7000

Industrial Computer Products Data Acquisition System

分散式網路型資料擷取與控制系統在產業界應用現況（ Distributed Network Data Acquisition/Control System for Industry Applications ）黃斌鋒

交大計算機工程研究所工研院機械所研究員泓格科技總工程師 (R&D group leader of ICP DAS Co., Ltd) 　[email protected]


內容公司簡介PC Based 控制器 , PLC 控制器 , 專用控制器與本系統

之比較本系統之硬體系統介紹本系統之軟體系統介紹轉換器與增強器模組 (Converter/Repeater Modules)數位輸出入模組 (D/I/O Modules)類比輸入模組 (A/D Modules)類比輸出模組 (D/A Modules)頻率 / 計數模組 (Frequency/Counter Modules)


無線 Modem 模組 (Wireless Modem Modules)植入式控制器模組 (Embedded Processor Module)10 個工業應用案例探討新植入式控制器模組 (New Embedded Processor

Module)產業界與教育界合作新模式


公司簡介設計 + 生產 + 客戶服務 + 自我品牌 + ODM

員工 = 40

前年營業額 =5000 萬去年營業額 =1 億今年預計營業額 =2 億研發人員 : 全職 =13 (5+8)

半職 =3

兼職 =7


PC Based 控制器 & PLC 控制器 & 專用控制器與本系統之比較PC Based 控制器 X86, DOS, Windows VC++, VB, BC++, Delphi, Package ISA or PCI or Network

PLC 控制器 Ladder logic

專用控制器特定用途 Turn Key or G-code or Teaching

本系統 --> PC Based 控制器 5000 modules/month (Feb/2000) expected 10000 modules/month(Dec/2001)


Lots software and hardware engineers

Rich and cheap Software Tool Network capability Easy to upgrade and

maintenance Worldwide standard Best Price / performance

Why PC based !Why PC based !


.

PC Based Data Acquisition & Control System

ADD-ON CARD

--> ISA Bus & PCI Bus

DISTRIBUTED SYSTEM --> Remote data acquisition module


Thermocouple Direct to Control Room

Remote Sensor Site

T/C

Process

Control Room

A/D

T/C Wire

Noise

I/O CARD


Remote Data Acquisition and Control

Noise

Use I/O Card

Use I7000 modules

RS-485

RS-232


比較表I/O Card速度快多點數時每一點單位成本低架構標準 , 相容性高發展軟體齊全

Distributed System系統穩定 , 不易受干擾隔離保護性強擴充性高較不受距離限制 , 控制範圍大施工容易 , 配線成本較低可區域獨立控制


PC BASED ADD-ON I/O CARDDigital I/O TTL Input / Output Photo-couple Input Relay / SSR Output Open-Collector / Photo-MOS Relay Output

Analog I/O Voltage/Current input / Output Thermocouple / RTD / Strain-Gage / Load-cell ............

Motion Card , Encoder card, GPIB Card , .......


PIO-D144


PCI-1602F



PC BASED ADD-ON I/O CARD

1. High Speed, Mass Data Acquisition, Raw Data processing

2. Short Distance, Central Data Acquisition, Real time Monitor / Control

3. High Number Data Acquisition

Multi-axis Motion Control, Laboratory Automation, Special Machine Control, IC Testing Stand

Applications


本系統之硬體系統介紹

Isolated RS-232/RS-

485Converter

RS-485

mVV

mA

Thermocouple mVV

mAInput

Input

I-7012 I-7011

IsolatedRS-485Repeat

er

RelayOutp

ut

Digital

I/O

Output

Output

I-7050I-7060

主控電腦

mAV

Output

I-7021

RTD

Input

I-7013

溫度計數

開關

繼電器電晶體SSR

Phtomos

電壓電流

RS-485 RS-232


I-7000 特點 RS-485 Network “雙看門狗” Dual Watchdog 寬輸入電壓 10~30Vdc 3000Vdc 高隔離保護 115.2K Baud rate “Self Tuner” 自調變設計各式 I/O Modules 無限擴充能力

Dis

tanc

e 1.

