Was ist das Wesen der Automatisierung? Die Tatsache, dass der gesamte Informationsfluss von Primärquellen (Sensoren) übertragen wird. Es wird davon ausgegangen, dass die eingehenden Daten der Realität entsprechen müssen, Informationen in Echtzeit präsentieren müssen, was eine hohe Aktualisierungsrate impliziert. Nur so ist eine effektive Kontrolle über das Kontrollobjekt möglich, um Fehlalarme und Notfälle zu verhindern. Analoge und diskrete E/A-Module können dabei helfen.
Inhalt
Um ein Fernzugriffsgerät anzuschließen, das zum Sammeln einer großen Datenmenge verwendet wird, werden eine Reihe von Hilfsmechanismen (Aktuatoren) verwendet. Wie funktioniert die Einheit? Es misst die empfangenen analogen und diskreten Indikatoren, die die Daten an die Steuerung sowie das Steuergerät, den Server (Cloud), den PC und andere Arten von Geräten umwandeln.
Hauptmerkmale von Input-Output-Knoten:
Input-Output-Knoten sind:
Arten | Beschreibung |
---|---|
Diskret | Die folgende Funktionalität wird bereitgestellt: Empfangen und Umwandeln von empfangenen Befehlen, einschließlich diskreter Befehle, die dann an ein gemeinsames Gitter gesendet werden. Dies erfolgt über eines der mitgelieferten Protokolle, das unmittelbar nach Erhalt des entsprechenden Befehls verbunden wird. |
Analog | Führt die Sammlung und anschließende Verarbeitung der empfangenen Informationen analoger Art durch. Danach erfolgt die Übersetzung zum Hauptserver, der nach dem aktuellen Protokoll entschlüsselt. |
Es ist zu beachten, dass in jedem der betrachteten Fälle der eingehende Befehl in einem der folgenden Bereiche angezeigt wird:
Unter bestimmten Umständen ist es notwendig, spezielle Ports auszustatten, die helfen, ein Signal von einem Wärmewiderstand oder Thermoelement zu empfangen.
Diskrete Module setzen das Vorhandensein eines logischen Befehls in einem bestimmten Bereich voraus, während analoge mit ihren elektromagnetischen Anzeigen übereinstimmen, vergleichbar mit den vom System gesteuerten Aktuatoren. Die Eingangsknoten empfangen gemeinsame Bussignale über ein spezielles Protokoll, wonach sie an die Ausgangsleitungen übertragen werden.
Zu beachten ist, dass sowohl alle Kanäle der Module als auch die Versorgungskreise galvanisch vom gemeinsamen Bus getrennt sind.
Die verwendeten Knoten können mit einem der vielen Kommunikationsprotokolle arbeiten: Modbus, DeviceNet, RTU. Das Prinzip des Austauschs von Informationsprotokollen zwischen dem Knoten und der Steuerung ist wie folgt: Master und Slave, wobei das Modul der Slave ist. Nachdem der Geräteprozessor Daten von allen Kanälen angefordert und deren Status festgelegt hat, wartet er auf den Einleitungsbefehl von der SPS, um diese Informationen zu empfangen und zu übertragen.
Es gibt beliebte Modelle, bei denen der Austauschbefehl den Eingangsknoten selbst initiiert, der Informationen über die Kanalzustandsänderung erhalten hat. Es findet eine direkte Datenübertragung vom Knoten zur SPS statt. Der Prozessor kann zusätzliche Funktionen ausführen, wie zum Beispiel:
Die besten Hersteller produzieren Modelle in mehreren Modifikationen. Sie unterscheiden sich in Funktionalität, Durchschnittspreis, Fähigkeiten, technischen Eigenschaften, Herstellungsmaterial der Komponenten und Interaktion mit der SPS über einen gemeinsamen Bus. Sehen wir uns jede Option genauer an.
Der Datenaustausch erfolgt über das DeviceNet-Protokoll. Ein universelles Modell, mit dem Sie verschiedene Kommunikationsverfahren verwenden können, einschließlich Änderung (COS). Es gibt einen Multibyte-Signaleingang. Was ist das? Zunächst einmal die optimale Lösung für Remote I / O für automatisierte Steuerungssysteme. Die Serie umfasst Standardmodule und Instanzen mit speziellen Steckern, um Sensoren anschließen zu können.
