelompok sepanjang 2018–2022.
- Industri
- Pembuatan am
- Tahun
- 2016–2022
- Skop pekerjaan
- Reka bentuk litar dan PCB serta pengeluaran papan Isolate Board IP DB9 (IDB9) mengikut pesanan belian secara berlot. Spesifikasi mengikut dokumen produk: kuasa bekalan 5 volt, menerima arahan melalui RS232 (DB9), 1 saluran input, 5 saluran output digital, setiap saluran 24–26 volt, kadaran arus tidak melebihi 3 ampere setiap saluran (arus penggunaan sebenar bergantung pada bekalan kuasa), pendawaian menggunakan penyambung skru (Terminal Block), saiz papan 89 x 57.5 x 15 mm.
Ringkasan
- Papan pengasingan isyarat (Isolation Board) model IDB9 ialah papan yang kami reka bentuk untuk pengeluar tolok dan sistem pengukuran bahan kerja pada tahun 2016, supaya komputer dapat menghidupkan dan mematikan 5 saluran output 24 volt melalui port RS232 (penyambung DB9).
- Isyarat arahan daripada komputer melalui pengganding optik (Optocoupler) sebelum sampai ke MOSFET yang memacu output, manakala kuasa 24–26 volt datang daripada litar penukar kuasa DC-DC pada papan yang menerima kuasa bekalan 5 volt.
- Dokumen produk menyatakan kadaran arus tidak melebihi 3 ampere setiap saluran dan menyatakan bahawa arus penggunaan sebenar bergantung pada bekalan kuasa.
- Pelanggan membuat pesanan berulang bagi model papan yang sama untuk beberapa lot: pesanan belian tahun 2018 ialah 10 set, ringkasan projek tahun 2020 merekodkan penghantaran lengkap sebanyak 22 set, dan lot yang dihantar pada bulan November 2022 ialah 10 set (tidak dijumlahkan menjadi satu angka).
Masalah di tapak
Pelanggan memerlukan komputer untuk menghidupkan dan mematikan peranti yang menggunakan kuasa 24 volt. Contoh dalam dokumen produk ialah lampu penunjuk status apabila bahan kerja yang diukur tidak lulus. Port RS232 komputer tidak dapat membekalkan kuasa pada tahap ini dengan sendirinya, jadi papan perantara diperlukan untuk menerima arahan dan memacu output bagi pihak komputer.
Apa yang kami lakukan
Kami mereka bentuk litar dan papan litar bercetak (PCB) bagi papan Isolate Board IP DB9 (IDB9) pada tahun 2016. Komputer menghantar arahan melalui penyambung DB9, isyarat melalui pengganding optik (Optocoupler), kemudian MOSFET menghidupkan dan mematikan 5 saluran output yang menggunakan kuasa 24–26 volt daripada litar penukar kuasa DC-DC pada papan. Selepas itu, kami mengeluarkan papan mengikut pesanan belian secara berlot.
- KomputerMenghantar arahan melalui RS232 (DB9)
- Pengganding optik pada papan IDB9Isyarat arahan melaluinya sebelum sampai ke litar pemacu
- MOSFET memacu 5 saluran outputKuasa 24–26 volt daripada litar DC-DC
- Lampu penunjuk status / peranti hujungDisambung melalui Terminal Block
Hasil
Pelanggan membuat pesanan berulang bagi model papan yang sama untuk beberapa lot. Pesanan belian tahun 2018 ialah 10 set, dan ringkasan projek tahun 2020 merekodkan penghantaran lengkap sebanyak 22 set. Lot yang dihantar pada bulan November 2022 ialah 10 set, dan resit bagi kesemua 10 set dikeluarkan pada bulan Disember 2022.
Latar belakang masalah
Cabaran kes ini ialah membolehkan komputer mengawal peranti yang menggunakan kuasa 24 volt secara terus daripada perisian. Pelanggan ialah pengeluar tolok dan sistem pengukuran bahan kerja. Contoh penggunaan dalam dokumen produk papan ini ialah mengawal lampu penunjuk status apabila bahan kerja yang diukur tidak lulus.
Banyak mesin pengukur atau mesin pemeriksaan bahan kerja menggunakan komputer untuk menentukan keputusan, tetapi keputusan itu perlu muncul sebagai sesuatu yang boleh dilihat oleh pekerja dengan serta-merta, seperti lampu penunjuk status. Peranti sebegini biasanya menggunakan kuasa 24 volt, yang tidak dapat dibekalkan sendiri oleh port RS232 komputer, jadi papan perantara diperlukan untuk menerima arahan dan memacu output bagi pihak komputer.
