Цифровой вход: что это такое, как работает и где применяется

Дискретный вход — это интерфейс, который принимает логический сигнал с внешнего устройства и передаёт его в контроллер, PLC или микроконтроллер. Состояния цифрового входа интерпретируются как 0 или 1, что позволяет фиксировать факт события (нажатие кнопки, срабатывание датчика, замыкание контакта) и, при необходимости, считать импульсы.

Основные характеристики дискретных входов

• Логические уровни: фиксируются два состояния — 0 и 1.
• Поддерживаемые источники сигнала: кнопка, геркон, реле, датчик с «сухим контактом», колёсные датчики импульсов и т. п.
• Режимы работы: состояние (вкл/выкл) и счёт импульсов/частоты.
• Учёт помех: подавление дребезга контактов и фильтрация ложных срабатываний.
• Электробезопасность: защита входа от перенапряжений, особенно в цепях с индуктивной нагрузкой.

Области применения дискретных входов

• Промышленная автоматизация: контроль концевых выключателей, клапанов, моторов, аварийных сигналов.
• Транспорт и телематика: фиксация зажигания, дверей, педали, аварийных датчиков.
• Умные здания и безопасность: охранные шлейфы, датчики движения, вскрытия, освещения.
• Домашняя автоматизация: кнопки, герконы, реле, датчики уровня и протечки.
• Энергомониторинг: счётчики импульсов (например, выход импульсов с электросчётчика).

Цифровой вход в системе АвтоГРАФ

АвтоГРАФ — Руководство пользователя

Контроллер АвтоГРАФ оборудован четырьмя цифровыми входами: два из них находятся на основном разъёме (3, 7) и два других — на дополнительном разъёме (9, 11).

Входы имеют два состояния: «0» — замкнут на «массу», «1» — разомкнут. DI-вход может контролировать изменение состояния, а также вести подсчёт импульсов.

Цифровой вход предназначен для подключения датчиков типа «сухой контакт». Датчики должны обеспечивать надёжную работу и быть исправными. Производитель системы АвтоГРАФ не несёт ответственность за некорректную регистрацию состояний датчиков (пропадание контакта, дребезг).

Все уровни напряжения на цифровых входах меньше 5 В считаются «массой», а уровни выше 6 В — напряжением бортовой сети.

Рекомендуется подключить к одному из цифровых входов датчик аварийного снижения давления масла для контроля работы двигателя. В этом случае, в программе «АвтоГРАФ» становится возможным учёт моточасов и наложение фильтров по времени работы двигателя. Например, фильтр «пропускать координаты» при заглушенном двигателе — это экономит трафик и отфильтровывает «дрейф координат» на стоянках.

Внутренняя схема подключения цифрового входа

Внутренняя схема подключения цифровых входов показана на рисунке ниже:

Внешняя схема подключения цифрового входа АвтоГРАФ

Внешняя схема подключения цифрового входа меняется в зависимости от способа подключения питания контроллера: «до выключателя массы» или «после выключателя массы».

В случае подключения датчиков к корпусу транспортного средства (схема «после выключателя массы»), при размыкании выключателя массы прибор не сможет корректно фиксировать состояние датчиков на цифровых входах.

Схема подключения цифрового входа: вариант «до выключателя массы»

Схема подключения цифрового входа: вариант «после выключателя массы»

Схема подключения цифрового входа в цепь с индуктивной нагрузкой

Иногда вход контроллера включают в цепь, содержащую индуктивную нагрузку (обмотка реле, электромагнитный клапан и т. п.). При выключении индуктивной нагрузки в катушке возникает ЭДС самоиндукции обратной полярности, что может вывести из строя цифровой вход контроллера.

Для защиты входа используйте:

1. Защитный диод (рис. 1) — устанавливается параллельно индуктивной нагрузке. Прямой ток диода должен быть не менее 1.5 тока удержания катушки. Если ток неизвестен, используйте схему с защитным реле.
2. Защитное реле (рис. 2) — устанавливается параллельно индуктивной нагрузке; контакты реле служат для замыкания входа контроллера на «массу».

* Цифровой вход 2 использован в качестве примера. Схемы действительны для всех цифровых входов.

