Рейтинг на най-добрите аналогови и дискретни I / O модули за 2020 г.

Каква е същността на автоматизацията? Фактът, че целият поток от информация се предава от първични източници (сензори). Предполага се, че входящите данни трябва да съответстват на реалността, да представят информация в реално време, което предполага висока честота на актуализация. Само по този начин ще бъде възможно да се упражнява ефективен контрол върху контролния обект, за да се предотвратят фалшиви аларми и аварийни ситуации. Аналоговите и цифровите I / O модули могат да помогнат за това.

За какво са такива устройства?

За да се свърже устройство за отдалечен достъп, което се използва за натрупване на огромно количество данни, се използват редица спомагателни механизми (изпълнителни). Как работи устройството? Той измерва получените аналогови и дискретни индикатори, които преобразуват данните в контролера, както и контролното устройство, сървър (облак), компютър и други видове оборудване.

Основни характеристики на I / O възлите:

1. Цифров комуникационен интерфейс (CAN, Ethernet, RS - 485 и т.н.).
2. Варианти на поддържаните комуникационни протоколи (ProFibus, ModBus и други).

Какво са

Входно-изходните възли са:

Видове	Описание
Отделен	Осигурена е следната функционалност: приемане и трансформиране на получени команди, включително дискретни, които след това се изпращат в общата мрежа. Извършва се чрез използване на един от включените протоколи, който се свързва веднага след получаване на съответната команда.
Аналогов	Той събира и обработва допълнително получената информация от аналогов тип. След това се излъчва на основния сървър, който дешифрира според текущия протокол.

Струва си да се обърне внимание на факта, че във всеки от разглежданите случаи получената команда ще бъде посочена в един от диапазоните:

1. Дискретно - обхватът на излъчения сигнал е от 10 V до 28 V, използва се като NPN / PNP транзистор с отворен колектор.
2. Аналогов - обхватът на излъчения сигнал е от 0 mA до 20 mA, от 4 mA до 20 mA, сигналът за напрежение е разрешен в диапазона от 0 V до 10 V, от 0 V до 5 V.

При определени обстоятелства е необходимо да се оборудват специализирани портове, които ще помогнат за получаване на сигнал от RTD или термодвойка.

Модулите от дискретен тип предполагат наличието на логическа команда в определен диапазон, докато аналоговите модули се съгласяват с техните електромагнитни характеристики, сравними с изпълнителните механизми, които се управляват от системата.Входните възли получават сигнали от общата шина чрез определен протокол, след което се предават на изходните линии.

Трябва да се отбележи, че както всички канали на модулите, така и захранващите вериги имат галванична изолация от общата шина.

Използваните устройства могат да работят с един от многото комуникационни протоколи: Modbus, DeviceNet, RTU. Принципът на обмена на информационни протоколи между възела и контролера е следният: главен и подчинен, където модулът е подчинен. Процесорът на устройството, след като поиска данни от всички канали и фиксира тяхното състояние, изчаква инициираща команда от PLC, за да получи и предаде тази информация.

Има популярни модели, при които командата за обмен инициира самия възел, който получава информация за промяната на състоянието на канала. Има адресно прехвърляне на данни от възела към PLC. Процесорът е в състояние да изпълнява допълнителни функции, като например:

• калибриране и линеаризиране на показанията на сензора;
• следете захранващото напрежение;
• извършват диагностика.

Модификации на оборудването

Най-добрите производители произвеждат модели в няколко модификации. Те се различават по функционалност, средна цена, възможности, технически характеристики, материал за производство на съставни части, взаимодействие с PLC чрез обща шина. Нека се спрем на всеки вариант по-подробно.

Дискретна серия ARD

Обменът на данни се извършва с помощта на протокола DeviceNet. Универсален модел, който ви позволява да използвате различни комуникационни процедури, включително промяна (COS). Има многобайтов вход за сигнал. Какво е? На първо място, оптималното решение за дистанционни I / O за ACS. Серията включва стандартни модули и образци със специални съединители, за да могат да се свързват сензори.

Има осем канала за вход-изход на дискретни сигнали с отворен PNP- или NPN-колектор. Каналите са оптически изолирани от източника на данни или товара. Съществува и защита срещу свръхток, когато полярността на захранващото напрежение е обърната, от твърде високо напрежение.

