Placa de evaluación Potencia digital STMicroelectronics Safety-ready industrial PLC evaluation board - STEVAL-SILPLC01

El STEVAL-SILPC01 de STMicroelectronics es una solución PLC con una arquitectura 1oo2, que incluye la entrada digital de canal dual CLT03-2Q3 y la salida digital de canal único IPS160HF.

El hardware está diseñado para cumplir con el nivel SIL. Ha sido evaluado oficialmente por TÜV Italia (TÜV SUD Group) en cumplimiento de los requisitos SIL 2 / PL d: tasas de fallo aleatorio, capacidad sistemática (para el hardware), restricciones arquitectónicas de acuerdo con los estándares IEC 61508, EN 62061, EN ISO 13849-1 y EN ISO 13849-2.

El sistema está construido en torno al microcontrolador STM32H723VG. Puede gestionar al mismo tiempo la conectividad, el accionamiento de la carga y la comprobación de diagnóstico del sistema para la gestión de la alimentación, los circuitos integrados digitales de entrada/salida y la supervisión de la temperatura.

La solución integra convertidores CC-CC en una configuración reductora alimentada por L7987L y L7983. Los convertidores de conmutación se han diseñado para proporcionar 3,5 V en el lado del usuario y 6 V en el lado aislado. Con circuitos de postregulación dedicados, estos niveles de tensión se reducen a 3,3 V para la MCU, conectividad y sensor de temperatura (disponible en el lado aislado) y 5 V para el aislador delta de señal (también disponible en el lado aislado).

La entrada CLT03-2Q3 puede detectar una tensión continua fija a través de un sensor de 0-36 V o 4-20 mA, mientras que los dos IPS160HF permiten la conducción de cargas con una capacidad de corriente de 2,5 A para cada salida.

Hay varios circuitos de diagnóstico y protección disponibles en la placa para garantizar la funcionalidad correcta del sistema y cumplir los requisitos IEC61508-2.

El hardware es compatible con el paquete de firmware STSW-SILPLC, basado en la arquitectura STM32Cube. Consta de una capa de aplicación, una capa de controladores con biblioteca BSP/CMSIS y HAL, y una capa de middleware.

La solución de firmware incorpora la pila de protocolos EtherCAT V5.0.8 y X-CUBE-STL-H7 v1.2.0 certificada por TÜV Rheinland. La biblioteca de pila proporciona API dedicadas para gestionar el intercambio de paquetes de datos entre el maestro y el esclavo. Los datos consisten en un conjunto de comandos para conducir la carga a través del IPS integrado en la placa y gestionar el diagnóstico del sistema usando señales dedicadas. Estos tipos de datos se intercambian utilizando el canal de datos de proceso de la pila de protocolo.

Se puede implementar una configuración en cadena para conectar más de un nodo sensor a la misma red. En este caso, el maestro genera un marco común con los datos que se deben dirigir a todos los esclavos EtherCAT (ECS). Cada nodo identifica su propio bastidor verificando solo la dirección MAC comunicada en el bastidor.

La documentación específica relacionada con la evaluación TÜV del hardware, como TN1395 "Análisis de fallos sistemáticos del hardware y técnicas de redundancia en chip", FMEDA, "Evaluación del hardware", informe TI 722260614 Rev. 0, y el paquete de industrialización, así como el manual de usuario, están disponibles bajo petición, mediante la firma de un acuerdo de confidencialidad específico.

Construido en torno a los siguientes CI para el mercado industrial:

STM32H723VG: núcleo RISC de 32 bits Arm® Cortex®-M7 que funciona a hasta 550 MHz
CLT03-2Q3: limitador de corriente de entrada digital de alimentación autónoma
IPS160HF: interruptor de lado alto de un solo canal
L7987L: regulador de conmutación de bajada asíncrono de 61 V y 2 A
ISOSD61: modulador sigma-delta aislado de 16 bits, terminación única e interfaces LVDS

Tensión de alimentación principal: 24÷36 V (máx. 60 V)

Circuito de gestión de potencia para generación de referencia de tensión de circuitos digitales

Diseñado para cumplir el nivel SIL 2 de la norma IEC61508

Hardware evaluado por TÜV Italia (TÜV SUD Group)

Desmagnetización de carga inductiva y diagnóstico de salida directa disponibles en la placa

Biblioteca de autocomprobación X-CUBE-STL certificada por TÜV Rheinland

Comunicación en tiempo real con EtherCAT

RS485 PHY

Apilamiento de seis capas para mejorar la inmunidad en la comunicación en tiempo real

RoHS