Optovstupy

Z onlinetechnology.cz

Přejít na: navigace, hledání
Tato stránka platí pouze pro SDS První Produktové Řady (seznam)

Každé zařízení SDS poskytuje několik optických (binárních = vyp/zap) vstupů. Tyto vstupy reagují na přítomnost a nepřítomnost napětí na konkrétních vstupních svorkách, a tato informace je dále zpracována zařízením SDS (např. zobrazena ve webovém rozhraní).

Zapojení optických vstupů se pro jednotlivé zařízení SDS liší, a stejně tak se liší i možný způsob použití těchto vstupů.

Základní využití optických vstupů je:

  • počítání S0 impulsů (odečty energií - elektroměry, plynoměry, vodoměry)
  • zjišťování binárního stavu (zap / vyp - je signál / není signál)


Obsah

Funkce S0 výstupu

Elektroměry mají tzv. impulsní výstup, který je realizován vnitřním spínačem. Toto platí i pro jiné měřidla (ne jen pro elektroměry).

To znamená, že elektroměr nevytváří a neposkytuje napětí nebo proud na S0 výstupu, ale pouze obsahuje pasivní spínač na S0 svorkách.

Takže S0 výstup se používá tak, že v okamžiku "vzniku impulsu" dojde k mžikovému spojení S0 svorek elektroměru. Zařízení SDS se zapojí tak, aby mohlo tyto mžikové spojení (impulsy) vyhodnotit.

Historicky byly ("mechanické", tj. ne-digitální) elektroměry zapojeny tak, že jedna otočka mechanického kotoučku způsobila mžikové spojení dvou kontaktů, které byly připojeny na S0 svorky. U mechanických zařízení je tak jedno, na kterou ze dvou svorek se přivede kladné napětí.

Digitální elektroměry používají elektronický spínač, a je už potřeba dávat důsledný pozor, na kterou svorku se přivede kladné napětí (S0+ svorka).

Typické zapojení

K dispozici je hned několik variant zapojení. Závisí na:

  • případném rušení (vznikají-li falešné impulsy)
  • vnitřním zapojení konkrétního optického vstupu SDS

Tyto zapojení lze využít pro připojení S0 svorek elektroměru, nebo např. obyčejných spínačů, kontaktů a tak dále.

První příklad správného zapojení (tento by měl být vždy použit):

První drát:
 (+24V/+12V zdroj)-------(rezistor)-------(optočlen v SDS: Anoda)

Druhý drát:
 (optočlen v SDS: Katoda)-------(svorka S0+ elektroměru)

Třetí drát:
 (svorka S0- elektroměru)-------(GND/0V zdroj)

Toto první zapojení umisťuje zdroj impulsů až za optočlen ("přerušuje se GND drát"), takže případné rušení indukované do "druhého drátu" nezpůsobí rozsvícení LED v optočlenu, narozdíl od následujícího druhého zapojení:

Druhý příklad zapojení (je více náchylný na vznik falešných impulsů):

První drát:
 (+24V/+12V zdroj)-----(svorka S0+ elektroměru)

Druhý drát:
 (svorka S0- elektroměru)-------(rezistor)-------(optočlen v SDS: Anoda)

Třetí drát:
 (optočlen v SDS: Katoda)-------(GND/0V zdroj)


Všimněte si, že:

  • je doporučeno použít (rezistor) : záleží to však na konkrétním SDS, a ne vždy je to nutné, viz výpočet dole na této stránce
  • elektroměry: na S0+ svorku je přivedeno napájení / kladné napětí (a S0- svorka je "výstup")

Pokud ani jedno ze dvou uvedených zapojení není úplně odolné vůči vzniku falešných impulsů:

  • je potřeba zkontrolovat kabeláž - vedení, uložení, souběhy s jinými vodiči a kabely
  • je potřeba použít správné vodiče - např. kroucené vodiče, a vybrat správné osazení párů (co s čím)
  • je možná potřeba použít stínění vodičů - pozor uzemnění stínění se zapojuje vždy jen na jedné straně !
  • je potřeba ověřit, že nevznikají zemní smyčky - nejen přes vodiče pro odečet S0 impulsů, ale i jiné vodiče do SDS
  • je potřeba mít co nejmenší vzdálenost mezi SDS a zdrojem S0 impulsů

Postup v případě instalace dodatečného optického oddělovače S0

Ne vždy je možné připojit SDS přímo k S0 výstupu elektroměru, pokud je elektroměr zaplombován. V takovém případě je potřeba požádat o dodatečný optický oddělovač, který je k elektroměru připojen, a je zaplombován, nicméně jedna strana svorek je dostupná koncovému uživateli (a připojí se k SDS).

