Verwandte Anleitungen für Meilhaus Electronic ME-5810
Inhaltszusammenfassung für Meilhaus Electronic ME-5810
- Seite 1 Meilhaus Electronic Handbuch ME-5810- Seri Optoisolierte Digital-I/0-Karte mit Bitmuster-Erkennung, 3 x 16-bit-Zähler (8254) (alternativ: Frequenzmessung und Impulsgenerator)
- Seite 2 Sorgfalt und nach bestem Wissen zusammengestellt. Den- noch sind Fehler nicht ganz auszuschließen. Aus diesem Grund sieht sich die Firma Meilhaus Electronic GmbH dazu veranlasst, da- rauf hinzuweisen, dass sie weder eine Garantie (abgesehen von den im Garantieschein vereinbarten Garantieansprüchen) noch die juris- tische Verantwortung oder irgendeine Haftung für Folgen, die auf...
-
Seite 3: Inhaltsverzeichnis
Software-Installation ............12 Testprogramm ..............12 Montage der Aufsteckkarte..........12 Versorgung PCI-Express-Modelle ........14 Hardware ............15 Blockschaltbilder ............... 15 ME-5810 cPCI ..............16 3.3. ME-5810 PCIe ..............16 ME-5002 ................. 17 Digital-I/O-Teil ..............17 3.5.1 Optoisolierte Eingänge ..........18 3.5.2... - Seite 4 4.2.1.4 Externer Trigger ..........37 Interrupt-Betrieb .............. 38 4.3.1 Bitmuster-Änderung ..........38 4.3.2 Bitmuster-Vergleich ..........39 Anhang ..............41 Spezifikationen ..............41 Anschlussbelegungen............49 78-pol. Sub-D (ST1) – ME-5810.......... 50 Zubehör ................51 Technische Fragen............. 52 Hotline ................52 Index ................53...
-
Seite 5: Einführung
Wir empfehlen Ihnen, vor Installation der Karte, dieses Handbuch – insbesondere das Kapitel zur Installation – aufmerksam zu lesen. Die Beschreibungen in diesem Handbuch gelten gleichermaßen für PCI-, PCI-Express und CompactPCI-Varianten der ME-5810-Serie, sofern nicht ausdrücklich unterschieden wird. Wichtige Hinweise 1.1.1 Bestimmungsgemäße Verwendung... -
Seite 6: Sachwidrige Verwendung
Beachten Sie, dass zuerst der Rechner eingeschaltet werden muss, bevor Spannung durch die externe Beschaltung an der Karte angelegt wird. Sämtliche Steckverbindungen der Karte sollten grundsätzlich nur im spannungslosen Zustand aller Komponenten hergestellt bzw. gelöst werden. Stellen Sie sicher, dass bei Berührung der Karte und beim Ste- cken des Anschlusskabels keine statische Entladung über die Steckkarte stattfinden kann. -
Seite 7: Lieferumfang
Die Karten der ME-5810-Serie sind optoisolierte Digital-I/O-Karten mit Bitmuster-Erkennung und Zähler für PCI-Express- und Compact-PCI-Systeme. Sofern nicht ausdrücklich unterschieden, gilt die Bezeichnung „ME-5810“ für alle Modelle der ME-5810-Se- rie, während „ME-5810A“ und „ME-5810B“ verwendet wird, um spezielle Features dieser Versionen zu beschreiben. - Seite 8 Alternativ-Konfiguration via ME-iDC aktivierbar. ** Im Windows Gerätemanager wird stets ME-5810A(/S) eingetragen. Optoisolierte Digital-Eingänge: Die ME-5810 verfügt über 16 optoisolierte Eingänge. In Verbindung mit der Aufsteckkarte ME-5002 können Sie weitere 16 optoisolierte Eingänge hinzufü- gen. Die Eingänge arbeiten mit einem Spannungs-High-Pegel von 3…60 V (Spezifikationen siehe S.
- Seite 9 Die Isolationsspannung zwischen den optoisolierten Ein-/Aus- gängen und PC-Masse beträgt 1 kVACe Die optoisolierten Digital-Eingänge von ME-5810 und ME-5002 sind mit einer Überspannungsschutz-Diode ausgestattet, die kurzzeitige Spannungsimpulse gegen Masse ableitet. Dank DMA-Architektur können die Daten sehr schnell direkt zwi- schen dem Arbeitsspeicher des PCs und der Karte übertragen wer-...
