Diferencia entre revisiones de «DDCON USB-1000»
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− | La tarjeta DCON incorpora 4 alarmas configurables que actúan sobre las salidas digitales. | + | La tarjeta DCON incorpora 4 alarmas configurables que actúan sobre las salidas digitales. Cada una de las entradas digitales (DI0, DI1) tiene asociada una alarma que se dispara cuando se ponen a 1 ó 0, según cómo se configure en el registro CIAL. Los bits 3-0 y 7-4 de CIAL definen la configuración de las alarmas de las entradas DI0 y DI1 respectivamente, según la siguiente tabla: |
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Revisión del 07:29 10 ene 2013
Contenido
Introducción
Características técnicas
Diagrama general
Conectores
La tarjeta DCON tiene 5 conectores, divididos en tres tipos:
- Conectores de Interfaz: Son los conectores superior e inferior que permiten conectar los equipos a la DCON para controlarlos
- Conectores del bus DCON: Las tarjetas DCON se pueden conectar entre ellas mediante RS-485, a través de los conectores derecho e izquierdo
- Conexión PC: Conector USB hembra de tipo B para la conexión del PC a la DCON
Conectores de interfaz
Conectores Laterales
La tarjeta DCON tiene dos conectores laterales para poder conectar varias de ellas en cadena, compartiendo el mismo bus de comunicaciones. Son 2 conectores de 10 vías. El derecho es macho y el izquierdo hembra.
Registros
La DCON se controla mediante el acceso a registros internos de 16 bits, que se pueden escribir y/o leer. Se resumen en la siguiente tabla:
Número | Nombre | Tipo | Descripción | Formato |
---|---|---|---|---|
0x00 | DIRC | Lectura/Escritura | Dirección del DCON | |
0x01 | DINS | Lectura | Entradas digitales (DI0 y DI1), 2 bits | xxxx - xxxx - xxxx - xx DI1 DI0 |
0x02 | AIN0 | Lectura | Entrada analógica 0 (AI0), 16-bits | |
0x03 | AIN1 | Lectura | Entrada analógica 1 (AI1), 16-bits | |
0x04 | DOUS | Lectura/Escritura | Salidas digitales R1, R0, DO1, DO0 (4 bits) | xxxx - xxxx - xxxx - R1 R0 DO1 DO0 R1 y R0 controlan los relés |
0x05 | AOUT | Lectura/Escritura | Salida Analógica | Valor de 10 bits: 0x000 - 0x3FF |
0x06 | PWM0 | Lectura/Escritura | Salida PWM para DO0 | Valor de 10 bits: 0x000 - 0x3FF |
0x07 | PWM1 | Lectura/Escritura | Salida PWM para DO1 | Valor de 10 bits: 0x000 - 0x3FF |
0x08 | COND | Lectura/Escritura | Configuración de las salidas digitales | xxxx - xxxx - xxxx - xx CDO1 CDO0 Modos: 0-> Digital normal, 1 -> PWM |
0x09 | CONA | Lectura/Escritura | Configuración de las E/S analógicas | x - CAO - CAIN1 - CAIN0 Modos: 0-> 0-20ma, 1 -> 4-20ma, 2-> 0-5v Adicional para las entradas: 3-> Termopar |
0x0A | CPID | Lectura/Escritura | Configuración del PID | xxxx - xxxx - xxxx - PCONF PCONF: 0,1,2,3,4,5,6 |
0x0B | PPID | Lectura/Escritura | Constante proporcional P | 10 bits |
0x0C | IPID | Lectura/Escritura | Constante Integral I | 10 bits |
0x0D | DPID | Lectura/Escritura | Constante derivativa D | 10 bits |
0x0E | SPLC | Lectura/Escritura | Set point del lazo de control | 10 bits |
0x0F | UAA0 | Lectura/Escritura | Umbral para entrada analógica 0 | 10 bits |
0x10 | UAA1 | Lectura/Escritura | Umbral para entrada analógica 1 | 10 bits |
0x11 | CIAL | Lectura/Escritura | Configuración de las alarmas de las entradas | AI1 AI0 DI1 DI0 Modos: 0 --> No usada, 1--> Logica positivia, 2--> Lógica negativa |
0x12 | COAL | Lectura/Escritura | Configuración de la actuación de las alarmas | AI1 AI0 DI1 DI0 Modo de actuación: |
Recursos de la DCON
Entradas digitales
La tarjeta DCON dispone de 2 entradas digitales para la conexión de contactos libres de potencial (Figura XX). Cada entrada incorpora una resistencia de pull-up que hace que su estado sea '1' cuando el contacto no está pulsado. Cuando se introduce COM (masa) por las entradas digitales, la lectura será de un '0'.