Keperluan dan kekangan
Keperluan papan ini datang daripada dokumen produk. Papan menerima arahan melalui RS232 dan menggunakan satu bekalan kuasa 5 volt, kemudian menjana kuasa 24–26 volt sendiri pada papan. Spesifikasinya adalah seperti berikut
Spesifikasi papan IDB9 mengikut dokumen produk
| Ciri-ciri | Nilai |
|---|---|
| Kuasa bekalan papan | 5 volt |
| Saluran penerimaan arahan | RS232 melalui penyambung DB9 |
| Input | 1 saluran |
| Output digital | 5 saluran, setiap saluran 24–26 volt |
| Kadaran arus setiap saluran | Tidak melebihi 3 ampere (arus penggunaan sebenar bergantung pada bekalan kuasa) |
| Pendawaian output | Penyambung skru (Terminal Block) |
| Saiz papan | 89 x 57.5 x 15 mm |
Had yang perlu diketahui berkaitan dengan arus. Nilai 3 ampere ialah kadaran bagi setiap saluran mengikut dokumen produk, manakala arus yang boleh digunakan sebenarnya apabila beberapa saluran dihidupkan serentak bergantung pada bekalan kuasa. Sebelum menggunakan beberapa saluran serentak, beban keseluruhan perlu disemak berbanding bekalan kuasa.
Bagaimana papan IDB9 menerima arahan daripada komputer dan memacu kuasa 24 volt?
Papan IDB9 menerima arahan daripada komputer melalui port RS232, menghantar isyarat arahan melalui pengganding optik, kemudian MOSFET menghidupkan dan mematikan setiap saluran output. Kuasa 24–26 volt bagi output datang daripada litar penukar kuasa DC-DC pada papan. Oleh itu, komputer hanya menghantar arahan dan tidak perlu membekalkan kuasa kepada peranti.
- 1
Komputer menghantar arahan melalui RS232
Komputer disambungkan ke papan dengan kabel ke penyambung DB9, iaitu port bersiri RS232 yang biasa terdapat pada komputer industri.
- 2
Isyarat arahan melalui pengganding optik
Isyarat arahan melalui pengganding optik (cip yang menghantar isyarat merentas litar menggunakan cahaya) sebelum sampai ke litar pemacu output.
- 3
MOSFET menghidupkan dan mematikan 5 saluran output
Setiap MOSFET (suis elektronik tanpa sesentuh mekanikal) mengawal satu saluran output.
- 4
Litar DC-DC menjana kuasa 24–26 volt pada papan
Papan menggunakan kuasa bekalan 5 volt, kemudian litar penukar kuasa DC-DC pada papan menaikkan voltan kepada 24–26 volt untuk output.
- 5
Pendawaian peranti pada penyambung skru
Wayar lampu penunjuk status atau peranti hujung disambungkan ke penyambung jenis skru (Terminal Block) di tepi papan, dan wayar boleh ditanggalkan dan ditukar tanpa perlu pematerian.
Papan perantara seperti ini membahagikan fungsi dengan jelas. Perisian pada komputer hanya menghantar arahan melalui port komunikasi, manakala pembekalan kuasa kepada peranti dilakukan oleh litar pemacu pada papan. Papan dengan spesifikasi yang sama juga boleh dipesan untuk pengeluaran secara berlot, tanpa perlu memasang litar sendiri di tapak bagi setiap mesin.
Apakah itu pengganding optik?
Pengganding optik (Optocoupler atau Photocoupler) ialah cip yang mengandungi LED dan penerima cahaya dalam satu komponen. Satu sisi menukar isyarat elektrik kepada cahaya, dan sisi satu lagi menerima cahaya lalu menukarnya semula kepada isyarat elektrik. Oleh itu, isyarat merentas dari satu litar ke litar lain menggunakan cahaya di dalam cip. Sama ada keseluruhan sistem mempunyai pengasingan bumi atau tidak bergantung pada reka bentuk litar di sekelilingnya, termasuk litar kuasa bekalan.
Hasil penyerahan
Apa yang kami serahkan ialah papan IDB9 mengikut kuantiti dalam pesanan belian bagi setiap lot. Papan dikeluarkan daripada reka bentuk litar dan papan litar bercetak (PCB) yang kami reka bentuk pada tahun 2016.
