横河电机的 GX90XP 系列是 STARDOM™ 控制平台中专用的 扩展I/O模块,它们本身不是CPU控制器,而是需要插入到 CPU控制器模块(如 GX90XA-10-L1, GX90XA-10-U2, GX90YA-04-C1N-3N, GX90YD-04-L1N-1 等) 所在的底板上的扩展槽位中,为控制系统增加输入/输出能力。
核心定位与特点:
- 扩展 I/O 功能: GX90XP 系列模块的唯一目的就是为基于 GX90X/GX90Y/GX90YD 控制器的系统提供各种类型的现场信号输入和输出接口。
- 模块化设计: 采用标准尺寸模块,可灵活组合插入CPU控制器底板的扩展槽中。
- 多样化信号支持: 提供多种专用模块类型,覆盖广泛的工业信号:
- 数字量输入 (DI): 干接点,直流电压 (24V DC, 48V DC, 125V DC),交流电压 (100-120V AC, 200-240V AC)。
- 数字量输出 (DO): 晶体管输出 (汇流/源流),继电器输出 (触点规格不同)。
- 模拟量输入 (AI): 电压 (±10V, 1-5V, 0-10V等),电流 (4-20mA, 0-20mA等),热电偶 (T/C: K, J, R, S, B, E, N, T, W, PLII, U),热电阻 (RTD: Pt100, JPt100, Cu10, Cu50),毫伏信号,电位计。
- 模拟量输出 (AO): 电压 (±10V),电流 (4-20mA)。
- 脉冲输入/计数器 (PI): 高速计数器。
- 串行通信接口: RS-232C, RS-422A/485。
- 以太网接口 (较少见,通常由CPU或专用通信卡提供)。
- 通道密度: 每个模块提供特定数量的通道(如 16点 DI, 8点 AI, 2点 AO 等)。
- 隔离: 关键特性! 大多数 XP 模块提供通道间隔离和/或模块与系统总线隔离,以提高抗干扰能力、安全性和可靠性。隔离等级(如 500V AC 一分钟)是重要参数。
- 高精度 (尤其AI模块): 模拟量输入模块(特别是用于温度测量的 T/C 和 RTD 模块)通常具有高精度(如 ±0.1% of span 或更高)和低温度漂移。
- 诊断功能: 支持断线检测、超范围检测、模块故障指示等。
- 接线方式: 通常通过可拆卸的螺钉端子排连接现场信号线。
- 配置: 使用 VSPC (Visual Solution Platform Configurator) 或 STARDOM™ Toolkit 软件进行配置和地址分配。
技术参数概述 (示例型号:GX90XP-AD161)
- 模块类型:
-AD161 通常代表 16通道,通用模拟量输入 (AI) 模块。 - 支持的信号类型:
- 电压输入: ±10V, ±5V, ±1V, 0-10V, 0-5V, 1-5V, 0-1V
- 电流输入: 4-20mA, 0-20mA (需外接精密电阻)
- 分辨率: 16位
- 精度 (典型值,23°C ±5°C):
- 电压输入: ±0.05% of span 或 ±0.1% of span (取决于量程)
- 电流输入: ±0.1% of span
- 转换速度: 1 ms/channel (所有通道扫描周期取决于激活通道数)
- 输入阻抗:
- 电压输入: ≥ 1 MΩ
- 电流输入: 250 Ω (内部采样电阻) 或 外部电阻
- 隔离:
- 通道间隔离: 有
- 通道与系统总线隔离: 有
- 隔离电压: 500 V AC (1分钟)
- 最大输入电压/电流: ±15 V (电压), ±30 mA (电流)
- 功耗: (待查,典型值约 1.5W - 3W)
- 接线端子: 可拆卸螺钉端子排 (16通道对应)
- 指示灯: RUN, ERR, CHx ERR (通道错误指示,可选)
部分规格表格示例 (以通用AI模块 GX90XP-AD161 为例):
| 参数类别 | 参数项 | GX90XP-AD161 规格 (典型值/关键点) | 说明 |
|---|
| 模块类型 |
| 通用模拟量输入 (AI) | 16通道 |
| 信号类型 | 电压输入 | ±10V, ±5V, ±1V, 0-10V, 0-5V, 1-5V, 0-1V | 软件可选量程 |
| 电流输入 | **4-20mA, 0-20mA **(需外接250Ω电阻) | 软件可选量程 |
| 分辨率 |
| 16位 (1 in 65536) |
|
| 精度 (23±5°C) | 电压输入 (e.g., ±10V) | ±0.05% of span (±5.0 mV) 或 ±0.1% of span | 高精度! 具体取决于所选量程 |
| 电流输入 (e.g., 4-20mA) | ±0.1% of span (±16 μA) |
|
| 温度漂移 |
| ±0.015% of span / °C (典型) |
|
| 转换时间 | 每通道 | 1 ms |
|
| 输入阻抗 | 电压输入 | ≥ 1 MΩ |
|
| 电流输入 | 250 Ω (内部) 或 外部电阻 |
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| 最大输入 | 电压 | ±15 V | 过压保护 |
| 电流 | ±30 mA | 过流保护 |
| 隔离 | 通道间隔离 | 有 | 关键抗干扰措施! |
| 通道-系统总线隔离 | 有 | 安全隔离! |
| 隔离电压 | 500 V AC (1分钟) |
|
| 断线检测 | 电流输入 (4-20mA) | 支持 (检测输入 < 3.6 mA) | 诊断功能 |
| 功耗 |
| 待查 (典型范围:1.5W - 3W) | 需根据具体模块手册确认 |
| 端子类型 |
| 可拆卸螺钉端子排 (16通道) | 方便接线与维护 |
| 指示灯 | RUN (运行) | 绿色 LED | 模块正常工作 |
| ERR (错误) | 红色 LED | 模块故障 |
| CHx ERR (通道错误) | 红色 LED (可选或通过软件诊断) | 通道断线、超量程等报警 |
| 适用控制器/底板 |
| GX90XA-10-L1 (3槽), GX90XA-10-U2 (5槽), GX90XA-10-V1 (5槽), GX90YD-04-L1N-1 (3槽), GX90YD-04-U2N-1 (5槽) 等兼容底板 | 必须与兼容的CPU控制器和底板一起使用 |
| 软件配置 |
| VSPC 或 STARDOM™ Toolkit |