Switching Platform

1.1SP-400 Mainframe

• Mainframe-Größe: 4 HE 19‘‘-Rack
• 4 Steckplätze für SP-Module
• 4 Steckplätze für zusätzliche Europakarten (160x100mm)

SP-Module (SPM):

• Matrixschaltung
• Lastschaltung und Unterbringung von Lasten
• interne oder externe Unterbringung von Lasten
• 8-Kanal-Sense-Bus (z. B. Strommessung)
• Simulationsschaltungen
• Kommunikationsgeräte
• Signalaufbereitung
• prüflingsspezifische Topologie
• …

Weitere Beschriftungen im Schaltbild:

• µC-Board (SPC-64): 64 Schaltausgänge
• Supply-Board: 24V / Sicherung 16A, EMV-Filter
• TCP/IP, +24V / 16A, Sense-Bus, Error State
• Verkabelung zum DUT-Adapter oder systemintern
• Optional: zum System-Fixture-Interface, zum DUT-Adapter oder zu externen Lasten

1.2SP-1200 Mainframe

• Mainframe-Größe: 7 HE 19‘‘-Rack
• 12 Steckplätze für SP-Module
• 6 Lüfter zur Kühlung der Lasten

1.2.1Vorder- und Rückansicht

Vorderansicht (Seite der Schaltmodule):

• 12 Steckplätze zur Bestückung mit Schaltmodulen (6 HE)
• Frontplatte mit Ein/Aus-Schalter und Steckplatz-ID (1 HE)
• 3x Lüfter direkt unter den SP-Modulen zur Kühlung der Lasten

Rückansicht (µC-Seite):

• Backplane-Interface mit Sense-Bussen, Error State und Status-LED
• Versorgungssteckplatz mit 24Vdc-Steckverbinder und Sicherung 16A
• µController-Karte für Schaltmodule mit Ethernet, Trigger/Debug und Status-LED (1 pro Schaltmodul erforderlich)
• SP-1200 Backplane (12 Steckplätze)
• Kabelschnittstellen-Steckverbinder der Schaltmodule

1.2.2Rack-Versorgungssteckplatz

Anforderungen an die Spannungsversorgung des SP-1200: 24Vdc, max. 16A

• Überstromschutz: Sicherung 16A, schaltbar
• Schnellsteckverbinder für den 24Vdc-Versorgungseingang (Steckverbinder im Lieferumfang)

1.2.3Backplane-Interface-Karte

Signalanbindung der SP-1200 Backplane an externe Geräte und Systeme.

• Status-LEDs: Power (24V) vorhanden, Error State, TCP/IP-Kommunikation
• Reset-Taster zum Setzen der Standard-IP-Adresse
• Breakout des analogen Sense-Busses: 4x SMB-Steckverbinder
• Breakout des Error State: Schließerkontakt (NO) für externe Interlock-Schleife

1.2.4µController-Karte der Schaltmodule

• 64x Relaistreiberausgänge (schaltend gegen GND; 300mA/Kanal; 10A gesamt)
• 32x analoge Eingangskanäle (4x8 MUX; 12bit; 3,3V)
• 8x Dig. I/O, konfigurierbar
• 1x CAN-, 1x SPI-Kommunikation

• Status-LEDs: Power (24V) vorhanden, Status von µC und SP-Modul, Error State des Mainframes, TCP/IP-Kommunikation
• Breakout-Steckverbinder für Dig. I/O und CAN
• Breakout der Ethernet-Schnittstelle: zusätzliche TCP/IP-Schnittstelle für lokales LAN (prüfsystemintern)

1.2.5Programmierbares ID-Modul

• Kleines ID-Modul auf Basis von CAN-Kommunikation
• EEPROM für Kundendaten mit Lese-/Schreibzugriff
• Feste, weltweit eindeutige ID
• Direkter Anschluss an den Auxiliary-Steckverbinder des SPC-64, Lesen und Schreiben über TCP/IP des SPC-64
• Einfache Konfiguration über die SW SP Editor

Anwendungsfälle:

• in Unterkomponenten wie DUT-Adaptern oder Fixture-Interface-Boxen zur automatischen Identifikation
• Übertragung system- oder adapterbezogener Daten (z. B. Kalibrierdaten, Kontaktierungszähler, ..)

1.3Modulportfolio SP-1200 (Q1/22)

1.3.1Lastkartenmodule -LC

1.3.2Matrixmodule -MX

1.3.3Fehlersimulationsmodule -FS

1.3.4Weitere Module

1.3.5Stand-alone-Module -STA

Stand-alone-Module der Switching Platform:

• Stand-alone-Lösungen für verteilte Schaltaufgaben (kein SP-Mainframe erforderlich)
• typischer Formfaktor: kleines Aluminiumgehäuse mit LxBxH ~190x125x60mm
• Anschlüsse: TCP/IP-Schnittstelle des Systemcontrollers, Versorgungsspannung (z. B. 24Vdc), alle weitere spezifische Hardware (z. B. Leistungsrelais, Kontroll-LEDs, ..)
• vollständige Integration in die SP-Software (Konfiguration, Einstellungen, Alias-Namen, Debugging-Fenster, ..)
• einfache Integration als Add-on in jede bestehende SP-Topologie (z. B. Anschluss an eine freie TCP/IP-Buchse eines SPC-64)
• Hinweis: SPM-…-STA-Produkte haben einen anderen Formfaktor und sind nicht für den Einsatz in SP-Mainframes vorgesehen

1.4SP-Module

1.4.1SPM-700401-LC-MF (MOS-FET)

• 4x Kanäle: 70A dauerhaft EIN; 85A max. 40 s EIN / 80 s AUS; 100A max. 20 s EIN / 50 s AUS
• Strommessung ca. 1% (±85A)
• Strom- und Temperaturüberwachung
• Leiterplattentemperatur in Abhängigkeit vom Strom (3 Lüfter ein):

Unter dem Kühlkörper: MOS-FET-Halbleiterschalter mit Leckstrom < 1µA.

Stromwandler mit ca. 1% Genauigkeit, offsetreferenziert. Empfindlichkeit: 25mV/A; Vout: -2,125V .. 2,125V (= -85A..85A).

Beispiel: Schalten von Netzteilen

SPM-700401-LC-MF zum Schalten von Netzteilausgängen (bis 70A) auf den Prüfling (Beispielkonfiguration).

Mit zwei parallel geschalteten MOSFET-Kanälen lassen sich ca. 150A schalten.

Schaltbild

• 4 Kanäle, je 70 A, 60V
• Integrierte Stromwandler (ca. 1%), Ausgangsspannung auf Sense-Bus 1..4 schaltbar; Stromwert auch über Kommunikation abrufbar (reduzierte Genauigkeit)
• Onboard-Diagnose (Selbsttest: Relaiszustand offen/geschlossen, Funktion der Stromwandler)
• Überstrom- und Übertemperaturüberwachung -> Kanal wird geöffnet
• Interne Unterbringung von Lasten und externer Last-Breakout

Lastszenarien

Hochstromlast zwischen DUT-Pins schalten, mit integrierter Strommessung (ca. 1%):

Extern untergebrachte Hochstromlast zwischen DUT-Pins schalten, mit integrierter Strommessung (ca. 1%):

Hochstrom-Netzteil direkt mit dem Prüfling verbinden, mit integrierter Strommessung (ca. 1%):

Schalten unter Last (Hot Switching) dank MOSFET-Schaltern möglich.

1.4.2SPM-300602-LC

• 6x2 Kanäle 30A (40A max. 60 s)
• Strommessung ca. 1% (±40A)
• Strom- und Temperaturüberwachung
• Interne Diagnose

Beschriftete Komponenten: Klemmen für Kurzschlussbrücken und Breakout-Steckverbinder; Klemmen für externe Temperatursensoren; identische Steckverbinder für Last oder Kabel; Lastrelais 30A; Stromwandler; Backplane-Steckverbinder zur µC-Karte (SPC).

SPM-300602-LC-E: Schaltbild

• 6x2 Kanäle, je 30 A (40 A kurzzeitig ca. 1 Minute), 60V
• Integrierte Stromwandler (ca. 1%), Ausgangsspannung auf Sense-Bus 1..4 schaltbar; Stromwert auch über Kommunikation abrufbar (reduzierte Genauigkeit)
• Onboard-Diagnose (Selbsttest: Relaiszustand offen/geschlossen, Sicherung, Funktion der Stromwandler)
• Überstrom- und Übertemperaturüberwachung -> Kanal wird geöffnet
• Interne Unterbringung von Lasten und externer Last-Breakout

Stromwandler: -40..40A, ~ 1%. Sense 1: COM 1,5; Sense 2: COM 2,6; Sense 3: COM 3; Sense 4: COM4.

SPM-300602-LC-P: Schaltbild

SPM-300602-LC mit Option –P = Lastmontageplatte.

Lastszenarien

2 verschiedene Hochstromlasten zwischen DUT-Pins schalten, mit integrierter Strommessung (ca. 1%):

2 verschiedene extern untergebrachte Hochstromlasten zwischen DUT-Pins schalten, mit integrierter Strommessung (ca. 1%):

Hochstrom-Netzteil direkt mit dem Prüfling verbinden, mit integrierter Strommessung (ca. 1%):

Schalten unter Last (Hot Switching) nicht möglich.

1.4.3SPM-100802-LC

• 8x2 Kanäle 10A, 60V, abgesichert
• Jeder Kanal konfigurierbar als Zweifachlast oder Einzelkanal
• Strommessung über Shunt, Stromwandler oder in Reihe geschaltetes DMM

Beschriftete Komponenten: Lastplatine mit Kurzschlussklemmen und Breakout-Steckverbindern; Lastrelais 10A; Relais zum Umschalten auf die In-Line-Strommessung per DMM; mittelträge Sicherungen 10A; Steckverbinder für den Kabelanschluss; Konfigurationsbereich für Kanäle und Strommessung; Backplane-Steckverbinder zur µC-Karte (SPC).

Strommessung

Standard-Shunts: 25mOhm, 50mOhm, 1Ohm, 10Ohm (0,5..0,05%); max. Dauerleistung 3W; andere Werte auf Anfrage.

Stromwandler: -12A .. 12A, ~1% Genauigkeit, 200kHz; Vout offsetreferenziert; Empfindlichkeit: 104,2mV/A; Vout: -1,250V .. 1,250V (= -12A..12A).

Jeder der 8 Lastkanäle kann mit Shunt oder Stromwandler konfiguriert werden. Im Standard-Lieferzustand ist die Karte unbestückt (keine Shunts oder Stromwandler). Auf Anfrage sind auch bestückte oder separate Shunts bzw. CT-Module möglich.

Schaltbild

• 8x2 Kanäle, je 10 A, 60V, 4x Power-Bus max. 18A
• Shunt oder Stromwandler, Ausgangsspannung auf Sense-Bus 1..4 schaltbar; 4 parallele Strommessungen: Kan. 1..4 auf Sense 1 & 3 und Kan. 5..8 auf Sense 2 & 4
• Direkte In-Line-Strommessung per DMM auf jedem Kanal
• Lastplatine mit Breakout-Steckverbindern und Klemmen für Kurzschlüsse und kleinere Lasten

Beispiel einer Lastkonfiguration

SPM-100802-LC mit spezifischer Lastkonfiguration einschließlich Original-Motorinduktivitäten (Beispielkonfiguration).