Kami juga menyediakan dokumen produk bagi papan ini. Dokumen ini menyatakan spesifikasi dalam jadual di atas dan memberikan contoh penggunaan untuk mengawal lampu penunjuk status.
Bagaimana pelanggan membuat pesanan pengeluaran berulang bagi model papan ini?
Pelanggan membuat pesanan berulang bagi papan IDB9 yang sama secara berlot, dengan dokumen pesanan belian atau penghantaran pada tahun 2018, tahun 2020 dan tahun 2022, tanpa perlu mereka bentuk semula. Urutan mengikut dokumen adalah seperti berikut
- Tahun 2016: Kami mereka bentuk litar dan PCB bagi papan IDB9
- Tahun 2018: Pesanan belian untuk 10 set papan
- Tahun 2020: Ringkasan projek merekodkan penghantaran lengkap sebanyak 22 set
- Tahun 2022: Pelanggan membuat pesanan tambahan, dan lot yang dihantar pada bulan November ialah 10 set
Dokumen tidak menyatakan sama ada kuantiti dalam setiap tempoh bertindih atau tidak, jadi kami tidak menjumlahkan angka tersebut menjadi satu jumlah.
Hasil yang dapat disahkan daripada pesanan belian dan penghantaran
Hasil yang dapat disahkan bagi kes ini ialah pesanan pengeluaran berulang. Pengeluar tolok dan sistem pengukuran bahan kerja ini telah memesan model papan IDB9 yang sama berulang kali dari tahun 2018 hingga tahun 2022.
Kami menghantar 10 set papan IDB9 pada bulan November 2022 dan mengeluarkan resit bagi kesemua 10 set pada bulan Disember 2022. Kes ini tidak mempunyai data hasil penggunaan papan pada mesin pelanggan, jadi kami hanya melaporkan pesanan belian dan penghantaran yang didokumenkan.
Apakah yang kita pelajari
Kerja ini memberikan 3 prinsip untuk reka bentuk papan yang menerima arahan daripada komputer dan memacu peranti dalam mesin.
- Kehadiran pengganding optik pada papan tidak bermakna keseluruhan sistem mempunyai pengasingan bumi. Jika kerja memerlukan pengasingan bumi atau perlindungan lonjakan kuasa, perkara itu perlu ditulis sebagai keperluan sejak awal, dan kedua-dua laluan isyarat dan litar kuasa bekalan perlu disemak.
- Kadaran arus setiap saluran dan kapasiti bekalan kuasa ialah dua nilai yang berbeza. Dokumen produk perlu memisahkan kedua-dua nilai ini dengan jelas, dan beban sebenar perlu disemak apabila beberapa saluran dihidupkan serentak.
- Bagi papan yang dipesan semula oleh pelanggan, reka bentuk litar, senarai komponen dan dokumen produk perlu disimpan sebagai satu set. Dalam kerja ini, model papan yang direka bentuk pada tahun 2016 dipesan semula oleh pelanggan sehingga tahun 2022.
Cara menggunakan pendekatan ini pada kerja anda
Jika komputer atau perisian anda perlu mengawal lampu penunjuk status atau peranti 24 volt, anda boleh menggunakan pendekatan yang sama seperti kes ini, iaitu komputer menghantar arahan dan papan perantara memacu output. Bahagian yang perlu disesuaikan bergantung pada saluran kawalan, bilangan saluran dan beban sebenar peranti hujung.
