โมดูลอินเทอร์เฟซระบบ Embedded PC Beckhoff CX1010-N030

คำอธิบายการทำงานของระบบ

 Beckhoff CX1010-N030 (CX1010-N030) คือโมดูลขยายอินเทอร์เฟซระบบอนุกรมแบบสองช่องสัญญาณโดยเฉพาะ ซึ่งออกแบบมาสำหรับสถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์ CX1010 Embedded PC แบบโมดูลาร์ โมดูลนี้ถูกใช้อย่างแพร่หลายในโหนดระบบอัตโนมัติของโรงงานอุตสาหกรรม สถานีตรวจติดตามสภาพแวดล้อมระยะไกล และสายการติดตามวัสดุแบบรวมศูนย์ โดยช่วยขยายการเชื่อมต่อทางกายภาพของ CPU หลัก ด้วยการจัดหาพอร์ตสื่อสารฮาร์ดแวร์ภายในโดยเฉพาะ จึงช่วยลดภาระการประมวลผลอนุกรมจากหน่วยประมวลผลหลัก ทำให้เวลารอบการทำงานมีความแน่นอน และป้องกันการสูญหายของแพ็กเก็ตข้อมูลระหว่างการสตรีมข้อมูลความเร็วสูง

การเชื่อมต่อระหว่างฮาร์ดแวร์และข้อมูลทางไฟฟ้า

อินเทอร์เฟซระบบขนาดกะทัดรัดนี้เชื่อมต่อกับบัสขยายภายใน โดยรับพลังงานสำหรับการทำงานโดยตรงจากการเชื่อมต่อบัสระบบหลักผ่านชุดโมดูลจ่ายไฟ CX1100-xxxx ต้นทาง อินเทอร์เฟซทางกายภาพมีช่องสัญญาณ RS232 อิสระสองช่องที่กำหนดเป็น COM1 และ COM2 ซึ่งเดินสัญญาณผ่านขั้วต่อปลั๊ก D-sub ตัวผู้ 9 พินที่แข็งแรงสองตัว รองรับอัตราการส่งข้อมูลสูงสุด 115 กิโลบอด และมีตัวกรองสัญญาณรบกวนในตัวเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของสัญญาณเมื่อเกิดการคายประจุแม่เหล็กไฟฟ้า โมดูลนี้ได้รับการออกแบบภายใต้ข้อจำกัดด้านสถาปัตยกรรมอย่างเข้มงวด และไม่สามารถติดตั้งร่วมบนสแต็กเดียวกันกับอินเทอร์เฟซรุ่น N031 หรือ N041 ได้

ตารางสมรรถนะทางเทคนิค

การวินิจฉัยทางอุตสาหกรรมและคำถามที่พบบ่อย

คุณจะกำหนดหมายเลขพอร์ต COM ภายใน TwinCAT อย่างไร หากระบบไม่สามารถค้นหาอินเทอร์เฟซอนุกรมได้

ไม่จำเป็นต้องกำหนดค่าบล็อกทางกายภาพ เปิดซอฟต์แวร์ TwinCAT System Manager ไปที่ทรีอุปกรณ์ I/O แล้วสแกนหาฮาร์ดแวร์สล็อตที่ใช้งานอยู่ซึ่งเชื่อมโยงกับโหนดมาสเตอร์ CX1010 เมื่อตรวจพบแล้ว ซอฟต์แวร์จะจับคู่ COM1 และ COM2 กับรีจิสเตอร์อุปกรณ์อนุกรมภายในที่เกี่ยวข้องโดยอัตโนมัติ หากการจับคู่ล้มเหลว ให้ตรวจสอบว่าโมดูลจ่ายไฟ CX1100 ต้นทางจ่ายกระแสไฟเพียงพอ และหน้าสัมผัสบัสที่อยู่ด้านล่างปราศจากการปนเปื้อนของออกไซด์

เหตุใดคู่มือระบบจึงระบุว่าไม่สามารถใช้ CX1010-N030 ร่วมกับโมดูล N031 หรือ N041 ได้?

