PLC和工业I/O的关键产品
以下ST产品系列通过最先进的技术为设计师打开了新的应用可能性：
智能工业投入
智能工业输出
用于安全准备自动化的I/O
MCU和MPU
用于串行连接的设备
保护
电源管理
我们专注于帮助客户开发关键产品和参考设计的应用程序。ST还提供支持软件包，如用于开发HMI的软件框架和自检库，以解决STM32微控制器的安全应用程序（SIL2和SIL3）。TouchGFXX-CUBE-STL
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产品亮点
输入限流器或限流器终端为24V模拟设备（如传感器）以及运行在3.3V电源上的4-20mA数字逻辑设备提供接口。地址CLT03-2Q3
1或2通道应用，即使没有任何电源。对于IEC 61131-2标准的1型和3型设备，该集成电路采用QFN 4.0 x 2.0 mm封装，可提供高侧、低侧和反极性兼容性，并具有60V容差，可用于安全应用。
关于输出，以下IC具有稳健可靠的性能，可用于驱动任何类型的负载（电感、电阻或电容）。
该产品系列由八个电流隔离的八进制高压侧驱动器组成，具有不同的输出额定值（0.7A或1.0A）、控制输入接口（并行或串行）和封装（PowerSO-36或TFQFPN32）。它与ISO8200系列一起扩展了智能电源开关产品组合。ISO808
IC用于驱动任何工业负载，一侧接地（高压侧开关）。每个IC有两个独立的电流隔离电压域：VCC用于工艺阶段，VDD用于控制逻辑阶段。这两个阶段使用ST专有协议通过电流隔离通道进行通信。
IC适用于12 V和24 V应用，工艺阶段的工作电压范围为9.2 V至36 V，电源引脚的击穿电压高达45 V。
这些IC确保电源和逻辑侧之间的4kV电流隔离，因此您在设计中不需要光耦，这意味着您可以减少PCB空间和成本。SPI微控制器接口（带菊花链）、感应负载的快速消磁以及全面的诊断和保护使这些IC成为智能行业场景中PLC和远程I/O管理的理想选择。IC的设计符合IEC 61000-4-2/-4/-5/-8标准，并通过UL1577和UL508认证。
高效IPS2050HQ和IPS2050HQ-32高端开关具有广泛的诊断功能和智能驱动功能，适用于任何一侧接地的负载。它们具有2通道功能，适用于高达2.4 A（IPS2050H/HQ）或5.6 A（IPS2050 H-32/HQ-32）稳态工作电流的应用。它们的8到60V工作电源电压范围可以与IPS2050HIPS2050H-32
各种安全要求。PowerSSO-24和QFN48L封装的选择确保了更大的设计灵活性。
选择合适的微控制器是工厂自动化设计的一个关键方面。STM32 MCU的范围从主流到超低功耗系列，该系列还包括MPU。
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高性能MCU是高端PLC应用的理想选择。它的特点是一个带有DP-FPU Arm®Cortex®M7 MCU的DSP、2 MB闪存、480 MHz CPU，以及RAM、L1缓存和外部存储器，以处理任何工厂应用程序。STM32H7
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微控制器允许与高达XGA分辨率的LCD-TFT控制器和Chrom-ART图形硬件加速器进行复杂的HMI接口。它配备了20多个定时器和看门狗、150多个I/O端口、带USB和电压调节器的高级嵌入式电源管理，以及从板载串行通信到CAN、USB和以太网MAC接口的数十个通信外围设备。
STM32还以其庞大的开发工具、资源和社区生态系统而闻名，可在www.st.com。
以下评估板基于工厂自动化的最新产品，以及PLC、工业I/O和安全的任务简介。
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核心设备 |
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| 甜菊糖-PLC001V1 | stm32f446，CLT03-2Q3 CLT01-38SQ7，IPS4260L，ISO8200AQ | 工业PLC和I/O应用程序的新设计，具有强大的HMI接口和TouchGFX软件。 |
| 甜菊糖-SILPLC01 | STM32H723，CLT03-2Q3，IPS160HF，L7987L，ISOSD61 | 符合安全完整性等级（SIL）要求的工厂自动化应用评估板。 |
| 甜菊糖-IFP035V1 | CLT03-2Q3 |
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| 甜菊糖-IFP040V1 | IPS1025HF |
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| 甜菊糖-IFP043V1 | IPS2050H |
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| 甜菊糖-IFP044V1 | IPS2050H-32 |
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| 甜菊糖-IFP045V1 | IPS1025H |
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| 甜菊糖-IFP046V1 | IPS1025H-32 |
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| 甜菊糖-FSM01M1 | IPS160HF、IPS161HF、CLT03-2Q3 |
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| X核-OUT02A1 | ISO8200AQ |