La lectura de las entradas digitales se hace a través del registro DINS. Los dos bits menos significativos de este registro (0 y 1) se corresponden con las entradas DI0 y DI1 respectivamente.
Las dos entradas se pueden configurar para usarlas como alarmas, de manera que se disparen bien cuando cada una de las entradas valga 0 ó bien 1. Cada detector de alarma tiene 3 modos de funcionamiento, según el valor almacenado en el registro CIAL. Los 4 bits menos significativos se corresponden con la entrada DI0 y los 4 siguientes (del 7 al 4) con DI1.
Modo | Descripción |
---|---|
0 | Alarma desconectada. La entrada no genera alarmas |
1 | La alarma se dispara cuando la entrada es 1 |
2 | La alarma se dispara cuando la entrada es 0 |
Entradas analógicas
La DCON dispone de 2 entradas analógicas accesibles a través de los terminales AIO+, AIO-, AI1+, AI1- del conector de interfaz superior. El diagrama se muestra en la figura inferior. Ambas entradas tienen la misma funcionalidad por lo que sólo se describirá la entrada analógica AI0.
Las entradas tienen 4 modos de funcionamiento, configurables a través del registro CONA. Los 4 bits de menor peso (3-0) son para AI0 y los siguientes (7-4) para AI1. En la siguiente tabla se muestran los valores para cada configuración:
Modo entrada | Descripción |
---|---|
0 | Entrada 0 - 20ma |
1 | Entrada 4 - 20ma |
2 | Entrada 0 - 5v |
3 | Entrada de termopar |
Si se ha seleccionado la configuración de termopar, las dos señales de entrada (+ y -) se introducen en un conversor A/D. Para el resto de configuraciones, AIO- se toma como la señal de referencia y la que se muestrea es la proveniente de AIO+.
A través de los registros AIN0 y AIN1 se puede leer el valor analógico (de 10 bits) desde el PC.
Ambas entradas analógicas se pueden usar como entradas del lazo de control PID, configurandolo mediante el registro CPID (ver sección sobre PID).
Las entradas analógicas también pueden disparar las alarmas si sus entradas traspasan el umbral establecido en los registros UAA0 y UAA1 respectivamente. La configuración de las alarmas se establece en el registro CIAL. Los bits 11-8 son para AI0, y 15-12 para AI1. Los modos de configuración se muestran en la siguiente tabla:
Modo | Descripción |
---|---|
0 | Alarma desconectada. La entrada no genera alarmas |
1 | La alarma se dispara cuando la entrada es mayor que el umbral (UAAx) |
2 | La alarma se dispara cuando la entrada es menor que el umbral (UAAx) |
Salida Analógica
La salida analógica se puede configurar en tres modos de funcionamiento, configurados mediante los bits 11..8 del registro CONA:
Modo entrada | Descripción |
---|---|
0 | Entrada 0 - 20ma |
1 | Entrada 4 - 20ma |
2 | Entrada 0 - 5v |
Los detalles se muestran en la figura XX. La salida se realiza por los pines AO+ y AO- situados en el conector de interfaz superior (P3). El valor analógico proviene de una de las dos siguientes fuentes. La primera es el registro AOUT, accesible desde el PC por medio del USB. Una escritura en este registro saca el correspondiente valor analógico por AO+. La otra fuente es el controlador PID. Cambiando los valores del registro CPID se configura para que la salida del PID se haga a través de AO+. (Ver sección sobre PID)
Salidas digitales
La DCON tiene 4 salidas digitales: 2 de tipo transistor (colector abierto) y 2 de relé. Se accede a ellas escribiendo en los bits 3...0 del registro DOUS. Los dos bits menos significativos (0 y 1) se corresponden con los de los terminales DO0 y DO1. Los bits 2 y 3 controlan los relés.
El registro COND configura el tipo de salida de los terminales DO0 y DO1. La salida puede ser de tipo PWM o normal. Esto se configura mediante los 2 bits de menor peso de COND (1,0) (valor 0 = Salida digital normal, valor 1 = Salida PWM).
Cuando están configuradas para PWM, se utilizan los registros PWM0 y PWM1 para establecer el valor del ancho del pulso.
Las 4 salidas tienen un dispositivo de desconexión automática activado por las alarmas (ver la sección de alarmas para su configuración)
Adicionalmente, el controlador PID se puede configurar (registro CPID) para que la salida sea PWM0, PWM1 ó la salida analógica.
