Valoració dels millors mòduls d'E/S analògics i discrets per al 2025

Quina és l'essència de l'automatització? El fet que tot el flux d'informació es transmet des de fonts primàries (sensors). Se suposa que les dades entrants han de correspondre a la realitat, presentar informació en temps real, la qual cosa implica una elevada taxa d'actualització. Només així es podrà exercir un control efectiu sobre l'objecte de control per tal d'evitar falses alarmes i emergències. Els mòduls d'E/S analògics i discrets poden ajudar amb això.

Per a què serveixen aquests aparells?

Per connectar un dispositiu d'accés remot, que s'utilitza per acumular una gran quantitat de dades, s'utilitzen diversos mecanismes auxiliars (actuadors). Com funciona la unitat? Mesura els indicadors analògics i discrets rebuts, que converteixen les dades al controlador, així com al dispositiu de control, servidor (núvol), PC i altres tipus d'equips.

Característiques clau dels nodes d'entrada-sortida:

1. Interfície de comunicació digital (CAN, Ethernet, RS - 485 i així successivament).
2. Opcions per als protocols de comunicació admesos (ProFibus, ModBus i altres).

Que són

Els nodes d'entrada-sortida són:

Tipus	Descripció
Discret	Es proporciona la següent funcionalitat: rebre i convertir ordres rebudes, incloses les discretes, que després s'envien a una graella comuna. Es fa mitjançant un dels protocols inclosos, que es connecta immediatament després de rebre l'ordre corresponent.
Analògic	Realitza la recollida i posterior tractament de la informació rebuda de tipus analògic. Després d'això, la traducció es porta a terme al servidor principal, que es desxifra segons el protocol actual.

Val la pena parar atenció al fet que en cadascun dels casos considerats, l'ordre entrant s'indicarà dins d'un dels intervals:

1. Discret - rang de senyal emès de 10 V a 28 V, utilitzat com a transistor NPN / PNP amb un col·lector obert.
2. Interval de senyal analògic emès: 0 mA a 20 mA, 4 mA a 20 mA, senyal de tensió permesa en el rang - 0 V a 10 V, 0 V a 5 V.

En determinades circumstàncies, és necessari equipar ports especialitzats que ajudin a rebre un senyal d'una resistència tèrmica o un termoparell.

Els mòduls de tipus discret assumeixen la presència d'una comanda lògica en un rang determinat, mentre que els analògics són coherents amb els seus indicadors electromagnètics, comparables als actuadors que controlen el sistema. Els nodes d'entrada reben senyals de bus comuns mitjançant un protocol específic, després del qual es transmeten a les línies de sortida.

Cal tenir en compte que tant tots els canals dels mòduls com els circuits d'alimentació estan aïllats galvànicament del bus comú.

Els nodes aplicats poden funcionar amb un dels molts protocols de comunicació: Modbus, DeviceNet, RTU. El principi d'intercanvi de protocols d'informació entre el node i el controlador és el següent: mestre i esclau, on el mòdul és l'esclau. El processador del dispositiu, havent demanat dades de tots els canals i fixat el seu estat, espera l'ordre d'iniciació del PLC per rebre i transmetre aquesta informació.

Hi ha models populars on l'ordre d'intercanvi inicia el propi node d'entrada, que va rebre informació sobre el canvi d'estat del canal. Hi ha una transferència directa de dades des del node al PLC. El processador és capaç de realitzar funcions addicionals, com ara:

• calibrar i linearitzar les lectures del sensor;
• controlar la tensió d'alimentació;
• realitzar diagnòstics.

Modificacions d'equips

Els millors fabricants produeixen models en diverses modificacions. Es diferencien en funcionalitat, preu mitjà, capacitats, característiques tècniques, material de fabricació dels components, interacció amb el PLC a través d'un bus comú. Vegem cada opció amb més detall.

Sèrie ARD discreta

L'intercanvi de dades es realitza mitjançant el protocol DeviceNet. Un model universal que permet utilitzar diferents procediments de comunicació, inclòs el canvi (COS). Hi ha una entrada de senyal de diversos bytes. Què és això? En primer lloc, la solució òptima per a E/S remotes per a sistemes de control automatitzats. La sèrie inclou mòduls estàndard i instàncies amb connectors especials perquè sigui possible connectar sensors.

Hi ha vuit canals d'entrada-sortida de senyals discrets amb un col·lector PNP o NPN obert. Els canals tenen aïllament òptic de la font de dades o càrrega. També hi ha protecció contra la sobrecàrrega de corrent, quan s'inverteix la polaritat de la tensió d'alimentació, de tensió massa alta.

