Was ist das Wesen der Automatisierung? Die Tatsache, dass der gesamte Informationsfluss von Primärquellen (Sensoren) übertragen wird. Es wird angenommen, dass die eingehenden Daten der Realität entsprechen müssen, Informationen in Echtzeit präsentieren müssen, was eine hohe Aktualisierungsrate impliziert. Nur so kann das Steuerobjekt effektiv überwacht werden, um Fehlalarme und Notsituationen zu vermeiden. Analoge und digitale E / A-Module können dabei helfen.
Inhalt
Um ein Fernzugriffsgerät anzuschließen, mit dem eine große Datenmenge gesammelt wird, werden eine Reihe von Hilfsmechanismen (Executive) verwendet. Wie funktioniert das Gerät? Es misst die empfangenen analogen und diskreten Anzeigen, die die Daten in die Steuerung konvertieren, sowie das Steuergerät, den Server (Cloud), den PC und andere Arten von Geräten.
Hauptmerkmale von E / A-Knoten:
Eingabe-Ausgabe-Knoten sind:
Arten | Beschreibung |
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Diskret | Die folgenden Funktionen werden bereitgestellt: Empfang und Transformation empfangener Befehle, einschließlich diskreter Befehle, die dann an das allgemeine Raster gesendet werden. Dies erfolgt mithilfe eines der enthaltenen Protokolle, das unmittelbar nach Erhalt des entsprechenden Befehls verbunden wird. |
Analog | Es sammelt und verarbeitet die empfangenen Informationen eines analogen Typs weiter. Danach wird es an den Hauptserver gesendet, der gemäß dem aktuellen Protokoll entschlüsselt. |
Es ist zu beachten, dass in jedem der betrachteten Fälle der empfangene Befehl in einem der folgenden Bereiche angezeigt wird:
Unter bestimmten Umständen ist es erforderlich, spezielle Anschlüsse einzurichten, die dazu beitragen, ein Signal von einem Widerstandsthermometer oder Thermoelement zu empfangen.
Diskrete Module setzen das Vorhandensein eines logischen Befehls in einem bestimmten Bereich voraus, während analoge Module mit ihren elektromagnetischen Parametern übereinstimmen, vergleichbar mit den vom System gesteuerten Aktuatoren.Die Eingangsknoten empfangen Signale vom gemeinsamen Bus über ein bestimmtes Protokoll, wonach sie an die Ausgangsleitungen übertragen werden.
Es ist zu beachten, dass sowohl alle Kanäle der Module als auch die Versorgungskreise eine galvanische Trennung vom gemeinsamen Bus aufweisen.
Die verwendeten Einheiten können mit einem der vielen Kommunikationsprotokolle arbeiten: Modbus, DeviceNet, RTU. Das Prinzip des Austauschs von Informationsprotokollen zwischen dem Knoten und der Steuerung lautet wie folgt: Master und Slave, wobei das Modul der Slave ist. Der Geräteprozessor, der Daten von allen Kanälen angefordert und ihren Status festgelegt hat, wartet auf einen auslösenden Befehl von der SPS, um diese Informationen zu empfangen und zu senden.
Es gibt gängige Modelle, bei denen der Austauschbefehl den Eingangsknoten selbst initiiert, der Informationen über die Änderung des Kanalstatus empfangen hat. Es erfolgt eine Adressübertragung von Daten vom Knoten zur SPS. Der Prozessor kann auch zusätzliche Funktionen ausführen, wie z.
Die besten Hersteller produzieren Modelle in verschiedenen Modifikationen. Sie unterscheiden sich in Funktionalität, Durchschnittspreis, Leistungsfähigkeit, technischen Eigenschaften, Material der Herstellung von Bauteilen und Interaktion mit der SPS über einen gemeinsamen Bus. Lassen Sie uns näher auf jede Option eingehen.
Der Datenaustausch erfolgt über das DeviceNet-Protokoll. Ein universelles Modell, mit dem Sie verschiedene Kommunikationsverfahren verwenden können, einschließlich Änderungen (COS). Es gibt einen Multibyte-Signaleingang. Was ist das? Zunächst die optimale Lösung für Remote I / O für ACS. Die Serie umfasst Standardmodule und Proben mit speziellen Anschlüssen, um Sensoren anschließen zu können.
