PLC基本原理
电流控制环的应用始于20世纪早期的电传打字机，最先使用的是0–60mA环路，后来改为0–20mA环路，PLC系统率先加入4–20mA环路。4–20mA电流环有很多优势，将4mA作为最低通信电流，传输线断开(开路)时很容易检测到这一故障，只需两条连线即可实现远端传感器供电，大约3.5mA。4–20mA环路可以采用模拟通信，也可以采用数字通信。
在传统的分立器件设计中需要仔细计算，而且电路占用较大空间。Maxim推出了几款20mA器件，能够大大简化系统设计。我们首先考虑典型的PLC功能，如图3所示。
图3. PLC简化框图
PLC用于完成某项工作或任务。我们先检测一个物理参数，对其处理并进行决策，然后命令某个物理设备进行动作。根据这一模型，左下框显示了信号调理输出，可以采用MAX15500/MAX15501集成电路。
MAX15500/MAX15501允许选择近程电压控制或远程电流控制。从图4可以看出，除了传统的分立方案中所具备的基本通信功能外，器件中又加入了新的监测和保护功能。
图4. MAX15500/MAX15501输出调理器系列产品，器件功能包括：为1kΩ提供的±12V加载感应输出、供给750Ω的±24mA电流、100µs的14位建立时间、40µs的12位建立时间。
工厂布线受运动、震动等因素的影响，可能导致与其它连接器之间的开路或短路。为了保证设备和人身安全，需要进行安全监测。电缆发生失效时，在系统彻底失效之前会有一段间隔时间。MAX15500系列能够智能化地进行监测，管理不同的失效状况。
考虑到工厂极端的EMI、RFI、电源浪涌条件，任何监控措施都必须可靠，能够不受外界环境的干扰。MAX15500系列包含了一个最小260ms的开路、短路超时周期，这个时间周期足以避免监测嘈杂环境引起的错误报警，而且也足够捕获短暂的电缆故障。此外，器件将锁存故障并触发一个独立的硬件中断引脚报警，从而使处理器快速响应电缆短路故障。处理器收到中断后可以读取MAX15500的寄存器内容，获取准确的故障信息，清除故障中断。除了监测电缆的状况外，器件还提供其它安全功能，例如，通过检测芯片温度监控环境是否过热。可调节的电源跌落检测门限对于可靠的系统设计非常关键，电源电压检测门限可以在±10V至±24V范围调节，级差为2V。
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