
Обзор продукта Инструмент для тестирования аналоговых и цифровых входов и выходов ПЛК – это портативное многофункциональное устройство для анализа и сбора сигналов, специально разработанное для настройки систем промышленной автоматизации в полевых условиях, технического обслуживания обор...
Инструмент для тестирования аналоговых и цифровых входов и выходов ПЛК — это портативное многофункциональное устройство для анализа и сбора сигналов, специально разработанное для настройки систем промышленной автоматизации в полевых условиях, технического обслуживания оборудования, тестирования программ ПЛК и проверки управления. Устройство объединяет четыре основные функции: цифровые входы и выходы, аналоговые входы и выходы; позволяет полностью заменить такие устройства, как датчики, исполнители, ограничительные переключатели и трансмиттеры, и самостоятельно выполнять проверку активности каналов ИО ПЛК, анализ аналоговых сигналов, проверку точности и устранение неисправностей.
Устройство совместимо со всеми основными брендами ПЛК — Siemens, Mitsubishi, Omron, Schneider, Inovance и Delta — и широко используется при настройке автоматизированных производственных линий, проверке распределительных щитов, ремонте промышленного контрольного оборудования, обучении по промышленному контролю в учебных заведениях и при приемке инженерных проектов. Оно преодолевает ограничения традиционных одиночных генераторов сигналов: одно устройство позволяет проводить тестирование всех типов ИО-сигналов в различных условиях, что эффективно снижает затраты на настройку на месте, сокращает сроки технического обслуживания и повышает точность настройки промышленных систем.
Данный тестовый прибор отличается высокой степенью интеграции, простотой в использовании и полным спектром функций; он обладает промышленной стабильностью и портативностью. Основные функции и особенности следующие:
1. Анализ и обнаружение сигналов полноканального ввода-вывода
Устройство объединяет четыре основные функции: обнаружение цифровых входов, аналоговое измерение цифровых выходов, вывод аналоговых значений напряжения и тока, а также сбор данных аналоговых сигналов напряжения и тока. Оно позволяет одновременно тестировать все цифровые и аналоговые каналы ввода-вывода ПЛК без необходимости использования дополнительного оборудования и обеспечивает комплексную проверку всех портов ввода-вывода ПЛК в одном устройстве.
2. Выход аналоговых сигналов высокой точности
Поддерживается стандартная аналоговая выходная сигнализация: напряжение от 0 до 10 В, от 0 до 5 В и от 1 до 5 В, а также токовые сигналы от 4 до 20 мА и от 0 до 20 мА. Сигналы могут быть регулированы непрерывно и точно имитируют выходные сигналы различных датчиков — температуры, давления, расхода и уровня жидкости — что обеспечивает идеальную совместимость с калибровкой и тестированием аналоговых входных каналов ПЛК.
3. Сбор аналоговых сигналов с высокой точностью
Позволяет в реальном времени собирать сигналы напряжения и тока с каналов аналогового выхода ПЛК, автоматически анализировать значения аналоговых сигналов, получаемые от ПЛК, а также отображать величину сигнала и отклонение точности в реальном времени. Это необходимо для проверки корректности работы модуля аналогового выхода ПЛК и точности выходных значений, а также для быстрого выявления неисправностей — таких как повреждение модуля, помехи в цепи или аномалии параметров.
4. Независимое тестирование многополосных цифровых сигналов
Каналы выхода логических сигналов позволяют ручно подавать высокий/низкий уровень напряжения или сигналы включения/выключения, а также аналоговые сигналы от датчиков приближения, фотоэлектрических переключателей, ограничительных переключателей, кнопок и контактов реле для запуска операций цифровых входов ПЛК; каналы входа логических сигналов точно определяют состояние выходов реле и транзисторов ПЛК и проверяют, являются ли уровни напряжения и состояние выводов нормальными.
5. Разнообразные функции, помогающие в отладке программного обеспечения
Аналоговые сигналы поддерживают фиксированную настройку, непрерывную тонкую регулировку и шаговую регулировку; позволяют быстро переключаться между стандартными промышленными значениями сигналов. Бинарные сигналы поддерживают выход в режиме импульсов, с авлокировкой и импульсный выход — это обеспечивает удобство настройки программ ПЛК в различных технологических условиях. Устройство оснащено цифровым высококачественным дисплеем, который в реальном времени отображает параметры входных и выходных сигналов, обеспечивая наглядность данных.
