1. Giới thiệu sản phẩm
XI322204 (mã: R911406104) là module Analog Input thuộc hệ ctrlX I/O của Bosch Rexroth, dùng để đo tín hiệu điện áp bipolar từ -10V đến +10V.
Module có 4 kênh đầu vào dạng differential, tín hiệu được số hóa với độ phân giải 16-bit và truyền về controller qua EtherCAT .
👉 Đây là module dùng cho các hệ cần đo tín hiệu âm + dương (AC, sensor đặc biệt).
2. Điểm khác biệt so với XI312204
| Module | Dải đo |
|---|---|
| XI312204 | 0 → 10V |
| XI322204 | -10 → +10V (bipolar) |
👉 XI322204 dùng khi:
- Tín hiệu có giá trị âm
- Tín hiệu dao động quanh 0
- Ứng dụng điều khiển analog nâng cao
3. Thông số kỹ thuật chính
Tổng quan
| Thông số | Giá trị |
|---|---|
| Số kênh | 4 |
| Loại input | Differential |
| Dải đo | -10V → +10V |
| Độ phân giải | 16-bit |
| Thời gian chuyển đổi | 100 µs |
| Trở kháng | >250 kΩ |
Độ chính xác
| Thông số | Giá trị |
|---|---|
| Độ chính xác (typ.) | ±0.1% |
| Tối đa | ±0.3% |
| 1 bit ADC | ~0.335 mV |
👉 Độ phân giải cực mịn cho đo lường chính xác
Bộ lọc & xử lý
| Thông số | Giá trị |
|---|---|
| Low-pass filter | 12.8 kHz |
| Oversampling | Có (configurable) |
| Gain / Offset | Có |
Điện & bảo vệ
| Thông số | Giá trị |
|---|---|
| Nguồn | 24 V DC |
| Common mode | ±35 V |
| Quá áp | 30 V DC |
| Cách ly điện | ~1200 V |
Dữ liệu truyền (Process Data)
| Mode | Dung lượng |
|---|---|
| Standard | 18 bytes |
| Compact | 12 bytes |
| Format | INT16 (mV) |
👉 Giá trị trả về trực tiếp là mV có dấu (signed)
4. Nguyên lý hoạt động
Theo sơ đồ nội bộ (trang 1):
- Tín hiệu analog → ADC 16-bit
- Qua filter phần cứng
- Oversampling
- Gain/Offset
- Gửi EtherCAT
👉 Có cách ly điện giữa field và system level
5. Dữ liệu đọc thực tế
Ví dụ mapping (theo datasheet trang 2):
| Điện áp | Giá trị đọc |
|---|---|
| +10V | 10000 |
| 0V | 0 |
| -10V | -10000 |
👉 Format: INT16 signed (mV)
Range mở rộng
Module có thể đọc tới:
- +108% (~10.8V)
- -108% (~-10.8V)
👉 Dùng để detect overrange
6. Tính năng nâng cao
Oversampling
- Lấy nhiều mẫu → trung bình
- Giảm nhiễu tín hiệu
User Scale (Gain & Offset)
Cho phép:
- Scale dải đo
- Hiệu chỉnh cảm biến
👉 Ví dụ: map -10 → +10V thành -3 → +8V
Limit Check
Mỗi kênh có:
- Limit 1
- Limit 2
→ So sánh trực tiếp trên module
7. Chẩn đoán lỗi
Module hỗ trợ:
| Lỗi | Code |
|---|---|
| Wire break | 2360 |
| Overrange | 8910 |
| Underrange | 8920 |
| Module error | 1000 |
👉 Lưu được 20 lỗi gần nhất
8. LED trạng thái
LED module
- Xanh: hoạt động bình thường
- Đỏ: lỗi hệ thống
- Xanh nhấp nháy: chưa RUN
LED kênh
| Trạng thái | Ý nghĩa |
|---|---|
| Off | OK |
| Red | Lỗi (overrange, wire break) |
9. Kết nối & wiring
Terminal
| Chân | Chức năng |
|---|---|
| AI1+ / AI1- | Channel 1 |
| AI2+ / AI2- | Channel 2 |
| AI3+ / AI3- | Channel 3 |
| AI4+ / AI4- | Channel 4 |
Kiểu kết nối
- Differential (khuyến nghị)
- Single-ended (nối – vào GND)
Lưu ý quan trọng
- Bắt buộc dùng cáp shield + twisted pair
- Nối shield xuống FE ngay khi vào tủ
- Tránh nhiễu EMC
👉 Datasheet nhấn mạnh rất mạnh phần này
10. Điều kiện môi trường
| Thông số | Giá trị |
|---|---|
| Nhiệt độ | -25 → +45°C |
| Lưu trữ | -40 → +70°C |
| Độ ẩm | 5 – 95% |
| Bảo vệ | IP20 |
👉 Phải lắp trong tủ IP54 trở lên
11. Ứng dụng thực tế
XI322204 dùng cho:
- Đo tín hiệu analog ±10V
- Encoder analog
- Sensor vị trí
- Hệ điều khiển servo / drive
- Hệ thống đo AC / dao động
12. Ưu điểm nổi bật
- Đo được tín hiệu âm + dương
- Độ phân giải cao 16-bit
- Differential chống nhiễu
- Có oversampling
- Có limit check & scaling
13. Kết luận
XI322204 là module Analog Input mạnh trong hệ ctrlX I/O, đặc biệt phù hợp với các ứng dụng yêu cầu đo tín hiệu bipolar ±10V. Với độ chính xác cao và khả năng xử lý tín hiệu nâng cao, module đáp ứng tốt các hệ thống điều khiển hiện đại.