- Seite 10 DIO-Kanäle 1 x 16-bit-DI, 2 x 8-bit-DIO 1 x 16-bit-DI, 1 x 16-bit-DI, + 4 x 8-bit- 1 x 16-bit-DO 1 x 16-bit-DO 1 x 16-bit-DO DIO** Streaming- 1 x 16-bit-DI, – – Kanäle* 1 x 16-bit-DO I/O-Rate 30 MS/s / –...
-
Seite 11: Systemanforderungen
Die ME-Serie setzt einen PC mit Intel® Pentium® Prozessor oder kompatiblen Rechner voraus, der über einen freien Standard-PCI, PCI-Express bzw. CompactPCI-Steckplatz (32 bit, 33 MHz, 5 V) verfügt. Die Karte wird vom Meilhaus Electronic Intelligent Driver System (ME-iDS) unterstützt. Softwareunterstützung Die Serie wird vom Meilhaus Electronic Intelligent Driver System (ME-iDS) unterstützt. -
Seite 12: Inbetriebnahme
Sie bitte vor Einbau der Karte die Software in ein Ver- zeichnis auf Ihrem Rechner (z.B. C:\Temp\Meilhaus\ME-iDS). Mit dem Meilhaus Electronic Intelligent Driver System (ME-iDS) können Sie Ihre Datenerfassungshardware programmieren. Zu In- stallation und Betrieb des Treibersystems beachten Sie bitte die Dokumentation in elektronischer Form, die im Softwarepaket ent- halten ist. - Seite 13 Standard-ESD-Schutzmaßnahmen befolgt werden. Dazu sollte min- destens eine Hand geerdet sein, um statische Aufladung abzulei- ten. Beachten Sie folgende Vorgehensweise: 1. Sofern die Basiskarte eingebaut ist, müssen Sie diese zu- nächst ausbauen, um die Aufsteckkarte aufstecken zu kön- nen. Beachten sie dabei die Vorgehensweise wie im Handbuch Ihres PC-Systems beschrieben.
-
Seite 14: Versorgung Pci-Express-Modelle
Versorgung PCI-Express-Modelle Für die PCI-Express-Modelle ist eine zusätzliche Versorgung der Karte über das PC-Netzteil erforderlich. Verbinden Sie dazu einen freien „MOLEX“-Steckverbinder des PCs (wie er auch für die Ver- sorgung von Laufwerken verwendet wird) mit dem entsprechenden Anschluss der Karte (siehe folgende Abbildung). Ansonsten kann die Karte irreversibel beschädigt werden! -
Seite 15: Hardware
Hardware Blockschaltbilder *Hinweis: „FIFO IN“ und „FIFO OUT“ für Streaming-Betrieb sind nur auf den „S“-Versionen vorhanden. Die Belegung der 78-poligen Sub-D-Buchse finden Sie im Anhang (siehe „Anschlussbelegungen“ auf Seite 49). In den folgenden Kapiteln finden Sie eine Beschreibung zur Beschal- tung der einzelnen Funktionsgruppen. -
Seite 16: Me-5810 Cpci
ME-5810 cPCI 3.3. ME-5810 PCIe... -
Seite 17: Me-5002
ME-5002 Digital-I/O-Teil Die optoisolierten Ports der ME-5810-Serie sind für Anwendungen in der industriellen Steuerungstechnik ausgelegt (typische 24 V). Zur Versorgung des optoisolierten Digital-I/O-Teils ist eine externe Versorgung U (Pin: VCC_EXT) unbedingt erforderlich. Je nach An- wendungsfall können Sie die Treiber der Ausgangsports per Soft- ware zwischen Sink- und Source-Treiber umschalten und bei Bedarf auch hochohmig schalten. -
Seite 18: Optoisolierte Eingänge
Zur Programmierung der verschiedenen Betriebsarten lesen Sie bitte Kap. 4.1 ab Seite 31. 3.5.1 Optoisolierte Eingänge Die ME-5810 verfügt über 16 optoisolierte Eingänge (Port A). In Verbindung mit der Aufsteckkarte ME-5002 können Sie weitere 16 optoisolierte Eingänge (Port C) hinzufügen. -
Seite 19: Optoisolierte Ausgänge
0). In Verbindung mit der Aufsteckkarte ME-5002 können Sie wei- tere 16 optoisolierte Ausgänge (Subdevice 0) hinzufügen. Die Ausgangsports der ME-5810 und ME-5002 sind mit speziellen Treiberbausteinen realisiert, die eine Umschaltung zwischen Sink- und Source-Treiber per Software erlauben. Je nach Anwendungsfall hat der Anwender dadurch die Möglichkeit, per Software zwischen... - Seite 20 Der maximale Strom pro Ausgang (IC=I ) hängt von der Sätti- Sink gungsspannung U ab und wird von der Verlustleistung der Summe der Kanäle auf P = 1 W pro Baustein beschränkt (DO_x0…7 = Baustein 1, DO_x8…15 = Baustein 2), siehe Abb. 9 und 10. + …...