Controlador PID
La DCON incorpora un controlador PID digital de 10 bits. Las constantes del controlador (P, I y D) se configuran escribiendo sus valores en los registros PPID, IPID y DPID respectivamente. El Setpoint se establece a través del registro SPLC.
Tanto las señales de entrada como salida del PID se toman de diferentes fuentes según la configuración establecida en el registro CPID. Las entradas posibles son las 2 analógicas (AIN0, AIN1). Las salidas posibles son 3: la analógica (Aout), y las PWM (PWM0 y PWM1), que se obtienen por los terminales DO0 y DO1 de la DCON. La selección de las señales se hace escribiendo un valor entre 0 y 6 en el registro CPID. Se detalla en la siguiente tabla:
CPID | Señal entrada | Señal salida | Descripción |
---|---|---|---|
0 | Ninguna | Ninguna | No hay lazo de control |
1 | AIN0 | AOUT | --- |
2 | AIN1 | AOUT | --- |
3 | AIN0 | PWM0 | --- |
4 | AIN1 | PWM0 | --- |
5 | AIN0 | PWM1 | --- |
6 | AIN1 | PWM1 | --- |
En la configuración CPID=0, el PID está desactivado y tanto las entradas como salidas no están conectadas al PID, por lo que se pueden utilizar para otros usos.
Alarmas
La tarjeta DCON incorpora 4 alarmas configurables que actúan sobre las salidas digitales. Cada una de las entradas digitales (DI0, DI1) tiene asociada una alarma que se dispara cuando se ponen a 1 ó 0, según cómo se configure en el registro CIAL. Los bits 3-0 y 7-4 de CIAL definen la configuración de las alarmas de las entradas DI0 y DI1 respectivamente, según la siguiente tabla:
Comunicaciones
Nivel físico
Formato de las tramas
La comunicación con la DCON se realiza mediante tramas. Todas ellas tienen el mismo formato, tanto las de envío (del PC a la DCON) como las de recepción (Del DCON al PC). Los detalles se dan a continuación:
- Longitud: Tramas fijas de 10 caracteres (10 bytes)
- Caracteres: Todos los caracteres de la trama (exceptuando el de cabecera) son dígitos ASCII hexadecimales: '0','1','2'...'9','A','B','C',...,'F' (¡¡SIEMPRE EN MAYÚSCULAS!!)
- Cabecera: Todas las tramas comienza por le carácter :
- Campos: Todas las tramas se dividen en 4 campos, además de la cabecera
- Dirección del DCON: 8-bits que indican la dirección del DCON destino, con el que se quiere comunicar
- Tipo de tramas: Las tramas que se envían al DCON son de dos tipos:
- SET. Tramas de escritura. Se escribe el dato enviado en el registro indicado. Identificador: '3'
- GET. Tramas de lectura. Se solicita la lectura del registro indicado. Identificador: '6'
- Número de registro: Dato de 8-bits que indica el registro al que se quiere escribir, o del que se quiere leer
- Valor: Dato de 16-bits para escribir en el registro (o valor leído en caso de lectura).
Tramas de ejemplo
- Lectura de la dirección del DCON: Para conocer la dirección de una DCON hay que leer su registro DIRC (0x00). Utilizaremos como dirección la 00 (Broadcast) para generar la trama (porque no se conoce su dirección).
- Trama enviada: :003000000
- Trama recibida: :003000001
- En este ejemplo la dirección de la DCON leída es la 0x01
- Configuración de la dirección del DCON: El registro DIRC es de lectura/escritura por lo que podemos cambiar la dirección de un DCON escribiendo en este registro. Esto es muy útil para conectar varios DCON en red, configurando cada uno con una dirección diferente. La nueva dirección quedará almacenada en la memoria no volátil de la DCON. Cada vez que se alimente, se tomará ese valor como su dirección.
- Trama enviada: :006000002
- Trama recibida: :006000002
- Si ahora, con esta nueva configuración, enviamos la trama del ejemplo anterior para leer la dirección, el DCON responderá con la trama: :003000002
![]() |
- Lectura de las entradas digitales. Se leen a través del registro DINS (0x01). Los 4 caracteres correspondientes al campo valor no se usan en la trama enviada, y se han puesto a '0'
- Trama enviada: :013010000
- Trama recibida: :013010003
- Si no hay nada conectado a las entradas digitales, o bien hay pulsadores conectados pero sin apretar, los bits correspondientes a las entradas estarán a 1 DI0 = 1, DI1 = 1, por lo que el último carácter del campo valor es '3'.