6. Противовмешательчивость и стабильность промышленного уровня
Устройство оснащено промышленным контроллером и схемой обработки сигналов, включая встроенные защитные механизмы от помех, перегрузок напряжения и тока, а также защиты при обратной подключении. Оно способно работать в сложных промышленных условиях с интенсивными электромагнитными помехами и колебаниями напряжения; обеспечивает длительную непрерывную работу без дрейфа и искажений, а получаемые тестовые данные отличаются стабильностью и надежностью.
7. Портативный и удобен в использовании.
Устройство выполнено по портативному и лёгкому принципу проектирования: корпус компактный, удобен для транспортировки и использования в руках. Оно оснащено отдельными функциональными кнопками и чётко обозначенными интерфейсами, что позволяет быстро освоить его использование без специальной подготовки; устройство подходит для мобильной настройки в полевых условиях, технического обслуживания на открытом воздухе, а также для учебных целей.
(1) Общие технические параметры
Источник питания: широковольтное постоянное напряжение от 9 до 24 В; поддерживается промышленное постоянное напряжение и питание через адаптер.
Рабочая температура: от -10 °C до +60 °C
Температура хранения: от -20 °C до +70 °C
Работная влажность: от 10 % RH до 90 % RH (без конденсата)
Точность всего устройства: ≤ ±0,1 % от полного диапазона измерений (FS).
Модель отображения: цифровой ЖК-дисплей высокого разрешения с реальным временем показа значений
Уровень защиты: IP30 — защита от пыли и лёгких ударов.
Материал корпуса: огнестойкий промышленный пластик ABS с высокой устойчивостью к ударам и износу.
(2) Технические характеристики аналогового выхода (AO)
Тип выходного сигнала: постоянное напряжение, постоянный ток
Диапазон выходного напряжения: 0–5 В, 1–5 В, 0–10 В (переключение между режимами)
Диапазон выходного тока: 0–20 мА, 4–20 мА (стандартный промышленный диапазон).
Метод регулировки: непрерывная тонкая настройка, шаговая регулировка, предварительная настройка по заданному значению
Разрешение: напряжение — 1 мВ, ток — 0,01 мА
Способность к нагрузке: максимальная нагрузка при выходном напряжении — 10 кОм; максимальная нагрузка при выходном токе — 500 Ом.
Дрейф сигнала: при длительной непрерывной работе ≤ 0,05 % FS/ч
(3) Технические характеристики аналоговых входов (аналоговый вход AI)
Тип собираемых данных: постоянное напряжение, постоянный ток
Диапазон измерения напряжения: 0–10 В (совместим с всем диапазоном низковольтных аналоговых сигналов)
Диапазон измерения тока: 0–20 мА
Точность измерения: ±0,1 % FS
Разрешение сбора данных: 16-битное высокоточное АЦП-сampling
Частота обновления: 10 раз в секунду; динамическое отбор данных в реальном времени
Входное импеданс: в режиме измерения напряжения — не менее 1 МΩ; в режиме измерения тока — не более 100 Ω.
(4) Технические характеристики выхода цифрового сигнала (выход DO)
Исходные каналы: несколько независимых каналов выхода дискретных сигналов
Тип выхода: высокий/низкий уровень сигнала, пассивный переключающий выход (по выбору)
Выходное напряжение уровня: совместимо с промышленным уровнем DC 24 В (подходит для подавляющего большинства ПЛК).
Режим выхода: импульсный, автозакрытийный, непрерывный импульсный
Частота импульсов: регулируется в диапазоне от 1 Гц до 10 Гц
Одноходовой выходной ток: максимум 50 мА
Метод изоляции: фотоэлектрическая изоляция; устойчивость к помехам и защита от обратного пробоя
(5) Технические характеристики входных сигналов цифрового типа (DI)
Входной канал: несколько независимых каналов для входных сигналов в виде дискретных значений
Сигнал идентификации: высокий/низкий уровень напряжения DC 24 В; сигнал активации/деактивации пассивного переключателя
Повышенный пороговый уровень: ≥18 В (принимается за проводимость)
Порог низкого уровня: ≤ 5 В (принимается за отключение)
Скорость отклика: ≤ 10 мс; быстрое реагирование на изменения сигналов переключения.
