Vyhodnocovací deska, Safety-ready industrial PLC evaluation board, Digitální napájení, STMicroelectronics

Zásuvka Model STMicroelectronics STEVAL-SILPC01 je řešení PLC s architekturou 1oo2 s dvoukanálovým digitálním vstupem CLT03-2Q3 a jednokanálovým digitálním výstupem IPS160HF.

Hardware je navržen tak, aby splňoval úroveň SIL. Byl oficiálně posouzen společností TÜV Italia (TÜV SUD Group) v souladu s požadavky SIL 2 / PL d: míra náhodného selhání, systematická funkčnost (pro hardware), architektonická omezení v souladu s normami IEC 61508, EN 62061, EN ISO 13849-1 a EN ISO 13849-2.

Systém je postaven kolem mikrokontroléru STM32H723VG. Je schopen současně spravovat připojení, aktivaci zátěže a diagnostickou kontrolu systému pro řízení napájení, digitální vstupní/výstupní integrované obvody a monitorování teploty.

Řešení integruje měniče DC/DC v budicí konfiguraci napájené modely L7987L a L7983. Spínací měniče jsou navrženy tak, aby poskytovaly 3,5 V na uživatelské straně a 6 V na izolované straně. Díky vyhrazeným obvodům pro následnou regulaci se tyto úrovně napětí snižují na 3,3 V pro MCU, konektory a snímač teploty (k dispozici na izolované straně) a 5 V pro izolátor signálu delta (k dispozici také na izolované straně).

Vstup CLT03-2Q3 může detekovat pevné stejnosměrné napětí prostřednictvím snímače 0–36 V nebo 4–20 mA, zatímco dva IPS160HF umožňují pohon zatížení s proudem 2,5 A pro každý výstup.

Na desce je k dispozici několik diagnostických a ochranných obvodů, které zajišťují správnou funkčnost systému a splňují požadavky IEC61508-2.

Hardware je podporován firmwarovým balíčkem STSW-SILPLC založeným na architektuře STM32Cube. Skládá se z aplikační vrstvy, vrstvy ovladačů s knihovnou BSP/CMSIS a HAL a vrstvy middleware.

Řešení firmwaru obsahuje protokolový stack EtherCAT V5.0.8 a X-CUBE-STL-H7 v1.2.0 certifikovaný společností TÜV Rheinland. Stack knihovna poskytuje vyhrazená API pro zpracování výměny datových paketů mezi majitelem a otrokem. Data se skládají ze souboru příkazů pro pohon nákladu prostřednictvím palubního IPS na palubě a pro správu diagnostiky systému pomocí vyhrazených signálů. Tyto datové typy se vyměňují pomocí procesního datového kanálu protokolu.

Pro připojení více než jednoho uzlu snímače k téže síti lze implementovat konfiguraci řetězu. V tomto případě generuje master společný rám s daty, která mají být adresována všem EtherCAT slaveům (ECS). Každý uzel identifikuje svůj vlastní rámeček tím, že ověří pouze MAC adresu uvedenou v rámečku.

Speciální dokumentace související s hodnocením TÜV na hardwaru, například TN1395 Analysis of Hardware systematic failures and techniques for on-chip redundancy, FMEDA, Evaluation Report on Hardware TI 722260614 Rev. 0 a industrializační balíček, jakož i uživatelská příručka, jsou k dispozici na vyžádání po podpisu specifického NDA.

Vestavěné kolem následujících integrovaných obvodů pro průmyslový trh:

STM32H723VG: 32bitové jádro RISC Arm® Cortex®-M7 pracující při frekvenci až 550 MHz
CLT03-2Q3: omezovač digitálního vstupního proudu s vlastním napájením
IPS160HF: jednokanálový spínač High-Side
L7987L: asynchronní snižující spínací regulátor 61 V 2 A
ISOSD61: 16bitový izolovaný modulátor sigma-delta, jednostranné rozhraní a rozhraní LVDS

Hlavní napájecí napětí: 24 → 36 V (max. 60 V)

Obvod řízení napájení pro generování referenčního napětí digitálních obvodů

Navrženo tak, aby splňovalo normu IEC61508 SIL 2

Hardware posuzované společností TÜV Italia (TÜV SUD Group)

Indukční demagnetizace zátěže a diagnostika přímého výstupu k dispozici na desce

Knihovna samotestů X-CUBE-STL certifikovaná společností TÜV Rheinland

Komunikace v reálném čase se systémem EtherCAT

RS485 PHY

Šestivrstvé stohování pro zlepšení odolnosti protičasová komunikace

RoHS