Es gibt acht Eingangs-/Ausgangskanäle für diskrete Signale mit einem offenen PNP- oder NPN-Kollektor. Kanäle sind von der Datenquelle oder Last optisch isoliert. Es besteht auch ein Schutz gegen Stromüberlastung, wenn die Polarität der Versorgungsspannung durch zu hohe Spannung vertauscht wird.
Alle Geräte unterstützen das DeviceNet-Protokoll. An das Hauptmodul können drei weitere Erweiterungsknoten angeschlossen werden. Zusätzliche Geräte können in DeviceNet / ModBus-Netzwerken arbeiten. Mit diesem Produkt können Sie:
Gleichzeitig hängt die Geschwindigkeit der Informationsübertragung direkt von der Entfernung des Knotens vom führenden Gerät ab. Als Ergebnis ergibt sich folgendes Bild:
Das Gewicht der Module liegt je nach Marke zwischen 64 und 59 Gramm. Es gibt solche zusätzlichen Funktionen:
Das Vorhandensein eines speziellen e-Con-Anschlusses im Knoten zum Anschließen von Sensoren ermöglicht Ihnen eine schnelle und problemlose Verbindung, während Sie während der Installation Platz sparen.
Eine Übersicht der technischen Eigenschaften zeigt folgendes Bild:
Für den Datenaustausch wird das Modbus-RTU-Protokoll verwendet, und es ist nur eine Prozedur möglich: eine zyklische Abfrage (POLL) und eine 1-Byte-Eingabe von Informationen durchzuführen. Das Modell bietet Ihnen die Möglichkeit, die Anzahl der Ports für die Aus- und Eingangssignale von SPS, Bediengeräten oder PC zu erweitern.
Die Anzahl der Kanäle beträgt 8 Stück, die optisch von der Last und von der Signalquelle sowie von Überspannungen, Verpolung usw. isoliert sind. Es gibt eine automatische Baudrateneinstellung, die der Geschwindigkeit des Host-Geräts (PC, SPS usw.) entspricht. Die maximale Anzahl der Verbindungen solcher Basismodule zum Mastergerät beträgt 63. Der Anschluss zusätzlicher Erweiterungsknoten für den Betrieb im DeviceNet / ModBus-Netzwerk ist vorgesehen.
Sehr kompaktes Produkt mit einer Breite von 26 mm. Mit Schrauben auf einer DIN-Schiene oder Platte montiert. Das Anschließen von Sensoren ist mit den e-Con-Steckverbindern schnell und einfach. Kann in beträchtlicher Entfernung arbeiten - bis zu 800 m.In Bezug auf ihre Parameter sind sie der vorherigen Version fast ähnlich.
Kompaktes Gerät mit:
Es kann 64 Input-Output-Geräte gleichzeitig kombinieren und zur Steuerung nutzen. Das Gerät ist mit Steckklemmen ausgestattet, mit denen Sie externe Elemente schnell anschließen können. Die Installation eines Designs erfolgt auf einer DIN-Schiene. Die Möglichkeit, den Anschlussblock und die Steuereinheit zu deaktivieren, bietet die Möglichkeit, eine Wartung des Systems durchzuführen, ohne den Informationsaustauschkanal und die Stromquelle abzuschalten. Das Design kann bei unzureichendem Freiraum installiert werden, da dies aufgrund seiner geringen Abmessungen ohne großen Aufwand und Einfallsreichtum möglich ist.
Produkte werden in folgenden Bereichen eingesetzt:
Um das beste Produkt zu ermitteln, müssen Sie die Bewertung hochwertiger Modelle studieren, die Auswahlkriterien bestimmen, ihre Vor- und Nachteile sowie den Durchschnittspreis klären und ihre Eigenschaften verstehen. Zu den Vorteilen des ARIO-Moduls gehören:
Der Anwendungsbereich von Geräten dieser Art, sofern es sich um Konstruktionen handelt, die die Verwendung solcher Geräte beinhalten, ist wie folgt:
Wenn es notwendig wird, Module zu kaufen, stellen sich viele Fragen, darunter auch, welches Unternehmen besser für ein Produkt geeignet ist.Es gibt viele beliebte Modelle, Hersteller versuchen, die akribischsten Benutzer zufrieden zu stellen. Intelligente Optionen kosten viel Geld, Markenoptionen sind nicht billig.
