Nouveau module MITSUBISHI Q64AD

Mitsubishi Q64AD. MELSEC-Q Série 4 canaux convertisseur analogique-numérique module de prise de tension et de courant, résolution de 16 bits, 80 μs/canal, EEPROM, isolation intégrée

Numéro de la partie:Q64AD

Nom du fabricant:Mitsubishi Electric Corporation (Japon)

Ligne de produits:Modules analogiques d'entrée/sortie de la série MELSEC-Q

Indicateurs à LED:RUN (erreur normale/erreur de chien de garde), ERROR (état d'erreur)

Outil de configuration:GX Configurator-AD (ou outil de module de fonction intelligente GX Works2)

Processeurs compatibles:Tous les modules MELSEC-Q fonctionnant en mode Q

Le statut:Produit actif (plateforme MELSEC-Q)

Applications:L'acquisition des variables de processus, la mesure du débit et de la pression, l'entrée de l'émetteur de température, le contrôle PID, la rétroaction de la vitesse de l'onduleur, l'enregistrement des données multi-capteurs

Résumé

LeLe Mitsubishi Q64ADest installé dans la gamme de modules analogiques de la plateforme MELSEC-Q comme le module à usage général, haute résolution,le convertisseur A/D à quatre canaux, le module qui couvre les gammes de signaux industriels standard (tels la tension que le courant), à travers toutes les travées couramment utilisées) dans une seule fente compacte.

pour les applications de contrôle de processus, de surveillance des conditions et de systèmes de rétroaction en boucle fermée construits sur le PLC de la série Q,le Q64AD fournit l'infrastructure d'entrée analogique dont le programme du processeur a besoin pour travailler avec des variables mesurées dans le monde réel.

L'architecture de backplane basée sur les fentes du MELSEC-Q signifie que l'ajout de la capacité d'entrée analogique est une question de sélection d'une fente, d'insertion du module et de sa configuration via le logiciel d'ingénierie.

Il n'y a pas d'alimentation séparée pour le fil, pas de position de rail DIN à négocier,et aucun câble de communication à exécuter le module prend l'alimentation logique 5V du backplane pour ses circuits internes et tire 24V DC du bloc terminal pour la partie analogique.

Le Q64AD est 27.La largeur de la fente de 4 mm la maintient suffisamment étroite pour qu'une unité de base de la série Q entièrement peuplée de 12 fentes puisse contenir un mélange substantiel de modules analogiques et numériques sans que le panneau devienne ingérablement grand.

Ce qui intéresse le plus les ingénieurs travaillant avec des capteurs de processus, c'est l'intégrité et la répétabilité du signal ∙ que la valeur numérique lue par le processeur correspond réellement à la mesure physique,jour après jour, sans dérive due à des changements de température ambiante ou à des cycles de mise en marche/d'arrêt.

Le Q64AD s'en occupe directement: sa résolution de conversion de 16 bits fournit 65 536 niveaux de quantification sur chaque plage d'entrée (par exemple, environ 0,30 mV par comptage sur la plage ± 10 V),son EEPROM stocke les valeurs de décalage et de gain calibrées de manière non volatile afin qu'elles survivent au cycle de puissance sans batterie de secours, et son isolement par photocouplage entre les bornes d'entrée et le bus du plan arrière empêche les courants de la boucle de terre de corrompre la mesure.

Principales spécifications

Sélection de la plage d'entrée  Configuration par canal

Chacun des quatre canaux du Q64AD peut être attribué sa propre plage d'entrée indépendamment des autres canaux.

Une installation de machine peut connecter un émetteur de pression de ± 10 V au canal 1, un capteur de débit de 4 ‰ 20 mA au canal 2 et une rétroaction de position de 0 ‰ 10 V au canal 3.et un émetteur de température de 1 ′5V vers le canal 4 ′, tous actifs simultanément dans leurs gammes respectives à partir du même module.

L'attribution de la plage est effectuée dans les paramètres du commutateur du module de fonction intelligente dans GX Developer ou GX Works2.les registres de gamme internes du module enregistrent le réglage et appliquent la bonne caractéristique de conversion pour chaque canal.

The I/O conversion characteristic is a straight line through the offset value (the analog input value that produces a digital output of 0) and the gain value (the analog input value that produces the maximum digital output).

Both values are adjustable to trim the conversion for the specific sensor's actual output characteristics — a factory calibration that accounts for sensor-to-sensor variation without requiring the Q64AD itself to be adjusted.

Le stockage EEPROM garantit que les données d'étalonnage collectées pendant la mise en service demeurent sans batterie de secours.

Sur le coup de pouce, the Q64AD reads its stored offset and gain values from EEPROM and begins converting immediately with the calibrated characteristics — a practical benefit for installations where battery replacement schedules are difficult to maintain, ou lorsque le module peut être désactivé et redémarré à plusieurs reprises pendant l'entretien de la machine.

Vitesse de conversion et moyenne

À 80 μs par canal actif, le Q64AD convertit rapidement une analyse complète à quatre canaux se termine en 320 μs, rafraîchissant les quatre valeurs de mémoire tampon avant la fin du cycle de balayage typique de la série Q du processeur.

Cette vitesse permet au Q64AD de suivre des variables de processus relativement rapides en temps réel et d'alimenter le programme du processeur avec des mesures actuelles à chaque balayage.

Pour les applications où le signal analogique contient du bruit électrique qui produit un vibration de mesure visible câbles de capteurs roulant près d'équipements de haute puissance, câbles non blindés près de VFD,ou sources de signaux intrinsèquement bruyantes ¢ la fonction de moyenne numérique du Q64AD aplatit la valeur déclarée.

