紧凑型安全 PLC 参考方案
面向机床、机器人工作站、包装与输送线等安全回路的紧凑型安全 PLC(安全控制器)示意方案:DC 24V 输入,双 MCU 冗余架构(交叉比较 + 外部看门狗),双通道安全输入(急停、安全门、光幕等,带测试脉冲)与双通道安全输出(OSSD),双网口工业以太网承载安全通讯协议(如 FSoE / PROFIsafe),USB Type-C 配置口。本页给出 27 个器件位的功能、选型要点与沃虎可供型号。
示意 PCB ⇄ 原理示意图
示意版图看布局与物料位,点击任意器件位查看选型要点、推荐型号与封装。板图为按功能区规整排布的示意(非实际布局);网口、配置口、安全输入 / 输出端子与电源端子均贴板底边,现场安全器件与上位网络为外部节点。
P1 / P2 两个网口结构相同,图中只画 1 个端口、1 对差分线(百兆另一对同构)。每口经一颗沃虎分立百兆网络变压器(T1 / T2,WHS16037TG,1500 Vrms 隔离)后,在 PHY 侧由 ESD 阵列 D1 / D2 钳位,接百兆 PHY(U1 / U2,JL1111BI-NI),PHY 以 MII / RMII 接双端口安全总线通讯控制器 U8,再经主机接口交给 MCU A。安全协议(如 FSoE / PROFIsafe)在通讯控制器与双 MCU 中处理,物理层与普通工业以太网相同。中心抽头接法、端接与晶体负载电容取值以 PHY 规格书为准。
整板物料表
点击任意行可定位到对应器件位并查看选型要点
| 序号 | 区 | 器件位 | 位号 | 沃虎品类 | 推荐型号 | 可供状态 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 01 | A 安全总线 · 配置口 | RJ45 网口 ×2(带灯) | J1 J2 | RJ45 连接器 | SYT561188AB1A1DB4 | 沃虎可供 |
| 02 | A 安全总线 · 配置口 | 百兆网络变压器 ×2 | T1 T2 | 百兆网络变压器 | WHS16037TG | 沃虎可供 |
| 03 | A 安全总线 · 配置口 | 以太网 ESD 阵列 ×2 | D1 D2 | TVS ESD | WHALD03G4U | 沃虎可供 |
| 04 | A 安全总线 · 配置口 | 百兆 PHY ×2 | U1 U2 | PHY | JL1111BI-NI | 沃虎可供 |
| 05 | A 安全总线 · 配置口 | PHY 25MHz 晶体 | Y1 | — | — | 非沃虎 |
| 06 | A 安全总线 · 配置口 | USB Type-C 配置口(仅 USB 2.0) | J3 | USB / TYPE-C | WHTCAX01167303 | 沃虎可供 |
| 07 | A 安全总线 · 配置口 | USB ESD 阵列 | D3 | TVS ESD | WHTA5V01P2C | 沃虎可供 |
| 08 | B 安全输入 | 安全输入端子(双通道 + 测试脉冲) | J4 | — | — | 非沃虎 |
| 09 | B 安全输入 | 安全输入 ESD ×2 | D4 D5 | TVS ESD | WHALD30E2B | 沃虎可供 |
| 10 | B 安全输入 | 输入调理 + 数字隔离 ×2 | U3 U4 | — | — | 非沃虎 |
| 11 | B 安全输入 | 测试脉冲输出驱动 | U5 | — | — | 非沃虎 |
| 12 | C 安全输出 | 安全输出端子(OSSD) | J5 | — | — | 非沃虎 |
| 13 | C 安全输出 | 安全输出 ESD ×2 | D6 D7 | TVS ESD | WHALD30E2B | 沃虎可供 |
| 14 | C 安全输出 | 双通道高边开关 ×2 | U6 U7 | — | — | 非沃虎 |
| 15 | D 双 MCU 核心 | 安全总线通讯控制器 | U8 | — | — | 非沃虎 |
| 16 | D 双 MCU 核心 | 安全 MCU A | U9 | — | — | 非沃虎 |
| 17 | D 双 MCU 核心 | 安全 MCU B | U10 | — | — | 非沃虎 |
| 18 | D 双 MCU 核心 | MCU 晶振 ×2 | Y2 Y3 | — | — | 非沃虎 |
| 19 | D 双 MCU 核心 | 外部看门狗 / 电压监控 | U11 | — | — | 非沃虎 |
| 20 | D 双 MCU 核心 | 核心电源滤波一体成型电感 ×2 | L1 L2 | 一体成型电感 | WHYTA0420 系列 | 沃虎可供 |
| 21 | E 电源 | DC 24V 输入端子 | J6 | — | — | 非沃虎 |
| 22 | E 电源 | 输入保险 + TVS | F1 D8 | TVS ESD | WHTB058VA | 沃虎可供 |
| 23 | E 电源 | 功率线共模电感(EMI) | L3 | 功率线共模电感 | WHAL-7060A-102T0 | 沃虎可供 |
| 24 | E 电源 | 同步降压 ×2(24V→5V→3.3V) | U12 U13 | — | — | 非沃虎 |
| 25 | E 电源 | DC-DC 一体成型电感 ×2 | L4 L5 | 一体成型电感 | WHYT0630 系列 | 沃虎可供 |
| 26 | E 电源 | 推挽隔离电源变压器 | T3 | 推挽式变压器 | WHST06K14A0 | 沃虎可供 |
| 27 | E 电源 | 推挽驱动 + 隔离侧 LDO | U14 U15 | — | — | 非沃虎 |
资料与下载
整板方案物料表
27 个器件位的位号、功能区、沃虎品类、推荐型号与可供状态,Excel 可直接打开。
相关产品规格书汇总
本板沃虎推荐型号的规格书 PDF 清单。
工程文件与封装库
原理图、PCB 与沃虎器件封装 / 3D 模型。
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