1.4.4SPM-026401-LC

• 64x Kanäle Form A, 2A, 60V
• 4x Power-Bus-Leitungen 10A
• Rücklesen des Relaiszustands über 2. Kontakt
• Lastplatine für einfache Lastkonfiguration und Breakout-Steckverbinder

Beschriftete Komponenten: Lastmontagebereiche, PB-Konfiguration und Breakout-Steckverbinder; Kurzschlussbrücken für NO-Kanäle (ohne Last); identische Steckverbinder für Last oder Kabel; Lastrelais 2A; Backplane-Steckverbinder zur µC-Karte (SPC).

Schaltbild

• 64 Kanäle je 2 A, 60V & 4x Power-Bus-Leitungen, je 10A
• Überwachung des Relaisschaltzustands über 2. Kontakt
• Lastplatine zur Montage interner Lasten und für externen Lastzugang
• inklusive 64 Kurzschlussbrücken und externem kabelseitigem Steckverbinder

Lastszenarien

Alle 64 Kanäle als Form-A-Relaiskontakte (SPST) mit max. 2A Strom nutzen (Standard-Lieferzustand mit allen 64 Brücken auf der Lastplatine):

Intern untergebrachte Lasten zwischen DUT-Pins schalten:

Intern untergebrachte Lasten auf 4x Power-Bus-Leitungen schalten (max. 10A je PB-Leitung):

Extern untergebrachte Lasten zwischen DUT-Pins oder auf 4x Power-Bus-Leitungen schalten (max. 10A je PB-Leitung):

1.4.5SPM-021604-MX

• 16x4 Matrix-Koppelpunkte, 2A, 60V
• 4x Spaltenleitungen für max. 10A
• 16x Zeilenleitungen 2A, abgesichert
• Rücklesen des Relaiszustands über 2. Kontakt
• Breakout-Steckverbinder für Zeilen & Spalten

Schaltbild

• Matrix-Topologie 16x4 (16 Zeilen/Kanäle auf 4 Spalten)
• Jede Zeile/jeder Kanal max. 2A, 60V, inkl. Sicherung
• Jede Spalte max. 10A
• Überwachung des Relaisschaltzustands über 2. Kontakt
• Lastplatine für externen Zugang zu Kanälen und Zeilen
• inklusive externem kabelseitigem Steckverbinder

1.4.6SPM-023206-MX

• 32x6 Matrix-Koppelpunkte, 2A, 60V
• 6x Spaltenleitungen für max. 10A
• 32x Zeilenleitungen 2A, abgesichert
• Rücklesen des Relaiszustands über 2. Kontakt
• Breakout-Steckverbinder für Zeilen & Spalten

Schaltbild

• Matrix-Topologie 32x6 (32 Zeilen/Kanäle auf 6 Spalten)
• Jede Zeile/jeder Kanal max. 2A, 60V, inkl. Sicherung
• Jede Spalte max. 10A
• Überwachung des Relaisschaltzustands über 2. Kontakt
• Breakout-Steckverbinder für externen Zugang zu Kanälen und Zeilen
• inklusive externem kabelseitigem Steckverbinder

1.4.7SPM-1000201-ME-CMM

• 2x CMM-III oder CMM-IV auf einem SP-Modulträger
• Strommessung mit automatischer Bereichswahl von 1µA- 100A auf 2 Kanälen
• erweiterbar auf max. 8 CMMs
• interne Diagnose über Schleifenstrom
• Standard-Werkskalibrierung oder DAkkS-Kalibrierung
• Volle Unterstützung durch die SP-SW: Stromwerte über TCP/IP-Befehle auslesen

1.4.8SPM-300802-FS

• 8x Fehlersimulationskanäle 30A, 60V
• 2x Fault-Bus 40A (60A kurzzeitig)
• LED-Anzeigen, interne Diagnose
• Hochleistungs-Breakout-Steckverbinder

1.4.9SPM-020802-FS-D-FI

• 8x differenzielle Kanäle 2A, 60V
• 2x Fault-Bus 40A (60A kurzzeitig)
• 2x schnelle Unterbrecher (Fast Interrupter; MOSFET, 2A, 40A)
• Interne Diagnose

1.4.10SPM-022002-FS

• 20x Fehlersimulationskanäle 2A, 60V
• 2x Fault-Bus 40A (60A kurzzeitig)
• Interne Diagnose

1.4.11SPM-DRV-001-STA

• 32x Open-Drain-Ausgänge 2,5A, 50V
• 32x Open-Drain-Ausgänge 0,3A, 30V
• 32x Dig. Eingänge LVTTL max. 30V
• 8x Relais Form A (Schließer) 2A
• 2x Temperatursensoreingänge
• Gesamtstrom 16A
• Ausgang für externen Lüfter
• Error-State-Kontakt (Öffner)
• Interne Diagnose & LED-Anzeigen

Schalten von Leistungsrelais und Schützen für hohe Leistungsanforderungen: 32x 2,5A/50V & 32x 0,3A/30V & Gesamtstrom 16A.

Automatisches Rücklesen der AUX-Hilfskontakte der Schütze, um korrekte Schaltzustände sicherzustellen: Dig. IN und Dig. OUT lassen sich per SW-Konfiguration verknüpfen; stimmt der AUX-Zustand nicht überein, wird ein Fehler gemeldet.

Kompaktes Stand-alone-Modul, TCP/IP-Kommunikation, verteilte Topologien.

Blockschaltbild

1.5Systemintegration des SP-1200

Systemintegration 19‘‘-Schrank, 38HE:

• 2x PXI-Chassis mit je 18 Steckplätzen
• 2x SP-1200 Mainframe mit je 12 Steckplätzen
• 4x Netzteilkanäle (1x 1500W, 4x 100W)
• Rack für zusätzliche HW (3HE)
• optional USV oder zusätzliches Netzteil

• Instrument Access für die Verbindung der Messgeräte mit der Matrix
• Fixture-Interface mit Tisch (für Nadelbettadapter) oder klappbar (für die Integration in Fertigungslinien)
• Standard-Lastverkabelung von den SP-Modulen zum VPC-Interface
• Netzteile und USV
• SP-Module mit montierten Lasten oder Last-Breakout zum externen Lastrack
• Einfacher Zugang zu den Schaltmodulen über die Schrankrücktür
• Die Lüfter des SP-1200 (3 je Mainframe) sorgen für zusätzliche Kühlung im Rack

1.6TCP/IP-Topologie

• Rack-IDs: 0x0 .. 0xE (= 0..14)
• SP-400 Steckplätze: 0x1..0x4 (= 0..4)
• SP-1200 Steckplätze: 0x1..0xC (= 0..12)
• Max. SP-Module: 15x SP-1200 = 180 Module
• IP-Bereich: 192.168.111.1..236
• Die TCP/IP-Schnittstellen der µC-Karten können zum Kaskadieren von SP-Mainframes genutzt werden
• Die IP-Adresse jedes Mainframes wird auf der Backplane-Interface-Karte (SPB) eingestellt

Weitere Beschriftungen im Diagramm:

• Systemcontroller: 192.168.111.240
• -STA 192.168.111.013: direkt vom HUB oder vom SPC-64; Rack-ID: 0x0 (DIP 5..8), Steckplatz: 0x0D (DIP 1..4)
• -STA 192.168.111.237: direkt vom HUB oder vom SPC-64; Rack-ID: 0xE (DIP 5..8), Steckplatz: 0x0D (DIP 1..4)

1.7Bildergalerie SP-1200

SP-1200 Mainframe – IRS-Produkt 121466 SP-1200, Switching Platform Mainframe 12 slot, v2; Hardwareversion 2.0.

2.1Allgemeine Beschreibung

Die IRS Switching Platform ermöglicht eine standardisierte, modulare und skalierbare Integration von Schaltaufgaben in automatisierten Prüfsystemen. Typische Aufgaben sind Lastschaltung, Leistungsmatrix-Schaltung, Kommunikationsverteilung, Strommessung im Lastpfad und Signalaufbereitung. IRS bietet ein Portfolio an Modulen für diese Schaltfunktionen; weitere Module können von der IRS GmbH auf Anfrage entwickelt und gebaut werden.

Der SP-1200 Mainframe ist ein 19‘‘-Rack mit 7HE, das die Schaltzustände von bis zu 12 Einschubmodulen mit 6HE Höhe und 6TE Standardbreite steuert.

Die Switching Platform Modules (SPM) bieten verschiedene Stromklassen (2A, 10A, 30A, 70A), Platz für die Montage von Lasten, Anschlussmöglichkeiten für externe Hardware und zusätzliche Messfunktionen. Der Mainframe bietet 6 Lüfter im Boden des Racks zur Kühlung der Lasten sowie interne Selbstdiagnosefunktionen auf den meisten Modulen.

Ein interner 8-Kanal-Sense-Bus stellt Messsignale über alle Modulsteckplätze bereit und ermöglicht den Anschluss externer Messgeräte. Die Hochstrommodule (>30A) bieten eine interne Strom- und Temperaturüberwachung und aktivieren bei Überschreitung der Grenzwerte einen Error-State-Ausgang. Alle Strom- und Temperaturwerte dieser Hochleistungsmodule können per Kommunikationsbefehl ausgelesen werden.

Der SP-1200 Mainframe wird über eine TCP/IP-Verbindung gesteuert; bis zu 15 Mainframes lassen sich an einer TCP/IP-Schnittstelle zusammenschalten, um die Gesamtzahl der Schaltkanäle zu erhöhen.

2.2Sicherheitshinweise

• Nur für den Einsatz im spezifizierten DC-Eingangsbereich von 24Vdc und in elektrischen Netzen mit Schutzleiter (PE).
• Nur in geeigneten 19‘‘-Schränken einsetzen und nicht für Anwendungen an Menschen oder Tieren.
• Module (SPM) nur innerhalb der Strom- und Spannungsnennwerte einsetzen, die im Datenblatt des jeweiligen Moduls spezifiziert sind.
• Ausgänge benötigen eine ausreichende Isolation und einen Berührungsschutz.

2.3Schematische Übersicht und Bilder

2.4Lieferumfang des SP-1200

Der SP-1200 Basis-Mainframe umfasst folgende Komponenten:

• 19‘‘-Rack 7HE, 475mm Tiefe, Farbe RAL7035, EIN/AUS-Schalter, 6x Lüfter
• Backplane mit 12 Steckplätzen zur Bestückung mit µC-Karten und Schaltmodulen
• Backplane-Interface-Karte inkl. kabelseitigem Error-State-Steckverbinder
• Versorgungskarte SPB Supply inkl. kabelseitigem Steckverbinder für den Versorgungseingang
• Switching Platform Software für Einrichtung und Konfiguration
• Blindplatten 6HE und 3HE für nicht belegte Steckplätze (Vorder- und Rückseite geschlossen)

2.5Zertifizierung und Konformität

2.6Verwendete Abkürzungen

2.7Elektrische Daten

2.8Mechanische Daten

2.9Umgebungsbedingungen

2.10Kühlung des Mainframes

6 Lüfter im Boden des Mainframes (1HE) erzeugen einen internen Luftstrom von ca. 900m³ pro Stunde. Sie werden aktiviert (EIN geschaltet):

• von der Backplane-Interface-Karte, wenn der Temperatursensor des Mainframes (oben mittig im Mainframe) 40°C überschreitet
• von jedem µController (SPC), der an seinem ADC eine Temperatur von >40°C erfasst (auf Modulen oder extern).