Всички съоръжения поддържат протокол DeviceNet. Възможно е да се свържат три допълнителни разширителни възела към основния модул. Допълнителни устройства могат да работят в мрежи DeviceNet / ModBus. Този продукт дава възможност:

• 1-байтов изход / вход - четене и запис в 1-байтов формат;
• 8-байтен изход / вход - четене и запис на данни в многобайтов формат.

В същото време скоростта на трансфер на информация директно зависи от разстоянието между възела и хост устройството. В резултат на това получаваме следната картина:

• разстояние от половин километър - 125 kbit / s;
• разстояние от 250 метра - 250 kbps;
• разстояние до сто метра - 500 kbps.

Теглото на модулите, в зависимост от марката, варира от 64 до 59 грама. Има такива допълнителни функции:

• в състояние да определи характеристиките на свързаните устройства;
• може да контролира напрежението в мрежата, да идентифицира максималния, минималния и текущия индикатор, да установи контрол върху нивото на напрежението;
• задайте броя на разширителните възли.

Наличието на специален конектор e-Con в модула за свързване на сензори прави връзката бърза и безпроблемна, като същевременно спестява свободно място по време на инсталацията.

Преглед на техническите характеристики ще покаже следната картина:

1. Напрежение в диапазона от 12 до 28 V DC.
2. Изолация - галванична оптронна изолация.
3. Максималната консумация на енергия е 3 W.
4. COM - 8 канала.
5. Индекс на вибрации - от 1,5 mm при честота 10 - 55 Hz.
6. Допустимата температура е от -10 градуса до +50 градуса.
7. Индикаторът за влажност е 35 - 85%.
8. Степен на защита - IP2
9. Производствен материал - поликарбонат.
10. Има защита срещу свръхток, пренапрежение, обръщане на полярността.
11. Монтиране на болт или DIN шина.

Дискретна серия ARM

За обмен на данни се използва протоколът Modbus RTU и е възможно да се извърши само една процедура: да се извърши циклично анкетиране (POLL) и 1-байтово въвеждане на информация. Моделът ви позволява да разширите броя на портовете за изходни и входни сигнали на PLC, операторски панели или компютър.

Броят на каналите - 8 броя, които са оптически изолирани от товара и от източника на сигнал, както и от пренапрежения на напрежение, обръщане на полярността и т.н. Има автоматична настройка на скоростта на предаване, която съответства на скоростта на хост оборудването (компютър, PLC и др.). Максималният брой връзки на такива основни модули към главния е 63. Допълнителни разширителни възли могат да бъдат свързани, за да работят в мрежата DeviceNet / ModBus.

Много компактен продукт с ширина 26 мм. За монтаж на DIN шина или панел с болтове. Свързването на сензори е бързо и лесно с помощта на конекторите e-Con. Способни да работят на значително разстояние - до 800 м. По своите параметри те са почти подобни на предишната версия.

ARIO

Компактно устройство, което включва:

• интерфейсен възел (способен да поддържа голям брой протоколи Modbus RTU, EtherNet / IP, ProfiNet, EtherCat, CC-Link, ModBus TCP, Devicenet) за установяване на комуникация с промишлени HMI и PLC, както и с компютър;
• захранващ блок;
• цифрови и аналогови входно-изходни устройства.

Той може едновременно да комбинира 64 I / O устройства и да ги използва за управление. Оборудването е оборудвано с вградени терминали, които ви позволяват бързо да свържете външни елементи. Монтажът на конструкцията се извършва на DIN шина. Възможността за изключване на клемния блок и контролния блок дава възможност за извършване на поддръжка на системата без изключване на комуникационния канал и източника на захранване. Конструкцията може да бъде инсталирана с недостатъчно свободно пространство, тъй като малките й размери позволяват да се направи без много усилия и изобретателност.

Продуктите се използват в следните области:

• автомобилна индустрия с линии за сглобяване на машини;
• различни производствени обекти, където стана необходимо да се събира и обработва информация в автоматичен режим;
• с цел създаване на единен процес за управление и изпращане на разпределено промишлено съоръжение;
• ако е необходимо да се автоматизира дистанционното технологично производство.