2Km

Up to 256 modules


分散式資料擷取及控制系統

1 、由主控電腦依需要向各個資料收集點讀取數據，各資料收集點在收到命令後，將數據送回主控電腦。

分散式監控系統中，一般是一部主控電腦 ( 在控制室 ) 藉著網路，監控所有網路中的資料收集點。其特點如下 :

主控電腦

Device　2

Device　1

送回數據要求指令

Device　0


Relay

2 、針對不同型態的資料作收集，主控電腦可在研判所得結果後作相對應之控制 ( 電壓 , 電流溫度壓力開關 ) 。

主控電腦

Device　2

Device　1

送出控制命令依據程序研判資料

Device　0

溫度



3 、所連接的區域通常較為廣大，資料收集點分散各處，其相互的連接必須愈簡單愈好。

Device3Device　0

Device　0

Device4

Device　5Device　6


SELF TUNERSELF TUNER

3000V Isolation3000V Isolation

4000 feet4000 feet

256 Module 256 Module

Twice pare wireTwice pare wire


4 、一般的工業環境均不佳，因此系統中傳遞的訊號須具有良好的抗雜訊能力。

主控電腦

Device　2

Device　1 Device　0

Noise



5 、系統中所有的資料收集點均必須具有自我重置 (Reset) 的功能，使能獨立運作於惡劣之工業環境。

主控電腦

Device　2




6 、由於具分析控制能力，受控點須知道主控電腦是否處於正常狀態，以決定是否受其控制，維護設備安全。

主控電腦

Device　2




RS-485 type PLCData bit: 11 bits9600 bps

RS-485 type PLCData bit: 12 bits38400 bps

I-7000 modulesData bit: 10 bitscan be 1200, 2400….., 115200 bps

Wireless modemData bit: 10 bits19200 bps

RS-232 DeviceData bit: 11 bits9600 bps


Self-Tuner Variable-baud Rate

Variable-Data Format

Can link to PLC, Equipment..etc

R.O.C Innovation Patent

P.R.O.C. Innovation Patent

U.S. Patent pending


1. NAP7000S: For DOS User

2. NAP7000P: a win32 DLL for developing application

3. NAP7000X: ActiveX(OCX) for 7000 series

4. 7000 Utility: a Windows-based diagnostic /utility tool

5. NAP7000D: a hot-link DDE server

6. NAP7000V: VI library for LabVIEW

本系統之軟體系統介紹









7000 Utility


Demo of ActiveX


Demo of A-822


Demo of A-822


Demo of PIO-D144


轉換器與增強器模組(Converter/Repeater Modules)

RS-232 to RS-422/RS-485

3000V isolation

any baud rate

any data format

self tuner inside

Patents


RS-232 與 RS-485 、 RS-422

1 、 RS-232 使用 9Pin 的連接頭，一般只能兩部電腦連接 ; 或是用於電腦與 RS-232 Device 之溝通。它的最長連接只能達到 15 呎。2 、 RS-485 使用二條訊號線作為訊號的傳輸 ( 半雙工通訊 ) ，加上電源線二條，共須四條線。它可以連接多部的電腦或設備，最大連接數視系統及協定而定。它的最長連接距達到 4000 呎 ( 約 1.2 公里 );

最快傳輸速度可達 115Kbps 。3 、 RS-422 除了使用四線傳輸 ( 全雙工通訊 ) 之外，其他的特性與 RS-485 相同。

T+,R+

T-,R-

T+T-

R+R-


RS-232

RS-232(ANSI/EIA-232 Standard) Max 19.2K bps Max 50 feet (15.2 meters) Single-Ended Signal Full-Duplex with Hardware

Handshake Point-to-Point


RS-422

RS-422(EIA RS-422-A Standard) Max 10M bps Max 4000 feet (1.2K meters) 4-wire (2 pair) Differential Signal Full-Duplex Max 1 drivers/32 receivers


RS-485

RS-485(EIA-485 Standard) Max 10M bps Max 4000 feet (1.2K meters) 2-wire Differential Signal Half-Duplex Multi-drop Max 32 drivers/32 receivers


RS-232 To RS-485 Converter “Self Tuner” innovative Design ( R.O.C. Patent ; U.S.