Sie werden deaktiviert (AUS geschaltet):

• wenn weder die µController (SPC) noch der Temperatursensor des Backplane-Interface >35°C messen

Die Temperaturdifferenz von 5°C verhindert ein schnelles Ein- und Ausschalten der Lüfter. Fordern z. B. 5 µController den Zustand „Fan ON State“ an, werden die Lüfter erst AUS geschaltet, wenn keiner von ihnen mehr „Fans ON“ anfordert.

Reicht die Kühlung nicht aus und steigt die Temperatur weiter an, führt jeder Temperatursensor, der den Wert von +80°C überschreitet, dazu, dass der Error State des gesamten Mainframes auf „1“ gesetzt wird.

2.11Versorgung und Integration

Der SP-1200 Mainframe verfügt an der Frontplatte des Rack-Versorgungssteckplatzes über einen grünen 3-poligen Quick-Lock-Versorgungssteckverbinder für 24Vdc, GND und PE des Prüfsystemschranks.

Die mechanische Integration in den 19’’-Schrank erfolgt über Standard-L-Profilschienen. Alternativ ist eine Integration über C-Profilschienen möglich.

Das Schaubild zeigt ein Beispiel für die grundlegende mechanische und elektrische Integration von zwei SP-1200 Mainframes in einen 19’’-Schrank eines typischen Funktionsprüfsystems.

2.12Grundlegende Topologie und Auslegung

Grundlegende Aspekte zu Auslegung und Topologie der IRS Switching Platform:

• Modulares Konzept: Schaltmodulseite (6HE) für die Ausführung der Schaltvorgänge und die Unterbringung von Lasten. µC-Seite (3HE) des Mainframes für Kommunikation und Schaltsteuerung.
• Die SP-Module konzentrieren sich grundsätzlich auf die Ausführung der Schaltvorgänge und enthalten keine Steuerkomponenten. Die Schaltsteuerung erfolgt ausschließlich über eine separate µController-Karte.
• Jeder mit einem 6HE-Schaltmodul (SPM) bestückte Steckplatz benötigt eine 3HE-µController-Karte (SPC) auf der µController-Seite des Steckplatzes.
• Alle Module unterstützen den Zugriff auf den 8-Kanal-Sense-Bus. Dies ermöglicht z. B. 4 parallele Strommessungen an verschiedenen Lastkanälen.
• Kommunikation mit dem Controller des Prüfsystems über das TCP/IP-Protokoll; das Kabel wird an einen der µController (SPC) im Mainframe angeschlossen.
• Die Firmware unterstützt Multithreading zu 100% bis auf Modulebene. Das heißt, jedes Modul kann von einem eigenen Thread gesteuert werden.
• Die meisten Module bieten interne Diagnoseschaltungen und -funktionen.

2.13Merkmale und Funktionen

SP-Editor SW: Topologie und Bestückung der Produkte der IRS Switching Platform lassen sich mit einem SW-Tool konfigurieren, dem Switching Platform Editor:

• Definition und Verwaltung von SP-Projekten
• Konfiguration von Mainframes, Modulen und µC
• Auto-Setup-Funktion und Konfigurationsbericht als Datei
• Modulabhängige Parameter (z. B. Prellzeit der Relais)
• Alias-Namen für Kanäle (leicht verständliches Schalten)
• Strom- und Temperaturgrenzwerte (Hochstromkarten 30A, 70A)
• Passwortgeschützte Zugriffsebenen Operator, Developer, Administrator
• Firmware- und Datenbank-Update
• Debug-Fenster für die manuelle Steuerung
• Integrierter Request Builder für Befehle und Dokumentation
• …

2.14Backplane-Interface

2.14.1Anschlüsse und Status

Das Backplane-Interface bietet Zugriff auf den analogen Sense-Bus (8 Kan.) und den Error-State-Ausgang des SP-1200 Mainframes. Die Karte zeigt den Status des Mainframes über die LEDs Power, Error und Ethernet an und ermöglicht einen IP-Reset.

Das Interface arbeitet außerdem als Switch für die interne TCP/IP-Verteilung an jeden Steckplatz (jeder Steckplatz hat eine eigene IP-Adresse).

Für jeden SP-1200 Mainframe muss die IP-Adresse auf dieser Interface-Karte eingestellt werden.

2.14.2Einstellung der IP-Adresse

Der Standardwert der IP-Adresse jedes SP-1200 Mainframes ist: 192.168.111.0

Mit einem 4-poligen DIP-Schalter auf der Backplane-Interface-Karte (rechts neben dem Etikett mit der SNr.) lässt sich die Rack-ID von „0x0“ bis „0xE“ einstellen. Damit wird auch das High-Nibble des letzten Teils der IP-Adresse festgelegt. Das Low-Nibble ist für jeden Steckplatz per Hardware von „0x1“ bis „0xC“ vorgegeben.

Daraus ergibt sich folgende Standardstruktur der IP-Adressen im SP-1200:

Wird der Rack-ID-Schalter von „0“ auf „1“ gestellt, ändert sich der IP-Adressbereich des Mainframes:

Beispieltopologie mit mehreren SP-Mainframes:

2.14.3IP-Einstellung des Controllers

Der IP-Adressbereich einer Topologie der Switching Platform mit 15 SP-1200 Mainframes reicht von 192.168.111.1 bis 192.168.111.236. Um Kollisionen zu vermeiden, eignet sich für einen Controller (PC, Laptop, PXI-Controller, ..) z. B. die IP-Adresse 192.168.111.240.

2.14.4IP-Adresse des Mainframes ändern

Die IP-Adresse des Mainframes lässt sich über die SP-Software ändern: Rack – Change IP Address. Dazu ist eine Anmeldung als Developer erforderlich.

2.15Rack-Versorgungskarte

Die 24Vdc-Versorgungsspannung des SP-1200 Mainframes wird über den grünen 3-poligen Quick-Lock-Steckverbinder angelegt. Zum Abziehen des Steckverbinders müssen beide Verriegelungsfedern gedrückt werden.

+24Vdc, GND und der PE des Prüfsystems müssen angeschlossen werden; der kabelseitige Steckverbinder ist im Lieferumfang enthalten. Der Eingang ist mit 16A abgesichert.

Alle Leitungen benötigen einen Querschnitt von mindestens AWG14 bzw. 2,5mm².

2.16Switching Platform SW

Mit jedem SP-1200 Mainframe wird die Switching Platform SW ausgeliefert. Die Installation dieser SW stellt .NET-API-Funktionen, Wrapper-Funktionen für C, die IRS-Moduldatenbank und einen SP-Editor bereit.

Der Switching Platform Editor ist ein Tool für die komfortable Konfiguration der gesamten Topologie der Switching Platform im Prüfsystem. Mit diesem Tool lassen sich alle Mainframes und ihre IP-Adressen einschließlich ihrer Modulbestückung definieren und in einer Projektdatei speichern.

Die Projektdatei muss zu Beginn der Testsequenz geladen werden, um alle Schaltpfade und weiteren Funktionen steuern zu können.

Folgende Dateien werden bereitgestellt: .exe-Dateien für die Installation auf 32-Bit- oder 64-Bit-Systemen, Firmware für die SP-µController (.ebin-Datei) und die SP-Moduldatenbank (.spm-Datei), die alle verfügbaren SP-Module und ihre Parameter enthält.

Zum Ausführen der SP SW muss auf dem Controller das .NET Framework 4.7 installiert sein.

2.17Messung über den Sense-Bus

Die internen Sense-Busse 1..4 können über 4x SMB-Buchsen mit externen Messgeräten verbunden werden (z. B. über eine Messmatrix). Shunts oder Stromwandler auf den Lastkanälen lassen sich durch Schließen der Sense-Relais auf dem Modul auf die Sense-Busse 1..4 schalten.

Diese Topologie ermöglicht grundsätzlich 4 parallele Messungen im SP-Mainframe. Nicht jeder Lastkanal kann auf jeden Sense-Bus geschaltet werden; die möglichen Verbindungen sind im Datenblatt des jeweiligen Moduls festgelegt.

Die Firmware stellt sicher, dass immer nur ein Sense-Relais gleichzeitig mit einem Sense-Bus verbunden ist. Ist bereits ein anderer Kanal verbunden, gibt die API-Funktion einen Fehler zurück.

Beispiel mit 70A-Hochstrommodul:

2.18Error State

Der Error-State-Ausgang meldet interne Fehler des Mainframes an Geräte außerhalb des Mainframes, damit diese auf kritische Zustände reagieren können. Jede µC-Karte (SPC) überwacht über ADC-Eingänge die Strom- und Temperatursensoren des Moduls im zugehörigen Backplane-Steckplatz. Bei Überschreitung eines Grenzwerts setzt die SPC den Error State für den gesamten Mainframe auf „1“.

Hauptzweck ist der Anschluss des Error-State-Ausgangs an den Interlock-Eingang eines Netzteils, damit das Netzteil im Fehlerfall abschaltet und potenziell gefährliche Spannungen und Ströme von Prüfsystem und Prüfling nimmt.

Der Error State kann z. B. auch mit dig. I/O-Geräten verbunden werden, die der Controller des Prüfsystems ausliest, um in der Testsequenz auf den Fehlerzustand zu reagieren.

Der Error State wird auf „1“ gesetzt (d. h. der Relaiskontakt öffnet):

• Überstrom: Die Stromüberwachung eines beliebigen Lastkanals hat einen Strom oberhalb der eingestellten Grenzwerte erkannt (im SP-Editor standardmäßig oder kundenspezifisch eingestellt).
• Übertemperatur: Die Temperaturüberwachung eines beliebigen Lastkanals oder Moduls hat eine Temperatur oberhalb der eingestellten Grenzwerte erkannt (im SP-Editor standardmäßig oder kundenspezifisch eingestellt). Einige Module bieten zusätzlich externe Temperatursensoren. Diese Sensoren lassen sich auch außerhalb des SP-Mainframes einsetzen, z. B. im Schrank des Prüfsystems. Unabhängig von den SP-Modulen hat der Mainframe einen Temperatursensor oben mittig im Rack. Über das Backplane-Interface aktiviert dieser Sensor bei >40°C die Lüfter und meldet bei >80°C ebenfalls eine Übertemperatur.
• Firmware-Freeze: Die intern laufende Firmware setzt den Error State fortlaufend auf „0“ zurück. Wird diese Funktion nicht ausgeführt, schaltet der Error State durch HW-Schaltungen auf „1“.

Solange der Error State „1“ ist, erhält jeder an den Mainframe gesendete API-Befehl eine entsprechende Fehlermeldung und wird nicht ausgeführt.

Der Error State kann per API-Funktion zurückgesetzt werden.

Funktionsschaltbild mit 70A-Hochstrommodul:

2.19Bestücken und Entnehmen von Modulen

1. Trennen Sie die 24V-Versorgung oder schalten Sie den Mainframe aus, bevor Sie Karten stecken/entnehmen.
2. Um Module zu entnehmen, lösen Sie zuerst die Schrauben der Blenden oben und unten am SPM-Halter
3. Drücken Sie dann gleichzeitig die grauen Verriegelungen und
4. bewegen Sie die Halter, um die Karten von der Backplane und den Kabelsteckverbindern der Module abzuziehen
5. Ziehen Sie das Modul vorsichtig aus dem Steckplatz
6. Bei einigen Modulen sind Bauteile auf der Unterseite der Leiterplatte (linke Seite) bestückt. Um eine Kollision mit den Blenden benachbarter Module und eine Beschädigung des Moduls zu vermeiden, muss die Bewegung sehr feinfühlig erfolgen.

Zum Stecken von Modulen führen Sie die Schritte in umgekehrter Reihenfolge von 5. bis 2. aus, bei spannungslosem oder AUS geschaltetem Mainframe.