За да се определи най-добрият продукт, е необходимо да се проучи рейтингът на висококачествените модели, да се определят критериите за подбор, да се изяснят техните предимства и недостатъци, както и средната цена и да се разберат техните характеристики. Предимствата на модула ARIO включват:

1. Удобен монтаж. Свързването на проводници е достатъчно бързо. Можете да го направите сами, без да използвате допълнителни инструменти. Дори няма да имате нужда от инструкции стъпка по стъпка.
2. Наличието на различни видове устройства и модулна конструкция. Тази функция позволява да се правят промени в дизайна на устройството, в зависимост от нуждите на потребителя.
3. Самодиагностика. Системата е в състояние самостоятелно да проверява функционирането на отделни елементи.
4. Функция за горещо изключване. Възможно е да замените износените компоненти, без да изключвате оборудването от източника на захранване.
5. Компактност. Малките размери на някои компоненти позволяват да се спести място за инсталиране.
6. Гъвкавост на използване. Работи с голям брой обменни протоколи и различни видове модули.
7. Наличието на DIN шина гарантира надеждно и висококачествено закрепване.
8. Има индикатори за експлоатационното състояние на отделни елементи.

Обхват на употреба

Обхватът на приложение на устройства от този тип, при условие че говорим за конструкции, предвиждащи използването на такива устройства, е както следва:

• локални автоматизирани и високотехнологични инсталации от отдалечен тип;
• диспечерски устройства и високоефективни комплекти разпределителни устройства, които се управляват от дистанционен достъп;
• където има системи, които събират и предават данни;
• високотехнологични комплекти, включително монтажни линии, конвейери, машинни групи и много други елементи, както и автоматизирани компании с производствени мощности.

Как да изберем и къде да закупим продукти

Когато се наложи закупуването на модули, възникват много въпроси, включително коя компания е по-добре да избере продукт. Има много популярни модели, производителите се опитват да угодят на най-педантичните потребители. Умните опции струват много пари, марковите опции не са евтини.

Коя марка е по-добре да купите зависи от предпочитанията на потребителя и обхвата на устройството. Отзивите на клиентите, на които си струва да се обърне внимание, също са важни. По-добре е да не правите грешки при избора, тъй като крайният резултат може да е отрицателен и парите да бъдат похабени.

Преди да посетите специализирани обекти или да поръчате дизайн онлайн в онлайн магазин, струва си да се вслушате в препоръките на специалистите в тази област и да получите практически съвети от тях. Необходимо е да не пропускате нови артикули както от руско, така и от чуждестранно производство. Според купувачите можете да изберете качествен продукт на бюджетна цена. Не е възможно да направите такова устройство със собствените си ръце и няма нужда от това. Но можете да го инсталирате без помощ.

Рейтинг на най-добрите аналогови и дискретни I / O модули за 2020 г.

Аналогов

СЪВЕТ D 215

Четириканалният модул е ​​базиран на DAC 8775, има интегриран преобразувател LM 5166, който прави възможно разсейването на мощността да достигне индикатор от 1 W. Устройството изисква входно напрежение от 1,5 до 40 V. Той е в състояние да регенерира 4 отделни източника на входа, използвани за управление на свързването на периферни устройства. Неговите характеристики включват наличието на адаптивно управление на мощността на токовите изходи, както и индикатор за включения ток от 4 - 20 mA на канал.

Колко струва продуктът? Производителят предлага своя продукт на договорена цена, в зависимост от конфигурацията.

• параметри с висока надеждност;
• диагностичните инструменти от вградения тип ви позволяват да установите късо съединение и прекъсвания;
• възможно е да се следи температурата на кристала;
• таймер за наблюдение следи затварянето на шината SPI;
• реагира перфектно на извънредни ситуации;
• открива системни проблеми на най-ранния етап;
• надежден;
• силно функционален;
• кратко време за реакция;
• висока ефективност;
• има иновативни възможности за самообучение.

• значително не е установено.

TIDA - 01434

Продуктите са категоризирани като пълнофункционални, цялостни аналогови входни модули, които отговарят на днешните изисквания за ефективност и функционалност и плътност на канала, с умерен размер на печатни платки. Отличителни характеристики - ниска консумация на енергия и широк диапазон от работни температури. Този дизайн работи на базата на DC / DC преобразувател в режим Charge Pump. Можете да превключите от едноканален към многоканален режим, без да регулирате основните параметри на мощността.