Tots els equips admeten el protocol DeviceNet. És possible connectar tres nodes d'expansió addicionals al mòdul principal. Els dispositius addicionals poden funcionar a les xarxes DeviceNet / ModBus. Aquest producte us permet:

• Sortida / entrada d'1 byte: llegiu i escriviu en el format d'1 byte;
• Sortida/entrada de 8 bytes: llegiu i escriviu dades en un format de diversos bytes.

Al mateix temps, la velocitat de transferència d'informació depèn directament de la distància del node del dispositiu líder. Com a resultat, s'obté la següent imatge:

• distància de mig quilòmetre - 125 kbps;
• distància 250 metres - 250 kbps;
• distància fins a cent metres - 500 kbps.

El pes dels mòduls, segons la marca, oscil·la entre els 64 i els 59 grams. Hi ha aquestes característiques addicionals:

• capaç de determinar les característiques dels dispositius connectats;
• pot controlar la tensió a la xarxa, identificar l'indicador màxim, mínim i actual, establir un control sobre el nivell de tensió;
• establir el nombre de nodes d'expansió.

La presència d'un connector especial e-Con al node per connectar sensors us permet fer la connexió ràpida i sense problemes, alhora que estalvieu espai lliure durant la instal·lació.

Una visió general de les característiques tècniques mostrarà la següent imatge:

1. Interval de tensió de 12 a 28 V DC.
2. Aïllament - aïllament de l'optoacoblador galvànic.
3. El consum màxim d'energia és de 3 W.
4. COM - 8 canals.
5. Índex de vibració: des d'1,5 mm a una freqüència de 10 - 55 Hz.
6. Temperatura permesa - de -10 graus a +50 graus.
7. Índex d'humitat - 35 - 85%.
8. Grau de protecció - IP2
9. Material de producció - policarbonat.
10. Hi ha protecció contra sobreintensitat, sobretensió i inversió de polaritat.
11. Muntat sobre cargols o carril DIN.

Sèrie ARM discreta

Per a l'intercanvi de dades s'utilitza el protocol Modbus RTU, i només és possible realitzar un procediment: realitzar un sondeig cíclic (POLL) i entrada d'informació d'1 byte. El model permet ampliar el nombre de ports per als senyals de sortida i entrada del PLC, panells d'operador o PC.

El nombre de canals és de 8 peces, que estan aïllades òpticament de la càrrega i de la font del senyal, així com de les sobretensions, la inversió de polaritat, etc. Hi ha una configuració automàtica de velocitat en baudis que coincideix amb la velocitat de l'equip amfitrió (PC, PLC, etc.). El nombre màxim de connexions d'aquests mòduls bàsics al dispositiu mestre és de 63. Es proporciona connexió de nodes d'expansió addicionals per al funcionament a la xarxa DeviceNet / ModBus.

Producte molt compacte amb una amplada de 26 mm. Muntat en un rail DIN o panell amb cargols. La connexió dels sensors és ràpida i senzilla amb els connectors e-Con. Capaç de treballar a una distància considerable - fins a 800 m.Pel que fa als seus paràmetres, són gairebé semblants a la versió anterior.

ARIO

Dispositiu compacte que inclou:

• node d'interfície (capaç de suportar un gran nombre de protocols Modbus RTU, EtherNet/IP, ProfiNet, EtherCat, CC-Link, ModBus TCP, Devicenet) per comunicar-se amb HMI i PLC industrials, així com amb PC;
• node de potència;
• dispositius d'entrada-sortida digitals i analògics.

Pot combinar 64 dispositius d'entrada-sortida al mateix temps i utilitzar-los per al control. L'equip està equipat amb terminals endollables que permeten connectar ràpidament elements externs. La instal·lació d'un disseny es realitza sobre un carril DIN. La capacitat de desactivar el bloc de terminals i la unitat de control ofereix la possibilitat de realitzar el manteniment del sistema sense apagar el canal d'intercanvi d'informació i la font d'alimentació. El disseny es pot instal·lar amb un espai lliure insuficient, ja que les seves petites dimensions permeten fer-ho sense gaire esforç i enginy.

Els productes s'utilitzen en les àrees següents:

• indústria de l'automoció en presència de línies de muntatge de màquines;
• diversos llocs de producció on es va fer necessari recollir i processar informació en mode automàtic;
• per tal de crear un procés únic de gestió i despatx d'una instal·lació industrial distribuïda;
• si cal automatitzar la producció tecnològica a distància.

