SIGMATEK DNC115

一、概述

二、功能特点

• 高密度数字量I/O配置：模块集成16路数字量输入通道与16路数字量输出通道，输入通道支持干接点、PNP/NPN两种信号类型，输出通道采用晶体管输出方式，可直接驱动小型执行器（如电磁阀、指示灯），单模块即可满足中小型控制场景的信号采集与控制需求，无需额外扩展模块，有效节省安装空间。
• 高速信号处理能力：输入通道响应时间≤10μs，可快速捕捉现场设备的状态变化；输出通道开关频率达1kHz，能精准匹配高频控制需求，如高速包装机械的启停控制。模块内部采用独立的信号处理电路，确保多通道同时工作时无信号干扰，保障信号处理的实时性与准确性。
• 灵活的分布式组网能力：支持PROFINET、EtherCAT、CANopen等主流工业以太网及现场总线协议，配备标准RJ45通讯接口，通讯速率最高可达1Gbps；支持“即插即用”功能，接入控制系统后可自动完成地址分配与参数配置，简化分布式控制网络的搭建流程，支持最多64个模块的级联组网，适配大型自动化生产线的扩展需求。
• 工业级高可靠性设计：采用宽温范围元器件，工作温度覆盖-25℃~70℃，可适应高低温工业环境；输入输出通道具备光电隔离功能，隔离电压达2500V AC，有效抵御工业现场的电磁干扰；模块外壳采用阻燃ABS材料，防护等级达IP20，配合DIN导轨安装方式，提升在粉尘、振动等复杂场景下的运行稳定性，平均无故障运行时间（MTBF）达8万小时以上。
• 完善的诊断与保护功能：具备通道级故障诊断功能，可实时监测输入输出通道的短路、过载及断线故障，通过通讯接口将故障信息上传至主控制器，并通过模块表面的LED指示灯（每通道对应独立指示灯）直观反馈故障位置；输出通道具备过流保护功能，当负载电流超过额定值时，可自动切断输出，避免模块损坏。
• 便捷的调试与运维：支持通过SIGMATEK System Studio调试软件进行参数配置、故障诊断及固件升级，软件内置模块诊断工具，可一键检测模块通讯状态、通道工作状态及供电情况；模块表面配备地址拨码开关，可手动设置模块通讯地址，适配无自动分配功能的老旧控制系统，提升运维灵活性。
• 强兼容性与扩展性：不仅可与SIGMATEK C-DIAS、IPC等自有控制系统无缝对接，还兼容西门子、施耐德等第三方控制系统的通讯协议；支持与SIGMATEK模拟量模块、计数器模块等其他I/O模块混合组网，通过统一的通讯总线实现信号集中管理，满足复杂控制场景的功能扩展需求。

三、技术参数

四、工作原理

1. 数字量信号采集环节：        16路数字量输入通道接入工业现场的传感器或开关信号，如光电传感器的检测信号、限位开关的状态信号等。根据现场设备类型，通过硬件拨码开关将输入通道设置为PNP或NPN类型，确保信号匹配。
2. 输入信号经光电隔离电路处理后，去除工业现场的电磁干扰信号，再通过信号放大电路将微弱信号放大至模块内部可识别的电平信号，最后由信号处理芯片将模拟电平信号转换为数字信号（0/1），完成信号采集过程。
3. 数据通讯传输环节：        采集后的数字信号传输至模块的通讯控制单元，该单元按照预设的通讯协议（如PROFINET）对数据进行封装，添加模块地址、通道编号、校验码等信息，形成标准的通讯数据帧。
4. 通讯数据帧通过RJ45接口传输至工业以太网或现场总线网络，最终发送至主控制器（如SIGMATEK C-DIAS控制器）。同时，模块实时接收主控制器下发的控制指令数据帧，实现双向数据交互。
5. 控制输出执行环节：        通讯控制单元解析主控制器下发的控制指令，提取对应输出通道的控制信号（0/1），并将信号传输至输出驱动电路。
6. 输出驱动电路中的晶体管根据控制信号导通或截止，实现对下游执行器的控制，如导通时驱动电磁阀动作、切断时停止指示灯运行。输出通道的过流保护电路实时监测负载电流，当电流超过0.5A时，自动切断输出，保护晶体管不被烧毁。
7. 状态反馈与诊断环节：        模块内部的诊断芯片实时监测各输入输出通道的工作状态，如检测到输入通道断线、输出通道短路等故障，立即生成故障代码，并将故障信息通过通讯链路反馈至主控制器。
8. 模块表面的LED指示灯同步反馈通道状态，输入通道信号有效时对应指示灯点亮，输出通道动作时对应指示灯点亮，故障时指示灯闪烁，便于现场运维人员快速识别问题。同时，诊断芯片记录故障发生时间及通道编号，存储于模块内部存储器，供后续查询。
9. 参数配置与初始化环节：        模块上电后自动进行初始化，读取拨码开关设置的通讯地址及硬件配置参数，同时通过通讯链路与主控制器建立连接，完成地址匹配与协议协商。
10. 用户可通过SIGMATEK System Studio软件对模块的通讯协议、故障阈值、滤波时间等参数进行配置，配置参数存储于非易失性存储器中，模块重启后参数不丢失。

五、常见故障及解决办法