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| X-核输出03a1 ()X-核输出04a1 | IPS2050H（IPS2050H-32） |
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| X-核输出05a1 ()X核输出06a1 | IPS1025H（IPS1025H-32） |
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| X-核输出08a1 ()X-核输出10a1 | IPS160HF（IPS161HF） | STM32 Nucleo基于IPS160HF（IPS161HF）的工业数字输出扩展板。 |
| X核-输出11a1 | ISO808 |
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| X核-输出12a1 | ISO808A |
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| X核-输出13a1 | ISO808-1 |
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| X核-输出14a1 | ISO808A-1 |
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| X核-输出15a1 | IPS1025HF（PowerSSO 24软件包） | STM32 Nucleo基于IPS1025HF的工业数字输出扩展板。 |
| X核-PLC01A1 | VNI8200XP，CLT01-38SQ7 | 基于VNI8200XP和CLT01-38SQ7的STM32 Nucleo工业输入/输出扩展板。 |
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STEVAL-PLC001V1一体化PLC参考设计
是一个12输入/12输出的PLC评估板，具有强大的HMI，可轻松操作以下工业I/O产品和功能：STEVAL-PLC001V1
CLT01-38SQ7：管理8条输入线，确保保护和串行状态传输
CLT03-2Q3：管理来自2个IC的剩余4个输入，每个IC具有两个独立的隔离通道
ISO8200AQ：高侧配置的8个输出，嵌入4 kV电流隔离和SPI微控制器接口
IPS4260L：4个低侧通道，具有智能固态继电器功能。
该系统的核心是STM32F746高性能MCU，带有32位ARM®Cortex®-M7 CPU，带有FPU、Chrom ART Accelerator和DSP指令。HMI由嵌入式TouchGFX软件框架管理，具有以下功能：
I/O play mode
梯形图逻辑
产品展示
上免费提供的配套软件包允许试用这些高级功能。STSW-PLC001www.st.com，
12工业输入螺纹连接器
SDRAM 128Mb 166Mz
12工业输出螺纹连接器
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GPIO
GPIO
SPI
GPIO
SPI2
32 kHz晶体
25 MHz振荡。
SPI
GPIO
光电子
STM32F746ZG
Arm Cortex-M7 MCU，带1兆字节闪存，216 MHz CPU
ISO8200AQ
8通道隔离HS
IPS4260L
4通道LS
非ST和无源元件
3.5英寸LCD TouchGFX
SPI
光电子
光电子
光电子
CLT03-2Q3
2小时自供电
CLT03-2Q3
2小时自供电
CLT01-38SQ7
8通道高速
SWD连接器10针连接器
Morpho连接器2×38条形公接头。
USART连接器
USB micro-AB演示模式
24伏直流电
5伏、3.3伏
保护+过滤器
各种IC
STLD40DPUR
背光LED驱动器
LDK220
200mA LDO
STL42P6LLF6
P沟道MOSFET
STEVAL-SILPLC01：
安全准备工业PLC评估板
功能强大的数据处理单元基于具有Arm®Cortex®-M7核心的微控制器，以数据速率进行多协议以太网实时通信STEVAL-SILPLC01STM32H723VG
100Mbps，MCU侧和数字驱动之间的光电隔离，以及提高EMC稳健性的保护。
为了满足IEC61508标准和其他功能安全标准（EN 62061、EN/ISO 13849-1和EN ISO 13849-2），硬件和软件都包括几个安全机制。其中包括用于检测和提供故障事件保护的电路，如短路、欠压、过压和过热。
另一个例子是允许根据IEC61508建立的1oo2架构进行负载驱动的输出架构，在输出端口上具有冗余能力。
该固件集成了我们的软件包，用于开发安全的应用程序，并获得了莱茵TÜV的认证，能够在正常运行期间检测影响STM32H7 CPU、RAM和闪存的永久故障。X-CUBE-STL
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硬件的设计符合SIL标准。根据IEC 61508、EN 62061、EN ISO 13849-1和EN ISO 13849/2标准，TÜV Italia（TÜV SUD Group）正式评估其是否符合SIL 2/PL d要求。
用STM32实现SIL2/3
ST质量基础
客户发展
SIL2/SIL3
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扩展板
以便于工业I/O模块和PLC设计
扩展板使设计人员能够在STM32 Nucleo开发板上堆叠各种硬件选项，以及适当的微控制器和软件，以形成应用程序任务轮廓。
以下板采用最新的ST IC，用于PLC和工业I/O应用。
（如图所示，位于开发板上）是一款基于QFN48L封装的工业数字输出扩展板。STEVAL-IFP045V1核-F401REIPS1025H