Patent Pending ) Auto baud rate : 2400~115000 Isolation Voltage: 3000VDC

RS-232

RS-485 DATA+

DATA-Networking up to 4,000 feet

I-7520

Automatically Controls

the Direction of Data Flow & Baud

rate


I-7520 Block Diagram

Self tuner

network

controllerRS-232RS-485

DC

DC

+ 5V

0V DCDC

+V

-V

T

R

GND

I-7520 Isolation=3000Vdc

Isolation inRS-232 site

Fig 9

D+

D-

V+

V-

I-7520RS-232 to RS-4853000V isolation

RS-232

I-7520RS-232 to RS-4853000V isolation

RS-232

距離可達 1200 公尺


2-Wire Communication

Saving wiring cost

Easy to Install and Maintain

B RGY B RGY B RGY

Host RS-485

Power Supply+10 to +30 VDC

DATA+ (Y)

+Vs(R)

GND(B)

DATA- (G)

Rt Rt

LocalPowerSupply

+-


RS-485 Multi-drop Network

Easy to Expand with Addressable I/O Device

RXTX

RXTX

Repeater

RXTX

RXTX

Device 0 Device 255 Device 0 Device 255

256 Driver/Receiver 256 Driver/Receiver

RT RT


Communication Protocol

The RS-485 protocol don’t specify

the software communication. It depends on the device.

The most common solution is a set of ASCII strings that constitute commands to the device. These protocols are most commonly implemented as asynchronous protocols.


I-7000 Communication Protocol

Use ASCII Command

Use asynchronous protocols 1 Start Bit 8 Data Bit Non Parity 1 Stop Bit

Software Checksum for reliability


I-7000 Communication Protocol

Typical Command Format Leading Character Address Characters(00 to FF) Command and Parameters Checksum(2 characters) CR(0x0D) for End of Command

Example $01M[CHK](CR)

read module name


I/O 訊號型態

類比輸入 -- 溫度、壓力、電壓、電流類比輸出 -- 電壓、電流、特定波形數位輸入 --TTL 相容 I/O 、電繹信號數位輸出 --TTL 相容 I/O 、電繹信號時脈輸入 -- 頻率 I/O 、脈衝寬度量測時脈輸出 -- 頻率 I/O 、脈衝輸出

Analog InputAnalog Output

Digital Input Digital Output

Frequency InputFrequency Output


數位輸出入模組 (D/I/O Modules)

TTL I/O

Non-isolated D/I, D/O

Isolated D/I, D/O

Relay, O. C., SSR AC, SSR DC

Photo-MOS

with Display, Latch Command

Counter on D/I


Digital Input / Output Module

Function 7041 7042 7043 7044 7050 7052 7053 7060 7067

Digital Input 14 16 4 7 8 16 4

Digital Output 13 8 8

Relay Output 4 7


Digital I/O Connections

+5VDC

10KInput Range:

0~30VDigitalInput

DigitalOutput

SSR AC+-

R2

+Vs

Digital Output (Open Collector)Digital Input

OpenCollector


TTL Input

Support standard TTL signal : High level : above +2.4V Low level : below +0.8V

Over-voltage protection to +24V

+5V


Photo-Isolation Input

Differential Signal High isolation protection True signal-to-signal isolation

Common Source Signal Isolation signal with common

source Eliminate wire connection

+

-

+V


Open Collector Output

Direct Drive Output Max Sink Current 100mA/600mA Direct Drive Relay

Isolated Open Collector Output High Isolation Voltage

Load

Power


Relay Output

Relay Specification Form A (Normal Open) or Form C

(Normal Open and Close) Max Switching Voltage Max Load Current Rated Voltage/Current Operate/Release Time

