高速串行I/O与运动控制技术及应用 - gongkongdownload.gongkong.com/file/company/449/HSL.pdf·plc 优点：模块多样，生产供应链完善；分布式控制特点显著。

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高速串行高速串行I/OI/O与运动控制技术及应用与运动控制技术及应用

丁辰龙产品经理电子制造事业处E-mail:[email protected]


内容概要

· 分布式控制系统概述

· HSL 概述

· HSL 工作原理

· HSL 硬件系统简介

· HSL 实用软件LinkMasterTM Utility简介

· HSL 成功应用简介

· 现场问答

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分布式控制系统概述


集中与分布式控制结构

集中式控制系统分布式控制系统

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分布式控制结构的应用领域

· 生产设备自动化

复杂的工序型设备

大型的分布式设备

· 物流运输自动化

物流传输系统

仓储配送系统

· 检测监控系统

多点大范围检测平台

复杂区域监控系统


分布式控制结构的实现办法（1/3）

· PLC

优点：模块多样，生产供应链完善；

分布式控制特点显著。

缺点：模块处理能力有限，不适合复杂运用；

数据通讯速度慢，不适合实时监控的需要；

程序编写、修改比较复杂，也难以进行模块化维护

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· 控制模块----NuDAM

优点：模块多样，体积小，搭配使用，性价比高；

安装，维护简单，通讯距离长，成本低；

控制命令协议简单；

缺点：模块本身不具备控制能力，上位机风险大；

数据通讯速度慢，不适合实时监控的需要；



· 高速控制模块----HSL

优点：模块多样，甚至可以控制电机运动；

安装，维护简单，通讯速度高；

极大数量的高速数字IO访问；

内存读写控制，高效，宜用。

缺点：传输距离较短，要延长需借助其他设备；

供应链厂商目前数量不多。

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HSL 概述


HSL----High Speed Link TM

HSL----基于主从式控制架构

HSL----通讯协议基于串行通讯总线

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HSL 概述

PCI-7851/5232DI or 32DO 16DI / 8Relay 16DI / 16DO

16AI2AOStandard CAT-5 Cable 4XMO8DI/8DO4DI4DO

PCI-7853/54Repeater 和HUB 模组6月即将面世


4HSL-4XMO

1HSL-DI4DO4-L

1HSL-DO8-L

1HSL-DI8-L

2HSL-AI16/AO2

1HSL-Relay8/DI16

1HSL-DI16/DO16

2HSL-DO32

2HSL-DI32

占用ID数目模块名称

HSL 概述

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HSL 概述

HSL可以接多少DI/DO??（以只有一个ID的16DI/16DO 模块为例）

· 一个Connector最多可接63个Module

· 一张Card最多可有2个Connector（PCI-7852/54）

· 同一台电脑最多可插12片MASTER CARD

· 同一台电脑最多可有24192DI/24192DO

16（DI/DO）* 63 （Module）* 2（connector）* 12 （card）=24192


HSL概述

· HSL能为你带来的便利

–更小的机箱尺寸——经典的迷你

–更简单的布线——干净利落

–更简单的维护与维修——可以热插拔

–更容易的故障跟踪与定位——节点式，串列式布局

–更高的实时监控——意想不到的刷新速度

–更多性价比的搭配组合选择——不断完善扩充的模块种类

– 省钱、省时

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HSL 工作原理


HSL 工作原理（1/2）

· 以固定时间扫描每一个ID

HSL主控制芯片

HSL主控制芯片

HSL 主控制卡

…

主卡一侧附属模块一侧

从设备 1ID1

从设备 2

从设备 N

ID2 ID3

ID60 ID61 ID62 ID63

连续扫描进行数据交换板载内存

板载内存

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HSL 工作原理（2/2）

#1: 16-bits input#2: 16-bits input#3: 16-bits input

#61: 16-bits input#62: 16-bits input#63: 16-bits input

#0: HSL Status#1: 16-bits output#2: 16-bits output#3: 16-bits output

#61: 16-bits output#62: 16-bits output#63: 16-bits output

#0: HSL Control

.

.

.

.

.

.

.

.

