STMicroelectronics STEVAL-SILPLC01 Safety-ready industrial PLC evaluation board Digital effekt til High-performance Arm

Den STMicroelectronics STEVAL-SILPC01 er en PLC-løsning med 1oo2-arkitektur med CLT03-2Q3 2-kanals digital indgang og IPS160HF 1-kanals digital udgang.

Hardwaren er designet til at opfylde SIL-niveauet. Den er officielt vurderet af TÜV Italia (TÜV SUD Group) i overensstemmelse med SIL 2/PL d krav: tilfældig fejlfrekvens, systematisk kapacitet (for hardware), arkitektoniske begrænsninger i overensstemmelse med IEC 61508, EN 62061, EN ISO 13849-1 og EN ISO 13849-2 standarder.

Systemet er opbygget omkring STM32H723VG mikrokontrolleren. Det er i stand til at styre tilslutning, belastningsaktivering og systemdiagnostisk kontrol for strømstyring, digitale indgangs-/udgangs-IC'er og temperaturovervågning på samme tid.

Løsningen integrerer DC-DC-konvertere i en buck-konfiguration, der drives af L7987L og L7983. Switching-konverterne er designet til at levere 3,5 V på brugersiden og 6 V på den isolerede side. Med dedikerede efterreguleringskredsløb sænkes disse spændingsniveauer til 3,3 V for MCU, tilslutning og temperatursensor (tilgængelig på den isolerede side) og 5 V for signaldeltaisolatoren (også tilgængelig på den isolerede side).

CLT03-2Q3-indgangen kan registrere en fast jævnspænding via en 0-36 V eller 4-20 mA sensor, mens de to IPS160HF tillader belastningskørsel med en 2,5 A strømkapacitet for hver udgang.

Flere diagnostik- og beskyttelseskredsløb er tilgængelige på kortet for at sikre systemets korrekte funktionalitet og opfylde IEC61508-2-kravene.

Hardwaren understøttes af STSW-SILPLC firmwarepakke, der er baseret på STM32Cube-arkitekturen. Den består af et applikationslag, et driverlag med BSP/CMSIS og HAL-biblioteket og et middleware-lag.

Firmwareløsningen indeholder EtherCAT protokolstak V5.0.8 og X-CUBE-STL-H7 v1.2.0 certificeret af TÜV Rheinland. Stakningsbiblioteket giver dedikerede API'er til håndtering af datapakkeudveksling mellem master og slave. Data består af et sæt kommandoer til at drive belastningen gennem den indbyggede IPS på kortet og administrere systemdiagnostik ved hjælp af dedikerede signaler. Disse datatyper udveksles ved hjælp af procesdatakanalen i protokolstakken.

En daisy-chain-konfiguration kan implementeres for at forbinde mere end én sensornode til det samme netværk. I dette tilfælde genererer master en fælles ramme med data, der skal adresseres til alle EtherCAT slaver (ECS). Hver node identificerer sin egen ramme ved kun at kontrollere den MAC-adresse, der er rapporteret i rammen.

Dedikeret dokumentation relateret til TÜV-vurdering af hardware, som f.eks. TN1395 Analyse af systematiske hardwarefejl og teknikker til on-chip redundans, FMEDA, Evaluation on hardware Report TI 722260614 Rev. 0 og industrialiseringspakken samt brugervejledningen, kan leveres efter anmodning ved underskrivelse af en specifik NDA.

Opbygget omkring følgende IC'er til det industrielle marked:

STM32H723VG: Arm® Cortex®-M7 32-bit RISC-kerne, der fungerer ved op til 550 MHz
CLT03-2Q3: selvforsynende digital indgangsstrømbegrænser
IPS160HF: 1-kanals højside-switch
L7987L: 61 V 2 A asynkron step-down switching-regulator
ISOSD61: 16-bit isoleret sigma-delta-modulator, enkelte ender og LVDS-interfaces

Hovedforsyningsspænding: 24÷36 V (maks. 60 V)

Strømstyringskredsløb til spændingsreferencegenerering af digitale kredsløb

Konstrueret til at opfylde IEC61508 SIL 2 niveau

Hardware vurderet af TÜV Italia (TÜV SUD Group)

Demagnetisering af induktiv belastning og diagnostik med direkte udgang kan leveres på kortet

X-CUBE-STL selvtestbibliotek certificeret af TÜV Rheinland

Realtidskommunikation med EtherCAT

RS485 PHY

Seks-lags stakning for at forbedre immuniteten på ægtetidskommunikation

RoHS