Jaka jest istota automatyzacji? Fakt, że cały przepływ informacji jest przesyłany ze źródeł pierwotnych (czujników). Zakłada się, że przychodzące dane muszą odpowiadać rzeczywistości, prezentować informacje w czasie rzeczywistym, co implikuje wysoką szybkość aktualizacji. Tylko w ten sposób możliwe będzie sprawowanie skutecznej kontroli nad obiektem kontrolnym w celu zapobiegania fałszywym alarmom i awariom. Pomóc w tym mogą analogowe i dyskretne moduły wejść/wyjść.
Zawartość
Do podłączenia urządzenia zdalnego dostępu, które służy do gromadzenia ogromnej ilości danych, wykorzystuje się szereg mechanizmów pomocniczych (siłowników). Jak działa urządzenie? Mierzy odebrane wskaźniki analogowe i dyskretne, które konwertują dane do kontrolera, a także urządzenia sterującego, serwera (chmury), komputera PC i innych urządzeń.
Kluczowe cechy węzłów wejścia-wyjścia:
Węzły wejścia-wyjścia to:
Rodzaje | Opis |
---|---|
Oddzielny | Zapewniona jest następująca funkcjonalność: odbieranie i konwersja otrzymanych poleceń, w tym dyskretnych, które następnie są przesyłane do wspólnej sieci. Odbywa się to za pomocą jednego z dołączonych protokołów, który łączy się natychmiast po otrzymaniu odpowiedniego polecenia. |
Analog | Przeprowadza zbieranie i późniejsze przetwarzanie otrzymanych informacji typu analogowego. Następnie tłumaczenie jest przeprowadzane na główny serwer, który odszyfrowuje zgodnie z aktualnym protokołem. |
Warto zwrócić uwagę, że w każdym z rozpatrywanych przypadków nadchodzące polecenie będzie wskazywane w jednym z zakresów:
W pewnych okolicznościach konieczne jest wyposażenie specjalistycznych portów, które pomogą odbierać sygnał z rezystancji termicznej lub termopary.
Moduły typu dyskretnego zakładają obecność rozkazu logicznego w pewnym zakresie, natomiast analogowe są zgodne z ich wskaźnikami elektromagnetycznymi, porównywalnymi do elementów wykonawczych sterowanych przez system. Węzły wejściowe odbierają sygnały wspólnej magistrali za pośrednictwem określonego protokołu, po czym są przesyłane do linii wyjściowych.
Należy zauważyć, że zarówno wszystkie kanały modułów, jak i obwody zasilające są galwanicznie odizolowane od wspólnej szyny.
Zastosowane węzły mogą pracować z jednym z wielu protokołów komunikacyjnych: Modbus, DeviceNet, RTU. Zasada wymiany protokołów informacyjnych pomiędzy węzłem a sterownikiem jest następująca: master i slave, gdzie moduł jest podrzędny. Procesor urządzenia, żądając danych ze wszystkich kanałów i mając ustalony ich status, czeka na polecenie inicjujące z PLC, aby otrzymać i przesłać te informacje.
Istnieją popularne modele, w których polecenie wymiany inicjuje sam węzeł wejściowy, który otrzymał informację o zmianie stanu kanału. Istnieje bezpośredni transfer danych z węzła do PLC. Procesor jest w stanie realizować dodatkowe funkcje, takie jak:
Najlepsi producenci produkują modele w kilku modyfikacjach. Różnią się funkcjonalnością, średnią ceną, możliwościami, parametrami technicznymi, materiałem wykonania komponentów, współpracą ze sterownikiem PLC poprzez wspólną magistralę. Przyjrzyjmy się każdej opcji bardziej szczegółowo.
Wymiana danych odbywa się za pomocą protokołu DeviceNet. Uniwersalny model, który pozwala na zastosowanie różnych procedur komunikacyjnych, w tym zmiany (COS). Istnieje wielobajtowy sygnał wejściowy. Co to jest? Przede wszystkim optymalne rozwiązanie dla zdalnych I/O dla zautomatyzowanych systemów sterowania. Seria obejmuje standardowe moduły oraz instancje ze specjalnymi złączami, dzięki którym możliwe jest podłączenie czujników.