2.20Liste der verfügbaren Module

2.21Ersatzteilliste

2.22Produktsupport

• IRS-Homepage: www.irs.systems
• E-Mail-Kontakt: info@irs.systems

SPM-021604-MX – IRS-Produkt 119357 SPM-021604-MX-E, 4x16 Matrix, 2A, breakout pcb; Hardwareversion 1.1.

3.1Allgemeine Beschreibung

Das SPM-021604-MX ist ein 6HE-Schaltmodul für niedrige Ströme zum Einsatz in Mainframes der IRS Switching Platform. Das Modul bietet eine Matrix-Topologie mit 4 Spalten x 16 Zeilen für max. 2A je Zeile und 10A Strom je Spalte.

Jede der 16 Zeilen (= Kanäle) ist mit einer flinken 2A-Sicherung auf der DUT-Eingangsseite und zusätzlich auf der Breakout-Seite abgesichert.

Eine interne Diagnose ist über das Rücklesen des Schaltzustands der Koppelpunkte möglich, das auch als API-Funktion verfügbar ist. Mehrere Matrixkarten lassen sich kombinieren (z. B. über den Breakout-Steckverbinder), um die Anzahl der Zeilen/Kanäle zu erhöhen.

Typische Aufgaben sind das flexible Schalten von Lasten, Messgeräten und Versorgungen auf DUT-Pins bis 2A Strom. Das Modul ist mit einer Metallblende mit geschlossener Frontplatte und einer Breakout-Erweiterungsplatine für die Verdrahtung mit externen Geräten oder anderen Matrixkarten erhältlich.

3.2Sicherheitshinweise

• Nur für den Einsatz in Mainframes der IRS Switching Platform (z. B. SP-1200) und innerhalb der spezifizierten elektrischen Grenzwerte.
• Nur in geeigneten 19‘‘-Schränken einsetzen und nicht für Anwendungen an Menschen oder Tieren.
• Dieses SP-Modul nur mit der µController-Karte SPC-64 (PN: 120701) und mit der SW SP-Editor und deren API-Befehlen zur Konfiguration und Steuerung verwenden
• Schalten unter Last (Hot Switching) wird für alle Stromkreise des Moduls NICHT empfohlen. Es verringert die Lebensdauer und die maximale Anzahl an Schaltzyklen der Relais und kann die Relais auf dem Modul zerstören.
• Das Modul ist für ohmsche Lasten ausgelegt; bei induktiven oder kapazitiven Lasten muss der Anwender für Schutzbeschaltungen sorgen
• Ausgänge benötigen eine ausreichende Isolation und einen Berührungsschutz.

3.3Schematische Übersicht und Bilder

3.4Lieferumfang

SPM-021604-MX-E:

• Schaltplatine, komplett bestückt, mit Breakout-Platine
• Frontplatte mit Breakout-Steckverbindern und allen erforderlichen kabelseitigen Steckverbindern

3.5Zertifizierung und Konformität

3.6Verwendete Abkürzungen

3.7Elektrische Daten

3.7.1Spezifikation der Matrixkanäle

Diese Werte gelten für den kompletten Lastkanal inkl. aller Komponenten (Steckverbinder, Leiterbahnen, Sicherung, Stromwandler, ..).

3.7.2Relaisspezifikation

Die Strom- und Spannungsnennwerte des Relais dienen nur zur Information. Beim Entwurf einer Schaltung mit diesem Modul ist die oben gezeigte Tabelle „Spezifikation der Lastkanäle“ zu verwenden. Die Nennwerte in der Tabelle „Spezifikation der Lastkanäle“ liegen unter den Nennwerten des Relais selbst.

3.8Mechanische Daten

3.9Umgebungsbedingungen

3.10Topologie und Funktionen

3.11Messung über den Sense-Bus

Auf diesem Modul sind weder Strommessung noch Sense-Bus verfügbar.

3.12Anordnung der Komponenten

3.13Anschlüsse

3.13.1Pinbelegung des DUT-seitigen Steckverbinders

SPM-021604-MX Steckverbinder X2:

Belegung des Steckverbinders X2 für das Kabel zum Prüfling/Adapter

Für die Verkabelung zum Receiver-Interface des Systems oder zum DUT-Adapter sind folgende Daten zu beachten:

3.13.2Pinbelegung des Breakout-Steckverbinders

Der Breakout-Steckverbinder lässt sich einfach als paralleler Zugang zu den Matrix-Koppelpunkten nutzen, z. B. zum Debuggen.

Für die Verkabelung zur Breakout-Schnittstelle sind folgende Daten zu beachten:

3.13.3Verbundene Matrixspalten

Mehrere Matrixmodule SPM-021604-MX können entweder mit getrennten Spalten betrieben werden, oder die Spalten werden miteinander verbunden, um mehr Koppelpunkte zu erhalten (z. B. 4x 32 oder 4x 48, ..).

Die Verbindung der Spalten zwischen den Modulen kann auf der Seite des Steckverbinders X2 als interne Verdrahtung im SP-1200 erfolgen. Alternativ lässt sich diese Verbindung am Breakout-Steckverbinder herstellen, wie im Bild gezeigt.

3.14Rücklesen des Relaiszustands

Der zweite Kontakt des Koppelpunktrelais wird kartenintern zur Anzeige des Schaltzustands genutzt. Per API-Befehl lässt sich der Zustand der Koppelpunktrelais zurücklesen.

3.15Diagnose und Selbsttest

Das SPM-021604-MX bietet eine interne Selbsttestsequenz, die jeden einzelnen Koppelpunkt schaltet und den Schaltzustand prüft. Nach Ausführung der Selbsttestsequenz wird ein Bericht erzeugt, den der Anwender zu Dokumentationszwecken speichern kann.

Starten Sie die Switching Platform Editor SW – (1) Melden Sie sich als Developer an – (2) Laden Sie die Projektkonfigurationsdatei oder fügen Sie einen neuen Mainframe mit Autodetect hinzu – (3) Verbinden Sie den SP-Mainframe – (4) Wählen Sie den Steckplatz mit der Karte SPM-021604-MX aus – (5) Wählen Sie die Registerkarte „Slot Config“ und „Module“ aus – (6) Wählen Sie „Selftest“ aus – (7) Starten Sie den Selbsttest mit einem Klick auf den blauen Pfeil – (8) Prüfen/speichern Sie den Selbsttestbericht

3.16Ersatzteilliste

3.17Produktsupport

• IRS-Homepage: www.irs.systems
• E-Mail-Kontakt: info@irs.systems

SPM-026401-LC – IRS-Produkt 119786 SPM-026401-LC-E, 64 Einzelkanäle, 2 A, Last-Breakout-Leiterplatte; Hardwareversion 1.00.

4.1Allgemeine Beschreibung

Das SPM-026401-LC ist ein 6-HE-Schaltmodul für kleine Ströme zum Einsatz in Mainframes der IRS Switching Platform. Die Modultopologie bietet 64 Einzel-Lastschaltkanäle für max. 2 A Dauerstrom.

Jeder der 64 Kanäle kann in drei Grundkonfigurationen verwendet werden:

• Form A: Schließerkontakt zwischen Kanal und Common
• Lastschaltung zwischen Kanal und Common
• Lastschaltung zwischen Kanal und den Power-Bussen 1–4 (z. B. GND, Vcc, ...)

Diese Kanalkonfigurationen werden auf der Breakout- und Lastmontage-Erweiterungsleiterplatte vorgenommen.

Typische Aufgaben sind das flexible Schalten von Lasten, Messgeräten und Versorgungen auf Pins des Prüflings (DUT) mit Strömen bis 2 A. Das Modul verfügt über eine Lastmontage- und Breakout-Leiterplatte mit einem Steckverbinder zur Verdrahtung mit externen Geräten oder Lasten.

4.2Sicherheitshinweise

• Das Modul ist nur zur Verwendung in Mainframes der IRS Switching Platform (z. B. SP-1200) und innerhalb der spezifizierten elektrischen Grenzwerte bestimmt.
• Verwenden Sie das Modul nur in geeigneten 19-Zoll-Schränken und nicht für Anwendungen an Menschen oder Tieren.
• Verwenden Sie dieses SP-Modul nur mit der µController-Karte SPC-64 (PN: 120701) und mit der Software SP-Editor und deren API-Befehlen zur Konfiguration und Steuerung.
• Schalten unter Last (Hot Switching) wird bei KEINEM Stromkreis des Moduls empfohlen. Es verkürzt die Lebensdauer und die maximale Anzahl an Schaltspielen der Relais und kann die Relais auf dem Modul zerstören.
• Das Modul ist für ohmsche Lasten ausgelegt. Bei induktiven oder kapazitiven Lasten muss der Anwender für eine Schutzbeschaltung sorgen.
• Die Ausgänge benötigen eine ausreichende Isolation und einen Berührungsschutz.

4.3Schematische Übersicht und Abbildungen

4.4Lieferumfang

SPM-026401-LC-E:

• Schaltleiterplatte, komplett montiert mit Breakout- und Lastmontage-Leiterplatte
• Frontplatte mit Breakout-Steckverbindern und allen erforderlichen kabelseitigen Steckverbindern

4.5Zertifizierung und Konformität

4.6Verwendete Abkürzungen

4.7Elektrische Daten

4.7.1Lastkanal-Spezifikation

Diese Werte gelten für den kompletten Lastkanal inkl. aller Komponenten (Steckverbinder, Leiterbahnen, Sicherung, Stromwandler, ...).

4.7.2Relais-Spezifikation

Die Strom- und Spannungswerte des Relais dienen nur zur Information. Verwenden Sie beim Entwurf einer Schaltung mit diesem Modul die oben gezeigte Tabelle „Lastkanal-Spezifikation“. Die Werte in der Tabelle „Lastkanal-Spezifikation“ sind niedriger als die Werte des Relais allein.

4.8Mechanische Daten

4.9Umgebungsbedingungen

4.10Topologie und Funktionen

Die Breakout-Leiterplatte ist bereits mit 64 blauen Steckbrücken für die Form-A-Konfiguration bestückt (Nutzung der Kanäle als Form-A-Relais COM-NO). Wird diese Kurzschlussbrücke entfernt, ist der Lastkanal offen und benötigt einen auf die Leiterplatte gelöteten Lastwiderstand.

4.11Sense-Bus-Messung

Dieses Modul bietet keine Strommessung und keinen Sense-Bus.

4.12Lage der Komponenten

4.13Anschlüsse

4.13.1Pinbelegung des DUT-seitigen Steckverbinders

SPM-026401-LC, Steckverbinder X2:

Belegung des Steckverbinders X2 für das Kabel zum DUT/Adapter

Bei der Verkabelung zur Receiver-Schnittstelle des Systems oder zum DUT-Adapter sind folgende Daten zu beachten:

4.13.2Pinbelegung des Breakout-Steckverbinders

Kabelseitiger Breakout-Steckverbinder (ERNI) inkl. 160 Pins (ERNI 234063), wird mit dem SP-Modul geliefert:

SPM-026401-LC, Steckverbinder X3 (Last-Breakout):

Belegung des Steckverbinders X3 für das Kabel zu externen Lasten

Bei der Verkabelung zur Breakout-Schnittstelle sind folgende Daten zu beachten:

4.14Rücklesen des Relaiszustands

Der zweite Kontakt des Koppelpunktrelais wird kartenintern zur Anzeige des Schaltzustands verwendet. Per API-Befehl kann der Zustand der Koppelpunktrelais zurückgelesen werden.