Es gibt acht Ein- / Ausgangskanäle für diskrete Signale mit einem offenen PNP- oder NPN-Kollektor. Die Kanäle sind optisch von der Datenquelle oder Last isoliert. Es besteht auch ein Schutz gegen Überstrom, wenn die Polarität der Versorgungsspannung umgekehrt wird, vor einer zu hohen Spannung.
Alle Geräte unterstützen das DeviceNet-Protokoll. Es ist möglich, drei zusätzliche Erweiterungsknoten an das Hauptmodul anzuschließen. Zusätzliche Geräte können in DeviceNet / ModBus-Netzwerken arbeiten. Dieses Produkt macht es möglich:
Gleichzeitig hängt die Geschwindigkeit der Informationsübertragung direkt von der Entfernung zwischen dem Knoten und dem Hostgerät ab. Als Ergebnis erhalten wir 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-Steckverbinders in der Baugruppe zum Anschließen von Sensoren macht die Verbindung schnell und problemlos und spart gleichzeitig freien Platz während der Installation.
Eine Übersicht über die technischen Eigenschaften zeigt folgendes Bild:
Für den Datenaustausch wird das Modbus RTU-Protokoll verwendet, und es kann nur ein Verfahren ausgeführt werden: eine zyklische Abfrage (POLL) und eine 1-Byte-Informationseingabe. Mit dem Modell können Sie die Anzahl der Ports für Ausgangs- und Eingangssignale von SPSen, Bedienfeldern oder PCs erweitern.
Die Anzahl der Kanäle beträgt 8, die optisch von der Last und der Signalquelle sowie von Spannungsspitzen, Polaritätsumkehrungen usw. isoliert sind. Es gibt eine automatische Einstellung der Baudrate, die der Geschwindigkeit des Host-Geräts (PC, SPS usw.) entspricht. Die maximale Anzahl solcher Verbindungen solcher Basismodule zum Master beträgt 63. Zusätzliche Erweiterungsknoten können angeschlossen werden, um im DeviceNet / ModBus-Netzwerk zu arbeiten.
Ein sehr kompaktes Produkt mit einer Breite von 26 mm. Für DIN-Schienen- oder Schalttafelmontage mit Schrauben. Das Anschließen von Sensoren erfolgt schnell und einfach über die e-Con-Anschlüsse. Kann in beträchtlicher Entfernung arbeiten - bis zu 800 m. In ihren Parametern sind sie der vorherigen Version fast ähnlich.
Ein kompaktes Gerät, das Folgendes umfasst:
Es kann gleichzeitig 64 E / A-Geräte kombinieren und zur Steuerung verwenden. Das Gerät ist mit Steckklemmen ausgestattet, mit denen Sie externe Elemente schnell anschließen können. Der Einbau der Struktur erfolgt auf einer DIN-Schiene. Die Möglichkeit, den Klemmenblock und die Steuereinheit auszuschalten, ermöglicht die Wartung des Systems, ohne den Kommunikationskanal und die Stromquelle auszuschalten. Die Struktur kann mit unzureichendem Freiraum installiert werden, da sie aufgrund ihrer geringen Abmessungen ohne großen Aufwand und Einfallsreichtum ausgeführt werden kann.
Die Produkte werden in folgenden Bereichen eingesetzt:
Um das beste Produkt zu ermitteln, ist es erforderlich, die Bewertung von Qualitätsmodellen zu untersuchen, die Auswahlkriterien zu bestimmen, ihre Vor- und Nachteile sowie den Durchschnittspreis zu klären und ihre Merkmale zu verstehen. Zu den Vorteilen des ARIO-Moduls gehören:
Der Anwendungsbereich von Geräten dieses Typs ist, sofern es sich um Konstruktionen handelt, die die Verwendung solcher Geräte vorsehen, wie folgt:
Wenn es notwendig wird, Module zu kaufen, stellen sich viele Fragen, einschließlich der Frage, welches Unternehmen ein Produkt besser auswählt. 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 Benutzers und dem Umfang des Geräts ab. Wichtig sind auch Kundenbewertungen, die es wert sind, beachtet zu werden. Es ist besser, bei der Auswahl keine Fehler zu machen, da das Endergebnis negativ sein kann und das Geld verschwendet wird.
