Bedømmelse af de bedste analoge og diskrete I / O-moduler i 2020

Hvad er essensen af ​​automatisering? Det faktum, at hele informationsstrømmen transmitteres fra primære kilder (sensorer). Det antages, at de indgående data skal svare til virkeligheden, præsentere information i realtid, hvilket indebærer en høj opdateringshastighed. Kun på denne måde vil det være muligt effektivt at overvåge kontrolobjektet for at forhindre falske alarmer og nødsituationer. Analoge og digitale I / O-moduler kan hjælpe med dette.

Hvad er sådanne enheder til?

For at forbinde en fjernadgangsenhed, der bruges til at akkumulere en enorm mængde data, anvendes et antal hjælpemekanismer (udøvende). Hvordan fungerer enheden? Den måler de modtagne analoge og diskrete indikatorer, der konverterer dataene til controlleren samt kontrolenheden, serveren (skyen), pc'en og andet udstyr.

Nøgleegenskaber ved I / O-noder:

1. Digital kommunikationsinterface (CAN, Ethernet, RS - 485 og så videre).
2. Varianter af de understøttede kommunikationsprotokoller (ProFibus, ModBus og andre).

Hvad er

Input-output noder er:

Typer	Beskrivelse
Diskret	Følgende funktionalitet tilvejebringes: modtagelse og transformation af modtagne kommandoer, herunder diskrete, som derefter sendes til det generelle gitter. Det gøres ved hjælp af en af ​​de medfølgende protokoller, som er forbundet umiddelbart efter modtagelsen af ​​den tilsvarende kommando.
Analog	Den indsamler og viderebehandler de modtagne oplysninger af en analog type. Derefter sendes den til hovedserveren, der dekrypteres i henhold til den aktuelle protokol.

Det er værd at være opmærksom på, at den modtagne kommando i hvert af de sager, der overvejes, vil blive angivet inden for et af intervallerne:

1. Diskret - området for det udsendte signal er fra 10 V til 28 V, brugt som NPN / PNP-transistor med en åben kollektor.
2. Analog - området for det udsendte signal er fra 0 mA til 20 mA, fra 4 mA til 20 mA, spændingssignalet er tilladt i området fra 0 V til 10 V, fra 0 V til 5 V.

Under visse omstændigheder er det nødvendigt at udstyre specialporte, der hjælper med at modtage et signal fra en RTD eller et termoelement.

Moduler af diskret type antager tilstedeværelsen af ​​en logisk kommando i et bestemt område, mens analoge moduler er koordineret med deres elektromagnetiske parametre, der kan sammenlignes med aktuatorerne, der styres af systemet.Inputknudepunkterne modtager signaler fra den fælles bus gennem en bestemt protokol, hvorefter de transmitteres til outputlinierne.

Det skal bemærkes, at både alle modulernes kanaler og forsyningskredsløb har galvanisk isolering fra den fælles bus.

De anvendte enheder kan arbejde med en af ​​de mange kommunikationsprotokoller: Modbus, DeviceNet, RTU. Princippet om udveksling af informationsprotokoller mellem noden og controlleren er som følger: master og slave, hvor modulet er slave. Enhedsprocessoren, efter at have anmodet om data fra alle kanaler og fikset deres tilstand, venter på en initierende kommando fra PLC'en til at modtage og transmittere denne information.

Der er populære modeller, hvor udvekslingskommandoen initierer selve inputknudepunktet, som modtog information om ændring af kanaltilstand. Der er en adresseoverførsel af data fra noden til PLC. Processoren er i stand til at udføre yderligere funktioner, såsom:

• kalibrere og linearisere sensoraflæsninger;
• overvåge forsyningsspændingen;
• udføre diagnostik.

Ændringer af udstyr

De bedste producenter producerer modeller i flere ændringer. De adskiller sig i funktionalitet, gennemsnitspris, kapacitet, tekniske egenskaber, materiale til fremstilling af komponentdele, interaktion med PLC via en fælles bus. Lad os dvæle ved hver mulighed mere detaljeret.