Form A

Form C


Solid-State Output

Solid-State Feature High Speed Operation High Reliability, Long Life &

Maintenance Free High Isolation Voltage


PhotoMOS Output

PhotoMOS Feature High Speed Operation High Reliability, Long Life &

Maintenance Free High Isolation Voltage Small Signal Handling


各式 Analog Module

Onechannel

Multi-Channel

D/Amodule

I-7011 I-7012 I-7017 I-7021

I-7011D I-7012D I-7017F(*) I-7024

I-7011P I-7014D I-7018

I-7011PD I-7016(*) I-7018P

I-7013 I-7016D(*) I-7033(*)

I-7013D

Voltage

Current loopRTD

Thermocouple

Strain GageAnalo

g input

Analog O

utput


類比輸入模組 (A/D Modules)

Voltage/Current

Thermocouple

RTD, PT100, PT1000

Transmitter

Load cell


Analog Input Module

A/D+

- PSignal

Conditioning Isolation

2 CHDIG OUT

RS-485

1 CHDIG IN

HI Alarm

Lo Alarm

DATA +

DATA -

Event Counter*Filter

*Amplifier*Attenuators*Isothermal Block*Sensor Excitation

Thermocouple input : 7011,7018RTD input : 7013

Voltage/ current input : 7012 , 7014 , 7017


Thermocouple Measurement

IsothermalBlock

i

Thermistor(CJC)

MUX

MUX

PGA ADC


I-7011 & I-7018

•I-7011 : Single Channel Input•I-7011D : I-7011 with Display•I-7018 : 8 Channel Input

RS-485 to ControllerI-7011

I-7018


RTD Measurement

ADC

Iexec+

RTD

3 Wire RTD Connection

2-Wire RTD : Rough Accuracy

3-Wire RTD : Better Accuracy

4-Wire RTD : Best Accuracy


I-7013/I-7013D

•I-7013 : Single Channel RTD•I-7013D : I-7013 with Display

2/3/4 wire RTD RS-485 to Controller


Differential Voltage Input

Current Measurement need External Shunt Resistor

Voltage/Current Measurement

•I-7012 : +/- 10V Analog Input•I-7012D : I-7012 with Display•I-7017 : 8 Channel +/- 10V Input

ADC

V+

V-ADC

I+

I-

R


I-7012 模組之類比輸入

7012+

IN

-IN

Signal+-

電源 RS-485

** 單波道類比輸入轉數位輸出模組 **

easy

#01

>01.234


資料模組之類比輸入 (2)類比輸入 :

輸入型態 : mV, V , or mA

輸入波道數 :1

電壓範圍 : 15mV, 50mV, 100mV, 500mV, 1V, 2.5V

電流範圍 : 20mA

取樣頻率 : 10 samples/sec

過電壓保護 : 10V

數位輸入 :

波道數 : 1

邏輯 0: 0 to 1V, 邏輯 1: 3.5V to 30V

輸入頻率 : 50Hz max.

輸入脈衝寬度 : 1ms min.

數位輸出 :

波道數 : 2

Open collector to 30V, 30mA load max.

消耗功率 : 300mW

可以當作事件輸入管道可以當作事件輸入管道

當作警告輸出管道


Strain Gauge/Load Cell Measurement

•I-7016 : Strain Gauge/Load Cell Input•I-7016D : I-7016 with Display

RS-485 to Controller

Exc.Voltage

V-input


類比輸出模組 (D/A Modules

Voltage/Curren Output

Slew Rate Control

Power Up value

Safe Value


Programmable Output: 0-20mA, 4-20mA or 0-10V

Isolation Voltage: 3000VDC

Programmable Slew Rate

Output Monitoring and Readback for Fault Detection

Output Monitor(ADC)

12 BIt DAC

MicroController

+V out- V out+ I out- I out

ProtectedOutput Stage

Analog Output Module

I-7024I-7021


Analog Output

Voltage/Current Output

Programmable Slew Rate

Programmable Power-On/Safe Value

•I-7021 : Voltage/Current Output


Voltage Output

Current Output


資料模組之類比輸出 (1)

7021+

IN -IN

電源 RS-485

** 單波道數位輸出轉類比模組 **

Easy??