Защита при подаче питания: защита от перенапряжения, обратного подключения и перегрузок
Питательный разъём: входной контакт питания напряжением DC 9–24 В, обеспечивающий питание всего устройства;
Интерфейс аналогового выхода (AO): стандартные выводы для напряжения и тока, предназначенные для подключения к модулю аналоговых входов ПЛК;
Интерфейс аналогового входа (AI): стандартные контакты для измерения напряжения и тока, предназначенные для подключения к модулю аналоговых выходов ПЛК;
Интерфейс выхода аналоговых сигналов (DO): несколько независимых выводов для выхода сигналов переключателей, предназначенные для подключения к модулю цифровых входов ПЛК;
Интерфейс входа аналоговых сигналов (DI): несколько отдельных контактов для сбора сигналов переключения, предназначенные для подключения к модулю цифровых выходов ПЛК;
Зона кнопок управления: кнопки переключения передач, регулировки значений, переключения режимов и сброса;
Экран отображения: в реальном времени показывает значения параметров AI/AO, состояние DI/DO и режим работы.
1. Включение и режим ожидания
При подключении к рабочему источнику питания DC 9–24 В устройство автоматически включается, экран загорается и переходит в режим ожидания; по умолчанию нет входных или выходных сигналов, а энергопотребление в этом режиме крайне низкое.
2. Операции с выходными аналоговыми сигналами
С помощью кнопки переключения режима выбора типа сигнала (0–10 В, 4–20 мА и др.) можно изменять выходной уровень; параметры выходного сигнала можно тонко настраивать с помощью кнопок увеличения и уменьшения — предусмотрены как фиксированные значения, так и непрерывные градиентные изменения. На экране в реальном времени отображаются текущие параметры выходного сигнала; тестирование может быть выполнено путём прямого подключения к аналоговому входу ПЛК.
3. Процедура сбора аналоговых данных
Подключите канал аналогового выхода ПЛК к интерфейсу устройства AI и переключите его в режим сбора данных: устройство автоматически начинает сбор проб и отображает значения напряжения и тока в реальном времени; это позволяет сравнить заданные значения в ПЛК с фактическими выходными значениями и проверить точность канала.
4. Операции с выходными сигналами в цифровом формате
Переключите режим работы DO (пунктирный сигнал, автоматическое блокирование или импульсный сигнал): нажмите соответствующую кнопку канала для генерации сигнала переключения, имитации действия датчика на месте, активации входного порта PLC и проверки логики программы PLC.
5. Процедура сбора измеренных значений в цифровом формате
Подключите выход цифрового сигнала ПЛК к интерфейсу DI устройства: при уровне высокого или низкого сигнала на соответствующем канале устройства загорается индикатор, а на экране одновременно отображается состояние подключения (включено/выключено); проверьте, работает ли выходной канал ПЛК корректно.
6. Технические характеристики сборочной карты FPGA
Ниже приведена таблица технических параметров FPGA-карт; пользователь может выбрать подходящую карту в зависимости от своих требований.
Указанные параметры технических характеристик продукции измеряются при температуре 25 °C и влажности 40 % после 20 минут работы термического устройства. Если не указано иное.
| Количество каналов | Карта №1: 24 одноканальная линия / 12 дифференциальной линии
Карта №2: 16 одноканальный канал / 8 дифференциальных каналов Карта №3: 8 одноканального канала / 4 дифференциальных каналов |
| Тип преобразователя ADC (Analog-to-Digital Converter) | SAR |
| разрешение | 16-bit |
|
Максимальная частота отбора данных |
1 Мс/с, непрерывно без перерывов; общее количество используемых каналов
500 кС/с, непрерывно без перерывов; общее количество используемых каналов 250 кС/с, непрерывно и без перерывов; общее количество используемых каналов |
| 125 кС/с, непрерывно без перерывов; общее количество используемых каналов | |
| Разрешение по времени | 10 ns |
| Синхронизация каналов | нет |
| Диапазон измерений | ±10.24 V / ±5.12 V / ±2.56 V / ±1.28 V / ±0.64 V |
| Модель входного соединения | DC |
| Входное импеданс | 500 MΩ |