Dostępnych jest osiem kanałów wejścia-wyjścia sygnałów dyskretnych z otwartym kolektorem PNP lub NPN. Kanały posiadają optyczną izolację od źródła danych lub obciążenia. Istnieje również ochrona przed przeciążeniem prądowym, gdy polaryzacja napięcia zasilającego jest odwrócona ze zbyt wysokiego napięcia.
Wszystkie urządzenia obsługują protokół DeviceNet. Do modułu głównego można podłączyć trzy dodatkowe węzły rozszerzające. Dodatkowe urządzenia mogą pracować w sieciach DeviceNet/ModBus. Ten produkt pozwala:
Jednocześnie szybkość przesyłania informacji zależy bezpośrednio od odległości węzła od wiodącego urządzenia. W rezultacie uzyskuje się następujący obraz:
Waga modułów w zależności od marki waha się od 64 do 59 gramów. Są takie dodatkowe funkcje:
Obecność w węźle specjalnego złącza e-Con do podłączenia czujników pozwala na szybkie i bezproblemowe połączenie, jednocześnie oszczędzając wolne miejsce podczas instalacji.
Przegląd parametrów technicznych pokaże następujący obraz:
Do wymiany danych wykorzystywany jest protokół Modbus RTU i możliwe jest wykonanie tylko jednej procedury: przeprowadzenia cyklicznego odpytywania (POLL) oraz 1-bajtowego wprowadzania informacji. Model pozwala na rozszerzenie liczby portów dla sygnałów wyjściowych i wejściowych PLC, paneli operatorskich lub PC.
Liczba kanałów to 8 sztuk, które są optycznie izolowane od obciążenia i źródła sygnału, a także od przepięć, odwrócenia polaryzacji i tak dalej. Istnieje automatyczne ustawienie szybkości transmisji, które odpowiada szybkości sprzętu hosta (PC, PLC itp.). Maksymalna liczba połączeń takich modułów podstawowych do urządzenia nadrzędnego wynosi 63. Przewidziane jest podłączenie dodatkowych węzłów rozszerzających do pracy w sieci DeviceNet / ModBus.
Bardzo kompaktowy produkt o szerokości 26 mm. Montaż na szynie DIN lub panelu za pomocą śrub. Podłączanie czujników jest szybkie i łatwe dzięki złączom e-Con. Potrafi pracować na znaczne odległości - do 800 m.Pod względem parametrów są niemal zbliżone do poprzedniej wersji.
Kompaktowe urządzenie, które zawiera:
Może łączyć jednocześnie 64 urządzenia wejścia-wyjścia i używać ich do sterowania. Sprzęt wyposażony jest w zaciski wtykowe, które pozwalają na szybkie podłączenie elementów zewnętrznych. Montaż projektu odbywa się na szynie DIN. Możliwość wyłączenia listwy zaciskowej i jednostki sterującej zapewnia możliwość przeprowadzenia konserwacji systemu bez wyłączania kanału wymiany informacji i źródła zasilania. Projekt można zainstalować z niewystarczającą wolną przestrzenią, ponieważ jego małe wymiary pozwalają na to bez większego wysiłku i pomysłowości.
Produkty są używane w następujących obszarach:
Aby określić najlepszy produkt, musisz przestudiować ocenę modeli wysokiej jakości, określić kryteria wyboru, wyjaśnić ich zalety i wady, a także średnią cenę i zrozumieć ich cechy. Do zalet modułu ARIO można zaliczyć:
Zakres urządzeń tego typu, o ile mówimy o konstrukcjach z wykorzystaniem takich urządzeń, przedstawia się następująco:
Gdy konieczny staje się zakup modułów, pojawia się wiele pytań, w tym, która firma lepiej wybrać produkt.Istnieje wiele popularnych modeli, producenci starają się zadowolić najbardziej drobiazgowych użytkowników. Inteligentne opcje kosztują dużo pieniędzy, markowe opcje nie są tanie.