V+-

A

R

#0101.234

>


頻率 / 計數模組 (Frequency/Counter Modules)

32-bit Counter Input

Frequency Measurement

Digital Filter

Logic High/Low Threshold value


Programmable Digital Filter

Noise


Programmable Threshold

High(3.0 V)

Low(1.0 V)


Counter/Frequency Measurement

•I-7080 : Counter/Frequency input•I-7080D : I-7080 with Display


6/0.1 Sec = 60Hz


6/0.1 Sec = 60Hz0.1 Sec.

(Gate Time)

1 2 3 4 5 6


Pulse Input


無線 Modem 模組 (Wireless Modem Modules)

•SST-900 : 900MHz •SST-2400: 2.4GHz•RS-232•RS-485







植入式控制器模組 (Embedded Processor Module)

7188, 7188D

7188XA, 7188XB, 7188XC

7521, 7522, 7523

7188EA, 7188EB, 7188EC

8000, 8810, 8820

80188, 80186

ROM-DOS, MiniOS7

TC, MSC, QB


I-7188 HardwareI-7188 Hardware


I-7188 Embedded ControllerCPU: AMD 80188-40256 SRAM256K/512K flash ram (option)Datalight ROM-DOS O.S.4 com portCOM1: RS-232/RS-485COM2: RS-485COM3: RS-232COM4: RS-232Real Time ClockC & QB language


Embedded Controller

•Built-in Datalight’s ROM-DOS

•Support C/QB Language

•CPU:80188-40

•Real Time Clock

•256K / 512K ROM/SRAM

•4 RS-232/RS-485 serial port


Palm Size, Industrial Robust Mechanical Structure

Applications: Industry, Logistics, Building Automation, Energy Mangement, Environment Protection…etc.

Can download the application programs from the PC directly.

Can link with all 7000 modules to measure temperature, pressure, humility …etc. and control I/O device and switch

Can link with all kind PLC

Can interface with Man Machine Interface


I-7188 Embedded Controller High Stability. Built-in Datalight’s ROM-DOS. 80188-40 CPU Support MSC, Turbo C, Quick Basic language. Built-in four interruptable RS-232/RS-485 interface

ports, can be used as protocol converter. Easy programming. Can connect to all kind RS-232 / RS-485 type

touch screen. Robust Mechanical Structure, Wide Range

Operating Temperature -20 ~ +75℃ ℃

Feature (1)


I-7188 Embedded Controller

5 digit display Can link all I-7000 modules to measure and contr

ol Dynamic Data can be saved to the EEPROM /

NVRAM Data can be saved to flash memory Byte by Byte Provides 100 demo programs ROM-DOS is a operating system which can be

embedded in ROM and can run entirely form within ROM. ROM-DOS is functionally equivalent to other brands of DOS. With ROM-DOS, the executable program may reside in RAM or may be placed in ROM along with ROM-DOS.

Feature (2)


I-7188 Embedded Controller

I-7188 用起來就像一般 PC I-7188 開機先起動 mini-bios, 接著啟動

ROM-DOS, ROM-DOS 內放 config.sys 與 autoexec.bat, 用起來與 PC 的 DISK 一樣 .如果使用者需要 RAM-DISK , 可以在config.sys 中放 VDISK.SYS . 這樣系統會自動建立另一個 RAM-DISK. 接著系統會自動執行 AUTOEXEC.BAT. 從以上動作來看 ,I-7188 與一般 PC 一樣 . 事實上某些執行檔可以一字不改同時在 PC 與 I-7188 上執行 . 比如 I-7188 的示範程式 Demo0.exe 會不停的印出現在的時間與日期 , 這個執行檔 , 可以在 PC 與 I-7188 上執行 ( 完全不必修改 )

Feature (3)

BOOT


與其它的崁入式控制器比較

以往的崁入式控制器 , 沒有使用標準的語言 , 新產品開發時間過長 , 除原設計工程師外 , 很難修改維護 . 大都單機作業 , 沒有網路支援 . 即時有網路 ,也是速度慢 , 功能非常有限 . 目前自動化的趨勢 , 是所有的設備 , 儀器 , 控制器全部要能網路連線 . I-7188 具有 4 個通訊口 , 標準的 PC 軟件環境 , 加上 7000 Module 的配合支援 , 可搭配出各種控制及量測系統 , 是崁入式控制器的最佳選擇 .