| Ширина полосы для малых сигналов (-3 дБ) | 450 kHz |
| Вводный смещающий ток | 0.7 nA |
| Максимальное входное напряжение для аналогового сигнала | Напряжение на каждом входе относительно земли не превышает ±12 В. |
| Формат журнала событий программного обеспечения | 2 MPts/Ch |
| Предварительно активируемый FIFO | 4096 Pts |
| Режим сбора данных с использованием искусственного интеллекта | Режим непрерывной сборки данных и режим сбора данных с ограниченным количеством циклов |
Точность ввода аналогового сигнала (коэффициент температурной чувствительности — 5 ppm/°C)
| Диапазон измерений | Погрешность усиления
(Значение в единицах ppm) |
Погрешение смещения
(диапазон измерений в единицах ppm) |
Случайный шум (μVrms) | Абсолютная точность на всем диапазоне измерений
(μV) |
| ±10.24 V | 20 | 10 | 195 | 820 |
| ±5.12 V | 50 | 15 | 110 | 550 |
| ±2.56 V | 55 | 30 | 70 | 315 |
| ±1.28 V | 100 | 60 | 60 | 220 |
| ±0.64 V | 200 | 120 | 50 | 100 |
Аналоговый вывод:
| Количество каналов | 4 |
| разрешение | 16-bit |
| DNL | ±1 LSB |
| Максимальная частота обновлений | 100 kHz/Ch |
| Разрешение по времени | 10 ns |
| Синхронизация каналов | Это… |
| Диапазон ввода | ±10 V |
| Выводная связь | DC |
| Импеданс выхода | 0.1 Ω |
| Выходной ток струи | 10 mA |
| Статус включения питания | В пределах ±50 мВ |
| Память оперативной памяти типа FIFO | 2048 Pts/Ch |
| Режим вывода AO | Прямой выход на постоянное напряжение (DC), периодический вывод сигнала из встроенного FIFO, триггер сигнала из встроенного FIFO с N циклами, непрерывный и не повторяющийся сигнал из компьютерной кэши. |
| Время настройки выходного напряжения | 4 us |
| Наклон края | 9.2 V/us |
Точность аналогового воспроизведения:
| Диапазон измерений (В) | -10 ~ 10 |
| Погрешность усиления (в ppm для показаний) | 30 |
| Коэффициент температурной чувствительности усиления (значение в ppm/°C) | 5 |
| Погрешность смещения (в ppm от диапазона измерений) | 50 |
| Коэффициент температурного смещения (в единицах ppm/°C в диапазоне измерений) | 5 |
| Абсолютная точность на всем диапазоне измерений (мВ) | 5 |
| Коэффициент температурного отклика (в ppm/°C) | 5 |
| Погрешность INL (в ppm от диапазона измерений) | 120 |
Цифровой ввод/вывод:
| Количество каналов | 4 входа, 4 выхода |
| В качестве ориентира | DGND |
| Устойчивый резистор подачи сигнала для цифрового ввода | 10 kΩ |
| Напряжение для ввода цифровых значений | Высокий уровень напряжения: 1,95 В – 5 В
Низкий уровень напряжения: от 0 В до 1,2 В |
| Цифровое выходное напряжение | Высокий уровень напряжения: 3,3 В
Низкий уровень напряжения: от 0 В до 0,003 В |
| Статус питания при выводе цифрового сигнала | Низкий уровень напряжения |
| Максимальная частота отбора данных по стандарту DIN | 10 MS/s/Ch |
| Максимальная частота обновлений системы DOUT | 10 MS/s/Ch |
| Разрешение по времени | 10 ns |
| Синхронизация каналов | Это… |
| Программное решение типа FIFO для стандартов DIN | 2 MPts/Ch |
| Динамически предварительно активируемый FIFO-накопитель | 2048 Pts/Ch |
| Аппаратный FIFO типа DOUT | 2048 Pts/Ch |
|
Режим сбора данных по стандарту DIN |
Режим непрерывной сборки данных и режим OneShot
При частоте дискретизации более 4 Мс/канал поддерживается только режим OneShot; количество собранных данных не превышает 15 000 точек. |
| Режим вывода данных DOUT | Прямой вывод сигнала; периодическое генерирование формы сигнала в встроенной FIFO-памяти; триггерная цепочка формирования формы сигнала в встроенной FIFO-памяти (N циклов); непрерывный, не дублирующий сигнал из компьютерной кэши. |
| Время края сигнала DOUT | Время подъёма: 6 нс
Срок спада: 8 нс |
Внешний триггер:
| Количество каналов | 1 вход, 1 выход |
| Входное напряжение | Высокий уровень напряжения: 1,95 В – 5 В
Низкий уровень напряжения: от 0 В до 1,2 В |
| Выходное напряжение | Высокий уровень напряжения: 3,3 В
Низкий уровень напряжения: от 0 В до 0,003 В |
| Статус питания при выводе сигнала | Низкий уровень напряжения |
| Время наступления края сигнала на выходе | Время подъёма: 6 нс
Срок спада: 8 нс |
Ввод/вывод внешнего тактового сигнала для отбора проб:
| Количество каналов | 1 вход, 1 выход |
| Входное напряжение | Высокий уровень напряжения: 1,95 В – 5 В
Низкий уровень напряжения: от 0 В до 1,2 В |
| Выходное напряжение | Высокий уровень напряжения: 3,3 В
Низкий уровень напряжения: от 0 В до 0,003 В |
| Статус питания при выводе сигнала | Низкий уровень напряжения |
| Диапазон частот выходного сигнала | DC ~ 1 MHz |
| Время наступления края сигнала на выходе | Время подъёма: 6 нс
Срок спада: 8 нс |
| Калибровка | |
| Рекомендуемый время предварительной нагрева | Не менее 20 минут. |
| Рекомендуемый интервал времени для kalibrации | 1 год |
| Интерфейс шины | |
| USB | Высокоскоростной интерфейс USB 2.0 |
| Требования к питанию | |
| Питание осуществляется через порт USB. | 4.5 V ~ 5.5 V |
| Типичный ток в режиме отсутствия нагрузки | 400 mA |
| Максимальная нагрузка | 600 mA |
3.1 Внешний вид:
3.2 Графический интерфейс программного обеспечения:
3.3 Общие функции:
3.3.1 Интеллектуальные приборы
3.3.2 Система экспертной диагностики
3.3.3 Система анализа качества электроэнергии
3.3.4 Функция векторного анализа
3.3.5 Функции осциллографа
3.3.6 Функция измерения сигналов
3.3.7 Функция долгосрочного записи сигналов
Данная функция поддерживает выполнение любых вычислений как для переменного, так и для постоянного тока с использованием 24 дифференциальных каналов. Она оснащена 24 аналоговыми каналами сбора данных (поддерживаются входы напряжения и тока; точность измерения — до 1‰; общая частота дискретизации каналов — 24 спс) и 4 каналами записи сигналов дискретного типа; при заданной продолжительности записи возможна непрерывная запись в течение 24 часов.
3.3.8 Регистратор сигналов при отказах в электроснабжении
Для выполнения любых расчётов по переменному и постоянному току используется 24 аналоговых канала и 4 канала для записи сигналов дискретных величин. Функция записи активируется при следующих условиях: запуск с резкой изменением параметра, превышение верхнего предела (включая превышение постоянного тока — порог составляет от 1 % до 50 % UN/IN), превышение нижнего предела, третичный гармонический состав (при условии Un3 × Kset > Us3 и Us > 1 В; где Us3 — третичный гармонический состав напряжения нольового ряда на конце генератора, Un3 — третичный гармонический состав напряжения нейтральной точки), пятичный гармонический состав, седьмичный гармонический состав, высокая частота, низкая частота, трифазная последовательная связность, трифазная связность нольового ряда, трифазная связность отрицательного ряда, а также при выполнении дифференциальных расчётов.
3.3.9 Функции генератора функций
Позволяет генерировать четыре произвольных пользовательских сигнала и обеспечивать их вывод.
3.3.10 Функции генератора произвольных функций
Генератор произвольных функций оснащён четырьмя выходными каналами AO и способен генерировать синусоидальные, треугольные, зубчатые, SINC-, экспоненциальные и постоянные сигналы; диапазон частот выходного сигнала составляет от 1 мГц до 150 кГц, а разрешение выходного напряжения — 16 бит. Благодаря высокому разрешению, низкому уровню шума и искажений, а также возможности гибкой адаптации к различным областям применения — таким как связь, радарная техника и биомедицина — устройство эффективно удовлетворяет разнообразные потребности пользователей.
3.3.10.1 Тест функции синусоидальной формы сигнала
3.3.10.2 Тестирование треугольных волн, зубчатых волн и импульсных волн
3.3.10.3 Пульсный тест
3.3.11 Функция тестирования аналоговых сигналов
Данная система оснащена 4 выходами и 4 входами логических сигналов, а также 24 аналоговыми входами; она позволяет точно рассчитывать такие параметры местной системы управления, как активная мощность, реактивная мощность, коэффициент мощности, трифазные компоненты последовательного ряда, нулевого ряда и отрицательного ряда, эффективное значение, максимальное значение и среднее значение.
3.3.12 Функция настройки произвольного электрическРежим сбора данных по стандарту DIN Режим непрерывной сборки данных и режим OneShotого сигнала
3.3.13 Функция записи исторических данных
3.3.14 Безбумажный регистратор данных
3.4 Расширенные функции