4.15Diagnose und Selbsttest

Das SPM-026401-LC verfügt über eine interne Selbsttestsequenz, die jedes einzelne Lastkanalrelais schaltet und den Schaltzustand überprüft. Nach Durchlaufen der Selbsttestsequenz wird ein Bericht erzeugt, den der Anwender zu Dokumentationszwecken speichern kann.

Software Switching Platform Editor starten – (1) als Developer anmelden – (2) Projektkonfigurationsdatei laden oder neuen Mainframe per Autodetect hinzufügen – (3) SP-Mainframe verbinden – (4) Steckplatz mit der Karte SPM-026401-LC auswählen – (5) Registerkarte „Slot Config“ und „Module“ auswählen – (6) „Selftest“ auswählen – (7) Selbsttest durch Klick auf den blauen Pfeil starten – (8) Selbsttestbericht prüfen/speichern

4.16Beispiele für die Lastkonfiguration

Beschriftungen im Bild:

• Lastkonfigurations-Pads für die Kanäle 1–63 (ungerade) und 2–64 (gerade); 64 Kurzschluss-Jumper im Lieferumfang
• Pads für Lastwiderstand Seite A; Pads für Lastwiderstand Seite B
• Steckverbinder für das Kabel zum externen Lastzugang im Lieferumfang
• Konfigurations-Pads für die Verbindung der Kanäle mit den Power-Bussen
• Ch. 41–64 als Form-A-SPST-Kontakte ohne Lasten verwendet (Jumper gesteckt)
• Ch. 40: Lastwiderstand, Seite B mit PB1 verbunden (Seite A ist mit dem DUT verbunden)
• Ch. 2: Lastwiderstand, Seite B mit COM2 verbunden (zurück zum DUT), keine PB-Verbindung gesetzt
• Ch. 4: Lastwiderstand, Seite B mit PB1 verbunden
• Ch. 6: Lastwiderstand, Seite B mit PB4 verbunden

4.17Ersatzteilliste

4.18Produktsupport

• IRS-Homepage: www.irs.systems
• E-Mail-Kontakt: info@irs.systems

SPM-100802-LC – IRS-Produkte 119783 SPM-100802-LC-E, 8 Doppelkanäle, 10 A, Last-Breakout-Leiterplatte, und 119912 SPM-100802-LC-P, 8 Doppelkanäle, 10 A, Lastmontageplatte; Hardwareversion 1.2.2.

5.1Allgemeine Beschreibung

Das SPM-100802-LC ist ein 6-HE-Schaltmodul für mittlere Ströme zum Einsatz in Mainframes der IRS Switching Platform. Die Modultopologie bietet 8 Doppel-Lastschaltkanäle für max. 10 A Dauerstrom mit Sicherung und integriertem Shunt zur Strommessung in jedem Kanal.

Jeder Kanal kann per Jumper als Doppel- oder Einzelkanal konfiguriert werden; so stehen für das Schalten von Lasten bis 10 A maximal 16 Einzelkanäle zur Verfügung.

Für präzise Strommessungen kann ein externes Strommessgerät (z. B. DMM) an das Modul angeschlossen und per Schaltung in Reihe in den Lastpfad geschaltet werden. Dies ermöglicht kalibrierte Strommessungen direkt im Lastpfad.

Typische Aufgaben sind das Schalten von Lasten und Versorgungen zum Prüfling (DUT) mit flexiblen und präzisen Anforderungen an die Strommessung. Das Modul ist mit einer Metallplatte zur Lastmontage oder mit einer Breakout-Erweiterung zur Verdrahtung extern platzierter Lasten erhältlich.

5.2Sicherheitshinweise

• Das Modul ist nur zur Verwendung in Mainframes der IRS Switching Platform (z. B. SP-1200) und innerhalb der spezifizierten elektrischen Grenzwerte bestimmt.
• Verwenden Sie das Modul nur in geeigneten 19-Zoll-Schränken und nicht für Anwendungen an Menschen oder Tieren.
• Verwenden Sie dieses SP-Modul nur mit der µController-Karte SPC-64 (PN: 120701) und mit der Software SP-Editor und deren API-Befehlen zur Konfiguration und Steuerung.
• Schalten unter Last (Hot Switching) wird bei KEINEM Stromkreis des Moduls empfohlen. Es verkürzt die Lebensdauer und die maximale Anzahl an Schaltspielen der Relais und kann die Relais auf dem Modul zerstören.
• Das Modul ist für ohmsche Lasten ausgelegt. Bei induktiven oder kapazitiven Lasten muss der Anwender für eine Schutzbeschaltung sorgen.
• Die Ausgänge benötigen eine ausreichende Isolation und einen Berührungsschutz.

5.3Schematische Übersicht und Abbildungen

5.4Lieferumfang

SPM-100802-LC-E:

• Schaltleiterplatte, komplett montiert mit Last-Breakout-Leiterplatte
• Frontplatte mit Breakout-Steckverbindern und allen erforderlichen kabelseitigen Steckverbindern

SPM-100802-LC-P:

• Schaltleiterplatte, komplett montiert mit Lastmontageplatte aus Metall
• Frontplatte geschlossen, keine Steckverbinder-Breakouts

Die Standard-Lieferkonfiguration ist „unbestückt“, d. h. ohne Lasten, Shunts oder CT-Module, und alle Kanal-Jumper sind auf „Bridge“ gesetzt, d. h. 16 Einzelkanäle.

Spezifische Konfigurationen mit definierten Lasten, Shunts und/oder CT-Modulen sind auf Anfrage möglich. Außerdem können bei IRS kundenspezifische ID-Konfigurationen festgelegt werden, damit stets gleiche Konfigurationen geliefert werden.

5.5Zertifizierung und Konformität

5.6Verwendete Abkürzungen

5.7Elektrische Daten

5.7.1Lastkanal-Spezifikation

Diese Werte gelten für den kompletten Lastkanal inkl. aller Komponenten (Steckverbinder, Leiterbahnen, Sicherung, Stromwandler, ...).

5.7.2Relais-Spezifikation

Die Strom- und Spannungswerte des Relais dienen nur zur Information. Verwenden Sie beim Entwurf einer Schaltung mit diesem Modul die oben gezeigte Tabelle „Lastkanal-Spezifikation“. Die Werte in der Tabelle „Lastkanal-Spezifikation“ sind niedriger als die Werte des Relais allein.

5.8Mechanische Daten

5.9Umgebungsbedingungen

5.10Topologie und Funktionen

5.11Sense-Bus-Messung

5.11.1Shunts und Stromwandler allgemein

Verfügen SP-Module über integrierte Shunts oder Stromwandler, sind diese eine Zusatzfunktion zur Messung des Stroms in einem Lastkanal. Diese Strommessung hat eine begrenzte Genauigkeit und ist kein kalibriertes Messgerät.

Falls erforderlich, muss der Anwender selbst für die Kalibrierung und die Überprüfung der Genauigkeit der Shunts oder Stromwandler sorgen.

5.11.2Topologie und Daten des Sense-Busses

Die internen 8-adrigen Sense-Busse 1–4 (jeweils Sense+ und Sense-) verlaufen über die gesamte Backplane des Mainframes und verbinden alle Modulsteckplätze. Die 4 Sense-Busse können über 4x SMB-Buchsen auf der Backplane-Interface-Karte (SPB) mit externen Messgeräten verbunden werden (z. B. mit einer Messmatrix).

Auf jedem Modul im Mainframe können Shunts oder Stromwandler (CT) der Lastkanäle durch Schließen der entsprechenden Sense-Relais auf dem Modul mit den Sense-Bussen 1–4 verbunden werden.

Die Firmware stellt sicher, dass immer nur ein Sense-Relais gleichzeitig mit einem Sense-Bus verbunden ist. Ist bereits ein anderer Kanal verbunden, gibt die API-Schaltfunktion einen Fehler zurück.

Diese Topologie ermöglicht grundsätzlich 4 parallele Messungen im SP-Mainframe. Nicht alle Lastkanäle können auf jeden Sense-Bus geschaltet werden; die möglichen Verbindungen sind im Datenblatt des Moduls festgelegt.

Bei Verwendung mehrerer Mainframes muss der Anwender festlegen, ob jeder Mainframe einen eigenen Sense-Bus hat oder ob sie sich denselben Sense-Bus teilen. Die gemeinsame Nutzung wird außerhalb des SP-Mainframes durch Verbinden aller Sense-Busse aller Mainframes hergestellt.

5.11.3Optionen der Strommessung

Das SPM-100802-LC bietet auf jedem Kanal flexible Konfigurationsoptionen für die Strommessung:

• Konfiguration mit Shunt-Widerstand: Shunt-Widerstände sind in verschiedenen Werten und Genauigkeiten erhältlich, z. B. 0,01–10 Ohm; 0,01–0,5 %. Standardwert: 0,05 Ohm, 0,5 %, 3 W
• Konfiguration mit Stromwandler: CT-Modul mit Bereich -10 A bis 10 A, 0,8 %, empfohlen für dynamische Signale
• In-Line-Strommessung z. B. per DMM, in Reihe in den Lastpfad schaltbar für hochgenaue und kalibrierte Laststrommessungen

Optionale LEM-Sensoren anstelle von Shunts:

5.11.4Autozero-Funktion

Jeder Stromwandler weist beim Einschalten der Versorgungsspannung einen Offset der Ausgangsspannung auf. Dies geschieht beim Einschalten des Mainframes oder beim Hochfahren des gesamten Prüfsystems. Dieser Offset bleibt konstant, bis die Versorgungsspannung des Stromwandlers ausgeschaltet wird. Dies geschieht beim Ausschalten des Mainframes oder beim Herunterfahren des gesamten Prüfsystems. Diese Offsetschwankung ist in der Berechnung des Gesamtausgangsfehlers im Datenblatt des Stromwandlers enthalten.

Eine Korrektur dieses konstanten Offsetfehlers (für die Dauer der Einschaltphase) verbessert die Genauigkeit des Stromwandlers erheblich. Um diesen Offsetfehler zu beseitigen, stellt die SP-Software für die Kanäle die API-Funktion „Autozero“ bereit. Diese Funktion ist auch im Test-Panel des Moduls verfügbar.

Die Funktion muss ausgeführt werden, wenn der Strom sicher „0“ ist, d. h. der Stromwandler wirklich keinen Strom erfasst, z. B. wenn der Lastkanal geöffnet ist.

Es wird empfohlen, die Autozero-Funktion mindestens beim ersten Durchlauf nach jedem Systemstart auszuführen, nach Möglichkeit in jedem Durchlauf der Testsequenz.

5.12Lage der Komponenten

5.13Kanalkonfiguration

Jeder Kanal der Karte kann über die blauen Jumper auf die Topologie „Load“ oder „Bridge“ konfiguriert werden:

Load: Der zweite Kanal (X.2) ist für die Doppellast-Konfiguration mit dem ersten Kanal (X.1) verbunden (2 Lasten an Kanal X.1).

Bridge: Der zweite Kanal (X.2) umgeht für die Einzellast-Konfiguration den ersten Kanal (X.1) (Kanal X.2 ohne Shunt und Sicherung).

Das Jumper-Schema ist auf der Leiterplatte abgebildet: Mitte nach links verbunden ist „Load“, Mitte nach rechts verbunden ist „Bridge“.