-
Seite 21: Source-Treiber
Zur Versorgung der Sink-Ausgangstreiber muss an VCC-EXT (Pin 10, 20) eine externe Spannungsquelle angeschlossen werden, die ausreichend Leistung (je nach Applikation) zur Verfügung stellen kann. Bei Volllast sind dies für die ME-5810A min. 0,8 A; für die ME-5810B min. 1,6 A. 3.5.2.2 Source-Treiber Für jeden Ausgangsport kommen zwei Source-Treiberbausteine vom Typ ISO1H811G zum Einsatz. - Seite 22 Als weiteres Sicherheitsmerkmal wird bei fehlender Masseverbin- dung der betroffene Port komplett abgeschaltet. Den maximalen Ausgangsstrom I in Abhängigkeit von der Anzahl der genutzten Kanäle entnehmen Sie bitte der folgenden Tabelle: Anzahl benutzter Kanäle 0,625 A 0,370 A 0,180 A Zur Versorgung der Source Ausgangstreiber muss an VCC-EXT (Pin 10, 20) eine externe Spannungsquelle angeschlossen werden, die ausreichend Leistung (je nach Applikation) zur Verfügung stellen...
-
Seite 23: Externer Trigger
3.5.3 Externer Trigger 3.5.3.1 Externe Triggereingänge Jeder digitale Eingang kann als Triggereingang verwendet werden. Die Triggerbedingungen für Start und Stop einer timergesteuerten Ein-/Ausgabe (Streaming-Betrieb der „S“-Versionen) können damit sehr flexibel gestaltet werden. Siehe auch Abb. 12 auf Seite 23 so- wie Abb. -
Seite 24: Zähler
Konfiguration nicht nutzbar. Beachten Sie in der Konfiguration „Impulsgenerator“ (FO) den Pe- gel der ungenutzten Pins DO_B4..15 (ME-5810) und DO_D8..15 (ME-5002). Bei Verwendung des Sink-Treibers sind die Ausgänge hochohmig, bei Verwendung des Source-Treiber sind sie auf Masse geschaltet! Für die Beschaltung der Frequenz-Ein- und Ausgänge gelten die... -
Seite 25: Beschaltung Der Zähler
3.7.1 Beschaltung der Zähler Hinweise: Beachten Sie, dass der Ausgang OUT_2 als „Open Collector“ Ausgang ausgeführt ist. D.h. sobald der Ausgang leitend ist (lo- gisch „1“) wird die Last RL auf Masse (GND_EXT) geschaltet. Logisch „0“ bedeutet der Ausgang ist hochohmig. ... -
Seite 26: Pulsweiten-Modulation
(with <Prescaler> = 2…(2 – 1 )) OUT_2 = Die folgende Abbildung zeigt die externe Beschaltung der Zähler für die ME-5810-Serie. Zur Programmierung der sog. PWM-Ausgabe lesen Sie bitte das ME-iDS Handbuch und die ME-iDS Hilfe-Datei (siehe ME-iDS Con- trol Center). -
Seite 27: Externer Interrupt
Externer Interrupt Bei Bedarf können Sie das Bitmuster eines Digital-Eingangs-ports überwachen. Es stehen die Modi „Bitmuster-Änderung“ und „Bit- muster-Vergleich“ zur Verfügung. Sobald das abgefragte Ereignis eintritt, wird ein Interrupt ausgelöst, der direkt an den PC weiter- geleitet wird. Die Programmierung der digitalen Ein-/Ausgabe erfolgt in der Be- triebsart Single. -
Seite 28: Programmierung