Którą markę lepiej kupić, zależy od preferencji użytkownika i zakresu urządzenia. Opinie klientów są ważne i warte uwagi. Lepiej nie popełniać błędów przy wyborze, ponieważ efekt końcowy może być negatywny, a pieniądze zostaną zmarnowane.
Przed wizytą w wyspecjalizowanych punktach sprzedaży detalicznej lub zamówieniem projektu online w sklepie internetowym warto wysłuchać rekomendacji ekspertów w tej dziedzinie i uzyskać od nich praktyczne porady. Nie można przegapić nowości produkcji rosyjskiej i zagranicznej. Według kupujących możesz wybrać produkt wysokiej jakości w przystępnej cenie. Nie ma możliwości wykonania takiego urządzenia własnymi rękami i nie ma takiej potrzeby. Ale możesz go zainstalować bez pomocy z zewnątrz.
Czterokanałowy moduł oparty na przetworniku DAC 8775, posiada zintegrowaną przetwornicę LM 5166, która umożliwia doprowadzenie mocy rozpraszanej do 1 W. Urządzenie wymaga napięcia wejściowego od 1,5 do 40 V. Jest w stanie regenerować 4 oddzielne źródła na wejściu, służące do sterowania podłączeniem urządzeń peryferyjnych. Jego cechy obejmują obecność adaptacyjnej kontroli mocy wyjść prądowych, a także wskaźnik przełączanego prądu 4 - 20 mA dla każdego kanału.
Ile kosztuje produkt? Producent oferuje swój produkt w uzgodnionej cenie, w zależności od konfiguracji.
Produkty należą do kategorii w pełni funkcjonalnych, kompletnych modułów wejść analogowych, które spełniają dzisiejsze wymagania dotyczące wydajności i funkcjonalności, a także gęstości kanałów, przy umiarkowanym rozmiarze płytki drukowanej. Charakterystyczne cechy - niski pobór mocy i szeroki zakres temperatur pracy. Ta konstrukcja działa w oparciu o przetwornicę DC/DC w trybie Charge Pump. Możesz przełączać się z trybu jednokanałowego na wielokanałowy bez dostosowywania głównych parametrów mocy.
Główne cechy produktu to:
Można podłączyć jedno- lub wielokanałowe wejścia analogowe z bipolarnymi sygnałami wejściowymi. Nadaje się do urządzeń „kanał-kanał” i do wejść z izolacją grupową.
Cena towaru do negocjacji.
Produkt pomaga mierzyć sygnały analogowe za pomocą wbudowanych wejść analogowych i konwertować uzyskane wskaźniki na wartości fizyczne, aby następnie przesłać dane przez sieć RS-485. Ma kurs wymiany od 2400 do 115200 bps. Obsługiwane protokoły: DCON, OBEH, ModBus RTU, Modbus ASCII. Główne cechy techniczne:
Produkt można kupić w cenie 5160 rubli.
Jednokanałowe urządzenie analogowe z RTD, sygnalizacją LED, Modbus/RTU i DCON. Interfejs typu RS-485, posiada układ wykrywania zerwania, jest złącze i zaciski śrubowe. Dość wysoka dokładność pomiaru - do 0,05%. Urządzenie można zamontować na dwa sposoby: za pomocą szyny DIN lub bezpośrednio do ściany.Pobór mocy - 1,2 W, napięcie wejściowe w zakresie od +10 do +30 V, temperatura pracy - od -25 do +75 stopni.
Produkt można kupić w cenie 16718 rubli.
Urządzenie służy do sterowania wbudowanego dyskretnego CE za pomocą sygnałów z sieci RS-485, które służą do łączenia struktur wykonawczych ze sterowaniem dyskretnym, a także zbierania informacji z wejść dyskretnych modułów, a następnie przesyłania do sieci. Główną cechą jest to, że obsługuje wiele protokołów, w tym DCON i ModBus RTU. Wskaźnik kursu waha się od 2400 do 115200 pb.