5.14Anschlüsse

SPM-100802-LC, Steckverbinder X2:

Belegung des Steckverbinders X2 für das Kabel zum DUT/Adapter

Bei der Verkabelung zur Receiver-Schnittstelle des Systems oder zum DUT-Adapter sind folgende Daten zu beachten:

5.15Ersatzteilliste

5.16Produktsupport

• IRS-Homepage: www.irs.systems
• E-Mail-Kontakt: info@irs.systems

SPM-300602-LC – IRS-Produkte 119787 SPM-300602-LC-E, 6 Doppelkanäle, 30 A, Last-Breakout-Leiterplatte, und 120314 SPM-300602-LC-P, 6 Doppelkanäle, 30 A, Lastmontageplatte; Hardwareversion 1.00.

6.1Allgemeine Beschreibung

Das SPM-300602-LC ist ein 6-HE-Schaltmodul für hohe Ströme zum Einsatz in Mainframes der IRS Switching Platform. Die Modultopologie bietet 6 Doppel-Lastschaltkanäle für max. 30 A Dauerstrom mit Sicherung und integrierten Stromwandlern in jedem Kanal.

Das Modul bietet eine permanente Strom- und Temperaturüberwachung und ermöglicht das Auslesen dieser Werte per API-Befehl.

Die interne Onboard-Diagnose ermöglicht eine grundlegende Funktionsprüfung jedes Kanals (Relaiskontakt, Sicherung, Stromwandler), ohne dass das Modul ausgebaut werden muss. Das Modul wird von der µController-Karte SPC der Switching Platform gesteuert.

Typische Aufgaben sind das Schalten von Lasten und Versorgungen zum Prüfling (DUT). Das Modul ist mit einer Metallplatte zur Lastmontage oder mit einer Breakout-Erweiterung zur Verdrahtung extern platzierter Lasten erhältlich.

6.2Sicherheitshinweise

• Das Modul ist nur zur Verwendung in Mainframes der IRS Switching Platform (z. B. SP-1200) und innerhalb der spezifizierten elektrischen Grenzwerte bestimmt.
• Verwenden Sie das Modul nur in geeigneten 19-Zoll-Schränken und nicht für Anwendungen an Menschen oder Tieren.
• Verwenden Sie dieses SP-Modul nur mit der µController-Karte SPC-64 und mit der Software SP-Editor und deren API-Befehlen zur Konfiguration und Steuerung.
• Schalten unter Last (Hot Switching) wird bei KEINEM Stromkreis des Moduls empfohlen. Es verkürzt die Lebensdauer und die maximale Anzahl an Schaltspielen der Relais und kann die Relais auf dem Modul zerstören.
• Das Modul ist für ohmsche Lasten ausgelegt. Bei induktiven oder kapazitiven Lasten muss der Anwender für eine Schutzbeschaltung sorgen.
• Die Ausgänge benötigen eine ausreichende Isolation und einen Berührungsschutz.

6.3Schematische Übersicht und Abbildungen

6.4Lieferumfang

SPM-300602-LC-E:

• Schaltleiterplatte, komplett montiert mit Last-Breakout-Leiterplatte
• Frontplatte mit Breakout-Steckverbindern und allen erforderlichen kabelseitigen Steckverbindern

SPM-300602-LC-P:

• Schaltleiterplatte, komplett montiert mit Lastmontageplatte aus Metall
• Frontplatte geschlossen, keine Steckverbinder-Breakouts

6.5Zertifizierung und Konformität

6.6Verwendete Abkürzungen

6.7Elektrische Daten

6.7.1Lastkanal-Spezifikation

Diese Werte gelten für den kompletten Lastkanal inkl. aller Komponenten (Steckverbinder, Leiterbahnen, Sicherung, Stromwandler, ...).

6.7.2Lastrelais-Spezifikation

Die Strom- und Spannungswerte des Relais dienen nur zur Information. Verwenden Sie beim Entwurf einer Schaltung mit diesem Modul die oben gezeigte Tabelle „Lastkanal-Spezifikation“. Die Werte in der Tabelle „Lastkanal-Spezifikation“ sind niedriger als die Werte des Relais allein.

6.8Mechanische Daten

6.9Umgebungsbedingungen

6.10Topologie und Funktionen

6.11Sense-Bus-Messung

6.11.1Shunts und Stromwandler allgemein

Verfügen SP-Module über integrierte Shunts oder Stromwandler, sind diese eine Zusatzfunktion zur Messung des Stroms in einem Lastkanal. Diese Strommessung hat eine begrenzte Genauigkeit und ist kein kalibriertes Messgerät.

Falls erforderlich, muss der Anwender selbst für die Kalibrierung und die Überprüfung der Genauigkeit der Shunts oder Stromwandler sorgen.

6.11.2Topologie und Daten des Sense-Busses

Die internen 8-adrigen Sense-Busse 1–4 (jeweils Sense+ und Sense-) verlaufen über die gesamte Backplane des Mainframes und verbinden alle Modulsteckplätze. Die 4 Sense-Busse können über 4x SMB-Buchsen auf der Backplane-Interface-Karte (SPB) mit externen Messgeräten verbunden werden (z. B. mit einer Messmatrix).

Auf jedem Modul im Mainframe können Shunts oder Stromwandler (CT) der Lastkanäle durch Schließen der entsprechenden Sense-Relais auf dem Modul mit den Sense-Bussen 1–4 verbunden werden.

Die Firmware stellt sicher, dass immer nur ein Sense-Relais gleichzeitig mit einem Sense-Bus verbunden ist. Ist bereits ein anderer Kanal verbunden, gibt die API-Schaltfunktion einen Fehler zurück.

Diese Topologie ermöglicht grundsätzlich 4 parallele Messungen im SP-Mainframe. Nicht alle Lastkanäle können auf jeden Sense-Bus geschaltet werden; die möglichen Verbindungen sind im Datenblatt des Moduls festgelegt.

Bei Verwendung mehrerer Mainframes muss der Anwender festlegen, ob jeder Mainframe einen eigenen Sense-Bus hat oder ob sie sich denselben Sense-Bus teilen. Die gemeinsame Nutzung wird außerhalb des SP-Mainframes durch Verbinden aller Sense-Busse aller Mainframes hergestellt.

6.11.3Autozero-Funktion

Jeder Stromwandler weist beim Einschalten der Versorgungsspannung einen Offset der Ausgangsspannung auf. Dies geschieht beim Einschalten des Mainframes oder beim Hochfahren des gesamten Prüfsystems. Dieser Offset bleibt konstant, bis die Versorgungsspannung des Stromwandlers ausgeschaltet wird. Dies geschieht beim Ausschalten des Mainframes oder beim Herunterfahren des gesamten Prüfsystems. Diese Offsetschwankung ist in der Berechnung des Gesamtausgangsfehlers im Datenblatt des Stromwandlers enthalten.

Eine Korrektur dieses konstanten Offsetfehlers (für die Dauer der Einschaltphase) verbessert die Genauigkeit des Stromwandlers erheblich. Um diesen Offsetfehler zu beseitigen, stellt die SP-Software für die Kanäle die API-Funktion „Autozero“ bereit. Diese Funktion ist auch im Test-Panel des Moduls verfügbar.

Die Funktion muss ausgeführt werden, wenn der Strom sicher „0“ ist, d. h. der Stromwandler wirklich keinen Strom erfasst, z. B. wenn der Lastkanal geöffnet ist.

Es wird empfohlen, die Autozero-Funktion mindestens beim ersten Durchlauf nach jedem Systemstart auszuführen, nach Möglichkeit in jedem Durchlauf der Testsequenz.

6.12Lage der Komponenten

6.13Anschlüsse

Die Signalnamen der einzelnen Pins von X2, X3, X4 sind auf der Leiterplatte beschriftet. Pin 1 befindet sich immer oben am Steckverbinder.

Belegung der Steckverbinder X2, X3, X4

• X2: für die Verkabelung zum DUT-Adapter / zur Fixture-Schnittstelle
• X3: lastseitige Verkabelung, Doppelkanäle (Ch. X.1, X.2)
• X4: lastseitige Verkabelung der gemeinsamen Rückleitungen

Bei der Verkabelung zur Receiver-Schnittstelle des Systems, zum DUT-Adapter oder bei der Lastverdrahtung sind folgende Daten zu beachten:

6.14Software SP-Editor

Die Software Switching Platform Editor ist auf dem Systemcontroller installiert. Sie bietet Funktionen zur Einrichtung, Konfiguration, Information und Diagnose für die gesamte Topologie der Switching Platform im System.

Für die meisten Funktionen ist die Anmeldestufe „Developer“ erforderlich. Im Auslieferungszustand ist für „Developer“ kein Passwort festgelegt.

Für steckplatz- und modulspezifische Konfiguration und Funktionen:

Software Switching Platform Editor starten – (1) als Developer anmelden – (2) Projektkonfigurationsdatei laden oder neuen Mainframe per Autodetect hinzufügen – (3) SP-Mainframe verbinden – (4) Steckplatz mit dem Modul auswählen – (5) Registerkarte „Slot Config“ und gewünschte Funktionsgruppe auswählen – (6) gewünschte Funktion auswählen

6.14.1ADC-Test-Panel

Das SPM-300602-LC bietet ein ADC-Test-Panel für die Onboard-Sensoren des Moduls, die die Leiterplattentemperatur und den Strom im Lastpfad messen. Der konstante Offset der Stromwandler kann mit der Autozero-Funktion beseitigt werden, um die Genauigkeit zu verbessern. Das Test-Panel kann parallel zu einer Testsequenz geöffnet und zur Fehlersuche verwendet werden.

SP-Editor läuft mit Anmeldung als Developer und geladener Projektkonfiguration, SP-Mainframe verbunden – (1) Steckplatz mit dem Modul SPM-300602-LC auswählen – (2) Registerkarte „Slot Config“ und „ADC“ auswählen – (3) „Test Panel“ auswählen

Das ADC-Test-Panel ermöglicht die Überwachung von Temperatur und Strom im Lastpfad:

• (4) passende Größe und Anzahl der Spalten des Panels einstellen und linke Parameterliste ein- oder ausblenden
• (5) „Live“ aktivieren, um die Werte zu überwachen, und die Aktualisierungsrate wählen (200 ms bis 3 s)
• (5) Aktion „Autozero“ aufrufen, um den permanenten Offset der Stromwandler zurückzusetzen und die Genauigkeit der Strommessung zu verbessern. Hinweis: Damit dies korrekt funktioniert, muss der Laststrom „0 A“ betragen. Die Temperatursensoren sind von der Autozero-Funktion nicht betroffen.
• (6) Überwachung der Stromwerte der 6x Lastkanäle und der 3x Temperaturwerte

6.14.2Relais-Test-Panel

Das SPM-300602-LC bietet ein Relais-Test-Panel für zwei Hauptzwecke:

• manuelles Schalten von Relais zur Fehlersuche
• Überwachung der Schaltzustände parallel zu automatisierten Sequenzen

SP-Editor läuft mit Anmeldung als Developer und geladener Projektkonfiguration, SP-Mainframe verbunden – (1) Steckplatz mit dem Modul SPM-300602-LC auswählen – (2) Registerkarte „Slot Config“ und „Relay“ auswählen – (3) „Test Panel“ auswählen

Das Relais-Test-Panel ermöglicht die Überwachung und auch das manuelle Schalten aller zugänglichen Relais auf dem Modul:

• (4) passende Größe und Anzahl der Spalten des Panels einstellen
• (5) „Live“ aktivieren, um die Werte zu überwachen, und die Aktualisierungsrate wählen (200 ms bis 3 s)
• (6) Schalten und Überwachen der 12x Lastkanalrelais und der 6x Sense-Bus-Relais. Relaiskanäle werden per Klick geschlossen/geöffnet, geschlossene Kanäle sind grün hervorgehoben

6.14.3Diagnose und Selbsttest

Das SPM-300602-LC verfügt über eine interne Selbsttestsequenz, die den geöffneten und geschlossenen Zustand der Lastrelais sowie die Funktion von Sicherungen, Stromwandlern und Temperatursensoren überprüft. Nach Durchlaufen der Selbsttestsequenz wird ein Bericht erzeugt, den der Anwender zu Dokumentationszwecken speichern kann.