Bevor Sie spezialisierte Verkaufsstellen besuchen oder ein Design online in einem Online-Shop bestellen, sollten Sie sich die Empfehlungen von Spezialisten auf diesem Gebiet anhören und praktische Ratschläge von ihnen einholen. Es ist notwendig, neue Artikel sowohl der russischen als auch der ausländischen Produktion nicht zu verpassen. Laut Käufern können Sie ein Qualitätsprodukt zu einem günstigen Preis auswählen. Es ist nicht möglich, ein solches Gerät mit eigenen Händen herzustellen, und es besteht keine Notwendigkeit dafür. Sie können es jedoch ohne Unterstützung installieren.
Das Vierkanalmodul basiert auf dem DAC 8775 und verfügt über einen integrierten LM 5166-Wandler, der es ermöglicht, die Verlustleistung auf eine Anzeige von 1 W zu bringen. Das Gerät benötigt eine Eingangsspannung von 1,5 bis 40 V. Es kann 4 separate Quellen am Eingang regenerieren, die zur Steuerung des Anschlusses von Peripheriegeräten verwendet werden. Zu seinen Merkmalen gehören das Vorhandensein einer adaptiven Energieverwaltung der Stromausgänge sowie eine Anzeige des Schaltstroms von 4 bis 20 mA pro Kanal.
Wie viel kostet das Produkt? Der Hersteller bietet sein Produkt je nach Konfiguration zu einem ausgehandelten Preis an.
Die Produkte werden als voll ausgestattete analoge Eingangsmodule mit vollem Funktionsumfang eingestuft, die den heutigen Anforderungen an Effizienz und Funktionalität sowie Kanaldichte bei moderaten Leiterplattenabmessungen entsprechen. Besonderheiten - geringer Stromverbrauch und ein breites Spektrum an Betriebstemperaturen. Diese Konstruktion basiert auf einem DC / DC-Wandler im Ladungspumpenmodus. Sie können vom Einkanal- in den Mehrkanalmodus wechseln, ohne die grundlegenden Stromversorgungsparameter anzupassen.
Die Hauptmerkmale des Produkts umfassen:
Sie können analoge Ein- oder Mehrkanaleingänge mit bipolaren Eingangssignalen verbinden. Geeignet sowohl für Kanal-zu-Kanal-Geräte als auch für Eingänge mit Gruppenisolation.
Der Preis der Ware ist verhandelbar.
Das Produkt hilft, analoge Signale mit eingebauten analogen Eingängen zu messen und die erhaltenen Werte in physikalische Werte umzuwandeln, damit spätere Daten über das RS-485-Netzwerk übertragen werden können. Es hat eine Baudrate von 2400 bis 115200 bps. Unterstützte Protokolle: DCON, OBEH, ModBus RTU, Modbus ASCII. Technische Hauptmerkmale:
Das Produkt kann zu einem Preis von 5160 Rubel gekauft werden.
Einkanaliges Analoggerät mit Wärmewiderstand, LED-Anzeige, Modbus / RTU und DCON. RS-485-Schnittstellentyp, es gibt ein Brucherkennungssystem, einen Stecker und Schraubklemmen. Sehr hohe Messgenauigkeit - bis zu 0,05%. Sie können das Gerät auf zwei Arten montieren: über eine DIN-Schiene 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 16.718 Rubel gekauft werden.
Das Gerät wird hergestellt, um die eingebauten diskreten EEs unter Verwendung von Signalen aus dem RS-485-Netzwerk zu steuern, die verwendet werden, um Exekutivstrukturen mit einer diskreten Steuerung zu verbinden sowie Informationen von den diskreten Eingängen von Modulen zu sammeln und sie dann an das Netzwerk zu übertragen. Das Hauptmerkmal ist, dass es viele Protokolle unterstützt, einschließlich DCON und ModBus RTU. Der Wechselkursindikator reicht von 2400 bis 115200 Basispunkten.
Hauptmerkmale:
Montage an einer Wand oder DIN-Schiene.