- Si por ejemplo el pulsador conectado a DI1 se aprieta, la lectura será:
- Trama enviada: :013010000
- Trama recibida: :013010001
- En este caso DI1=0, DI0=1, por lo que el último dígito del campo valor es '1'
- Lectura de las entradas Analógicas. Se leen a través de los registros AIN0 (0x02) y AIN1 (0x03), que se corresponden con las entradas AI0 y AI1 del conector superior. En este ejemplo ambas entradas están configuradas (registro CONFA) como entradas de 0 - 5v. Se ha conectado un potenciómetro de 100ohm para las pruebas
- Trama enviada: :013020000
- Trama recibida: :013020000
- Lectura de la entrada AIN0. Si no hay nada conectado (y está en la configuración 0-5v) se leerá el valor 0x000)
- Trama enviada: :013020000
- Trama recibida: :0130201E4
- Cuando el potenciómetro está en la posición central, el valor leído es 0x1E4 (aprox.). Repitiendo la misma lectura pero con el potenciómetro en ambos extremos se leen los valores 0x002 y 0x3FE
- Trama enviada: :013030000
- Trama recibida: :013030000
- Lectura de AIN1 (cuando no hay nada conectado y está configurado en el modo 0-5v)
- Escritura en salidas digitales. Se controlan con el registro DOUS (0x04). Los 4 bits menos significativos se corresponden con R1 R2 DO1 DO0, siendo DO0 el de menor peso.
- Trama enviada: :016040001
- Trama recibida: :016040001
- Con esto se activa la salida DO0, y el resto permanecen a 0
- Trama enviada: :016040002
- Trama recibida: :016040002
- Activación del Relé 0, dejando el resto de salidas desactivadas (a 0)
- Trama enviada: :016040004
- Trama recibida: :016040004
- Escritura en la salida analógica. Se controla con el registro AOUT (0x05) De 10-bits
- Trama enviada: :0160503FF
- Trama recibida: :0160503FF
- Si la salida analógica está configurada en el modo 0-5v, con esta trama se obtendrán por la salida AO+ una tensión de 5v
- Trama enviada: :0160501FF
- Trama recibida: :0160501FF
- Con esta trama la tensión sacada es la mitad: 2.5v
- Salidas de PWM. Se controlan con los registros PWM0 y PWM1, de 10 bits
- Trama enviada: :0160603FF
- Trama recibida: :0160603FF
- Se envía por DO0 una señal PWM con ciclo de trabajo del 100% (NOTA: previamente se ha tenido que configurar la salida DO0 en modo PWM)
- Trama enviada: :0160701FF
- Trama recibida: :0160701FF
- Se envía por DO1 una señal PWM con ciclo de trabajo del 50%
- Configuración salidas digitales. Se cambia mediante el registro COND (0x08). Cada salida puede estar en modo normal o pwm
- Trama enviada: :016080000
- Trama recibida: :016080000
- Con esta trama se configuran las dos salidas (DO0 y DO1) en modo digital normal
- Trama enviada: :016080003
- Trama recibida: :016080003
- Con esta trama se configuran las dos salidas (DO0 y DO1) en modo PWM
- Configuración E/S analógicas. Se cambia con el registro CONA (0x09). Los dos salidas analógicas y la entrada pueden estar configuradas para: 0-20ma, 4-20ma ó 0-5v. Las entradas además tienen el modo termopar
- Trama enviada: :016090000
- Trama recibida: :016090000
- Configurar tanto las entradas como las salidas analógicas en modo 0-20ma
- Trama enviada: :016090213
- Trama recibida: :016090213
- Establecer la siguiente configuración: Salida analógica: 0-5v, Entrada analógica 1: 4-20ma, Entrada analógica 2: Termopar
- Configuración del PID. Registro CPID
- Trama enviada: :0160A0002
- Trama recibida: :0160A0002
- Configurar el PID para que la entrada sea por AI1 y la salida por AOUT (CPID=2)
- Para establecer las constantes del PID enviar estas tramas (se omiten las tramas recibidas, que son iguales a las enviadas)
- :0160B000C (P=12)
- :0160C0000 (I=0)
- :0160D0000 (D=0)
Tramas especiales
- Lectura de la version del firmware. Es una trama de pruebas. La trama de respuesta NO sigue el formato habitual. Contiene la version del firmware
- Trama enviada: :0131A0000
- Trama recibida: :DEU_v2.00
Dimensiones
Repositorio
- Github: https://github.com/Obijuan/DCON