I-7188 Provides 4 Serial Port

I-7188的 COM4 有 3 個功能 .第一個功能是用來下載程式 ,第二個功能是用來和計算機連線 ,程式除錯用 ,第三個功能是用來做三線式 RS-232. COM1是汎用型 RS-232. COM2 是兩線式 RS-485.COM3是三線式 RS-232.

I-7188的通訊 Serial Port不會掉資料 I-7188 的四個通訊 Port都具有中斷功能 ,7

188 的驅動程式使用中斷方式 ,並且每個通訊Port保留 1 K byte大小的 Circular Queue Buffer, 只要資料一進來 ,就存入 buffer內 ,有了緩衝區的設計 ,程式就來得及執行 ,資料就不會掉 .

CPU

80188-40

RTC & NvRAM

EEPROM

LED

256K SRAM256K Flash-ROM

Power Converter

COM 1

COM 2

COM 3

COM 4


資料如何直接存到 Flash 中 ? 7188的 Flash可擴充至512K, 驅動程式內有 FlashErase

和 FlashWrite副程式,使用者可隨時將資料寫入或讀出 Flash.

何時用 Flash? 何時用 EEPROM ? 何時用 NVRAM ?

Flash可一次清除64K,然後再一個 byte,一個 byte寫入 .EEPROM可一次寫入一個 byte.7188有256K/512K 的Flash,2K 的 EEPROM,因此大量的資料放入 Flash較適合,小量的資料像 Module address,Control parameters, G-code 放入 EEPROM 較適合.但 Flash 與 EEPROM只能寫入100,000次 ,因此如果常需更改的資料就不能用,7188內有 31 Byte的 NVRAM 可用,某些需要常常更改的資料,又需要斷電保持的,則可放入NVRAM中.


非專業工程師亦可成為控制工程師

以往的控制系統大多以 PLC 來設計 , 現在用 PC 工控機做控制器的也越來越多 . 用 PC 工控機的好處是 , 系統標準化 , 與其它計算機連線容易 , 程式彈性大 , 功能強 ,資源豐富 , 非專業工程師亦可自己獨立完成控制程式的撰寫和維護 . 大幅改善 PLC 系統軟體不好維護的困擾 ., 但 PC 工控機做控制器也有它的弱點 . 比如硬體太過複雜 , 可靠性相對的降低 , 無法在較熱或較冷的環境工作 . I-7188 就是根據這種市場需要所設計出來的 . 由於 I-7188 使用標準的 C 或 QUICK BASIC 語言 , 只要是有撰寫程式能力的工程師 , 亦可成為控制工程師 .


與其它的崁入式控制器比較

以往的崁入式控制器 , 沒有使用標準的語言 , 新產品開發時間過長 , 除原設計工程師外 , 很難修改維護 . 大都單機作業 , 沒有網路支援 . 即時有網路 ,也是速度慢 , 功能非常有限 . 目前自動化的趨勢 , 是所有的設備 , 儀器 , 控制器全部要能網路連線 . I-7188 具有 4 個通訊口 , 標準的 PC 軟件環境 , 加上 7000 Module 的配合支援 , 可搭配出各種控制及量測系統 , 是崁入式控制器的最佳選擇 .


簡單易懂的 RS-485 網路

市面上的網路非常多 , 用戶不可能花太多的時間去學習 , 乙太網已成普通網路的主流 , 但工廠內設備 ,儀錶 , 很少有乙太網路 . RS-232 和 RS-485 Port由於便宜 , 可靠 , 易懂易學還是工廠自動化的主流 . 由於這個原因 , I-7188 上設計了 4 個 RS-232 / 485 Port. 當然目前還有其它的高檔工業網路在努力推廣中 , 如 PROFIBUS, Can Bus…等 . 這種高檔工業網路 ,價格較貴 , 系統也較複雜 , 如果不配用成熟穩定的 Software 很難完成 .