Per determinar el millor producte, cal estudiar la qualificació de models d'alta qualitat, determinar els criteris de selecció, aclarir els seus avantatges i desavantatges, així com el preu mitjà, i comprendre les seves característiques. Els avantatges del mòdul ARIO inclouen:

1. Instal·lació còmoda. La connexió dels conductors es realitza amb prou rapidesa.Podeu fer-ho vosaltres mateixos sense recórrer a l'ús d'eines addicionals. Ni tan sols necessiteu instruccions pas a pas.
2. La presència de diversos tipus de dispositius i construcció modular. Aquesta característica permet fer canvis estructurals al dispositiu, en funció de les necessitats de l'usuari.
3. Autodiagnòstic. El sistema és capaç de comprovar fora de línia el funcionament dels elements individuals.
4. Funció d'apagat en calent. És possible canviar les unitats que s'han quedat inutilitzables sense desconnectar l'equip de la font d'alimentació.
5. Compactetat. Les petites dimensions de certs components permeten estalviar espai d'instal·lació.
6. Flexibilitat d'ús. Funciona amb un gran nombre de protocols d'intercanvi i diversos tipus de mòduls.
7. La presència d'un carril DIN garanteix una fixació fiable i d'alta qualitat.
8. Hi ha indicadors de l'estat de funcionament dels elements individuals.

Àmbit d'ús

L'abast dels dispositius d'aquest tipus, sempre que estem parlant de dissenys que impliquin l'ús d'aquests dispositius, són els següents:

• instal·lacions locals automatitzades i d'alta tecnologia de tipus remot;
• dispositius de despatxos i conjunts d'equips de distribució d'alt rendiment, que es controlen mitjançant accés remot;
• on hi ha sistemes que recullen i transmeten dades;
• conjunts d'alta tecnologia que inclouen línies de muntatge, transportadors, grups de màquines i molts altres elements, així com empreses automatitzades amb plantes de producció.

Com triar i on comprar els productes

Quan es fa necessari comprar mòduls, sorgeixen moltes preguntes, inclosa quina empresa és millor triar un producte.Hi ha molts models populars, els fabricants intenten agradar als usuaris més meticulosos. Les opcions intel·ligents costen molts diners, les opcions de marca no són barates.

Quina marca és millor comprar depèn de les preferències de l'usuari i de l'abast del dispositiu. Les opinions dels clients són importants i val la pena prestar-hi atenció. És millor no equivocar-se a l'hora de triar, ja que el resultat final pot ser negatiu i es malgastaran els diners.

Abans de visitar punts de venda especialitzats o demanar un disseny en línia en una botiga en línia, hauríeu d'escoltar les recomanacions dels experts en aquest camp i obtenir-ne consells pràctics. Cal no perdre's les novetats de la producció russa i estrangera. Segons els compradors, podeu triar un producte de qualitat a un preu econòmic. No és possible fer aquest dispositiu amb les vostres pròpies mans, i això no cal. Però podeu instal·lar-lo sense ajuda externa.

Valoració dels millors mòduls d'E/S analògics i discrets per al 2025

Analògic

CONSELL D 215

El mòdul de quatre canals es basa en el DAC 8775, té un convertidor LM 5166 integrat, que permet portar la potència dissipada a 1 W. El dispositiu requereix una tensió d'entrada d'1,5 a 40 V. És capaç de regenerar 4 fonts separades a l'entrada, utilitzades per controlar la connexió dels perifèrics. Les seves característiques inclouen la presència de control de potència adaptativa de les sortides actuals, així com l'indicador del corrent commutat de 4 - 20 mA per a cada canal.

Quant costa el producte? El fabricant ofereix el seu producte a un preu pactat, en funció de la configuració.

• paràmetres d'alta fiabilitat;
• les eines de diagnòstic integrades us permeten establir un curtcircuit i trencar-se;
• és possible controlar la temperatura del cristall;
• el temporitzador de vigilant controla el bloqueig del bus SPI;
• respon idealment a situacions d'emergència;
• detecta problemes del sistema en una fase inicial;
• fiable;
• altament funcional;
• temps de resposta curt;
• Alta eficiència;
• hi ha oportunitats innovadores d'autoaprenentatge.

• no s'han identificat importants.

TIDA-01434

Els productes entren a la categoria de mòduls d'entrada analògic complets i complets que compleixen els requisits actuals d'eficiència i funcionalitat, així com la densitat de canals, en una mida moderada de PCB. Característiques distintives: baix consum d'energia i una àmplia gamma de temperatures de funcionament. Aquest disseny funciona sobre la base d'un convertidor DC / DC en mode de bomba de càrrega. Podeu canviar del mode d'un sol canal al mode multicanal sense ajustar els paràmetres de potència principals.