Diskret ARD-serie

Dataudveksling finder sted ved hjælp af DeviceNet-protokollen. En universel model, der giver dig mulighed for at bruge forskellige kommunikationsprocedurer, herunder ændring (COS). Der er et multibytsignalindgang. Hvad er det? Først og fremmest den optimale løsning til ekstern I / O til ACS. Serien inkluderer standardmoduler og prøver med specielle stik for at kunne forbinde sensorer.

Der er otte kanaler til input-output af diskrete signaler med en åben PNP- eller NPN-kollektor. Kanalerne er optisk isoleret fra datakilden eller belastningen. Der er også beskyttelse mod overstrøm, når forsyningsspændingens polaritet vendes fra for høj spænding.

Alt udstyr understøtter DeviceNet-protokollen. Det er muligt at forbinde yderligere tre udvidelsesnoder til hovedmodulet. Yderligere enheder er i stand til at arbejde på DeviceNet / ModBus-netværk. Dette produkt gør det muligt:

• 1-byte output / input - læs og skriv i 1 byte-format;
• 8-byte output / input - læs og skriv data i multi-byte-format.

På samme tid afhænger hastigheden af ​​informationsoverførslen direkte af afstanden mellem noden og værtsenheden. Som et resultat får vi følgende billede:

• afstand på en halv kilometer - 125 kbit / s;
• afstand på 250 meter - 250 kbps;
• afstand op til hundrede meter - 500 kbps.

Modulernes vægt afhænger af mærke fra 64 til 59 gram. Der er sådanne yderligere funktioner:

• i stand til at bestemme egenskaberne ved de tilsluttede enheder
• kan styre spændingen i netværket, identificere maksimum-, minimums- og strømindikatoren, etablere kontrol over spændingsniveauet;
• indstil antallet af udvidelsesnoder.

Tilstedeværelsen af ​​et specielt e-Con-stik i enheden til tilslutning af sensorer gør forbindelsen hurtig og problemfri og sparer samtidig plads under installationen.

En oversigt over de tekniske egenskaber viser følgende billede:

1. Spænding i området fra 12 til 28 V DC.
2. Isolering - galvanisk optokoblerisolering.
3. Det maksimale strømforbrug er 3 W.
4. COM - 8 kanaler.
5. Vibrationsindeks - fra 1,5 mm ved en frekvens på 10 - 55 Hz.
6. Den tilladte temperatur er fra -10 grader til +50 grader.
7. Luftfugtighedsindikatoren er 35 - 85%.
8. Beskyttelsesgrad - IP2
9. Fremstillingsmateriale - polycarbonat.
10. Der er beskyttelse mod overstrøm, overspænding, vending af polaritet.
11. Bolt eller DIN-skinne monterbar.

Diskret ARM-serie

Til dataudveksling anvendes Modbus RTU-protokollen, og det er kun muligt at udføre en procedure: at udføre cyklisk polling (POLL) og 1-byte informationsinput. Modellen giver dig mulighed for at udvide antallet af porte til output- og indgangssignaler fra PLC'er, operatørpaneler eller pc.

Antallet af kanaler - 8 stykker, som er optisk isoleret fra belastningen og fra signalkilden såvel som fra spændingsstød, polaritetsomdannelse osv. Der er en automatisk indstilling af baudhastigheden, der svarer til hastigheden på værtsudstyret (PC, PLC osv.). Det maksimale antal forbindelser af sådanne grundlæggende moduler til masteren er 63. Yderligere udvidelsesnoder kan tilsluttes for at arbejde i DeviceNet / ModBus-netværket.

Et meget kompakt produkt med en bredde på 26 mm. Til DIN-skinne eller panelmontering med bolte. Det er hurtigt og nemt at forbinde sensorer ved hjælp af e-Con-stik. I stand til at arbejde i en betydelig afstand - op til 800 m. Med hensyn til deres parametre ligner de praktisk talt den tidligere version.