La moyenne peut être définie pour chaque canal individuellement,sélectionner soit une moyenne basée sur le temps (moyenne sur un nombre spécifié de millisecondes), soit une moyenne basée sur le comptage (moyenne sur un nombre spécifié de conversions).

La valeur moyenne est celle que le processeur lit à partir de la mémoire tampon; le module continue à convertir à 80 μs en interne et accumule des échantillons pour le calcul moyen.Cela élimine le bruit sans ralentir le matériel de conversion fondamentale.

Interface de mémoire tampon Comment le processeur lit les valeurs converties

The Q64AD communicates with the CPU through buffer memory — a dedicated memory area inside the module accessed by the CPU using the FROM/TO instructions (or the intelligent function module direct access device in GX Works2 structured programs).

Les principales zones de mémoire tampon sont les suivantes: valeur de sortie numérique CH□ (le résultat de conversion A/D actuel pour chaque canal), moyenne de CH□ activation/disactivation, valeurs de décalage/gain CH□ et registres d'état d'erreur.

Le processeur lit la valeur numérique convertie du canal à partir de l'adresse de mémoire tampon dans le programme échelle, le stockant généralement dans un registre de données pour un traitement ultérieur,la comparaison avec les points de référence, l'utilisation dans les boucles PID ou l'enregistrement sur un enregistreur de données.

La conversion se fait en continu à l'intérieur du Q64AD, que le processeur lise ou non la mémoire tampon;la mémoire tampon conserve simplement le résultat de conversion le plus récent jusqu'à ce qu'il soit écrasé par la conversion suivante.

Questions fréquentes

Q1: Le Q64AD occupe 16 points d'entrée/sortie. Cela affecte-t-il le nombre d'entrées/sorties discrètes disponibles du processeur de la série Q?

Oui, les modules fonctionnels intelligents comme le Q64AD occupent un nombre défini de points d'E/S dans la carte d'E/S du processeur, même s'ils ne sont pas des modules d'entrée ou de sortie discrets.

The 16-point allocation is used for the module's own data exchange signals — operating condition signals and control signals — but these 16 points do not correspond to physical input or output terminals.

Les valeurs converties analogiques réelles sont lues via des instructions FROM accédant à la mémoire tampon du module, et non via la carte E/S.

L'allocation de 16 points d'E/S doit être prise en compte dans le nombre total de points d'E/S du système, car chaque unité de base de la série Q a une capacité maximale définie de points d'E/S.

Q2: Que se passe-t-il si la tension d'entrée dépasse la tension nominale maximale ± 15 V? Le module sera-t-il endommagé?

Les circuits d'entrée du Q64AD comprennent une protection contre les tensions d'entrée allant jusqu'à ± 15 V pour les entrées de tension et ± 30 mA pour les entrées de courant.

Les signaux qui dépassent brièvement ces limites sont des signaux transitoires dus à la déconnexion du câble, à des failles de sol, à des défaillances d'aérodrome, etc.ou des équipements de commutation à proximité peuvent causer des erreurs de conversion pendant l'événement transitoire, mais ne doivent pas endommager le matériel si le dépassement est bref et dans les limites des valeurs maximales absolues.

Des tensions soutenues nettement supérieures à ces niveaux, ou une connexion directe du réseau AC aux bornes d'entrée, endommageraient les circuits d'entrée.

L'isolation du photocoupler protège le plan arrière et le processeur des dommages même si le circuit d'entrée analogique est compromis.

Q3: Le module Q64AD peut-il être calibré sur le terrain et comment le faire?

Les valeurs de décalage et de gain du Q64AD peuvent être réglées sur le terrain grâce aux réglages du commutateur du module fonctionnel intelligent et au mode de réglage de décalage / gain pris en charge par GX Configurator-AD.

En mode de réglage décalage/gain (activé par écriture dans la mémoire tampon), the engineer applies known reference voltages or currents to the input terminal and writes the corresponding target digital value to the module — the module calculates the correction factor and stores it in EEPROM.

Cette procédure permet de faire correspondre la conversion du Q64AD aux caractéristiques spécifiques des capteurs connectés, en corrigeant les variations entre capteurs, la chute de tension du câble,ou de légères différences de tension de référence de l'installation.

Q4: Combien de modules Q64AD peuvent être installés dans un seul système de la série Q?

Le nombre de modules Q64AD n'est pas strictement limité par le type de module lui-même, mais par la capacité totale des points d'E/S et le nombre de créneaux horaires de l'unité de base.

Un système standard de la série Q prend en charge jusqu'à 64 emplacements sur plusieurs unités de base connectées via des câbles de base d'extension.

Chaque Q64AD occupe une fente (27,4 mm de large) et 16 points d'entrée/sortie.

Un système avec 64 emplacements supporte théoriquement 64 modules Q64AD, fournissant 256 canaux d'entrée analogiques, bien que dans la pratique, les budgets de puissance du système, les configurations de l'unité de base,et le mélange avec d'autres types de modules déterminera le nombre réel.

Q5: Le Q64AD prend-il en charge la moyenne par canal ou est-elle appliquée à tous les canaux simultanément?

La moyenne est configurable par canal.

Chaque canal a son propre paramètre d'activation/désactivation de la moyenne et de la moyenne dans la mémoire tampon le canal 3 utilise une moyenne de 10 échantillons basée sur le nombre, et le canal 4 n'est pas non plus mesuré.

Cette indépendance par canal permet d'optimiser le module pour les caractéristiques de chaque signal sans compromettre la réactivité des canaux à changement plus rapide.