Les principals característiques del producte inclouen:

• no cal connectar circuits de corretja addicionals;
• hi ha una funció de connexió externa;
• hi ha una font d'alimentació analògica bipolar amb bomba de càrrega inversora;
• no hi ha inductors a bord, de manera que l'alçada de l'estructura no és superior a 3,5 mm;
• hi ha una font d'alimentació aïllada i un convertidor analògic-digital sigma-delta d'alta precisió.

Podeu connectar entrades analògiques simples o multicanal amb senyals d'entrada bipolars. Apte per a dispositius "canal-canal" i per a entrades amb aïllament de grup.

El preu de la mercaderia és negociable.

• el circuit utilitza un aïllador digital ISOW 7841;
• no podeu incloure components addicionals al circuit;
• alta vida útil;
• petites dimensions;
• còmode d'utilitzar;
• fet de material d'alta qualitat.

• falten d'importants.

MB 110

El producte ajuda a mesurar senyals analògics amb entrades analògiques incorporades i convertir els indicadors obtinguts en valors físics, per després transmetre dades a través de la xarxa RS-485. Té un tipus de canvi de 2400 a 115200 bps. Protocols compatibles: DCON, OBEH, ModBus RTU, Modbus ASCII. Característiques tècniques principals:

• consum d'energia - fins a 6 VA;
• profunditat de bits ADC - 16 bits;
• temps de sondeig d'entrada: fins a 0,4 segons;
• font d'alimentació - universal 24 V;
• grau de protecció - IP20;
• fixació - en un carril DIN o a una paret;
• humitat relativa - fins al 80%;
• límit de temperatura - de -10 a +55 graus.

El producte es pot comprar a un preu de 5160 rubles.

• té una configuració individual per a una entrada independent;
• menjar universal;
• el tipus de protocol es determina automàticament;
• diagnostica eficaçment els sensors connectats;
• blocs de terminals de tipus extraïble equipats amb cargols captius;
• el firmware s'actualitza constantment.

• no identificat.

M-7013PD

Dispositiu analògic d'un sol canal amb RTD, indicació LED, Modbus/RTU i DCON. Interfície tipus RS-485, hi ha un sistema de detecció de trencaments, hi ha un connector i terminals de cargol. Precisió de mesura bastant alta: fins al 0,05%. Podeu muntar el dispositiu de dues maneres: mitjançant un carril DIN o directament a la paret.Consum d'energia - 1,2 W, tensió d'entrada en el rang de +10 a +30 V, temperatura de funcionament - de -25 a +75 graus.

El producte es pot comprar a un preu de 16718 rubles.

• alta fiabilitat;
• conjunt sòlid;
• durabilitat;
• practicitat;
• alimentació universal.

• importants no s'han identificat.

Discret

MK 110

El dispositiu està fet per controlar el CE discret integrat mitjançant senyals de la xarxa RS-485, que s'utilitzen per connectar estructures d'accionament amb control discret, així com per recopilar informació de les entrades discretes dels mòduls i després transferir-la. a la xarxa. La característica principal és que admet molts protocols, inclosos DCON i ModBus RTU. L'indicador de tipus de canvi oscil·la entre 2400 i 115200 bps.

Característiques principals:

• durada del senyal d'entrada - fins a 0,5 ms;
• freqüència del senyal d'entrada - 1 kHz;
• corrent d'entrada - no més de 8,5 mA;
• consum d'energia - fins a 12 VA;
• dimensions - 63 x 110 x 75 mm;
• grau de protecció - IP 20;
• humitat màxima - fins a un 80%;
• temperatura ambient - de -10 a +55 graus.

S'enganxa a la paret o al carril DIN.

El preu mitjà de compra és de 5760 rubles.

• és capaç de diagnosticar una ruptura a la línia d'interfície i transferir les sortides a un estat segur, que serà determinat pel mateix usuari;
• controla el nivell de líquid mitjançant sensors conductomètrics;
• els protocols es determinen automàticament;
• el firmware es pot actualitzar;
• suporta el servei al núvol;
• llarga vida útil;
• muntatge fiable;
• petit cost.

• falten d'importants.

MU 110

El dispositiu controla la recepció de senyals de la xarxa RS-485 mitjançant elements de sortida integrats, gràcies als quals es connecten dispositius d'accionament amb control discret. Admet un gran nombre de protocols: ModBus RTU, OBEH, DCON, Modbus ASCII, així com el servei al núvol OwenCloud. Tipus de canvi significatiu: de 2400 a 115200 bps. Les dimensions són petites: 63 x 110 x 75 mm, grau de protecció - IP20, humitat admissible - 80%, règim de temperatura - de -10 a +55 graus. Dues maneres de fixar: a una paret o a un carril DIN.