ARIO

En kompakt enhed, der inkluderer:

• interface node (i stand til at understøtte et stort antal protokoller Modbus RTU, EtherNet / IP, ProfiNet, EtherCat, CC-Link, ModBus TCP, Devicenet) til etablering af kommunikation med industriel HMI og PLC samt PC;
• strømforsyningsenhed;
• digitale og analoge input-output-enheder.

Det kan samtidig kombinere 64 I / O-enheder og bruge dem til kontrol. Udstyret er udstyret med plug-in terminaler, der giver dig mulighed for hurtigt at forbinde eksterne elementer. Installation af strukturen udføres på en DIN-skinne. Evnen til at slukke terminalblokken og styreenheden gør det muligt at udføre vedligeholdelse af systemet uden at slukke for kommunikationskanalen og strømkilden. Strukturen kan installeres med utilstrækkelig ledig plads, da de små dimensioner gør det muligt uden meget indsats og opfindsomhed.

Produkterne anvendes inden for følgende områder:

• bilindustri med samlebånd til maskiner;
• forskellige produktionsområder, hvor det blev nødvendigt at indsamle og behandle information i automatisk tilstand
• for at skabe en samlet proces til styring og afsendelse af et distribueret industrianlæg
• hvis det er nødvendigt at automatisere fjernteknologisk produktion.

For at bestemme det bedste produkt er det nødvendigt at undersøge klassificeringen af ​​kvalitetsmodeller, bestemme udvælgelseskriterierne, afklare deres fordele og ulemper samt gennemsnitsprisen og forstå deres funktioner. Fordelene ved ARIO-modulet inkluderer:

1. Praktisk installation. Tilslutning af ledere er hurtig nok. Du kan gøre det selv uden at bruge yderligere værktøjer. Du har ikke engang brug for trinvise instruktioner.
2. Tilstedeværelsen af ​​forskellige typer enheder og modulær konstruktion. Denne funktion gør det muligt at foretage designændringer på enheden afhængigt af brugerens behov.
3. Selvdiagnose. Systemet er i stand til uafhængigt at kontrollere de enkelte elementers funktion.
4. Funktion med varm nedlukning. Du kan ændre de komponenter, der er blevet ubrugelige uden at frakoble udstyret fra strømkilden.
5. Kompakthed. Visse komponenters små dimensioner gør det muligt at spare installationsplads.
6. Fleksibilitet ved brug. Arbejder med et stort antal udvekslingsprotokoller og forskellige typer moduler.
7. Tilstedeværelsen af ​​en DIN-skinne garanterer en pålidelig og høj kvalitet fastgørelse.
8. Der er indikatorer for de enkelte elementers driftsstatus.

Anvendelsesområde

Anvendelsesområdet for enheder af denne type, forudsat at vi taler om strukturer, der giver brug for sådanne enheder, er som følger:

• lokale automatiserede og højteknologiske installationer af en fjerntype;
• forsendelsesudstyr og højtydende koblingsudstyrssæt, der styres af fjernadgang;
• hvor der er systemer, der indsamler og transmitterer data
• højteknologiske sæt inklusive samlebånd, transportbånd, maskingrupper og mange andre elementer samt automatiserede virksomheder med produktionsfaciliteter.

Hvordan man vælger, og hvor man køber produkter

Når det bliver nødvendigt at købe moduler, opstår der mange spørgsmål, herunder hvilket firma der er bedre at vælge et produkt. Der er mange populære modeller, producenter forsøger at behage de mest omhyggelige brugere. Smart optioner koster mange penge; brandede optioner er ikke billige.

Hvilket mærke der er bedre at købe afhænger af brugerens præferencer og enhedens omfang. Kundeanmeldelser, som det er værd at være opmærksom på, er også vigtige. Det er bedre ikke at lave fejl, når du vælger, da slutresultatet kan være negativt, og pengene spildes.

