Opis
Integrując architektury komputerów przemysłowych ze standardowymi sieciami magistrali obiektowej, Beckhoff FC3121 zapewnia wysokowydajną komunikację PROFIBUS DP i DP-V1 za pośrednictwem jednokanałowego interfejsu PCI Express x1. Ta karta interfejsowa umożliwia realizację deterministycznych połączeń sterowania w czasie rzeczywistym w środowiskach TwinCAT, działając jako master lub slave. Zaprojektowana z barierą separacji galwanicznej, zapewnia wysoką odporność na zakłócenia i niezawodne działanie podczas współpracy ze zdalnymi modułami I/O, napędami o zmiennej prędkości oraz złożonymi węzłami przemysłowymi w wymagających środowiskach elektromagnetycznych.
Funkcje
-
Interfejs PCI Express: Wykorzystuje gniazdo PCIe x1, zapewniając zgodność z nowoczesnymi przemysłowymi płytami głównymi.
-
Dwuprotokołowa praca: Obsługuje zarówno rolę mastera, jak i slave’a, zapewniając elastyczność projektowania architektury systemu.
-
Separacja galwaniczna: Separacja interfejsu za pomocą transoptorów chroni system hosta PC przed pętlami masy i przepięciami przejściowymi.
-
Komunikacja o dużej szybkości: Obsługuje szybkości transmisji do 12 Mbaud z automatycznym wykrywaniem szybkości transmisji.
-
Diagnostyka pokładowa: Dwie diody diagnostyczne LED na kanał umożliwiają szybką diagnostykę warstwy fizycznej.
Zastosowania
- Szybkie systemy sterowania oparte na komputerach PC, wykorzystujące jądro czasu rzeczywistego TwinCAT.
- Łączenie sieci PROFIBUS DP różnych producentów z centralnymi komputerami przemysłowymi.
- Sterowanie rozproszonymi urządzeniami peryferyjnymi, integracja zdalnych modułów I/O oraz sieciowanie urządzeń napędowych.
Tabela specyfikacji technicznych
| Parametr |
Wartość / specyfikacja |
| Producent |
Beckhoff |
| Model |
FC3121 |
| Interfejs komputera PC |
PCI Express (PCIe) x1 |
| Protokół magistrali obiektowej |
PROFIBUS DP, PROFIBUS DP-V1 |
| Liczba kanałów |
1 |
| Szybkości transmisji danych |
od 9,6 kbaud do 12 Mbaud |
| Interfejs magistrali |
1 x gniazdo D-sub, 9-pinowe, z separacją galwaniczną |
| Diagnostyka sprzętowa |
2 diody LED na kanał |
| Szerokość obrazu procesu w bitach |
Maks. 30,5 kB łącznych danych wejściowych i wyjściowych |
| Temperatura pracy |
od 0 do 55°C |
| Kompatybilność ze sterownikami |
TwinCAT 2.11 R3 i nowsze / TwinCAT 3 |
| Kraj pochodzenia |
Niemcy |
| Masa przesyłki (obliczona) |
0,35 kg |
| Wymiary opakowania (obliczone) |
180 mm x 150 mm x 40 mm |
Połączenia i interfejsy
| Przyporządkowanie pinów D-sub 9 |
Sygnał / funkcja |
| Styk 1 |
Ekran / uziemienie ochronne (PE) |
| Styk 3 |
RxD/TxD-P (Receive/Transmit-Data-Plus, linia B, czerwony) |
| Styk 5 |
DGND (masa danych do aktywnej terminacji) |
| Styk 6 |
VP (Voltage-Plus, +5 V do aktywnej terminacji) |
| Styk 8 |
RxD/TxD-N (dane odbierane/nadawane minus, linia A, zielony) |
Wnioski z doświadczeń inżynierskich
Modele alternatywne i zgodność
FC3121 jest bezpośrednim odpowiednikiem PCI Express (PCIe) starszej karty interfejsu FC3101 w standardzie PCI. Chociaż procedury konfiguracji i adresowania w TwinCAT System Manager pozostają identyczne, starsze płyty główne bez slotów PCIe nie obsługują karty FC3121. Modernizacja systemu ze standardu PCI do PCIe wymaga ponownego przypisania połączenia urządzenia I/O w obszarze roboczym konfiguracji TwinCAT w celu powiązania go z nowym adresem sprzętowym.
Typowe problemy aplikacyjne i uwagi inżynierskie
Podczas pracy karty FC3121 z maksymalną prędkością 12 Mbaud odbicia sygnału mogą szybko powodować błędy synchronizacji magistrali i przerwy w komunikacji. Prawidłowa fizyczna terminacja sieci musi być zasilana i aktywna na obu fizycznych końcach segmentu. Należy pamiętać, że styk 6 (+5V) i styk 5 (GND) służą wyłącznie do zasilania rezystorów terminujących magistralę wewnątrz standardowych złączy D-sub; pobieranie zewnętrznego zasilania z tych styków może przeciążyć izolowany układ nadajnika-odbiornika karty.
Wskazówki dotyczące uruchamiania i okablowania
Podczas uruchamiania zawsze upewnij się, że skojarzenie sterownika jest ustawione prawidłowo. Jeśli TwinCAT nie może wykryć karty PCIe, sprawdź Menedżera urządzeń systemu Windows, aby zweryfikować, czy sterownik Beckhoff jest prawidłowo przypisany do fizycznego slotu i nie jest blokowany przez natywne konflikty zasobów PNP systemu operacyjnego. Sprawdź, czy ekran kabla PROFIBUS jest uziemiony w punkcie wejścia do obudowy komputera, aby zapobiec przedostawaniu się zakłóceń wspólnomodowych o wysokiej częstotliwości do wewnętrznego uziemienia karty.
Wytyczne dotyczące instalacji
OSTRZEŻENIE KRYTYCZNE
Odłącz komputer przemysłowy od głównego źródła zasilania AC/DC przed zdjęciem pokrywy obudowy. Elektryczność statyczna może trwale uszkodzić wrażliwe nadajniki-odbiorniki na karcie FC3121. Podczas całego procesu instalacji sprzętu noś opaskę antystatyczną ESD połączoną z ramą komputera.
1
Wyłącz system operacyjny, wyłącz główny odłącznik zasilania i zdejmij panele obudowy komputera.
2
Wybierz wolny slot PCI Express x1 (można również użyć fizycznych slotów x4, x8 lub x16, jeśli zostaną prawidłowo skonfigurowane).
3
Wyrównaj wspornik interfejsu karty z tylnym otworem na slot i mocno wciśnij kartę do gniazda PCIe.
4
Przymocuj metalową płytkę czołową karty do obudowy komputera za pomocą śruby montażowej, aby zapewnić solidne uziemienie obudowy.
5
Zamontuj ponownie obudowę komputera, włącz system i skonfiguruj kartę w oprogramowaniu TwinCAT System Manager.