PC-6405 光隔离开关量输入卡技术说明书

PC-6405 光隔离开关量输入卡技术说明书
1. 概述：
PC-6405 开关量输入接口卡适用于具有 ISA 总线的 PC 系列微机，具有很好的兼容性，CPU 从目前广泛使用的
64 位处理器直到早期的 16 位处理器均可适用，操作系统可选用经典的 MS-DOS，目前流行的 Windows 系列，高稳
定性的Unix等多种操作系统以及专业数据采集分析系统 LabVIEW 等软件环境。在硬件的安装上也非常简单，使用
时只需将接口卡插入机内任何一个ISA总线插槽中，信号电缆从机箱外部直接接入。本卡也可插入我所研制的PC扩
展箱内使用。
本卡适用于工业现场中各种开关信号的自动控制以及计算机同数字仪器的接口。考虑到在开关量的转换中“开
／关”瞬态对计算机干扰十分强烈及现场强电的干扰，本卡采用了光电隔离技术，使计算机与现场信号之间全部隔
离，提高了计算机与本卡在工作中的抗干扰能力和抗损毁能力。
本卡上的开关量输入通道共 32 路，分为 4 组，每组 8 路。32 路输入信号均可通过 CPU 巡检方式工作，且 32
路开入信号的低端共地。
2. 主要技术指标：
2.1 输入路数及电气连接方式：32路共地（共阴）方式。
2.2 输入信号电平范围：TTL～48V。
2.3 输入信号电流消耗：≥5mA／每路
2.4 每组信号之间、各组信号与接口卡之间隔离电平：≥500V。
2.5 电源功耗：＋5V(±10％) ≤400mA
2.6 环境要求：工作温度： 10℃～40℃
相对湿度： 40％～80％
存贮温度：－55℃～＋85℃
2.7 外型尺寸(不含档板)：
长×高＝152mm×106mm ( 6.0英寸×4.2英寸)
3. 工作原理及操作说明：
3.1 开关量输入部分工作原理：
本卡上的所有32路开关量输入信号状态均可以由CPU通过巡检方式读出，即CPU通过直接读取I／O口上的数
据来判断输入信号的状态，其工作原理如图1所示。
图1 开关量输入部分工作原理
由图1所示，当一个足够大(TTL～48V)的外部电压信号经过本卡上的电阻R*与R分压后驱动光电耦合器的发光
二极管发光，使光电三极管导通，输出一个低电平信号，这个信号经过整形后即可通过三态门读入计算机数据总线。
反之，当外部电压信号为零或足够小时，计算机读入的即为高电平信号。电阻R*是一个限流保护电阻，在卡上标为
R3 ～ R34，第一组开入信号对应R3 ～ R10，第二组开入信号对应R11 ～ R18，第三组开入信号对应R19 ～ R26，第四
组开入信号对应R27 ～ R34。插在焊接排上，用户可以根据现场信号电压幅度而自行更换( 出厂时为470Ω)。
R*的选用原则为：R* ＝（UIN － UR 〕／I （KΩ）
其中 UIN 为现场信号高电平电压值，UR 是加在光电耦合器上的电压值。一般UR 取值为1V左右，I是流过发光
二极管的电流，一般取5～ 20mA左右。
根据上面的选用原则和使用经验，我们推荐的输入信号和R*的选择值见表1：表1 R*的选择值
输入信号高电平 R* 选择值
3V～6V 470Ω
6V～12V 2.4KΩ
12V～24V 4.7KΩ
24V～48V 10KΩ
上表中各档的阈值电压比较接近各档的下限值，阈值电压以下的电平将被认为是低电平，所以具有较高的抗噪
声干扰的能力。
4．安装及使用注意：
本卡的安装十分简便，只要将主机机壳打开，在关电情况下，将本卡插入主机的任何一个空余扩展槽中，再将
档板固定螺丝压紧即可。37芯D型插头可从主机后面引出并与外设连接。
禁止带电插拔本接口卡。设置接口卡开关和安装接口带缆均应在关电状态下进行。
为保证人身及设备安全，应确保系统地线（计算机及外接设备接地点）接地良好。为防止外部设备中较大的电
磁干扰，应注意对信号线进行屏蔽处理。
如果本卡连接的外部设备上加有较高的电压时，在安装或用手触摸本卡时，应先将外部设备的电源关闭并严禁
触摸本卡。
5．使用与操作：
5.1 I／O基地址选择：
I／O基地址的选择是通过开关K1进行的，开关拨至“ON”处为0，反之为1。拨码第8位表示地址线A9，拨码
第1位表示地址线A2。初始地址的选择范围一般为0100H～036FH 之间。用户应根据主机硬件手册给出的可用范围