Główna charakterystyka:
Mocowana do ściany lub szyny DIN.
Średnia cena zakupu to 5760 rubli.
Urządzenie steruje odbiorem sygnałów z sieci RS-485 za pomocą wbudowanych elementów wyjściowych, dzięki czemu podłączane są urządzenia wykonawcze ze sterowaniem dyskretnym. Obsługuje dużą liczbę protokołów: ModBus RTU, OBEH, DCON, Modbus ASCII, a także usługę chmury OwenCloud. Znaczący kurs walutowy: od 2400 do 115200 pb. Wymiary są małe: 63 x 110 x 75 mm, stopień ochrony - IP20, dopuszczalna wilgotność - 80%, reżim temperaturowy - od -10 do +55 stopni. Dwa sposoby mocowania: do ściany lub szyny DIN.
Średni koszt towarów to 5580 rubli.
Modele te są opracowywane i produkowane przez producentów w celu sterowania sygnałami z Internetu poprzez wbudowane dyskretne elementy wejściowe, których głównym zadaniem jest łączenie elementów wykonawczych ze sterowaniem dyskretnym. Interfejs wymiany to podwójny Internet o przepustowości 10/100 Mb/s, stosowane protokoły wymiany to Modbus TCP (pozwala na wykonanie czterech jednoczesnych połączeń), SNMP i MQTT. Ostatnie dwa protokoły są w trakcie opracowywania.
Moduł Mx210 konfiguruje się za pomocą konfiguratora obsługującego pracę z grupą modułów. Zapewnia możliwość dostępu do wszystkich parametrów. Urządzenie podłącza się za pomocą interfejsu Ethernet lub USB (poprzez złącze microUSB).Użycie USB nie wymaga stosowania zewnętrznego zasilacza dla modułu.
Działa w dwóch trybach:
Wskaźniki maksymalnego napięcia:
Czas włączenia i wyłączenia jest minimalny i sięga 15 ms. Działa przy napięciu sieciowym od 10 do 48 V. Zużywa nie więcej niż 6 watów mocy. Istnieje ochrona przed odwrotną polaryzacją. Działa z plikami archiwalnymi, których maksymalny rozmiar nie przekracza 2 kb. Produkt ma wymiary 42 x 124 x 83 mm, waży tylko 0,4 kg, posiada stopień ochrony IP20, montowany jest na ścianie lub szynie DIN. Zakres temperatury pokojowej dla wydajnej pracy wynosi od -40 do +55 stopni. Wilgotność względna może osiągnąć od 10 do 95 procent.
Podstawowy pakiet zawiera następujące elementy:
Średni koszt od producenta to 7440 rubli.
Moduły I/O są interfejsem między światem rzeczywistym a procesorem. Oczywiście idealny obraz wygląda tak: absolutnie wszystkie wskaźniki sygnałów pomiarowych są skoncentrowane w procesorze w dowolnym okresie czasu. Ale nie jest to jeszcze możliwe, ponieważ z niektórych urządzeń mogą istnieć tysiące kanałów I/O, a kanały planu pomiarowego mają ograniczoną przepustowość, więc zmierzone wartości docierają do procesu nie wtedy, gdy my chcesz, ale tylko w dyskretnych momentach.
Opracowano i stosuje się kilka poziomów i opcji odpytywania kanału wejściowego. Nowoczesna konstrukcja wejścia ma własny mikrokontroler, dzięki czemu absolutnie wszystkie kanały są cyklicznie odpytywane, a następnie kierunek odbieranych informacji do bufora. Jeżeli system automatyczny zakłada wykorzystanie tylko kilku kanałów modułowych, to niewykorzystane kanały można czasowo wyłączyć z procesu odpytywania (zamaskować). Dzięki temu system będzie działał szybciej i wydajniej.
Obecnie bardzo popularny jest moduł wejść/wyjść dyskretnych, który może znajdować się w dwóch stanach: wyłączonym i włączonym. We/wy analogowe wykorzystują jako sygnały termometry, termopary, uniwersalne sygnały prądowe i napięciowe, czujniki RTD itd.