CM2272, SAR ADC, höghastighets, 2 MspS, 16-bit

Översikt:
I ett system med programmerbar logikstyrning (PLC) är noggrann mätning och kontroll av analoga signaler avgörande för olika processer inom industriell automatisering. CM2272, en 16-bitars snabb tvåkanalig samplings-SAR-ADC, är en idealisk lösning för sådana tillämpningar tack vare sin förmåga att ge exakt och snabb analog-digital omvandling med stöd för helt differentiella ingångar. Detta fall beskriver hur CM2272 kan användas i en PLC för övervakning och styrning i realtid i en miljö för industriell automatisering.

Systemkomponenter:

1. CM2272 ADC : Den centrala komponenten för att omvandla analoga signaler till digitala signaler för bearbetning av PLC:n.

2. PLC : En programmerbar styrenhet som används för att automatisera olika industriella processer, såsom temperaturreglering, reglering av motorns varvtal och tryckövervakning.

3. Sensorer/aktuatorer : Olika industriella sensorer, såsom temperatursensorer, trycksensorer eller motorencoder, som levererar de analoga signaler som ska mätas.

4. Kommunikationsgränssnitt : Ett kommunikationsgränssnitt, såsom SPI eller ett anpassat seriellt protokoll, används för att överföra data mellan CM2272 och PLC:n.

5. Strömförsörjning : Systemet kommer att fungera inom spänningsområdet som stöds av CM2272 (t.ex. 2,5 V för den interna referensspänningen, VDD-inom 3,3 V till 5 V).

Exempel på PLC-styrd applikation: Reglering av motorns varvtal

I detta exempel används CM2272 i ett system för reglering av motorns varvtal, där PLC:n ansvarar för att styra motorns varvtal baserat på realtidsdata från en varvtagare eller en encoder.

Nyckelsteg i applikationen:

1. Insamling av analoga signaler :

   • Tachometer eller kodare genererar ett analogt spänningssignal proportionellt mot motorhastigheten. Denna analoga signal matas in i de fullständigt differentiella ingångarna på CM2272.

   • CM2272 samplar signalen med 2 MSPS och 16-bitars upplösning och omvandlar den till en digital signal för vidare bearbetning av PLC:n.

2. Dataöverföring till PLC :

   • Den digitala datan från CM2272 överförs till PLC:n via ett SPI-gränssnitt. PLC:n är konfigurerad att läsa data från CM2272 med jämna mellanrum.

   • PLC:n bearbetar datan för att fastställa motorhastigheten och jämför den med ett förinställt målvärde för hastighet.

3. Bearbetning och styrning :

   • PLC:n använder motorhastighetsdata för att fatta beslut. Om motorhastigheten avviker från målvärdet skickar PLC:n styrsignaler för att justera motorhastigheten, till exempel genom att styra utdata från en frekvensomriktare (VFD) eller justera effekten till motorn.

   • Reglerloopen fungerar i realtid, där PLC:n hela tiden övervakar motorns varvtal och justerar styrsignaler för att upprätthålla önskat varvtal.

4. Övervakning och återkoppling :

   • PLC:n kan också övervaka prestandan för hela systemet, inklusive att identifiera avvikelser i motorns varvtal samt justera parametrar som acceleration, inbromsning och vridmoment.

   • CM2272:s höga noggrannhet (SNR på 90,4 dB, THD på -108 dB) säkerställer att data om motorns varvtal är tillförlitlig och kan användas för exakt styrning.

5. Systemlarm :

   • Om motorns varvtal överskrider säkra gränser eller sjunker under det krävda tröskelvärdet kan PLC:n aktivera larm eller stopp-procedurer för att skydda motorn från skador.

   • Systemet kan konfigureras för att logga data för senare analys, vilket gör att underhållspersonal kan upptäcka potentiella problem i god tid och förhindra oplanerat driftstopp.

Nyckelfördelar med att använda CM2272 i PLC-system:

1. Hög precision och hastighet : CM2272:s 16-bit-upplösning och 2 MSPS-samplingshastighet säkerställer att motorns varvtal mäts noggrant och snabbt, vilket möjliggör exakt styrning.

2. Helt differentiella ingångar : Möjligheten att hantera helt differentiella ingångar säkerställer hög signalkvalitet och störningsimmunitet, vilket är särskilt viktigt i industriella miljöer med hög elektrisk brusnivå.

3. Dubbelkanalssynkronisering : Dubbelkanalsfunktionen tillåter samtidig sampling av flera signaler, vilket är användbart i tillämpningar där flera sensorer används, till exempel för att övervaka motorns varvtal och belastning samtidigt.

4. Låg strömförbrukning : CM2272:s låga effektförbrukning (3,5 mW vid 1 MSPS) gör den lämplig för inbyggda system där energieffektivitet är kritisk.

5. Vidd temperaturintervall : Med ett driftstemperaturområde från -40°C till 125°C kan CM2272 fungera i hårda industriella miljöer.

Slutsats:

CM2272 ADC kan avsevärt förbättra prestandan i PLC-baserade system genom att tillhandahålla exakt och höghastighets analog-till-digital omvandling i tillämpningar såsom motorstyrning. Dess dubbla kanaler och höga hastighet, tillsammans med den helt differentiella ingången och det flexibla seriella gränssnittet, gör den till en värdefull komponent i ett brett utbud av industriella automatiseringssystem. Kombinationen av noggrannhet, pålitlighet och låg effektförbrukning säkerställer att systemet kan fungera effektivt även under krävande förhållanden, vilket leder till förbättrad processstyrning och systemprestanda.