Info-Bereich der Taskleiste (standardmäßig unten rechts am Bildschirm) oder das Windows Startmenü aufrufen können. Die Basiskarten der ME-5810-Serie sind Devices mit fünf sog. Subdevices- beginnend mit Index „0“. Bei Verwendung von Auf- steckkarten (z.B. ME-5002) erscheinen diese als eigenständiges Device mit den zugehörigen Subdevices, beginnend mit Index „0“. - Seite 29 Basiskarten ME-5810A(/S) Funktionsgruppe vom …Untertyp I/Os ID der Typ… Konfiguration Subdevice 0 (DI, FI) Digitale Eingabe (DI) Single 16-bit-Port (ME-5810A) Digitale Eingabe (DI) Streaming 16-bit-Port (ME-5810A/S) Single 4 Kanäle Frequenz-Eingabe (FI) Subdevice 1 (DO, FO) Digitale Ausgabe (DO) Single 16-bit-Port (ME-5810A) Digitale Ausgabe (DO) Streaming...
- Seite 30 Je nach Anforderung können Sie aus folgenden Betriebsarten wäh- len: Single: In dieser Betriebsart können einzelne Werte gelesen bzw. geschrieben werden. Streaming (nur „S“-Versionen): In dieser Betriebsart erfolgt die Ein/Ausgabe der Daten via FIFO. Die Zeitsteuerung übernimmt wahlweise ein Timer und/oder externe Trigger-Signale. Es ste- hen zahlreiche Trigger-Optionen zur Verfügung, die Sie als Start- und Stop-Bedingung definieren können (siehe Kap.
-
Seite 31: Single-Betrieb
Die Ein-/Ausgabe einzelner digitaler Werte erfolgt in der Betriebs- art Single. Die Subdevices sind folgendermaßen definiert: Subdevice 0 der ME-5810 ist stets vom Typ ME_TYPE_DI und Subdevice 1 vom Typ ME_TYPE_DO. Der Untertyp der Subdevices ist ME_SUB- TYPE_STREAMING für die ME-5810/S, ansonsten ME_SUB- TYPE_SINGLE. -
Seite 32: Frequenz-Ein-/Ausgabe
Zur Vorgehensweise beachten Sie bitte das ME-iDS-Handbuch und die ME-iDS Hilfe-Datei (*.chm). Beide Dokumente können Sie über das „ME-iDS Control Center“ oder das Windows-Startmenü aufru- fen. Zur Beschaltung der Digital-I/Os lesen Sie bitte Kap. 3.5 auf Seite 4.1.2 Frequenz-Ein-/Ausgabe ME-5810 ME-5001 ME-5002 ME-5004 ✔ ✔... -
Seite 33: Frequenzmessung
Rechtecksignalen bis max. 300 kHz ermitteln. Die Auflösung be- trägt 1 Tick =15,15 ns. Die Messung startet stets mit einer posi- tiven Flanke. Auf der ME-5810 werden alle 4 Frequenzmesskanäle (FI_A0…3) als eine Funktionsgruppe vom Typ ME_TYPE_FI, Untertyp ME_SUBTYPE_SINGLE angesprochen. Jeder Kanal ist unabhängig... -
Seite 34: Impulsgenerator
Ausgabe auch mit „Low“-Pegel gestartet werden. In Verbindung mit der Aufsteckkarte ME-5002 stehen 8 weitere Impulsgeneratoren (FO_D0…7) zur Verfügung, die als ein Subdevice angesprochen werden. Hinweis: Ein Ausgangskanal kann auch rückgelesen werden! 4.1.3 Zähler (8254) ME-5810 ME-5001 ME-5002 ME-5004 ✔ –... -
Seite 35: Standard-Betriebsarten
4.1.3.1 Standard-Betriebsarten Die Zähler können unabhängig voneinander mit der Funktion für folgende 6 Betriebsarten konfiguriert werden (eine detaillierte Beschreibung der Modi finden Sie im ME-iDS Handbuch): Modus 0: Zustandsänderung bei Nulldurchgang Modus 1: Retriggerbarer „One Shot“ Modus 2: Asymmetrischer Teiler ... -