Основните характеристики на продукта включват:

• няма нужда от свързване на допълнителни вериги за обвързване;
• има функция за външна връзка;
• има биполярно аналогово захранване с инвертираща помпа за зареждане;
• на борда няма индуктори, така че височината на конструкцията не е повече от 3,5 мм;
• има изолирано захранване и високо прецизен аналого-цифров преобразувател sigma-delta.

Можете да свържете едно- или многоканални аналогови входове с биполярни входни сигнали. Подходящ за устройства от канал до канал, както и за входове с групова изолация.

Цената на стоката е по договаряне.

• веригата използва цифров изолатор ISOW 7841;
• не можете да включите допълнителни компоненти във веригата;
• висок експлоатационен живот;
• малки размери;
• лесен за използване;
• изработени от висококачествен материал.

• значителни липсват.

MV 110

Продуктът помага за измерване на аналогови сигнали с вградени аналогови входове и преобразуване на получените стойности във физически стойности, така че по-късно данните да могат да се предават по мрежата RS-485. Той има скорост на предаване от 2400 до 115200 bps. Поддържани протоколи: DCON, OBEH, ModBus RTU, Modbus ASCII. Основни технически характеристики:

• консумация на енергия - до 6 VA;
• ADC капацитет - 16 бита;
• входно време за анкетиране - до 0,4 сек;
• захранване - универсално 24 V;
• степен на защита - IP20;
• монтаж - върху DIN шина или към стена;
• относителна влажност - до 80%;
• температурна граница - от -10 до +55 градуса.

Продуктът може да бъде закупен на цена от 5160 рубли.

• има индивидуална конфигурация за отделен вход;
• храната е универсална;
• видът на протокола се определя автоматично;
• провежда ефективно диагностика на свързани сензори;
• сменяеми клемни блокове, оборудвани с винтове;
• фърмуерът се актуализира постоянно.

• не е идентифициран.

М - 7013 PD

Едноканално аналогово устройство с термично съпротивление, LED индикация, Modbus / RTU и DCON. Интерфейс тип RS-485, има система за разпознаване на счупвания, има съединител и винтови клеми. Доста висока точност на измерване - до 0,05%. Можете да монтирате устройството по два начина: с помощта на DIN шина или директно към стената. Консумация на енергия - 1,2 W, входно напрежение в диапазона от +10 до +30 V, работна температура - от -25 до +75 градуса.

Продуктът може да бъде закупен на цена от 16 718 рубли.

• висока надеждност;
• солиден монтаж;
• трайност;
• практичност;
• универсална храна.

• значими не са идентифицирани.

Отделен

MK 110

Устройството е произведено, за да контролира вградените дискретни ЕЕ, използвайки сигнали от мрежата RS-485, които се използват за свързване на изпълнителни структури с дискретен тип управление, както и за събиране на информация от дискретните входове на модулите и след това да я предаде в мрежата. Основната характеристика е, че поддържа много протоколи, включително DCON и ModBus RTU. Индикаторът за обменния курс варира от 2400 до 115200 bps.

Основни характеристики:

• продължителност на входния сигнал - до 0,5 ms;
• честота на входния сигнал - 1 kHz;
• входен ток - не повече от 8,5 mA;
• консумация на енергия - до 12 VA;
• размери - 63 х 110 х 75 мм;
• степен на защита - IP 20;
• максимална влажност - до 80%;
• околна температура - от -10 до +55 градуса.

Монтира се на стена или DIN шина.

Средната цена на придобиване е 5760 рубли.

• е в състояние да диагностицира прекъсване на интерфейсната линия и да прехвърли изходите в безопасно състояние, което се определя от самия потребител;
• контролира нивото на течността с кондуктометрични сензори;
• автоматично открива протоколи;
• фърмуерът може да бъде актуализиран;
• поддържа облачна услуга;
• дълъг експлоатационен живот;
• надежден монтаж;
• ниска цена.

• значителни липсват.

MU 110

Устройството контролира приемането на сигнали от мрежата RS-485 посредством вградени изходни елементи, поради което се осъществява свързването на изпълнителни устройства с дискретно управление. Поддържа голям брой протоколи: ModBus RTU, OBEH, DCON, Modbus ASCII, както и облачната услуга OwenCloud. Значителен обменен курс: от 2400 до 115200 bps. Размерите са незначителни: 63 x 110 x 75 mm, степента на защита е IP20, допустимата влажност е 80%, температурният режим е от -10 до +55 градуса. Два метода за монтаж: стена или DIN шина.