В качестве защитного диода можно использовать диоды серии КД212, КД116-1 и др.

В качестве защитного реле используйте реле для цепей постоянного тока с рабочим напряжением, соответствующим бортовой сети транспортного средства, например, 901.3747 производства АО «АВАР» для сети 24 В.

Вопросы и ответы о цифровом входе

Чем цифровой вход отличается от аналогового?
Дискретный вход фиксирует два состояния (0/1). Аналоговый измеряет непрерывный уровень (напряжение/ток) в диапазоне.

Что такое «сухой контакт» для цифрового входа?
Это пара контактов без собственного источника питания, замыкание/размыкание которых фиксируется входом. Подробнее — по ссылке «сухой контакт».

Как бороться с дребезгом контактов?
Используйте программные фильтры времени, RC-цепи или оптопары, если предусмотрено схемой.

Можно ли считать импульсы с цифрового входа?
Да, если контроллер поддерживает режим счётчика импульсов. В АвтоГРАФ подсчёт доступен для всех цифровых входов.

Подходит ли цифровой вход АвтоГРАФ для 12/24 В?
Да. Соблюдайте пороги: менее 5 В — «масса» (0), более 6 В — бортовая сеть (1). Следуйте схемам подключения.

Цифровые входы и возможности системы «АвтоГРАФ»

Гибкое построение системы мониторинга транспорта с использованием 5 видов бортовых контроллеров:
– АвтоГРАФ (GPS)
– АвтоГРАФ-ГЛОНАСС (ГЛОНАСС+GPS)
– АвтоГРАФ-WiFi (Новинка !!!)
– АвтоГРАФ (offline)
– АвтоГРАФ-Mobile (offline)

Эффективный контроль использования транспортных средств

Контроль местоположения автомобиля в реальном времени

Контроль расхода и уровня топлива, контроль заправок и сливов, учёт моточасов

Адаптивная запись параметров, маршрута движения, состояния входов и событий в память (не менее 60-ти дней)

Через SMS-сообщения с помощью дискретных выходов можно управлять внешними устройствами

Контроль параметров и состояния внешних механизмов и устройств с помощью аналоговых и дискретных входов, в том числе подсчёт пассажиров, температуры, оборотов двигателя

Оповещение о срабатывании «Тревожной кнопки» по SMS и в диспетчерской программе

Голосовая связь водителя с диспетчером (громкая связь)

Поддержка систем навигации ГЛОНАСС и GPS

Изменение настроек прибора (с сервера и по SMS), то есть дистанционно

Считывание текущих параметров и данных через SMS, интерфейсы USB и WiFi

Передача информации на сервер по протоколу GPRS через Интернет (сеть GSM) или WiFi

Функция оповещения о разряде по SMS цепи заряда внешнего дополнительного аккумулятора

Статический режим, аппаратные контрольные точки, функция «GPS мышь»

Интеграция с логистическим и навигационным ПО ведущих производителей

Ассортимент различных аксессуаров и датчиков постоянно расширяется

Сравнительные характеристики контроллеров АвтоГРАФ+ и АвтоГРАФ Лайт:

Бортовые контроллеры «АвтоГРАФ» производятся двух модификаций: «АвтоГРАФ+» и «АвтоГРАФ Лайт».

* «АвтоГРАФ+» — вариант контроллера с дополнительными интерфейсами и функциями для более сложных систем.

* «АвтоГРАФ Лайт» — базовый вариант контроллера с широко распространённым набором функций для построения автомобильных систем мониторинга.

ФУНКЦИЯ АвтоГРАФ CAN АвтоГРАФ Лайт

Количество аналоговых входов........................2...........2
Количество дискретных входов........................4...........4
Шина 1-wire....................................................Да.........Да
Количество дискретных выходов......................2...........2
Шина CAN (J1939 / FMS)..................................Нет.......Да
Шина RS-485..................................................Нет.......Да
Цепь заряда резервной АКБ.
Подключение внешнего ГЛОНАСС-приёмника Нет.........Да (RS-485)

Голосовая связь с водителем / громкая связь....Нет.........Да
Цепь заряда резервного аккумулятора............. Нет.........Да

« Подключение резервного аккумулятора _____ Подключение аналоговых входов »