STEVAL-IFP045V1可以通过GPIO引脚和Arduino R3连接器驱动的5 kV光耦与微控制器接口。核-F401RE核-G431RB
您还可以评估最多具有四个堆叠STEVAL-IFP045V1扩展板的系统，以评估四通道数字输出模块。
它提供了一个强大而灵活的环境，用于评估连接到2.5A工业负载的数字输出模块中IPS1025H单高端智能电源固态继电器的驱动和诊断能力。
IPS1025H/HQ和IPS1025H-32/HQ-32是单高端开关IC，能够在一侧接地的情况下驱动电容、电阻或电感负载。
极低的RDS（ON）（≤25 mΩ，最高TJ=125°C）使IC适用于高达2.4 A（IPS1025H/HQ）或5.6 A（IPS102.5H-32/HQ-32）稳态工作电流的应用。
该系列集成电路具有14J的单脉冲雪崩能量。
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提供了一个强大而灵活的环境，用于评估连接到5.7 a工业负载的数字输出模块中单个高侧智能功率固态继电器的驱动和诊断能力。X核输出06a1IPS1025H-32
扩展板通过GPIO引脚和Arduino®UNO R3连接器驱动的5 kV光耦合器与STM32 Nucleo上的微控制器接口。
扩展板可以连接到或开发板。还可以评估具有最多四个堆叠扩展板的系统，以评估四通道数字输出模块。核-F401RE核-G431RBX核输出06a1
通过主供电轨和X-NUCLEO-OUT05A1的输出供电，您可以评估安全系统的单通道数字输出。两个扩展板的处理阶段是级联的。负载X-核输出05a1X核输出15a1
只有当两个级联系统都正常工作时，才能提供连接到输出的电源。X核输出15a1
嵌入两个独立的自供电数字输入限流器，一个具有两个通道，能够通过光耦隔离驱动（低/高侧，反向功能），另一个具有非隔离3.3V（高侧反向阻断）数字输入终端STEVAL-IFP035V1CLT03-2Q3
以执行独立评估。还可以评估测试脉冲特征。
暴露了连接到2.5 a工业负载的数字输出模块中单个高端智能电源固态继电器的驱动和诊断能力。X核输出15a1IPS1025HF
该扩展板通过GPIO引脚和Arduino®UNO R3连接器驱动的5 kV光耦合器与STM32 Nucleo上的微控制器接口。
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可以连接到或开发板。您也可以评估X核输出15a1核-F401RE核-G431RB
具有堆叠在扩展板上的系统。X-核输出05a1X核-输出15a1
用于工业输入和工业输出管理的CLT和IPS系列，以及用于工业应用的特定STM32 MCU，为开发人员提供了高度的设计灵活性，以满足应用要求。
设计师们肯定会欣赏我们新的IPS系列（和）和等效单通道（以及各自的QFN包）中的智能负载管理功能。IPS2050HIPS2050H-32IPS1025HIPS1025H-32IPS1025HF
这两类设备具有三种可配置的操作模式，以确定IC对过载事件的反应。
IC可以被配置为限制电流并减少功耗和部件应力（下面的灰线指示的低电平限制），或者被设置为更高的电流限制电平以允许具有涌入电流的负载（高电平限制，蓝线）。
t[ms]
高电平限制低电平限制混合模式限制
混合限制模式（品红色线）结合了高级和低级限制的优点。在这种模式下，IC允许初始高电平电流，然后在一定时间（从100μs到100 ms）后降至低电平限制。
以IPS1025H为例，这三种模式可以通过IC的IN和IPD引脚来实现。我们可以通过外部电阻器和电容器设置这两个引脚，但最有趣的选择是用微控制器动态驱动这些引脚。
为我们的示例考虑以下设置：
设计技巧
低电平限制：在IN和IPD引脚之间放置一个220 kΩ的电阻器
高电平限制：放置在IPD和接地之间的下拉电阻器
混合模式限制：放置在IPD和地之间的下拉电容器
在混合模式限制中，考虑到DPK[μs]=215*CPD[nF]，通过使用470pF至470nF之间的不同电容器值来确定限制阶段的持续时间。
ILIM
OFF ON
在
OUT
RPD 220kΩ
IPS1025H
IPD
低电平限制
低的
t
ILIM
在
OUT
IPS1025H
IPD
OFF ON
RPD
高电平限制
10kΩ
高的
t
10
ILIM
可调节时间
100µs÷100ms
在
OUT
IPS1025H
IPD
OFF ON
CPD
混合模式限制
470 pF÷470 nF
高的
低的
t
限流模式的动态配置可以通过主机微控制器上的2个专用GPIO来实现。这通过固件控制引脚上的值提供了极好的运行时灵活性。
VDD
RIN
在
OUT
10kΩ
IPS1025H
RPD
IPD
10kΩ
GPIOIN
STM32
GPIOPD
VCC
OUT
GNDGND
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在工业安全领域中，有基于IEC61508等现有法规的设计数字输出（DO）模块的通用指南。其中一些依赖于简单的电路功能，如冗余和最小通道数（理想情况下每个模块一个通道），以最大限度地减少不同线路上尖峰的影响。
在这方面，单通道和更快的实现了双PNP架构（连接在集电极和接地之间的负载），用于在高端交换机配置中操作的工业负载，以确保系统冗余。ips160小时IPS160HF
当线路在第一交换机上中断时，这种PNP+PNP架构允许第二交换机的介入。一个简单的MOSFET实际上就足以进行此操作，但和提供了一套丰富的诊断程序来确定任何故障的原因。ips160小时IPS160HF
负载由于故障而打开
GPIO_a GPIO_b
STM32
GPIO_c GPIO_d
开/关
Diag
开/关
Diag
IPS160HF
GND
第二个开关正在运行，操作没有中断
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订单代码：BR2303PLCIO
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