Средната цена на продукта е 5580 рубли.

• подвижните клемни блокове са оборудвани с винтове, които не падат;
• протоколът се инсталира автоматично;
• може да открие счупен интерфейс;
• фърмуерът се актуализира автоматично;
• устройството е надеждно и издръжливо;
• при производството се използват висококачествени материали.

• значими не се установяват.

MU 210

Тези модели са проектирани и произведени от производители с цел контрол на сигнали от Интернет посредством вградени дискретни входни елементи, чиято основна задача е да свърже изпълнителни механизми с дискретно управление. Интерфейсът за обмен е двоен Интернет с 10/100 Mbit, използваните протоколи за обмен са Modbus TCP (дава възможност за осъществяване на четири едновременни връзки), SNMP и MQTT. Последните два протокола са в процес на разработка.

Модулът Мх210 е конфигуриран с помощта на конфигуратор, който поддържа работа с група модули. Осигурява възможност за достъп до всички параметри. Устройството се свързва чрез Ethernet или USB интерфейс (чрез microUSB конектора). Използването на USB не изисква използването на външно захранване на модула.

Работи в два режима:

• Генериране на ШИМ сигнал;
• превключване на логическо състояние.

Индикатори за максимално напрежение:

• постоянна - 30 V;
• AC - 250 V.

Времето за включване и изключване е минимално и достига 15 ms. Работи при мрежово напрежение от 10 до 48 V. Консумира мощност не повече от 6 W. Има защита срещу обръщане на полярността. Работи с архивни файлове, чийто максимален размер не надвишава 2 kb. Продуктът е с размери 42 х 124 х 83 мм, тежи само 0,4 кг, има степен на защита IP20 и е монтиран на стена или DIN шина. Диапазонът на стайната температура за ефективна работа е от -40 до +55 градуса. Относителната влажност може да достигне 10 до 95 процента.

Основната конфигурация предполага наличието на следните компоненти:

• директно модула;
• гаранционна карта и паспорт;
• кратко ръководство с инструкции;
• захранващи клеми 2EGTK - 5 - 02P - 14 в размер на 1 брой;
• кабел от самозалепваща се лента - UTP 5u 150 mm;
• Ethernet мъничета.

Средната цена от производителя е 7440 рубли.

• значителен работен температурен диапазон;
• дълъг гаранционен срок от 6 години;
• способността да се управляват изходите в режим на генериране на ШИМ сигнал;
• възможност за работа в режим на генериране на определен брой импулси;
• наличието на двоен двупортов Ethernet комутатор;
• поддържа облачен сървър OwenCloud;
• поддържа технологията Ethernet Bypass, която прави възможно прехвърлянето на информация между портовете, като същевременно не се губи комуникацията с други модули, ако възникне аварийна ситуация;
• ефективен;
• висока прецизност;
• прилично качество на изработка;
• добро съотношение цена-качество;
• с дълъг експлоатационен живот.

• няма наблюдение на прекъсване на натоварването.

Заключение

I / O модулите са интерфейсът между реалния свят и процесора. Разбира се, идеалната картина изглежда така: процесорът съдържа абсолютно всички индикатори за измерване на сигнали във всеки период от време. Но това все още не е възможно да се постигне, тъй като може да има хиляди входно-изходни канали от някои устройства, а каналите на плана за измерване са ограничени в честотна лента, следователно измерените стойности достигат до процеса не когато искаме, а изключително в отделни моменти във времето.

Няколко нива и опции за анкетиране на входния канал са разработени и приложени. Модерният дизайн на входа има собствен микроконтролер, благодарение на който абсолютно всички канали са циклично анкетирани с последващо изпращане на получената информация в буфера. Ако автоматичната система предполага използването на само няколко модулни канала, тогава неизползваните канали могат временно да бъдат изключени от процеса на анкетиране (маскирани). Това ще позволи на системата да работи по-бързо и ефективно.

В момента дискретен I / O модул е ​​много популярен, който може да бъде в две състояния: изключен и включен. Analog I / O използва термометри, термодвойки, универсални сигнали за ток и напрежение, RTD и т.н. като сигнал.