7188 周邊擴充能力 I-7188 除可與 I-7000 各種 I/O 模塊連線 , 做分散式資料擷取及控制外 , 亦可與觸控螢幕連結 , 做人機介面 , 如果加上無線 Modem, 可做移動物資料傳輸 .

RS-232/RS-485

RS-485

RS-232

RS-232


I-7188 application example-1I-7188 application example-1





大樓自動化以分散式控制的特性運用在大樓自動上 , 不僅節省配線成本且系統維護方便 , 擴充容易












GPS

Send: •Battery Voltage•Position

Send: •Control Instruction



作者姓名 :朱承啟 (Chu Chen Chi)(Jason Chu)

年齡 :16 E-mail:[email protected]

過去的成果 : 中華民國第 37, 38 屆科展應用科學組第二名 39屆第一名

作品簡介 : 利用 Radio Modem做為主控端與車子 (被控端 ) 指令傳輸的工具 ,同時利用 Radio Modem 將車上 GPS 接收器和電池電壓訊號一併傳回主控端如此便可把被控端的位置定出由主控端監視 .

由於 radio modem 的距離可達 300m, 使被控端活動的範圍變得相當大 .



區域綱

路

I-7188 application example-10 ----- I-7188 application example-10 ----- 刀具監測系統架構圖刀具監測系統架構圖

單能機PLC　控製

器

資料 /訊息輸出

工業級資料收集分析單元

停機

Trigger自動換刀

單能機上感測器

操作員

燈號警示ＡＢ


器



停機

Trigger自動換刀


操作員

燈號警示ＡＢ

資料download

警訊列表

監視 /控制器

燈號警示ＡＢ


操作員

燈號警示

ＡＢ


器



停機

Trigger自動換刀


刀具監測系統架構圖刀具監測系統架構圖


感測器安置圖


刀具切削時所得之力訊號

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50

® É¶ ¡ (Sec)

¹qÀ

£ (

V)

¾ n̄ d

¶ i¤ M° h¤ M


應用技術

振動 ( 力 ) 監測預測性維護保養網路技術類比數位轉換輸入控制訊號放大類比濾波與及數位濾波嵌入式控制器。


更多應用範例氣瓶櫃監測 Hybric IC 加熱裝置高磁場監測 AsicKey application


新植入式控制器模組 (New Embedded Processor Module)


The I/O extension bus of 7188X series can be divided into 3groups as following:

1. Power supply & reset signals: VCC, GND, RESET,/RESET

2. , Parallel Bus:

System clock: CLOCKA

Asynchronous ready control: ARDY

Address bus: A0 ~ A6, A9, A12

Data bus: D0 ~ D7

Interrupt control: /INT0, /INT1

Chip select & read/write strobe: /CS, /WR, /RD

3. Serial Bus: TO_0, TO_1, TI_0, TI_1, SCLK, DIO9, DIO4,DIO14


J1 pin definition & description:

No Name Description

1 GND Ground of PCB

2 GND Ground of PCB

3 CLOCKA Synchronous clock output of CPU

4 ARDY Asynchronous ready input(level sensitive, OPEN=ready)

5 /INT0 Interrupt request input of channel 0(asynchronous, active low)

6 /INT1 Interrupt request input of channel 1(asynchronous, active low)

7 VCC Power supply of PCB

8 RESET Power up reset pulse(active high)

9 GND Ground of PCB

10 /RESET Power up reset pulse(active low)

11 TO_0 Timer output 0 of CPU(can be used as programmable D/I/O)

12 TO_1 Timer output 1 of CPU(can be used as programmable D/I/O)

13 TI_0 Timer input 0 of CPU(can be used as programmable D/I/O)

14 TI_1 Timer input 1 of CPU(can be used as programmable D/I/O)

15 SCLK Common serial clock output of 7188 series

16 DIO9 Programmable D/I/O bit






J2 pin definition & description:

No Name Description

1 A0 Address bus

2 D0 Data bus

3 A1 Address bus

4 D1 Data bus

5 A2 Address bus

6 D2 Data bus

7 A3 Address bus

8 D3 Data bus

9 A4 Address bus

10 D4 Data bus

11 A5 Address bus

12 D5 Data bus

13 A6 Address bus

14 D6 Data bus

15 A9 Address bus

16 D7 Data bus

17 A12 Address bus

18 /WR Write strobe output(synchronous, active low)

19 /CS Chip select output(synchronous, active low)

20 /RD Read strobe output(synchronous, active low)


Address

Data

Data

AddressPhase

DataPhase

t1 t2 t3 t4

CLKO UTA

A12-A0

/CS

/RD

D7-D0(Read)

/W R

D7-D0(W rite)


I/O extension daughter board:board DescriptionsEXB001 prototype board 1(4cm*4cm)EXB002 prototype board 2(4cm*6cm)EXB003 8 channels of D/I, 3.5V~30VEXB004 8 channels of D/O, TTL(64mA)EXB005 2 channels of relay outputEXB006 5 channels of isolated D/I(3.5V ~ 30V)EXB007 3 channels of 16-bit timer/counter(8254)EXB008 EXB008: 2 channels of 12-bit D/A(4.095V, drive=5mA, sink=0.5mA)EXB009 8 channels of D/I/O(single channel programmable)EXB010 8 channels of D/I/O(8-channel programmable)EXB011 1 channel of RS-232(modem control, 115.2K, can be 921K for ODM

user)EXB012 1M/2M/4M bytes NAND Flash+ 3*D/I/O

(D/I/O can be used as timer input/output)EXB013 128K battery backup SRAM + 3* D/I/O

(D/I/O can be used as timer input/output)EXB014 1 channel of 12-bit A/D(+/-10V)EXB015 2 channel of RS-232 (for 7522 & 7523)EXB016 prototype board(9cm*7cm)EXB017 512K/1M/2M NOR FlashEXB018 8M AND FlashEXB019 ASIC KeyEXB020 2 channels of RS-232EXB021 6 channels of D/O + 7 channels of D/IEXB101/R RS-232 onlyEXB101/A RS-232 +1M byte NAND FlashEXB102 D/I*8 channels + D/O*8 channels + D/I/O*3 channelEXB102/A EXB102+ 1M byte NAND FlashEXB103 PGA+AD+8*D/O+8*D/I



5000 8000 87000 description5013 87013 3 * RTD

87016 2 * Strain Gage5017 87017 8 * A/I, 10Hz5017H 8017H 8 * A/I, 5017H=1K, 8017H=100K5018 87018 8 * Thermocouple

87022 2 * isolated D/A, fully isolated5024 8024 87024 4 * isolated D/A, common ground

8040 P328041 C328042 P32C32

5050 8050 16 * D/I/O, jumper selected5051 8051 87051 16 * D/I, 3.5V ~30V5052 8052 87052 8 * isolated D/I (differential)

87053 16 * isolated D/I87054 8 * isolated D/I + 8* isolated D/O (375 mA)87055 8 * D/I +8 * D/O

5056 8056 16 * D/O (100 mA)8057 87057 16 * isolated D/O (100 mA)

5060 8060 6 * relay (2A+4C), 120V, 8060=6C8062 87062 8 * relay (4A+4C), 220V

87063 4 * isolated D/I (differential) + 4 * relay (4C)87064 8 * power relay87065 8 * SSR AC87066 8 * SSR DC

5068 8068 87068 8 * relay (8A), 120V8070 Prototype card8071 QC card8072 Storage Flash Card8073 Battery backup SRAM card

5080 8080 4 * counter/frequency, 0.1 ~ 5K8081 4 * frequency, 0.1 ~ 100K

87082 2 * counter/frequency, 1 ~ 100K8083 4 * counter, 1M8090 3 * encoder, 24 bit8091 2 * stepping/servo (pulse command)8092 1 * servo motor (V command)


產業界與教育界合作新模式寫書 --> 授權使用所有軟體與手冊

產品 --> 授權使用外殼 , 生產與行銷全球

做系統 -->票期與特別技術支援

做專題 --> 特價與比賽特別技術支援


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