SP-Editor läuft mit Anmeldung als Developer und geladener Projektkonfiguration, SP-Mainframe verbunden – (1) Steckplatz mit dem Modul SPM-300602-LC auswählen – (2) Registerkarte „Slot Config“ und „Relay“ auswählen – (3) „Selftest“ auswählen

• (4) Der blaue Pfeil startet den Selbsttest; vor dem Start wird eine Sicherheitswarnung angezeigt
• (5) Nach der Ausführung wird der Bericht direkt angezeigt, einschließlich aller Testschritte, Ergebnisse und Grenzwerte. Mit dem Disketten-Symbol kann der Bericht zur Dokumentation gespeichert werden

6.14.4Geräteschutzfunktion

Als Schaltmodul für hohe Ströme misst und kontrolliert das SPM-300602-LC kontinuierlich die 6 Lastpfadströme und die 3 Temperatursensoren der Leiterplatte. Die Firmware bietet verschiedene Schutzfunktionen, wenn Sensorwerte festgelegte Grenzen überschreiten.

Übertemperaturschutz:

Überstromschutz:

6.15Ersatzteilliste

6.16Produktsupport

• IRS-Homepage: www.irs.systems
• E-Mail-Kontakt: info@irs.systems

SPM-700401-LC-MF – IRS-Produkt 119788 SPM-700401-LC-MF-P, 4 Einzelkanäle, 70 A, Lastmontageplatte; Hardwareversion 1.00.

7.1Allgemeine Beschreibung

Das SPM-700401-LC-MF ist ein 6-HE-Schaltmodul für hohe Ströme zum Einsatz in Mainframes der IRS Switching Platform. Die Modultopologie bietet 4 Einzel-Lastschaltkanäle für max. 70 A Dauerstrom mit Sicherung und integrierten Stromwandlern in jedem Kanal.

Das Modul bietet eine permanente Strom- und Temperaturüberwachung und ermöglicht das Auslesen dieser Werte per API-Befehl.

Die interne Onboard-Diagnose ermöglicht eine grundlegende Funktionsprüfung jedes Kanals (Relaiskontakt, Sicherung, Stromwandler), ohne dass das Modul ausgebaut werden muss. Das Modul wird von der µController-Karte SPC der Switching Platform gesteuert.

Typische Aufgaben sind das Schalten von Lasten und Versorgungen zum Prüfling (DUT). Das Modul ist mit einer Metallplatte zur Lastmontage erhältlich; kundenspezifische Steckverbinder (z. B. für den Eingang der Spannungsversorgung) können auf Anfrage bereitgestellt werden.

7.2Sicherheitshinweise

• Das Modul ist nur zur Verwendung in Mainframes der IRS Switching Platform (z. B. SP-1200) und innerhalb der spezifizierten elektrischen Grenzwerte bestimmt.
• Verwenden Sie das Modul nur in geeigneten 19-Zoll-Schränken und nicht für Anwendungen an Menschen oder Tieren.
• Verwenden Sie dieses SP-Modul nur mit der µController-Karte SPC-64 und mit der Software SP-Editor und deren API-Befehlen zur Konfiguration und Steuerung.
• Schalten unter Last (Hot Switching) wird bei KEINEM Stromkreis des Moduls empfohlen. Es verkürzt die Lebensdauer und die maximale Anzahl an Schaltspielen der Relais und kann die Relais auf dem Modul zerstören.
• Das Modul ist für ohmsche Lasten ausgelegt. Bei induktiven oder kapazitiven Lasten muss der Anwender für eine Schutzbeschaltung sorgen.
• Die Ausgänge benötigen eine ausreichende Isolation und einen Berührungsschutz.

7.3Schematische Übersicht und Abbildungen

7.4Lieferumfang

SPM-700401-LC-MF-P:

• Schaltleiterplatte, komplett montiert mit unbestückter Lastmontageplatte
• Frontplatte geschlossen, keine Steckverbinder-Breakouts, keine Lastkonfiguration*

* Hinweis: Breakout-Steckverbinder und Lastkonfiguration auf Anfrage

7.5Zertifizierung und Konformität

7.6Verwendete Abkürzungen

7.7Elektrische Daten

7.7.1Lastkanal-Spezifikation

Diese Werte gelten für den kompletten Lastkanal inkl. aller Komponenten (Steckverbinder, Leiterbahnen, Sicherung, Stromwandler, ...).

7.7.2MOSFET-Spezifikation

Die Strom- und Spannungswerte des MOSFET dienen nur zur Information. Verwenden Sie beim Entwurf einer Schaltung mit diesem Modul die oben gezeigte Tabelle „Lastkanal-Spezifikation“. Die Werte in der Tabelle „Lastkanal-Spezifikation“ sind niedriger als die Werte des MOSFET allein.

7.8Mechanische Daten

7.9Umgebungsbedingungen

7.10Topologie und Funktionen

7.11Sense-Bus-Messung

7.11.1Shunts und Stromwandler allgemein

Verfügen SP-Module über integrierte Shunts oder Stromwandler, sind diese eine Zusatzfunktion zur Messung des Stroms in einem Lastkanal. Diese Strommessung hat eine begrenzte Genauigkeit und ist kein kalibriertes Messgerät.

Falls erforderlich, muss der Anwender selbst für die Kalibrierung und die Überprüfung der Genauigkeit der Shunts oder Stromwandler sorgen.

7.11.2Topologie und Daten des Sense-Busses

Die internen 8-adrigen Sense-Busse 1–4 (jeweils Sense+ und Sense-) verlaufen über die gesamte Backplane des Mainframes und verbinden alle Modulsteckplätze. Die 4 Sense-Busse können über 4x SMB-Buchsen auf der Backplane-Interface-Karte (SPB) mit externen Messgeräten verbunden werden (z. B. mit einer Messmatrix).

Auf jedem Modul im Mainframe können Shunts oder Stromwandler (CT) der Lastkanäle durch Schließen der entsprechenden Sense-Relais auf dem Modul mit den Sense-Bussen 1–4 verbunden werden.

Die Firmware stellt sicher, dass immer nur ein Sense-Relais gleichzeitig mit einem Sense-Bus verbunden ist. Ist bereits ein anderer Kanal verbunden, gibt die API-Schaltfunktion einen Fehler zurück.

Diese Topologie ermöglicht grundsätzlich 4 parallele Messungen im SP-Mainframe. Nicht alle Lastkanäle können auf jeden Sense-Bus geschaltet werden; die möglichen Verbindungen sind im Datenblatt des Moduls festgelegt.

Bei Verwendung mehrerer Mainframes muss der Anwender festlegen, ob jeder Mainframe einen eigenen Sense-Bus hat oder ob sie sich denselben Sense-Bus teilen. Die gemeinsame Nutzung wird außerhalb des SP-Mainframes durch Verbinden aller Sense-Busse aller Mainframes hergestellt.

7.11.3Autozero-Funktion

Jeder Stromwandler weist beim Einschalten der Versorgungsspannung einen Offset der Ausgangsspannung auf. Dies geschieht beim Einschalten des Mainframes oder beim Hochfahren des gesamten Prüfsystems. Dieser Offset bleibt konstant, bis die Versorgungsspannung des Stromwandlers ausgeschaltet wird. Dies geschieht beim Ausschalten des Mainframes oder beim Herunterfahren des gesamten Prüfsystems. Diese Offsetschwankung ist in der Berechnung des Gesamtausgangsfehlers im Datenblatt des Stromwandlers enthalten.

Eine Korrektur dieses konstanten Offsetfehlers (für die Dauer der Einschaltphase) verbessert die Genauigkeit des Stromwandlers erheblich. Um diesen Offsetfehler zu beseitigen, stellt die SP-Software für die Kanäle die API-Funktion „Autozero“ bereit. Diese Funktion ist auch im Test-Panel des Moduls verfügbar.

Die Funktion muss ausgeführt werden, wenn der Strom sicher „0“ ist, d. h. der Stromwandler wirklich keinen Strom erfasst, z. B. wenn der Lastkanal geöffnet ist.

Es wird empfohlen, die Autozero-Funktion mindestens beim ersten Durchlauf nach jedem Systemstart auszuführen, nach Möglichkeit in jedem Durchlauf der Testsequenz.

7.12Lage der Komponenten

7.13Anschlüsse

Die Signalnamen der einzelnen Pins von K1, K2 sind auf der Leiterplatte beschriftet. Pin 1 befindet sich immer oben am Steckverbinder.

Belegung der Steckverbinder K1, K2

• K1: für die Verkabelung zum DUT-Adapter / zur Fixture-Schnittstelle
• K2: lastseitige Verkabelung der Kanäle 1–4

Bei der Verkabelung zur Receiver-Schnittstelle des Systems, zum DUT-Adapter oder bei der Lastverdrahtung sind folgende Daten zu beachten:

7.14Software SP-Editor

Die Software Switching Platform Editor ist auf dem Systemcontroller installiert. Sie bietet Funktionen zur Einrichtung, Konfiguration, Information und Diagnose für die gesamte Topologie der Switching Platform im System.

Für die meisten Funktionen ist die Anmeldestufe „Developer“ erforderlich. Im Auslieferungszustand ist für „Developer“ kein Passwort festgelegt.

Für steckplatz- und modulspezifische Konfiguration und Funktionen:

Software Switching Platform Editor starten – (1) als Developer anmelden – (2) Projektkonfigurationsdatei laden oder neuen Mainframe per Autodetect hinzufügen – (3) SP-Mainframe verbinden – (4) Steckplatz mit dem Modul auswählen – (5) Registerkarte „Slot Config“ und gewünschte Funktionsgruppe auswählen – (6) gewünschte Funktion auswählen

7.14.1ADC-Test-Panel

Das SPM-700401-LC-MF bietet ein ADC-Test-Panel für die Onboard-Sensoren des Moduls, die die Leiterplattentemperatur und den Strom im Lastpfad messen. Der konstante Offset der Stromwandler kann mit der Autozero-Funktion beseitigt werden, um die Genauigkeit zu verbessern. Das Test-Panel kann parallel zu einer Testsequenz geöffnet und zur Fehlersuche verwendet werden.

