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1. PC IO功能簡介
PC IO是通過PCI-104接口和堆疊方式安裝于Microbox ,用于高速數(shù)據(jù)采集的一系列I/O模塊。共有五種組件,分別為PC IO BASE 400、PC IO MOD DIGITAL 010、PC IO MOD ANALOG 020、PC IO KIT 030、PC IO KIT 040。PC IO BASE 400為基板模塊,如圖1所示,基板上有一個微處理器按預(yù)設(shè)的參數(shù)和模式(用戶程序通過PCI-104總線來更改)來掃描和處理來自I/O模塊和傳感器的信號,并將結(jié)果存放在Microbox CPU通過PCI-104總線訪問得到的存儲區(qū)。
圖1
PC IO MOD DIGITAL 010和PC IO MOD ANALOG 020分別是24DI/16DO數(shù)字量和8AI/8AO/4PT100模擬量接口電路模塊,如圖2所示。數(shù)字量和模擬量模塊安裝在PC IO KIT 030安裝框架(如圖3所示)上,與IO BASE模塊通過扁平電纜連接。每個PC IO KIT 030安裝框架可安裝2個IO模塊(2個數(shù)字量模塊或2個模擬量模塊或1個數(shù)字量模塊與1個模擬量模塊)。每個IO BASE模塊多可連接4個IO模塊,其中連接數(shù)字量模塊的大數(shù)目為4個,連接模擬量模塊的大數(shù)目為2個。
圖2
圖3
PC IO KIT 040是一個安裝框架(如圖4所示),上面安裝有4個連接編碼器/計數(shù)器信號的15針D型接頭和1個9針D型接頭(包括編碼器電源和4個高速數(shù)字量輸入通道)。15針和9針D型接頭均通過扁平電纜與IO BASE模塊連接。
圖4
PC IO 模塊的安裝方式為如圖5左側(cè)所示的堆疊式安裝(詳細安裝步驟及注意事項參見PC IO使用手冊,可通過鏈接32622838 下載),安裝后如圖5右側(cè)所示。
圖5
PC IO模塊不能通過Step 7 進行硬件組態(tài), SIEMENS提供PC IO在Windows下的驅(qū)動即IMCEA 驅(qū)動程序,安裝該驅(qū)動程序后可在安裝目錄下找到訪問PC IO模塊的頭文件和庫文件以及三個用于測試的可執(zhí)行程序。由于Windows操作系統(tǒng)不具有實時性,故多數(shù)情況下不會在Windows下使用PC IO模塊。SIEMENS提供在RTX實時子系統(tǒng)下使用PC IO模塊的PC IO Driver(提供一個rtdll和幾個在Step 7 編程時使用的FB,通過這些FB塊設(shè)置PC IO模塊的參數(shù)、讀取PC IO模塊的狀態(tài))。也可以使用RTX SDK來編程訪問PC IO模塊。
2. PC IO選型注意事項
PC IO 選型時有許多限制條件,為了方便選型可通過SIEMENS銷售人員索的SIEMENS IPC選型工具ipc_konfigurator.xls。使用EXCEL打開ipc_konfigurator.xls,如果提示“啟用宏”或“禁用宏”,則選擇“啟用宏”。打開后界面如圖6所示。
圖6
由于界面默認語言為德語,所以先選擇圖6底部紅色矩形框所示“Language”頁,出現(xiàn)如圖7所示畫面,在左上角的下拉列表框中選擇“English”,從而將界面語言切換為英文。
圖7
點擊圖7左下角向右箭頭直到顯示出如圖8底部紅色矩形框所示“PC IO”頁,點擊“PC IO”頁標簽出現(xiàn)如圖9所示PC IO選型界面。
圖8
圖9
在圖9所示的PC IO選型界面中,黃色背景框為可輸入?yún)^(qū)域,在此輸入所需IO通道的數(shù)量。輸入完所需IO通道的數(shù)量后,下面的列表中會列出所需各種IO模塊的數(shù)量,同時藍色背景區(qū)域提示在滿足要求后所剩余的IO通道的數(shù)量。
對于DI的選型,如圖10所示,按DI的輸入濾波時間分成三類:1毫秒、0.1毫秒和0.01毫秒。輸入濾波時間越短則信號采集時間越短,利于高速信號的處理。每一塊DI模塊上有24個通道,其中通道0 - 7共8個通道的輸入濾波時間為0.1毫秒、通道8 - 23共16個通道的輸入濾波時間為1毫秒(其中通道8和9同時具有輸入濾波時間為0.01毫秒的輸入濾波電路,可用作編碼器的觸發(fā)信號)。選型時在黃色背景框內(nèi)輸入所需要的不同濾波時間的通道數(shù)量(“Number of DI, which can be faster than 0.1ms”輸入框暫時不用)。下面的表格會顯示所需不同類型模塊的數(shù)量。藍色背景框區(qū)域顯示剩余可用的通道數(shù)量。