Før du besøger specialiserede forretninger eller bestiller et design online i en onlinebutik, er det værd at lytte til anbefalingerne fra specialister inden for dette område og få praktisk rådgivning fra dem. Det er nødvendigt ikke at gå glip af nye produkter fra både russisk og udenlandsk produktion. Ifølge købere kan du vælge et kvalitetsprodukt til en budgetpris. Det er ikke muligt at fremstille en sådan enhed med egne hænder, og det er ikke nødvendigt. Men du kan installere det uden hjælp.

Bedømmelse af de bedste analoge og diskrete I / O-moduler i 2020

Analog

TIP D 215

Firekanalsmodulet er baseret på DAC 8775, har en integreret LM 5166-konverter, der gør det muligt at bringe strømafbrydelsen til en indikator på 1 W. Enheden kræver en indgangsspænding på 1,5 til 40 V. Den er i stand til at regenerere 4 separate kilder ved indgangen, som bruges til at kontrollere forbindelsen til perifert udstyr. Dens funktioner inkluderer tilstedeværelsen af ​​adaptiv strømstyring af de aktuelle udgange samt en indikator for den skiftede strøm på 4-20 mA pr. Kanal.

Hvor meget koster produktet? Producenten tilbyder sit produkt til en forhandlet pris afhængigt af konfigurationen.

• parametre med høj pålidelighed
• diagnostiske værktøjer af den indbyggede type giver dig mulighed for at etablere en kortslutning og pauser;
• det er muligt at overvåge krystalens temperatur;
• vagthund timer overvåger SPI bus hangup;
• reagerer perfekt på nødsituationer
• registrerer systemproblemer så tidligt som muligt
• pålidelig;
• meget funktionel;
• kort responstid
• høj effektivitet;
• der er innovative selvlæringsmuligheder.

• signifikant ikke etableret.

TIDA - 01434

Produkterne er kategoriseret som fuldt udstyrede, komplette analoge indgangsmoduler, der imødekommer nutidens krav til effektivitet og funktionalitet såvel som kanaltæthed med moderate PCB-dimensioner. Særlige træk - lavt strømforbrug og en lang række driftstemperaturer. Dette design fungerer på basis af en DC / DC-konverter i ladepumpetilstand. Du kan skifte fra enkeltkanal til flerkanalstilstand uden at justere de vigtigste effektparametre.

Produktets hovedfunktioner inkluderer:

• intet behov for at forbinde yderligere stroppekredsløb;
• der er en ekstern forbindelsesfunktion;
• der er en bipolar analog strømforsyning med inverterende ladepumpe;
• der er ingen induktorer om bord, så strukturens højde er ikke mere end 3,5 mm;
• der er en isoleret strømforsyning og en sigma-delta analog-til-digital-konverter med høj præcision.

Du kan forbinde analoge indgange med flere eller flere kanaler med bipolære indgangssignaler. Velegnet til kanal-til-kanal-enheder såvel som til indgange med gruppeisolering.

Varens pris er omsætningspapirer.

• kredsløbet bruger en digital isolator ISOW 7841;
• du kan ikke inkludere yderligere komponenter i kæden;
• høj levetid
• små dimensioner
• let at bruge;
• lavet af materiale af høj kvalitet.

• der mangler væsentlige.

MV 110

Produktet hjælper med at måle analoge signaler med indbyggede analoge indgange og konvertere de opnåede værdier til fysiske værdier, så senere data kan transmitteres over RS-485-netværket. Den har en baudrate fra 2400 til 115200 bps. Understøttede protokoller: DCON, OBEH, ModBus RTU, Modbus ASCII. Vigtigste tekniske egenskaber:

• strømforbrug - op til 6 VA;
• ADC kapacitet - 16 bits;
• input polling tid - op til 0,4 sek.
• strømforsyning - universel 24 V;
• beskyttelsesgrad - IP20;
• montering - på en DIN-skinne eller på en væg
• relativ fugtighed - op til 80%;
• temperaturgrænse - fra -10 til +55 grader.