SP-Editor läuft mit Anmeldung als Developer und geladener Projektkonfiguration, SP-Mainframe verbunden – (1) Steckplatz mit dem Modul SPM-700401-LC-MF auswählen – (2) Registerkarte „Slot Config“ und „ADC“ auswählen – (3) „Test Panel“ auswählen

Das ADC-Test-Panel ermöglicht die Überwachung von Temperatur und Strom im Lastpfad:

• (4) passende Größe und Anzahl der Spalten des Panels einstellen und linke Parameterliste ein- oder ausblenden
• (5) „Live“ aktivieren, um die Werte zu überwachen, und die Aktualisierungsrate wählen (200 ms bis 3 s)
• (5) Aktion „Autozero“ aufrufen, um den permanenten Offset der Stromwandler zurückzusetzen und die Genauigkeit der Strommessung zu verbessern. Hinweis: Damit dies korrekt funktioniert, muss der Laststrom „0 A“ betragen. Die Temperatursensoren sind von der Autozero-Funktion nicht betroffen.
• (6) Überwachung der Stromwerte der 4x Lastkanäle und der 3x Temperaturwerte

7.14.2Relais-Test-Panel

Das SPM-700401-LC-MF bietet ein Schalt-Test-Panel für zwei Hauptzwecke:

• manuelles Schalten von Relais und MOSFETs zur Fehlersuche
• Überwachung der Schaltzustände parallel zu automatisierten Sequenzen

SP-Editor läuft mit Anmeldung als Developer und geladener Projektkonfiguration, SP-Mainframe verbunden – (1) Steckplatz mit dem Modul SPM-700401-LC-MF auswählen – (2) Registerkarte „Slot Config“ und „Relay“ auswählen – (3) „Test Panel“ auswählen

Das Relais-Test-Panel ermöglicht die Überwachung und auch das manuelle Schalten aller zugänglichen Relais auf dem Modul:

• (4) passende Größe und Anzahl der Spalten des Panels einstellen
• (5) „Live“ aktivieren, um die Werte zu überwachen, und die Aktualisierungsrate wählen (200 ms bis 3 s)
• (6) Schalten und Überwachen der 4x Lastkanal-MOSFETs und der 4x Sense-Bus-Relais. Relaiskanäle werden per Klick geschlossen/geöffnet, geschlossene Kanäle sind grün hervorgehoben

7.14.3Diagnose und Selbsttest

Das SPM-700401-LC-MF verfügt über eine interne Selbsttestsequenz, die den geöffneten und geschlossenen Zustand der Lastrelais sowie die Funktion von Sicherungen, Stromwandlern und Temperatursensoren überprüft. Nach Durchlaufen der Selbsttestsequenz wird ein Bericht erzeugt, den der Anwender zu Dokumentationszwecken speichern kann.

SP-Editor läuft mit Anmeldung als Developer und geladener Projektkonfiguration, SP-Mainframe verbunden – (1) Steckplatz mit dem Modul SPM-700401-LC-MF auswählen – (2) Registerkarte „Slot Config“ und „Relay“ auswählen – (3) „Selftest“ auswählen

• (4) Der blaue Pfeil startet den Selbsttest; vor dem Start wird eine Sicherheitswarnung angezeigt
• (5) Nach der Ausführung wird der Bericht direkt angezeigt, einschließlich aller Testschritte, Ergebnisse und Grenzwerte. Mit dem Disketten-Symbol kann der Bericht zur Dokumentation gespeichert werden

7.14.4Geräteschutzfunktion

Als Schaltmodul für hohe Ströme misst und kontrolliert das SPM-700401-LC-MF kontinuierlich die 6 Lastpfadströme und die 3 Temperatursensoren der Leiterplatte. Die Firmware bietet verschiedene Schutzfunktionen, wenn Sensorwerte festgelegte Grenzen überschreiten.

Übertemperaturschutz:

Überstromschutz:

7.15Ersatzteilliste

7.16Produktsupport

• IRS-Homepage: www.irs.systems
• E-Mail-Kontakt: info@irs.systems

8.1Switching Platform Editor SW

• Zugriffsebenen Operator und Developer per Passwort (kundenspezifisch festgelegt)
• Einfache Konfiguration (Drag & Drop) von Bestückung und Konfiguration der SP-Module
• Auto-Setup-Funktion für angeschlossene und erkannte SP-Module
• Definition von Alias-Namen für Schaltkanäle und Schaltgruppen
• Zugriff auf das EEPROM der Module für kundenspezifische Daten
• Testpanels zur Anzeige von Schaltzuständen und ADC-Werten und für manuelles Schalten
• Ausführung des Selbsttests der SP-Module inkl. Bericht (nicht alle Module bieten einen Selbsttest)
• Systemeinstellungen (z. B. kundenspezifische ID für SP-Module)
• Definition der Projektdatei zur Integration in Testsequenzen
• 100% Unterstützung von Multithreading auf Modulebene (Threads greifen ohne gemeinsame Ressourcennutzung auf dedizierte SP-Module zu)
• .NET-Bibliothek (.NET Framework 4.6.2) und CVI-Wrapper-Funktion

8.2Start der Switching Platform

1. Starten Sie die SP-Software über das Desktopsymbol
2. Melden Sie sich als „Developer“ an: Das Passwort ist in der Grundeinstellung leer (kein Passwort gesetzt)
3. Fügen Sie über das Symbol oder das Menü Rack – Add ein Rack hinzu, um mit der Konfiguration des Projekts zu beginnen
4. Wählen Sie eine Vorlage aus (z. B. SP-400, SP-1200). Standardwert der IP-Adresse: 192.168.111.0

8.3Datenbankreferenz

Wählen Sie im oberen Menü Database – Update / Import, navigieren Sie zur Datenbankdatei *.spm und wählen Sie sie aus. Klicken Sie dann auf die Schaltfläche „open“ und bestätigen Sie das Update.

Prüfen Sie die Datenbankversion im oberen Menü unter Database – Show Version.

8.4Bestückung des SP-Mainframes

• Ausgewählten Mainframe verbinden / trennen (Connect / Disconnect)
• Baumansicht der gesamten Topologie
• Konfigurierte SP-Module vs. erkannte SP-Module
• Alle verfügbaren SP-Module gemäß referenzierter Datenbankdatei
• Alle verfügbaren Steckplätze des ausgewählten Mainframes
• Drag & Drop zum Bestücken / Konfigurieren der Steckplätze mit SP-Modulen

8.5Steckplatz-Eigenschaften des SP-Mainframes

• Zeigt alle Einstellmöglichkeiten des ausgewählten Steckplatzes (hier: Steckplatz 2)
• Bei bestehender Verbindung: Steckplätze werden grün, wenn die erkannten Module mit der Projektkonfiguration übereinstimmen (Setup = Detected)
• Optionen für die µC-Karte SPC-64 in Steckplatz #2
• Zeigt steckplatzbezogene Eigenschaften (abhängig vom bestückten Modultyp)
• Allgemeine Informationen zur µC-Karte SPC-64
• Jede SP-64 µC-Karte kann die Lüfter On/Off schalten (Hinweis: kann manuell geschaltet werden)

8.6Auto Setup und Update Downloader

Mit Rack – Auto Setup erkennen Sie automatisch alle bestückten SP-Module und erstellen innerhalb weniger Sekunden die Konfiguration.

Mit Help – Update Downloader verbinden Sie sich mit dem IRS-Server und laden alle verfügbaren SW-Versionen herunter.

8.7Testpanels und Selbsttest

• Testpanel verfügbar mit Zugriffsebene Developer
• Testpanel für den ausgewählten Steckplatz, mehrere Testpanels gleichzeitig
• Manuelles Schalten der Kanäle der SP-Module
• Anzeige des Schaltzustands zum Debuggen („Live View“)
• Die meisten Module bieten einen internen Selbsttest inkl. Berichtsprotokoll
• Kompletter Rack-Selbsttest aller bestückten Module innerhalb weniger Sekunden

8.8Projektdatei und Konfigurationsbericht

• Menü zum Erstellen, Öffnen und Speichern der Projektdatei: erforderlich für die Initialisierung in TestStand und für API-Funktionen
• Erzeugt einen Projektkonfigurationsbericht zur Identifizierung und Auflistung aller Komponenten
• SPC – Controller: SNr., Firmware und HW-ID
• SPM – Module: konfigurierter Typ (Projektdatei), erkannter Typ, SNr.

8.9Request Builder

• Integrierte Unterstützung für konfigurierte Module
• Zeigt alle möglichen Befehle und Optionen
• Einfaches Erstellen von Befehlsstrings
• Kopieren in die Zwischenablage in verschiedenen Formaten
• Baumansicht aller konfigurierten Mainframes und ihrer belegten (eingerichteten) Steckplätze
• Für jeden Steckplatz sind alle möglichen Optionen und Funktionsgruppen sichtbar

1. Wählen Sie Steckplatz und Funktionsgruppe aus; wählen Sie einen verfügbaren Befehl inkl. Kurzbeschreibung
2. Befehl & Parameter; ändern Sie die Array-Größe über die rechte Maustaste
3. Füllen Sie die Parameter mit verfügbaren Ressourcen; Befehls- & Parameterstring

1. Führen Sie den Befehl direkt und sofort auf einem verbundenen Mainframe aus
2. Kopieren Sie den Befehl in verschiedenen Formaten in die Zwischenablage, um ihn einfach und sicher in andere SW zu übertragen:

"/SP1200_0/3/Relay", "Switch", "LC1,LC1-SENSE1,LC4,True,False,True"

8.10Dokumentation

1. Öffnen Sie die Dokumentation: Help - Documentation
2. Zeigen Sie Datenblätter & Versionshistorie an
3. Baumansicht der API-Klassen & -Methoden
4. Syntaxbeschreibung der Methoden & ihrer Parameter

9.1Switching Platform initialisieren

Um eine Switching Platform zu initialisieren, verwenden Sie den dotNET Adapter und fügen Sie einen Action-Step ein:

• Navigieren Sie zur „SwitchingPlatform.dll“ (Installationsordner)
• Wählen Sie als Root Class „IRS.SwitchingPlatform.SwitchingPlatform“
• Wählen Sie als .NET Invocation „SwitchingPlatform()“ (Konstruktor für das Objekt der Switching Platform)
• Speichern Sie die Objektreferenz in einer Variablen

9.2Verbindung zum SP-Mainframe / Rack herstellen

• Verwenden Sie den dotNET Adapter, fügen Sie einen Action-Step ein und navigieren Sie zur „SwitchingPlatform.dll“
• Wählen Sie als Root Class „IRS.SwitchingPlatform.SwitchingPlatform“ und als .NET Invocation „Use Existing Object(IRS.SwitchingPlatform.SwitchingPlatform).Connect(System.String, Int32)“
• Verweisen Sie auf die Variable mit der Objektreferenz der Switching Platform
• Geben Sie den Pfad zu Ihrer Projektdatei ein (verwenden Sie „\\“ zum Maskieren des Pfads: „C:\\TS\\Project“)
• Geben Sie das Verbindungs-Timeout ein (empfohlen: „use default“)

9.3Verbindung zum SP-Mainframe / Rack trennen

• Verwenden Sie den dotNET Adapter, fügen Sie einen Action-Step ein und navigieren Sie zur „SwitchingPlatform.dll“
• Wählen Sie als Root Class „IRS.SwitchingPlatform.SwitchingPlatform“ und als .NET Invocation „Use Existing Object(IRS.SwitchingPlatform.SwitchingPlatform).Disconnect()“
• Verweisen Sie auf die Variable mit der Objektreferenz der Switching Platform

9.4Relais per Request schalten

• Verwenden Sie den dotNET Adapter, fügen Sie einen Action-Step ein und navigieren Sie zur „SwitchingPlatform.dll“
• Wählen Sie als Root Class „IRS.SwitchingPlatform.SwitchingPlatform“ und als .NET Invocation „Use Existing Object(IRS.SwitchingPlatform.SwitchingPlatform).Request(System.String, System.String, System.String)“
• Verweisen Sie auf die Variable mit der Objektreferenz der Switching Platform
• Geben Sie den Pfad zum gewählten Relais „/192.168.111.0-0/2/Relay/KL30“, den Befehl „Switch“ oder „Read“ und die Parameter ein