Prakticky se nic nemění. Všechny schválené optické oddělovače (které montuje distributor elektrické energie), mají konkrétní zapojení výstupních svorek, které je shodné s typickým zapojením S0 výstupu elektroměru. Zařízení SDS se tak připojuje stejným způsobem.

Musíte si vybrat správný typ oddělovače, protože jsou dva specifické typy - podle toho, jestlí spínají na GND nebo na PLUS. Tato volba závisí na SDS a na konkrétní optovstupu daného SDS.

Optické vstupy zařízení SDS

Jsou tyto varianty:

  • Optický vstup, kde jsou oba vývody LED v optočlenu připojeny přímo na svorky nebo pájecí plošky (po přivedení napětí na svorky, přes externí omezovací rezistor LED svítí)
  • Optický vstup, kde je jeden vývod LED v optočlenu připojeny přes sériový rezistor, a druhý přímo, na svorky nebo pájecí plošky (po přivedení napětí na svorky LED svítí)
  • Optický vstup, kde je kladné napájení LED v optočlenu připojeno interně v SDS přes sériový rezistor, a druhý vývod připojen přímo na svorku (po připojení na GND pak LED svítí)
  • Optický vstup, kde je GND připojeno interně na LED v optočlenu v SDS (přes nebo bez sériového rezistoru), a druhý vývod připojen přímo na svorku (pro připojení napětí LED svítí)

U každého zařízení je možná libovolná kombinace těchto variant.

Pozor !

Pokud má zařízení SDS pro daný optický vstup zapojený vnitřní sériový rezistor, je stále možné že budete potřebovat připojit ještě externí rezistor.

Použité optočleny v zařízení SDS

Všechny zařízení SDS používají stejnou řadu optočlenu, pro realizaci optických vstupu. Konkrétní řada či výrobce se mohou zařízení od zařízení lišit, to ovšem nemá (v povoleném provozním rozsahu teplot pro zařízení SDS) na funkci vliv.

Optočlen: PC817 nebo ACPL817

Úbytek (Uf) na svítící LED: typicky 1.2V

Doporučený proud (If) před LED v optočlenu: 10mA (vhodný rozsah 5mA až 20mA, doporučeno 10mA až 15mA)

Poznámka: Za vysokých provozích teplot způsobí příliš malý proud před LED v optočlenu způsobí nedostatečný svit LED, a tím problémy s přenosem informace.

sds_optocoupler_1.gif

Jak vypočítat celkový odpor sériového rezistoru (celkový odpor "Ur" je součtem všech do série zapojených rezistorů "R1, R2, ...", zapojených mezi napájecím zdrojem a optočlenem - zapojení je závislé na vaší konkrétní aplikaci):

R = U / I           (Ohmův zákon) 

ZADÁNÍ:

Uzdroj = 12V        (napětí napájecího zdroje)
Uf = 1.2V           (úbytek na LED při If=10mA)
If = 10mA = 0.01A   (proud protékající LED)

Rr = ? ohmů         (odpor sériového rezistoru)

ROVNICE:

Ir = If             (proud sériovým rezistorem, podle schématu zapojení stejný jako If)
Uzdroj = Ur + Uf    (napětí zdroj se dělí mezi sériový rezistor a LED)
Ur = Rr * Ir        (podle Ohmova zákona)

VÝPOČET DLE ZADÁNÍ:

Uzdroj = Ur + Uf    (podle schématu zapojení)
12     = Ur + 1.2

Ur = 12 - 1.2
Ur = 10.8V          (napětí na sériovém rezistoru)

Ur = Rr * Ir        (podle Ohmova zákona)
Ir = If             (podle schématu zapojení)
Ur = Rr * If
Rr = Ur / If        

Rr = 10.8 / 0.01

Rr = 1080 ohmů      (celkový odpor sériového rezistoru)

Takže pro tento příklad, kdy je napájecí zdroj 12V a požadovaný proud přes LED 10mA, vychází odpor sériového rezistoru jako zhruba 1kOhm.