Seite 36: Streaming-Betrieb
Triggersignale, erfasst oder ausgegeben werden. Es steht eine kontinuierliche Übertragungsbandbreite zwi- schen PC und ME-5810 von bis zu 30 MHz zur Verfügung, die sich die Ports A und B teilen. Sie können damit ein Rechteck-Signal bis 300 kHz mit bis zu 100-fachem Oversampling abtasten. Die Aus- gabe ist mit einer Ausgaberate von bis zu 3 kHz möglich. -
Seite 37: Externer Trigger
Hinweis: Sofern max. 8192 Werte unendlich lange ausgegeben werden sollen, erfolgt dies ohne Belastung des Host-Rechners auf Firmware-Ebene der ME-5810. 4.2.1.4 Externer Trigger Auf den „S“-Versionen können Sie die Triggerbedingungen für Start und Stop des Streaming-Betriebs sehr flexibel wählen. So ist es möglich, einen oder mehrere Triggereingänge einzeln unter Angabe... -
Seite 38: Interrupt-Betrieb
Auf den Karten der ME-5810-Serie können Sie das Bitmuster der 16-bit-breiten Eingangsports überwachen. Dies gilt sowohl für Subdevice 0 der ME-5810 (DI_A0..15) als auch für Subdevice 0 der Aufsteckkarte ME-5002 (DI_C0..15). Je nach Anwendungsfall kön- nen Sie zwischen den Modi Bitmuster-Vergleich und Bitmuster-Än- derung wählen. -
Seite 39: Bitmuster-Vergleich
Flanke. Die Bits für die fallenden Flanken sind den Bits b15…0 zu- geordnet, die steigenden Flanken den Bits b31…16 Beispiel (siehe Abb. 21): Durch Schreiben des Wertes 00800004Hex als Maskenwert (siehe Parameter < IrqArg> der Funktion ) wird Bit 2 auf fallende Flanke und Bit 7 auf steigende Flanke überwacht. -
Seite 41: Anhang
Version .0 CompactPCI-Bus 32 bit, 33 MHz, 5 V, Spezifikation PICMG 2.0 R3.0 Plug&Play wird voll unterstützt Digitale Ein-/Ausgabe (generell) Messgröße/ Bedingung/ Wert Kriterium Erläuterung Ports ME-5810 Subdevice 0 16-bit-Eingangsport (Basiskarte) (Single/Streaming) optoisoliert Subdevice 1 16-bit-Ausgangsport (Single/Streaming) optoisoliert Ports ME-5002... - Seite 42 Übertragungsrate zwischen ME-5810 und max. 25 MHz (cPCI) bzw. im Streaming- 30 MHz (PCIe) Betrieb (systemabhängig) Frequenz Eingangs- Symmetrisches Recht- max. 300 kHz signal ecksignal Frequenz Ausgabe- Symmetrisches Recht- max. 3 kHz signal ecksignal Option „Wraparound“ max. 3 kHz, ohne Belas-...
- Seite 43 Grenzwerte Messgröße/Krite- Bedingung/Erläuterung Wert rium Über- max. 600 °W Impuls-Leistung bei 64,4 V spannungsschutz einer Pulsbreite von 1 ms der Eingänge Optoisolierte Ausgänge Randbedingung: T =25 °C Ausgangstreiber Sink 2 x ULN2803 (ME-5810A) + 2 x ULN2803 (ME-5002) Source 2 x ISO1H811G (ME-5810A) + 2 x ISO1H811G (ME-5002) Externe Versorgung 15…30 V...
- Seite 44 (Ausschaltzeit) =125 Ω , μs =50 V, =15 pF Ausgangsstrom Der maximale Strom pro Ausgang (I ) hängt von der Sättigungs- spannung U ab und wird von der Verlustleistung der Summe der Kanäle auf P =1 W pro Baustein beschränkt: +…+P ≤...