Bahagian yang boleh digunakan semula dan bahagian yang perlu diubah suai
| Bahagian papan | Dalam kes ini | Perlu diubah suai apabila |
|---|---|---|
| Saluran penerimaan arahan | RS232 melalui penyambung DB9 | Pengawal anda tidak mempunyai port RS232 atau menggunakan saluran komunikasi lain: bahagian penerimaan arahan perlu direka bentuk semula |
| Bilangan saluran output | 5 saluran | Memerlukan bilangan saluran yang berbeza: reka bentuk litar dan saiz papan perlu diubah suai |
| Voltan dan arus | 24–26 volt daripada litar DC-DC pada papan | Peranti hujung menggunakan voltan lain, atau menggunakan arus tinggi apabila beberapa saluran dihidupkan serentak: bekalan kuasa dan litar pemacu perlu disemak semula |
| Pengasingan bumi | Isyarat arahan melalui pengganding optik sebelum sampai ke litar pemacu | Kerja anda memerlukan pengasingan bumi antara sisi komputer dan sisi peranti: perkara ini perlu ditetapkan sebagai keperluan dan litar kuasa bekalan perlu direka bentuk untuk menyokongnya |
| Pengeluaran | Dikeluarkan secara berlot mengikut pesanan belian daripada reka bentuk sedia ada | Memerlukan papan dalam kuantiti yang banyak, atau perlu dipasang dalam kabinet bersaiz terhad: saiz dan kedudukan pemasangan perlu dipersetujui terlebih dahulu |
- Ringkaskan bilangan saluran output, voltan dan arus yang digunakan sebenarnya oleh peranti hujung, termasuk bilangan saluran yang perlu dihidupkan serentak
- Nyatakan saluran yang akan digunakan oleh komputer atau pengawal untuk memberi arahan, dan format arahan yang akan dihantar oleh perisian
- Maklumkan sumber kuasa bekalan papan, saiz yang boleh dimuatkan dan kedudukan pemasangan dalam kabinet atau badan mesin
- Anggarkan kuantiti setiap lot dan pelan pesanan pengeluaran berulang, supaya reka bentuk litar dan senarai komponen dapat disimpan untuk lot seterusnya
Baca seterusnya
- Kes sistem kawalan gelongsor dengan PLC untuk mesin pengukur bahan kerja
- InSensor: Peranti pengumpulan data daripada penderia dengan X1 Board di dalamnya
- Perkhidmatan perundingan dan reka bentuk sistem AI / IoT
- Perkhidmatan pembangunan sistem khusus
- Artikel: Satu lagi jenis papan pengasingan isyarat I/O (mikropengawal + geganti keadaan pepejal), bukan papan IDB9
Gambar sistem dan cara ia berfungsi
Teknologi yang digunakan
Soalan Sering Ditanya
Apakah yang boleh dilakukan oleh papan IDB9?
Papan IDB9 menerima arahan daripada komputer melalui port RS232 (penyambung DB9), kemudian menghidupkan dan mematikan 5 saluran output digital, setiap saluran 24–26 volt. Papan ini digunakan untuk mengawal lampu penunjuk status, seperti lampu yang menunjukkan bahan kerja yang diukur tidak lulus, atau peranti hujung lain yang menggunakan kuasa pada tahap ini. Dokumen produk menyatakan kadaran arus tidak melebihi 3 ampere setiap saluran, manakala arus yang boleh digunakan sebenarnya secara serentak pada beberapa saluran bergantung pada bekalan kuasa. Sebaiknya maklumkan beban sebenar kepada kami untuk disemak terlebih dahulu.
Bolehkah papan ini mengasingkan bumi atau melindungi komputer daripada lonjakan kuasa?
Dokumen papan ini tidak menyatakan perkara mengenai pengasingan bumi atau perlindungan lonjakan kuasa. Apa yang dapat disahkan ialah isyarat arahan daripada komputer melalui pengganding optik sebelum sampai ke litar pemacu output. Jika kerja anda memerlukan pengasingan bumi antara sisi komputer dan sisi peranti, atau memerlukan perlindungan lonjakan kuasa, sebaiknya nyatakan sebagai keperluan sejak peringkat reka bentuk.
Bolehkah pengeluaran berulang dipesan dengan spesifikasi yang sama?
Boleh. Dalam kes ini, pelanggan membuat pesanan berulang bagi model papan yang sama untuk beberapa lot, daripada pesanan belian tahun 2018 hingga lot yang dihantar pada tahun 2022.
Jika anda memerlukan bilangan saluran, voltan atau port kawalan yang berbeza daripada ini, bolehkah ia dilakukan?
Kami perlu melihat keperluan anda terlebih dahulu. Kami perlu mengetahui bilangan saluran, voltan dan arus peranti hujung, serta laluan yang digunakan oleh pengawal untuk menghantar arahan, barulah kami dapat menyatakan sama ada reka bentuk sedia ada boleh diubah suai atau reka bentuk baharu diperlukan.
Berapakah harga dan tempoh pengeluaran?
Tiada harga standard. Harga dan tempoh bergantung pada spesifikasi dan kuantiti setiap lot. Mohon sebut harga beserta butiran kerja, dan kami akan membuat penilaian berdasarkan keperluan sebenar anda.