บัสระบบภายในพื้นฐานของคอนโทรลเลอร์ CX1010 จัดสรรสายแอดเดรสฮาร์ดแวร์และรีจิสเตอร์อินเทอร์รัปต์เฉพาะสำหรับส่วนขยายอินเทอร์เฟซอนุกรมภายนอก CX1010-N030 (RS232), N031 (RS422/RS485) และ N041 (RS232 พร้อมการแยกวงจร) ใช้เวกเตอร์แอดเดรสภายในเหมือนกันทุกประการ การพยายามล็อกโมดูลเหล่านี้เข้าด้วยกันบนสแตกทางกายภาพเดียวกันจะทำให้เกิดข้อขัดแย้งด้านทรัพยากรฮาร์ดแวร์ ส่งผลให้เฟิร์มแวร์บูตล้มเหลวและป้องกันไม่ให้รันไทม์ TwinCAT เข้าสู่โหมดทำงาน

โปรโตคอลการแก้ไขปัญหาหลักมีอะไรบ้าง หากข้อมูลเกิดความเสียหายที่ความเร็วสูงสุด 115 kbaud?

สัญญาณ RS232 ใช้ระดับแรงดันแบบปลายเดี่ยว ซึ่งไวต่อสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกเมื่อส่งผ่านระยะทางไกล ขั้นแรก ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความยาวสายเชื่อมต่อระหว่างปลั๊ก D-sub 9 พินกับอุปกรณ์ต่อพ่วงสั้นกว่าความยาวมาตรฐานสูงสุด 15 เมตรอย่างมาก จากนั้นตรวจสอบว่าสายอนุกรมเป็นสายคู่บิดเกลียวแบบมีชีลด์คุณภาพสูง และตรวจสอบว่าฝาครอบโลหะของ D-sub สัมผัสกับแผ่นกราวด์ของตู้ด้วยอิมพีแดนซ์ต่ำ

แนวทางการทดสอบเดินระบบและการติดตั้งภาคสนาม

• การเชื่อมต่อเชิงกลของเซกเมนต์บัส: ก่อนจ่ายไฟให้แร็กคอนโทรลเลอร์ ให้จัดแนวรางนำด้านข้างของ CX1010-N030 ให้ตรงกับอินเทอร์เฟซด้านซ้ายของ CX1010 Embedded PC หรือโมดูลขยายที่อยู่ติดกัน เลื่อนอุปกรณ์ตรงเข้าไปด้านหลังจนขั้วต่อบัส PC104 ภายในประกบเข้าที่อย่างแน่นหนา และคลิปล็อกเชิงกลเข้าล็อกกับราง DIN มาตรฐาน ห้ามฝืนเสียบโมดูลในมุมเอียงเพื่อป้องกันความเสียหายต่อพินเชื่อมต่อภายในที่มีความเที่ยงตรงสูง

• แรงบิดสกรูยึดปลั๊ก D-Sub: เมื่อต่อขั้วต่อสายเคเบิลตัวเมีย 9 พินเข้ากับปลั๊ก D-sub ของโมดูล ให้ตรวจสอบการจัดแนวพินเพื่อป้องกันไม่ให้พินอินเทอร์เฟซงอ ขันสกรูยึดด้านข้างในตัวทั้งสองตัวให้แน่นอย่างสม่ำเสมอโดยใช้ไขควงความเที่ยงตรง การล็อกสกรูเหล่านี้ให้แน่นจะช่วยรับแรงทางกลอย่างต่อเนื่อง ปกป้องจุดบัดกรีภายในโมดูลจากแรงสั่นสะเทือนทางกล

• การจัดการตู้ปิดผนึกเพื่อควบคุมสภาพแวดล้อม: การ์ดขยายนี้มีระดับการป้องกัน IP20 และต้องติดตั้งภายในตู้ควบคุมอุตสาหกรรมที่สะอาดและปิดผนึก รักษาช่องว่างโล่งเหนือและใต้ชุดโมดูลอย่างน้อย 30 มม. เพื่อให้อากาศไหลเวียนตามธรรมชาติด้วยการพาความร้อน กำจัดฝุ่นที่ไม่นำไฟฟ้าหรืออนุภาคจากสภาพแวดล้อมที่สะสมอยู่ตามช่องระบายอากาศเป็นระยะ เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทำงานอย่างปลอดภัยภายในช่วงอุณหภูมิ 0 ถึง +55 องศาเซลเซียส