Produktet kan købes til en pris af 5160 rubler.

• har en individuel konfiguration til en separat indgang;
• maden er universel;
• protokollens type bestemmes automatisk
• udfører effektivt diagnosticering af tilsluttede sensorer;
• aftagelige klemrækker udstyret med bundskruer;
• firmwaren opdateres konstant.

• ikke identificeret.

M - 7013 PD

Enkeltkanal analog enhed med termisk modstand, LED-indikation, Modbus / RTU og DCON. RS-485-interface, der er et brudgenkendelsessystem, der er et stik og skrueterminaler. Ganske høj målenøjagtighed - op til 0,05%. Du kan montere enheden på to måder: ved hjælp af en DIN-skinne eller direkte på væggen. Strømforbrug - 1,2 W, indgangsspænding i området fra +10 til +30 V, driftstemperatur - fra -25 til +75 grader.

Produktet kan købes til en pris på 16.718 rubler.

• høj pålidelighed
• solid samling;
• holdbarhed;
• anvendelighed;
• universel mad.

• signifikante blev ikke identificeret.

Diskret

MK 110

Enheden er fremstillet for at styre de indbyggede diskrete EE'er ved hjælp af signaler fra RS-485-netværket, som bruges til at forbinde udøvende strukturer med diskret kontrol samt til at indsamle information fra modulernes diskrete indgange og derefter overføre det til netværket. Hovedfunktionen er, at den understøtter mange protokoller, herunder DCON og ModBus RTU. Valutakursindikatoren varierer fra 2400 til 115200 bps.

Hovedtræk:

• indgangssignalvarighed - op til 0,5 ms;
• indgangssignalfrekvens - 1 kHz;
• indgangsstrøm - ikke mere end 8,5 mA;
• strømforbrug - op til 12 VA;
• mål - 63 x 110 x 75 mm;
• beskyttelsesgrad - IP 20;
• maksimal luftfugtighed - op til 80%;
• omgivelsestemperatur - fra -10 til +55 grader.

Monteres på en væg eller DIN-skinne.

De gennemsnitlige anskaffelsesomkostninger er 5760 rubler.

• er i stand til at diagnosticere et brud i interface-linjen og overføre output til en sikker tilstand, som bestemmes af brugeren selv;
• styrer væskeniveauet med konduktometriske sensorer;
• registrerer automatisk protokoller
• firmwaren kan opdateres;
• understøtter skytjeneste;
• lang levetid
• pålidelig samling
• lavpris.

• der mangler væsentlige.

MU 110

Enheden styrer modtagelsen af ​​signaler fra RS-485-netværket ved hjælp af indbyggede outputelementer, på grund af hvilke forbindelsen af ​​udøvende enheder med diskret kontrol finder sted. Understøtter et stort antal protokoller: ModBus RTU, OBEH, DCON, Modbus ASCII samt OwenCloud-skygtjenesten. Betydelig valutakurs: fra 2400 til 115200 bps. Dimensionerne er ubetydelige: 63 x 110 x 75 mm, beskyttelsesgraden er IP20, den tilladte fugtighed er 80%, temperaturregimet er fra -10 til +55 grader. To monteringsmetoder: væg eller DIN-skinne.

Den gennemsnitlige pris for et produkt er 5580 rubler.

• aftagelige klemrækker er udstyret med skruer, der ikke falder ud;
• protokollen installeres automatisk
• kan registrere en ødelagt grænseflade;
• firmwaren opdateres automatisk
• enheden er pålidelig og holdbar;
• materialer af høj kvalitet anvendes til fremstillingen.

• væsentlige er ikke etableret.