- Seite 45 (Stromverbrauch 8 Kanäle je Baustein Treiberbaustein) aktiv, ohne Last (Ausgangsstrom = 0 V, μA L(off) im inaktiven Zustand) Schaltzeiten Messgröße Testkriterien MIN Typ MAX Einheit (Einschaltzeit) RL=47 Ω, bis 90 % U μs (Ausschaltzeit) RL=47 Ω, bis 90 % U μs RL=47 Ω, von V/ μs...
- Seite 46 Frequenzmesskanäle Messgröße Bedingung/Erläuterung Wert Massebezug von PC-Masse entkoppelt GND_EXT Anzahl Kanäle ME-5810A (FI_A0…3) 4 Eingänge (optoisoliert) ME-5002 (FI_C0…7) 8 Eingänge (optoisoliert) Eingangspegel siehe Digital-I/O Eingangsstrom siehe Digital-I/O Periodendauer (T) . =T 3,3 μs (300 kHz) min.asym.= min.sym 16,25 s (0,06 Hz) max.asym 32,5 s (0,03 Hz) max.sym...
- Seite 47 Zähler Anzahl 3 x 16 bit (1 x 82C54) Optoisolierung ja (Dimensionierung der I/O-Pegel für 24 V) Zählertakt max. 10 MHz durch externe Quelle …mit Optoisolierung Messgröße Bedingung/Erläuterung Wert Massebezug von PC-Masse entkoppelt GND_EXT Ext. Versorgung 24…30 V für Optokoppler Pegel für Zählerausgang (OUT_x) “Open Collector”...
- Seite 48 Kartenabmessun- ComactPCI-Versionen 3 HE CompactPCI-Karte gen (ohne Slot- PCI-Express-Versionen 162 mm x 98 mm blech & Stecker) Anschlüsse 78-polige Sub-D-Buchse I/Os der ME-5002 via ST1 der Basiskarte Betriebs- 0…70 °C temperatur Lagertemperatur -40…100 °C Luftfeuchtigkeit 20…55 % (nicht kondensierend)
-
Seite 49: Anschlussbelegungen
Bezugsmasse für isolierte Ports (isoliert von der PC- Masse) Beachten Sie in der Konfiguration „Impulsgenerator“ (FO den Pegel der ungenutzten Pins DO_B4..15 (ME-5810) und DO_D8..15 (ME- 5002). Bei Verwendung des Sink-Treibers sind die Ausgänge hochohmig, bei Verwendung des Source-Treiber sind sie auf Masse... -
Seite 50: 78-Pol. Sub-D (St1) - Me-5810
78-pol. Sub-D ((ST1) – ME-5810 *Die Nutzung dieser Pins als Frequenzmess-Eingang (FI_x) bzw. Im- pulsgenerator-Ausgang (FO_x) ist erst nach geeigneter Konfigura- tion des jeweiligen Subdevice mit dem ME-iDC möglich. Die restli- chen Pins des jeweiligen Digital-Ports sind dann nicht mehr für die... -
Seite 51: Zubehör
Zubehör Wir empfehlen die Verwendung qualitativ hochwertiger Anschluss- kabel mit getrennter Schirmung pro Kanal. Weiteres Zubehör finden Sie im aktuellen Meilhaus Electronic Kata- log oder im Internet unter: www.meilhaus.de/pc-karten/zubehoer/... -
Seite 52: Technische Fragen
Download-Server und Driver update: Unter www.meilhaus.org/treiber stehen Ihnen stets die aktuellen Treiber für Meilhaus Electronic Karten sowie unsere Handbücher im PDF-Format zur Verfügung. Service mit RMA-Verfahren: Falls Sie Ihre Karte zur Reparatur an uns zurücksenden wollen, le- gen Sie bitte unbedingt eine ausführliche Fehlerbeschreibung bei, inkl. -
Seite 53: Index
Index ME-5810 cPCI ME-5810 PCIe Modell-Übersicht Montage der Aufsteckkarte Anhang Anschlussbelegungen Optoisolierte Eingänge Bitmuster-Vergleich Blockschaltbilder Programmierung Digital Ein-/Ausgabe Digital-I/O Single-Betrieb Software-Installation Softwareunterstützung Spezifikationen Einführung Streaming-Betrieb Externer Interrupt Systemanforderungen Externer Trigger 24, 38 Technische Fragen Hardware 12, 16 Testprogramm Inbetriebnahme Versorgung PCI-Express-Modelle...