El cost mitjà de les mercaderies és de 5580 rubles.

• els blocs de terminals extraïbles estan equipats amb cargols que no cauen;
• el protocol s'estableix automàticament;
• pot detectar una interrupció a la interfície;
• el firmware s'actualitza automàticament;
• el dispositiu és fiable i durador;
• En la fabricació s'utilitzen materials d'alta qualitat.

• no s'han establert importants.

MU 210

Aquests models estan desenvolupats i produïts pels fabricants amb la finalitat de controlar els senyals d'Internet mitjançant elements d'entrada discrets integrats, la tasca principal dels quals és connectar actuadors amb control discret. La interfície d'intercanvi és una Internet dual amb 10/100 Mbps, els protocols d'intercanvi utilitzats són Modbus TCP (permet fer quatre connexions simultànies), SNMP i MQTT. Els dos últims protocols estan en desenvolupament.

El mòdul Mx210 es configura mitjançant un configurador que permet treballar amb un grup de mòduls. Proporciona la possibilitat d'accedir a tots els paràmetres. El dispositiu es connecta mitjançant la interfície Ethernet o USB (mitjançant el connector microUSB).L'ús d'USB no requereix l'ús d'una font d'alimentació externa per al mòdul.

Funciona en dues modalitats:

• generació de senyal PWM;
• canvi d'estat lògic.

Indicadors de voltatge màxim:

• constant - 30 V;
• variable - 250 V.

El temps d'encesa i apagat és mínim i arriba als 15 ms. Funciona amb una tensió de xarxa de 10 a 48 V. No consumeix més de 6 watts de potència. Hi ha protecció de polaritat inversa. Funciona amb fitxers d'arxiu, la mida màxima dels quals no supera els 2 kb. El producte té unes dimensions de 42 x 124 x 83 mm, només pesa 0,4 kg, té un grau de protecció IP20, està muntat a paret o en carril DIN. El rang de temperatura ambient per a un funcionament eficient és de -40 a +55 graus. La humitat relativa pot arribar al 10 al 95 per cent.

El paquet bàsic inclou els components següents:

• mòdul directament;
• targeta de garantia i passaport;
• Guia d'inici ràpid;
• terminals d'alimentació 2EGTK - 5 - 02P - 14 en la quantitat d'1 peça;
• cable scotch - cable UTP 5u 150 mm;
• Endolls Ethernet.

El cost mitjà del fabricant és de 7440 rubles.

• rang important de temperatures de funcionament;
• llarg període de garantia de 6 anys;
• la capacitat d'operar les sortides en la manera de generar senyals PWM;
• la capacitat de treballar en la manera de generar un nombre determinat de polsos;
• la presència d'un commutador Ethernet de dos ports dual;
• és compatible amb el servidor de núvol OwenCloud;
• suporta la tecnologia Ethernet Bypass, que permet transferir informació entre ports sense perdre la connexió amb altres mòduls en cas d'emergència;
• efectiu;
• alta precisió;
• qualitat de construcció decent;
• bona relació qualitat-preu;
• amb una llarga vida útil.

• no hi ha control de trencament de càrrega.

Conclusió

Els mòduls d'E/S són la interfície entre el món real i el processador. Per descomptat, la imatge ideal és la següent: absolutament tots els indicadors de senyals de mesura es concentren al processador en qualsevol període de temps. Però encara no és possible aconseguir-ho, ja que hi pot haver milers de canals d'E/S d'alguns dispositius, i els canals del pla de mesura estan limitats en ample de banda, de manera que els valors mesurats arriben al procés no quan volen, però només en moments discrets.

S'han desenvolupat i s'estan aplicant diversos nivells i opcions per sondejar el canal d'entrada. El disseny d'entrada modern té el seu propi microcontrolador, a causa del qual absolutament tots els canals són sondejats cíclicament, seguit de la direcció de la informació rebuda a la memòria intermèdia. Si el sistema automàtic assumeix l'ús d'uns quants canals modulars, els canals no utilitzats es poden excloure temporalment del procés de votació (emmascarat). Això permetrà que el sistema funcioni de manera més ràpida i eficient.

Actualment, el mòdul d'E/S discreta és molt popular, que pot estar en dos estats: apagat i encès. L'E/S analògica utilitza termòmetres, termoparells, senyals universals de corrent i tensió, RTD, etc. com a senyals.