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Bau- und Bedienungsanleitung
Startbyte
1 Byte
[SOH]
Befehlsteil
1 Byte
Bild 2: Festgelegter Rahmen für die Datenübertragung
Collector-Treiber-Schaltkreis ausgelegt ist,
die Leistungsrelais RE 10 bis RE 80.
Die Ports P 3.0 und P 3.6 werden auf die
Stiftleiste des Daten-Ein- und -Ausgangs
des USB-Moduls UM 100 geführt. Dieses
von ELV entwickelte Modul ermöglicht
eine Konvertierung von Daten mit TTL-
Pegel im RS-232-Format auf den Univer-
sal Serial Bus (USB). Über die Buchse BU 1
am Modul UM 100 ist die normkonforme
USB-Schnittstelle zum PC realisiert.
Die acht potenzialfreien Relaiskontakte
sind als Wechsler ausgelegt und können
somit als Öffner oder Schließer genutzt
werden. Der Anschluss erfolgt an den
Schraubklemmen KL 10 bis KL 80. Zur
Abfrage der logischen Zustände von Peri-
pheriegeräten sind diese an die Schraub-
klemmen KL 11 bis KL 81 anzuschließen.
Die Schraubklemmenanschlüsse KL 11
bis KL 81 sind durch A, B und C bezeich-
net. Sollen Wechselspannungen mit einem
Spannungspegel größer 60 V ausgewertet
werden, so sind diese jeweils an die Klem-
men A und C anzuschließen. Gleich- und
Wechselspannungen im Bereich von 4 bis
60 V sind hingegen an die Klemmen B und
C anzuschließen. Bei Gleichspannungssig-
nalen ist dabei zu beachten, dass der Plus-
pol jeweils an Klemme B angeschlossen
werden muss.
Je nach ausgewähltem Klemmenpaar
wird die angelegte Steuerspannung unter-
schiedlich verarbeitet. Spannungen ober-
halb von 60 V gelangen über ein Konden-
sator-Widerstand-Netzwerk (C 12 bis C 82,
R 12 bis R 82, R 13 bis R 83, R 14 bis R 84)
auf die Leuchtdiode der Optokoppler
(IC 10 bis IC 80). Dabei ist durch die RC-
Kombination der Strom durch die jeweili-
ge LED begrenzt. Die Ansteuerung der
LEDs der Optokoppler erfolgt mit den po-
sitiven Halbwellen, während die negativen
Halbwellen durch die antiparallel geschal-
teten Schutzdioden (D 11 bis D 81) abge-
leitet werden. Somit sind die internen LEDs
der Optokoppler vor einer unzulässigen
hohen Sperrspannung geschützt.
Spannungen unterhalb von 60 V gelangen
über die jeweilige Klemme B auf eine Diode
(D 13 bis D 83), die als Gleichrichter be-
trieben wird. Es folgt ein Leistungstransis-
tor (T 11 bis T 81), der zusammen mit den
entsprechenden Widerständen (R 15 bis
R 85, R 16 bis R 86) und der Z-Diode (D 12
bis D 82) an seiner Peripherie eine Konstant-
stromquelle bildet, die einen Strom von
4
Nachricht
Längsparity
34 Byte
1 Byte
Parameter
Längsparity
1–33 Byte
etwa 20 mA liefert. Dieser Strom steuert die
LED der Optokoppler (IC 10 bis IC 80) an.
Anschluss C an den Schraubklemmen
bildet für beide Eingangsspannungs-
bereiche jeweils den Bezugspunkt, um die
Optokoppler IC 10 bis IC 80 zu schalten.
Diese realisieren den potenzialfreien An-
schluss der Eingänge sowohl gegen Erde
als auch gegen die anderen Eingänge.
Um pulsierende Schaltsignale an den
Prozessor-Steuereingängen (P 2.0 bis
P 2.7) und somit „Relais-Klappern" zu
vermeiden, sind jeweils an den Optokopp-
lerausgängen RC-Siebglieder (R 11/C 11
bis R 81/C 81) nachgeschaltet. Dadurch
steht oberhalb einer Steuerfrequenz von
ca. 10 Hz, also auch bei Netzspannung
(50 Hz), ein konstanter Low-Pegel an den
Eingangsports von IC 1 an.