Die durchschnittlichen Anschaffungskosten betragen 5760 Rubel.
Das Gerät steuert den Empfang von Signalen aus dem RS-485-Netzwerk über eingebaute Ausgangselemente, wodurch die Verbindung von ausführenden Geräten mit diskreter Steuerung erfolgt. Unterstützt eine Vielzahl von Protokollen: ModBus RTU, OBEH, DCON, Modbus ASCII sowie den OwenCloud-Clouddienst. Signifikanter Wechselkurs: von 2400 bis 115200 Basispunkten. Die Abmessungen sind unbedeutend: 63 x 110 x 75 mm, Schutzart IP20, zulässige Luftfeuchtigkeit 80%, Temperaturbereich von -10 bis +55 Grad. Zwei Montagemethoden: Wand- oder DIN-Schiene.
Die durchschnittlichen Kosten eines Produkts betragen 5580 Rubel.
Diese Modelle werden von Herstellern zum Zweck der Steuerung von Signalen aus dem Internet mittels eingebauter diskreter Eingangselemente entworfen und hergestellt, deren Hauptaufgabe darin besteht, Aktuatoren mit diskreter Steuerung zu verbinden. Austauschschnittstelle - Duales Internet mit 10/100 Mbit, verwendete Austauschprotokolle - Modbus TCP (ermöglicht die gleichzeitige Herstellung von vier gleichzeitigen Verbindungen), SNMP und MQTT. Die letzten beiden Protokolle befinden sich in der Entwicklung.
Das Мх210-Modul wird mit einem Konfigurator konfiguriert, der die Arbeit 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 Micro-USB-Anschluss) angeschlossen. Die Verwendung von USB erfordert keine externe Stromversorgung des Moduls
Funktioniert in zwei Modi:
Maximale Spannungsanzeigen:
Die Ein- und Ausschaltzeiten sind minimal und erreichen 15 ms. Arbeitet mit einer Netzspannung von 10 bis 48 V. Es verbraucht nicht mehr als 6 W. Es besteht ein Schutz gegen Polaritätsumkehr. Funktioniert mit Archivdateien, deren maximale Größe 2 KB nicht überschreitet. Das Produkt misst 42 x 124 x 83 mm, wiegt nur 0,4 kg, hat die Schutzart IP20 und ist an der Wand oder DIN-Schiene montiert. Der Raumtemperaturbereich für effizientes Arbeiten liegt zwischen -40 und +55 Grad. Die relative Luftfeuchtigkeit kann 10 bis 95 Prozent erreichen.
Die Grundkonfiguration setzt das Vorhandensein der folgenden Komponenten voraus:
Die durchschnittlichen Kosten des Herstellers betragen 7440 Rubel.
E / A-Module sind die Schnittstelle zwischen der realen Welt und dem Prozessor. Das ideale Bild sieht natürlich so aus: Der Prozessor enthält in jedem Zeitraum absolut alle Anzeigen der Messsignale. Dies ist jedoch noch nicht möglich, da einige Geräte Tausende von Ein- / Ausgabekanälen enthalten können und die Bandbreite der Kanäle des Messplans begrenzt ist, sodass die gemessenen Werte den Prozess nicht zum gewünschten Zeitpunkt, sondern ausschließlich zu diskreten Zeitpunkten erreichen.
Es wurden verschiedene Ebenen und Optionen zum Abrufen des Eingangskanals entwickelt und angewendet. Das moderne Design des Eingangs verfügt über einen eigenen Mikrocontroller, dank dessen absolut alle Kanäle zyklisch mit der nachfolgenden Richtung der empfangenen Informationen in den Puffer abgefragt werden. Wenn das automatische System nur wenige modulare Kanäle verwendet, können die nicht verwendeten Kanäle vorübergehend vom Abrufprozess ausgeschlossen werden (maskiert). Dadurch kann das System schneller und effizienter arbeiten.
Derzeit ist ein diskretes E / A-Modul sehr beliebt, das sich in zwei Zuständen befinden kann: Aus und Ein. Analoge E / A verwenden Thermometer, Thermoelemente, universelle Strom- und Spannungssignale, Widerstandsthermometer usw. als Signal.