Pokud by se použil rezistor s menším odporem, proud přes LED by vzrostl a mohla by shořet (při překročení limitu proudu, viz datasheet). Pokud by se použil rezistor s větším odporem, nebyl by proud přes LED dostatečný a nerozsvítíla by se.


Připojení SDS MICRO LIGHT rev1, rev2, rev3

Jedná se o tyto SDS - jedná se o rozměrově nejmenší variantu zařízení SDS.

SDS MICRO LIGHT má přímo vyvedené piny vstupních optočlenů, takže je vždy potřeba připojit vnější rezistor a další součástky.

SDS MICRO LIGHT je už pouze v doprodeji, dále se nevyrábí protože je nahrazeno novější variantou SDS.


Připojení SDS MICRO LIGHT rev4 a SDS MICRO DIN rev4

Ani jedna tato revize se už nevyrábí ani neprodává. Tyto revize byly specifické konektorem CANON DSUB 9pin pro připojení RS232 kabelu.

SDS MICRO LIGHT rev4: bylo nahrazeno SDS MICRO LIGHT E.

SDS MICRO DIN rev4: bylo nahrazeno SDS MICRO DIN E.


Připojení SDS MICRO LIGHT E a SDS MICRO DIN E

Jedná se o tyto a tyto SDS - základní (velká) varianta.

Tyto SDS mají v sobě integrovaný rezistor 1600 Ohmů (1k6). Takže použití případného externího rezistoru závisí na napětí, které bude pro daný optický vstup použito.


Připojení SDS MACRO

SDS MACRO má osm vstupů, rozdělených do dvou skupin, po čtyřech vstupech. Jen jedna skupina je vnitřně napájena, zbývající čtyři vstupy vnitřně napájeny nejsou.

Napájená skupina má sériový rezistor 100 ohmů. Ven z SDS jsou vyvedeny jen Anody, tzn. optický vstup je aktivován přivedením napájení na danou vstupní svorku. Vedle každé svorky pro daný optický vstup je umístěna napájecí svorka, která je připojeno k V+ (napájení SDS MACRO) a má (uvnitř SDS) předřazen rezistor 1600 ohmů (a samostatnou samovratnou pojistku).

Nenapájená skupina má sériový rezistor 2000 ohmů, a na svorky jsou vyvedeny oba póly LED (Anoda a Katoda) pro každý tento vstup.


Připojení SDS UPS ONEDPS

SDS UPS má dva optické vstupy, které nejsou vnitřně napájeny. Na svorky jsou vyvedeny oba póly LED (Anoda a Katoda) pro každý tento vstup. Sériový rezistor (ve spoji k Anodě LED) má hodnotu 2000 ohmů.


Připojení SDS IO6

SDS UPS má tři optické vstupy, které nejsou vnitřně napájeny. Na svorky jsou vyvedeny oba póly LED (Anoda a Katoda) pro každý tento vstup. Sériový rezistor (ve spoji k Anodě LED) má hodnotu 1300 ohmů. Dále je sériově s tímto rezistorem zapojena Zenerova Dioda.


Připojení SDS TTCPRO

SDS TTCPRO má čtyři optické vstupy, které jsou napájeny zevnitř SDS TTCPRO (a jsou napájeny i při provozu z Active-PoE, ale pak pozor na vyšší napětí na těchto vstupech - až 24V).

SDS TTCPRO má vyvedeny jen katody od všech čtyř vstupů (přímo na svorky), vstup se tedy aktivuje spojením vývodu (katody) daného optického vstupu na 0V (toto je také dostupné na svorkách).

Napájeny jsou Anody LED, každá samostatně přes rezistor 1000 ohmů a současně v sérii přes Zenerovu Diodu.


Připojení SDS MINI

Optické vstupy mají uvnitř SDS-MINI zapojen omezovací rezistor 1300 ohmů a Zenerovu Diodu. Všechny čtyři optické vstupy nejsou vnitřně napájeny - musíte je napájet sami.

Na svorky jsou vyvedeny oba póly LED (Anoda a Katoda) pro každý tento vstup. Sériový rezistor (ve spoji k Anodě LED) má hodnotu 1300 ohmů. Dále je sériově s tímto rezistorem zapojena Zenerova Dioda.

Osobní nástroje
Translate