Um die Schaltung betreiben zu können,
ist für IC 1 und das USB-Modul eine Be-
triebsspannung von 5 V und für die An-
steuerung der Leistungsrelais und des Trei-
bers IC 2 eine Gleichspannung von 24 V
erforderlich. Die Erzeugung einer unsta-
bilisierten 24-V-Gleichspannung für die
Leistungsrelais und den Treiber erfolgt mit
Hilfe des Trafos TR 1 und der als Gleich-
richter arbeitenden Dioden D 1 und D 2.
Durch das Nachschalten des Spannungs-
reglers IC 3 wird anschließend die stabile
Betriebsspannung von 5 V erzeugt. Die
Kondensatoren C 5, C 6 und C 7 dienen
dabei als Puffer und der Kondensator C 8
zur Störunterdrückung. Durch die Siche-
rung SI 1 wird der Primärstromkreis des
Netzteiles abgesichert.
Datenaustausch zwischen PC und
Interface
Der Datenaustausch zwischen PC und
Interface erfolgt über das USB-Modul
UM 100, welches seinerseits die serielle
Schnittstelle zum Mikrocontroller des CSI 8
bereitstellt. Bei der Übertragung sind fol-
gende Parameter fest vorgegeben:
38.400 Baud, 8 Bit, ungerade Parität,
2 Stoppbits.
Jede Datenübertragung hat
einen festen Rahmen (Abbil-
dung 2) und wird stets durch
das ASCII-Zeichen SOH ein-
geleitet. Anschließend erfolgt
die Übertragung der Daten-
nachricht (bis zu 34 Byte),
die wiederum in zwei Teile
zerlegt werden kann. Der erste Teil der
Endbyte
Nachricht besteht aus dem Befehlsteil
(1 Byte) (vgl. Abschnitt „Befehlsbeschrei-
1 Byte
bung") und der zweite Teil enthält die
[EOT]
Parameter (1 bis 33 Byte). Nach der Daten-
nachricht folgt ein Längsparity-Byte und
als Abschluss das ASCII-Zeichen EOT.
Zur Bildung des Längsparity-Bytes wer-
den alle Datenbytes der Nachricht sowie
das Startbyte nacheinander miteinander
bitweise XOR-verknüpft.
Da in der Nachricht und im Längsparity-
Byte die Steuercodes [SOH] und [EOT]
nicht vorkommen dürfen, müssen vor dem
Senden der Daten alle Bytes zwischen
[SOH] und [EOT] geprüft und eventuell
durch eine besondere Zeichenfolge ersetzt
werden. Dabei muss die Längsparity-Bil-
dung vorher erfolgt sein.
Folgende Zeichen werden durch die an-
gegebene Zeichenfolge ersetzt:
[SOH] (01h) – [DLE] [11h] (10h, 11h)
[EOT] (04h) – [DLE] [14h] (10h, 14h)
[DLE] (10h) – [DLE] [20h] (10h, 20h)
Beim Empfang von Daten sind diese
Zeichenfolgen rechtzeitig zu erkennen und
durch die zugehörigen Einzelzeichen zu
ersetzen. Erst danach kann eine Überprü-
fung des Längsparity-Byte erfolgen.
Ist also z. B. die Bitkombination
00000100 (04h) zu übertragen, so ist vom
PC die Nachricht (41h)(04h) zum Interface
zu senden. Dabei wird durch die (41h) der
Befehl „Ausgabe von 8 Bit direkt" (vgl.
Abschnitt „Befehlsbeschreibung") festge-
legt und die ausgewählte Bitkombination
führt zu einer Ansteuerung des Relais
RE 30. Gemäß Abbildung 2 muss dann der
folgende Datensatz übermittelt werden:
(01h)(41h)(04h)(44h)(04h)
Das Längsparity-Byte (44h) ist dabei
durch die bitweise XOR-Verknüpfung der
Datenbytes (41h)(04h) sowie des Start-
bytes (01h) entstanden:
(01h) – (00000001)
(41h) – (01000001)
XOR – (01000000)
(04h) – (00000100)
XOR – (01000100)
(01000100) – (44h).
Tabelle 1: Fehlercodes vom Interface
„1" (31h): Parity Error beim Datenempfang
„2" (32h): Überlauf des Empfangspuffers
„3" (33h): Fehler beim Längsparity
„4" (34h): unbekannter Befehl
„5" (35h): falscher Parameter
„6" (36h): Datenbereich überschritten
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