Welche Marke besser zu kaufen ist, hängt von den Vorlieben des Nutzers und dem Umfang des Geräts ab. Kundenbewertungen sind wichtig und es lohnt sich, darauf zu achten. Es ist besser, bei der Auswahl keine Fehler zu machen, da das Endergebnis negativ sein kann und das Geld verschwendet wird.
Bevor Sie Fachgeschäfte aufsuchen oder ein Design online in einem Online-Shop bestellen, sollten Sie sich die Empfehlungen von Experten auf diesem Gebiet anhören und sich von ihnen praktische Ratschläge holen. Es ist notwendig, die Neuheiten sowohl der russischen als auch der ausländischen Produktion nicht zu verpassen. Je nach Käufer können Sie ein Qualitätsprodukt zu einem günstigen Preis auswählen. Es ist nicht möglich, ein solches Gerät mit eigenen Händen herzustellen, und dies ist auch nicht erforderlich. Aber Sie können es ohne fremde Hilfe installieren.
Das Vierkanalmodul basiert auf dem DAC 8775, hat einen integrierten LM 5166 Konverter, der es ermöglicht, die Verlustleistung auf 1 W zu bringen. Das Gerät benötigt eine Eingangsspannung von 1,5 bis 40 V. Es ist in der Lage, 4 separate Quellen am Eingang zu regenerieren, die zur Steuerung des Anschlusses von Peripheriegeräten verwendet werden. Zu seinen Merkmalen gehören das Vorhandensein einer adaptiven Leistungsregelung der Stromausgänge sowie die Anzeige des geschalteten Stroms von 4 - 20 mA für jeden Kanal.
Wie viel kostet das Produkt? Der Hersteller bietet sein Produkt je nach Konfiguration zu einem vereinbarten Preis an.
Die Produkte fallen in die Kategorie der voll ausgestatteten, vollständigen analogen Eingangsmodule, die die heutigen Anforderungen an Effizienz und Funktionalität sowie Kanaldichte bei moderater PCB-Größe erfüllen. Besondere Merkmale - geringer Stromverbrauch und ein breites Spektrum an Betriebstemperaturen. Dieses Design arbeitet auf Basis eines DC/DC-Wandlers im Charge-Pump-Modus. Sie können vom Einkanal- in den Mehrkanalmodus wechseln, ohne die Hauptleistungsparameter anzupassen.
Zu den Hauptmerkmalen des Produkts gehören:
Sie können ein- oder mehrkanalige analoge Eingänge mit bipolaren Eingangssignalen verbinden. Geeignet für "Kanal-Kanal"-Geräte und für Eingänge mit Gruppentrennung.
Der Preis der Ware ist verhandelbar.
Das Produkt hilft, analoge Signale mit eingebauten analogen Eingängen zu messen und die erhaltenen Indikatoren in physikalische Werte umzuwandeln, um dann Daten über das RS-485-Netzwerk zu übertragen. Es hat einen Wechselkurs von 2400 bis 115200 bps. Unterstützte Protokolle: DCON, OBEH, ModBus RTU, Modbus ASCII. Technische Hauptmerkmale:
Das Produkt kann zu einem Preis von 5160 Rubel erworben werden.
Einkanaliges analoges Gerät mit RTD, LED-Anzeige, Modbus/RTU und DCON. RS-485-Schnittstelle, es gibt ein Unterbrechungserkennungssystem, es gibt einen Stecker und Schraubklemmen. Ziemlich hohe Messgenauigkeit - bis zu 0,05 %. Sie können das Gerät auf zwei Arten montieren: auf einer Hutschiene oder direkt an der Wand.Leistungsaufnahme - 1,2 W, Eingangsspannung im Bereich von +10 bis +30 V, Betriebstemperatur - von -25 bis +75 Grad.
Das Produkt kann zu einem Preis von 16718 Rubel erworben werden.
Das Gerät wird hergestellt, um das eingebaute diskrete CE durch Signale aus dem RS-485-Netzwerk zu steuern, die verwendet werden, um Betätigungsstrukturen mit diskreter Steuerung zu verbinden, sowie um Informationen von den diskreten Eingängen der Module zu sammeln und dann zu übertragen es an das Netzwerk. Das Hauptmerkmal ist, dass es viele Protokolle unterstützt, einschließlich DCON und ModBus RTU. Der Wechselkursindikator reicht von 2400 bis 115200 bps.