主卡的内存, 能够像本地内存一样的访问

主卡控制器

主卡控制器

主卡控制器可以在2 ms控制和扫描2016个I/O节点状态

I/O 节点

任意时间通过访问系统内存读写I/O的数据


HSL 硬件系统简介

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主卡硬件简介


PCI7851/52主卡

1 2 3 4

ON

ONONOFFOFF4EXC3M6M12MBps

ONOFFONOFF3

ONONOFFOFF2

ONOFFONOFF1

Boud rateNO

FD全双工

HD半双工

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PCI7853/54主卡

1 2 3 4

ON

设置卡号Connector包含两个Port

· 软件设置工作模式和传输速度·可以接驳Repeater和Hub


主卡传输速度的计算

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N = 所有附属控制模块所用到的ID的总个数

30.33us * 63(N) = 1910.79us < 2ms (16DI/16DO以 6 Mbps 的传输速度为例)

Scanning Cycle Time 计算方式

主卡传输速度的计算


L L

PCI-7852/7854 连接示意图

L L总共 63 ID

PCI-7851/7853 连接示意图

总共 63 ID

总共 63 ID

主卡布线方式

3003

10012

2006

距离L (M)传输速度（Mhz）

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HSL 附属控制模块简介


I/O模组简介

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I/O模组种类· 数字输入/输出（DI/DO）

– 16DI/16DO-NN/NP/PN/PP– DI32-N/P– DO32-N/P

· 模拟输入/输出（AI/AO）– 16AI/2AO-VV/AV

· 继电器输出（Relay）– 16DI/8Realy-N/P

· 迷你模组– 4DI/4DO-NN/NP/PN/PP– 8DI/8DO-NN/NP/PN/PP


远程运动控制模组简介

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· 使用HSL通讯协议

· 板载DSP

· 可控制四个脉冲控制型步进电机或伺服电机

· 硬件紧急停机功能

· MPT(Motion Point Table)

远程运动控制模组特点

MPT提供2000点给固定规划的设定数值做预先存储

节省传输时间


· 4XMO的马达控制

点对点

直线/圆弧插补

任意时间加减速

提供三个Buffer可平滑的作连续运动

13种回零模式

位置比较功能与触发脉冲输出 HSL-4XMO-CG-N/P

HSL-4XMO-CD-N/P


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B类网络电缆B类网络电缆

· 可放置在驱动器的周遭

–可缩短配线并且容易查出问题所在

PCI-7852



远程运动控制模组

· HSL-4XMO-CG-N/P ——为步进马达设计

A

B

D

FG

E

C

H

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远程运动控制模组

· HSL-4XMO-CD-N/P——为伺服马达设计

A B

D

FG

E

C

H

Y Cable


HSL 实用软件LinkMasterTM Utility简介

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· LinkMasterTM Utility

–专为HSL-Series设计

–测试，除错的好助手

· HSL-4XMO Utility

–包含在LinkMasterTM

–特别用于HSL-4XMO


LinkMasterTM主程序界面

搜索各个模组

版本信息

选择Connector测试连线品质

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LinkMasterTM主程序界面

列出所有连接正常的模组的信息

列出所有连接正常的模组的信息

进入各个模组的测试程序


LinkMasterTM测试通讯品质程序界面

测试所有连接模组的通讯品质

测试所有连接模组的通讯品质

通讯错误计数器

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LinkMasterTM直观的各个模块的测试程序

· DI16DO16 测试程序


· AI16AO2 测试程序

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· 远程运动控制模组测试程序


HSL 成功应用简介

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· 自动检测锅炉泄漏– HSL-DALU· 用户定制（模拟输入）· 传输速度： 3/6/12Mbps· 实时监控，实时反应· 长距离通讯 (使用中继器（Repeator ）最长可达2100米)

受控管道

HSL-DALU (ODM)声音传感器

模拟信号输入

控制柜

400米距离

警报

3Mbps 传输速度

HSL 在火电厂的应用


HSL在SMT设备的应用

· 集成芯片打标机–数字信号的输入输出模块–传输速度：3/6/12Mbps–远程运动控制模块HSL-4XMO–考虑因素

· 快速反应· 可以远程控制电机· 减少控制器的PCI插槽数量

DI/O

DI/OHSL-4XMO HSL-4XMO

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In ADLINK We CARE

CommitmentCommitment

ReliableReliable

ExecutionExecution

AssuranceAssurance

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