以及是否插入其它功能卡来决定本卡的 I／O基地址。出厂时本卡的基地址设为0100H，并从基地址开始占用连续4
个地址。现举例说明见图2。
A ～ A A ～ A
2 9 2 9
(a) 100H (b) 318H
图2 I／O基地址选择
5.2 输入输出插座接口定义：
输入输出插座接口定义见表2。
表2 输出插座引线定义表
插座引脚号 信号定义 插座引脚号 信号定义
1 第一组 CH0 20 第一组 CH1
2 第一组 CH2 21 第一组 CH3
3 第一组 CH4 22 第一组 CH5
4 第一组 CH6 23 第一组 CH7
5 第二组 CH0 24 第二组 CH1
6 第二组 CH2 25 第二组 CH3
7 第二组 CH4 26 第二组 CH5
8 第二组 CH6 27 第二组 CH7
9 开入公共地 28 开入公共地
10 第三组 CH0 29 第三组 CH1
11 第三组 CH2 30 第三组 CH3
12 第三组 CH4 31 第三组 CH5
13 第三组 CH6 32 第三组 CH7
14 第四组 CH0 33 第四组 CH1
15 第四组 CH2 34 第四组 CH3
16 第四组 CH4 35 第四组 CH517 第四组 CH6 36 第四组 CH7
18 开入公共地 37 开入公共地
19 开入公共地
5.3 控制端口地址与有关数据格式：
5.3.1 各个控制端的操作地址与功能见表3。
表3 端口地址与功能表
端口操作地址 操作命令 功 能
基地址＋0 读 读第一组8路开关量输入信号
基地址＋1 读 读第二组8路开关量输入信号
基地址＋2 读 读第三组8路开关量输入信号
基地址＋3 读 读第四组8路开关量输入信号
5.3.2 开关量输入信号的数据格式：
开关量输入信号的数据格式采用的是位方式，即一个字节中的任意一位对应一路输入信号。其数据格式见表4。
表4 开关量输出信号数据格式
端口地址 组 别 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
基地址+0 第一组 CH7 CH6 CH5 CH4 CH3 CH2 CH1 CH0
基地址+1 第二组 CH7 CH6 CH5 CH4 CH3 CH2 CH1 CH0
基地址+2 第三组 CH7 CH6 CH5 CH4 CH3 CH2 CH1 CH0
基地址+3 第四组 CH7 CH6 CH5 CH4 CH3 CH2 CH1 CH0

当然可以。PC-6405光隔离开关量输入卡是一种专门针对工业自动化和控制系统的设备，其技术说明书详细阐述了以下内容： 1. 产品概述：介绍PC-6405光隔离开关量输入卡的主要功能，如用于采集模拟信号或数字信号（开/关状态）的能力，以及它在控制系统中的角色——作为信号隔离与转换的重要组件。 2. 技术规格： - 输入通道数量：可能包括8路、16路或者更多的光耦合器隔离输入端口，每个通道都支持开关量信号（如干接点）的接入。 - 隔离方式：采用光电隔离技术，确保输入信号与系统内部电路之间实现电气绝缘，提高抗干扰能力和安全性。 - 工作电压范围：通常指明该卡能适应的工作电源电压及其允许的最大输入信号电压范围。 - 数据传输速率：说明卡片处理信号的速度，例如刷新率或采样频率。 - 信号类型：支持的输入信号类型，比如AC/DC、PNP/NPN等。 - 接口形式：接口类型，如RS-232, RS-485, Ethernet等，并提供相应的通信协议说明。 3. 安装与连接：解释如何正确安装该卡到目标控制系统中，以及如何将外部开关量信号源通过适配器或电缆连接至卡内的输入端口。 4. 功能描述与操作指南：列出使用PC-6405进行数据采集、设置参数、监控状态及故障排查的相关步骤。 5. 性能指标与测试方法：详细介绍卡片的主要性能参数及其检测方法，如准确度、稳定性、寿命等。 6. 维护与注意事项：给出维护保养建议，以及在何种情况下需要进行校准或更换元件的信息。 7. 应用实例与兼容性：列举典型的应用场景，以及与其他控制器、PLC或其他硬件设备的兼容性情况。 总之，PC-6405光隔离开关量输入卡技术说明书会为用户提供全面而详尽的产品信息和技术支持，帮助用户理解和正确使用这一关键的电气控制部件。