Hauptmerkmale:
Befestigung an Wand oder DIN-Schiene.
Der durchschnittliche Kaufpreis beträgt 5760 Rubel.
Das Gerät steuert den Empfang von Signalen aus dem RS-485-Netzwerk mittels eingebauter Ausgangselemente, dank derer Aktorgeräte mit diskreter Steuerung angeschlossen werden. Unterstützt eine Vielzahl von Protokollen: ModBus RTU, OBEH, DCON, Modbus ASCII sowie den Cloud-Service OwenCloud. Bedeutender Wechselkurs: von 2400 bis 115200 bps. Die Abmessungen sind klein: 63 x 110 x 75 mm, Schutzart - IP20, zulässige Luftfeuchtigkeit - 80%, Temperaturregime - von -10 bis +55 Grad. Zwei Befestigungsmöglichkeiten: an einer Wand oder einer DIN-Schiene.
Die durchschnittlichen Warenkosten betragen 5580 Rubel.
Diese Modelle werden von Herstellern zum Zwecke der Steuerung durch Signale aus dem Internet durch eingebaute diskrete Eingangselemente entwickelt und produziert, deren Hauptaufgabe darin besteht, Aktoren mit diskreter Steuerung zu verbinden. Die Austauschschnittstelle ist ein duales Internet mit 10/100 Mbps, die verwendeten Austauschprotokolle sind Modbus TCP (ermöglicht vier gleichzeitige Verbindungen), SNMP und MQTT. Die letzten beiden Protokolle befinden sich in der Entwicklung.
Das Mx210-Modul wird mit einem Konfigurator konfiguriert, der das Arbeiten mit einer Gruppe von Modulen unterstützt. Es bietet die Möglichkeit, auf alle Parameter zuzugreifen. Das Gerät wird über die Ethernet- oder USB-Schnittstelle (über den microUSB-Anschluss) angeschlossen.Die Verwendung von USB erfordert keine Verwendung einer externen Stromversorgung für das Modul.
Funktioniert in zwei Modi:
Maximale Spannungsanzeigen:
Die Ein- und Ausschaltzeit ist minimal und erreicht 15 ms. Betrieb mit Netzspannung von 10 bis 48 V. Verbraucht nicht mehr als 6 Watt Leistung. Es gibt einen Verpolungsschutz. Funktioniert mit Archivdateien, deren maximale Größe 2 KB nicht überschreitet. Das Produkt hat Abmessungen von 42 x 124 x 83 mm, wiegt nur 0,4 kg, hat die Schutzart IP20, wird an einer Wand oder DIN-Schiene montiert. Der Raumtemperaturbereich für einen effizienten Betrieb reicht von -40 bis +55 Grad. Die relative Luftfeuchtigkeit kann zwischen 10 und 95 Prozent liegen.
Das Basispaket beinhaltet folgende Komponenten:
Die durchschnittlichen Kosten des Herstellers betragen 7440 Rubel.
I/O-Module sind die Schnittstelle zwischen der realen Welt und dem Prozessor. Das ideale Bild sieht natürlich so aus: Absolut alle Indikatoren von Messsignalen sind zu jedem Zeitpunkt im Prozessor konzentriert. Dies ist jedoch noch nicht möglich, da es von einigen Geräten Tausende von I / O-Kanälen geben kann und die Kanäle des Messplans in der Bandbreite begrenzt sind, sodass die Messwerte den Prozess nicht erreichen, wenn wir wollen, aber nur zu diskreten Zeiten.
Mehrere Ebenen und Optionen zum Abfragen des Eingangskanals wurden entwickelt und werden angewendet. Das moderne Eingangsdesign verfügt über einen eigenen Mikrocontroller, wodurch absolut alle Kanäle zyklisch abgefragt werden, gefolgt von der Weiterleitung der empfangenen Informationen an den Puffer. Geht die Automatik von der Nutzung nur weniger modularer Kanäle aus, so können unbenutzte Kanäle temporär von der Abfrage ausgenommen (maskiert) werden. Dadurch kann das System schneller und effizienter arbeiten.
Derzeit ist das diskrete E / A-Modul sehr beliebt, das sich in zwei Zuständen befinden kann: Aus und Ein. Analoge E/A verwendet Thermometer, Thermoelemente, universelle Strom- und Spannungssignale, RTDs usw. als Signale.