MU 210

Disse modeller er designet og produceret af producenter med det formål at kontrollere signaler fra Internettet ved hjælp af indbyggede diskrete inputelementer, hvis hovedopgave er at forbinde aktuatorer med diskret kontrol. Udvekslingsgrænsefladen er et dobbelt internet med 10/100 Mbit, de anvendte udvekslingsprotokoller er Modbus TCP (gør det muligt at oprette fire samtidige forbindelser), SNMP og MQTT. De sidste to protokoller er under udvikling.

Мх210-modulet er konfigureret ved hjælp af en konfigurator, der understøtter arbejde med en gruppe moduler. Det giver mulighed for at have adgang til alle parametre. Enheden tilsluttes ved hjælp af Ethernet- eller USB-grænsefladen (via microUSB-stikket). Brug af USB kræver ikke brug af ekstern strømforsyning til modulet.

Fungerer i to tilstande:

• PWM-signalgenerering;
• logisk tilstandskift.

Maksimale spændingsindikatorer:

• konstant - 30 V;
• AC - 250 V.

Tænd- og slukningstiderne er minimale og når 15 ms. Fungerer ved netspænding fra 10 til 48 V. Forbruger strøm ikke mere end 6 W. Der er beskyttelse mod vending af polaritet. Arbejder med arkivfiler, hvis maksimale størrelse ikke overstiger 2 kb. Produktet måler 42 x 124 x 83 mm, vejer kun 0,4 kg, har en IP20-beskyttelsesgrad og er monteret på væg eller DIN-skinne. Rumtemperaturområdet til effektivt arbejde er fra -40 til +55 grader. Relativ luftfugtighed kan nå 10 til 95 procent.

Grundkonfigurationen forudsætter tilstedeværelsen af ​​følgende komponenter:

• direkte modulet
• garantikort og pas
• en kort instruktionsmanual
• strømklemmer 2EGTK - 5 - 02P - 14 i mængden af ​​1 stykke;
• klæbebåndskabel - UTP 5u 150 mm;
• Ethernet-stubber.

De gennemsnitlige omkostninger fra producenten er 7440 rubler.

• betydeligt driftstemperaturområde
• lang garantiperiode på 6 år
• evnen til at betjene udgangene i PWM-signalgenereringstilstand;
• evnen til at arbejde i tilstanden til at generere det specificerede antal impulser;
• tilstedeværelsen af ​​en dobbelt to-port Ethernet-switch;
• understøtter OwenCloud cloud server;
• understøtter Ethernet Bypass-teknologi, som gør det muligt at overføre information mellem porte uden at miste kommunikationen med andre moduler, hvis der opstår en nødsituation;
• effektiv;
• høj præcision;
• anstændig byggekvalitet;
• god værdi for pengene;
• med lang levetid.

• der er ingen overvågning af belastningsnedbrud.

Konklusion

I / O-moduler er grænsefladen mellem den virkelige verden og processoren. Selvfølgelig ser det ideelle billede sådan ud: Processoren indeholder absolut alle indikatorer for målesignaler i enhver tidsperiode. Men dette er endnu ikke muligt at opnå, da der kan være tusindvis af I / O-kanaler fra nogle enheder, og kanalerne i måleplanen er begrænset i båndbredde, og derfor når de målte værdier processen ikke når vi vil, men udelukkende på diskrete øjeblikke i tiden.

Flere niveauer og muligheder for polling af inputkanalen er blevet udviklet og anvendt. Det moderne design af input har sin egen mikrocontroller, takket være hvilken absolut alle kanaler er cyklisk pollet med den efterfølgende retning af den modtagne information til bufferen. Hvis det automatiske system kun antager brugen af ​​et par modulære kanaler, kan de ubrugte kanaler midlertidigt udelukkes fra afstemningsprocessen (maskeret). Dette gør det muligt for systemet at fungere hurtigere og mere effektivt.

I øjeblikket er et diskret I / O-modul meget populært, som kan være i to tilstande: Fra og til. Analog I / O bruger termometre, termoelementer, universelle strøm- og spændingssignaler, RTD'er og så videre som et signal.