Calificación de los mejores módulos de E / S analógicas y discretas para 2020

¿Cuál es la esencia de la automatización? El hecho de que todo el flujo de información se transmita desde fuentes primarias (sensores). Se asume que los datos entrantes deben corresponder a la realidad, presentar información en tiempo real, lo que implica una alta tasa de actualización. Solo de esta forma será posible monitorear de manera efectiva el objeto de control para evitar falsas alarmas y situaciones de emergencia. Los módulos de E / S analógicas y digitales pueden ayudar con esto.

¿Para qué sirven estos dispositivos?

Para conectar un dispositivo de acceso remoto, que se utiliza para acumular una gran cantidad de datos, se utilizan una serie de mecanismos auxiliares (ejecutivos). ¿Cómo funciona la unidad? Mide los indicadores analógicos y discretos recibidos, que convierten los datos al controlador, así como al dispositivo de control, servidor (nube), PC y otros tipos de equipos.

Características clave de los nodos de E / S:

1. Interfaz de comunicación digital (CAN, Ethernet, RS - 485 y así sucesivamente).
2. Variantes de los protocolos de comunicación admitidos (ProFibus, ModBus y otros).

Qué son

Los nodos de entrada-salida son:

Tipos	Descripción
Discreto	Se proporciona la siguiente funcionalidad: recepción y transformación de los comandos recibidos, incluidos los discretos, que luego se envían a la red general. Se realiza mediante uno de los protocolos incluidos, que se conecta inmediatamente después de la recepción del comando correspondiente.
Cosa análoga	Recopila y procesa aún más la información recibida de tipo analógico. Después de eso, se transmite al servidor principal, que descifra de acuerdo con el protocolo actual.

Vale la pena prestar atención a que en cada uno de los casos considerados, el comando recibido se indicará dentro de uno de los rangos:

1. Discreto: el rango de la señal emitida es de 10 V a 28 V, utilizado como un transistor NPN / PNP con un colector abierto.
2. Analógico: el rango de la señal emitida es de 0 mA a 20 mA, de 4 mA a 20 mA, la señal de voltaje está permitida en el rango de 0 V a 10 V, de 0 V a 5 V.

Bajo ciertas circunstancias, es necesario equipar puertos especializados que ayudarán a recibir una señal de un RTD o termopar.

Los módulos de tipo discreto asumen la presencia de un comando lógico en un rango determinado, mientras que los módulos analógicos concuerdan con su desempeño electromagnético, comparable a los actuadores que son controlados por el sistema.Los nodos de entrada reciben señales del bus común a través de un protocolo determinado, después de lo cual se transmiten a las líneas de salida.

Cabe señalar que tanto todos los canales de los módulos como los circuitos de alimentación tienen aislamiento galvánico del bus común.

Las unidades utilizadas pueden trabajar con uno de los muchos protocolos de comunicación: Modbus, DeviceNet, RTU. El principio del intercambio de protocolos de información entre el nodo y el controlador es el siguiente: maestro y esclavo, donde el módulo es el esclavo. El procesador del dispositivo, después de solicitar datos de todos los canales y fijar su estado, espera un comando de inicio del PLC para recibir y transmitir esta información.

Hay modelos populares en los que el comando de intercambio inicia el propio nodo de entrada, que recibe información sobre el cambio de estado del canal. Hay una transferencia de datos de dirección desde el nodo al PLC. El procesador también puede realizar funciones adicionales, como:

• calibrar y linealizar las lecturas del sensor;
• monitorear el voltaje de suministro;
• realizar diagnósticos.

Modificaciones de equipo

Los mejores fabricantes producen modelos con varias modificaciones. Se diferencian en funcionalidad, precio medio, capacidades, características técnicas, material de fabricación de componentes, interacción con el PLC a través de un bus común. Detengámonos en cada opción con más detalle.

Serie ARD discreta

El intercambio de datos se realiza mediante el protocolo DeviceNet. Un modelo universal que le permite utilizar diferentes procedimientos de comunicación, incluido el cambio (COS). Hay una entrada de señal multibyte. ¿Lo que es? En primer lugar, la solución óptima para E / S remotas para ACS. La serie incluye módulos estándar y probetas con conectores especiales para poder conectar sensores.

Hay ocho canales de entrada-salida de señales discretas con un colector PNP o NPN abierto. Los canales están ópticamente aislados de la fuente de datos o la carga. También hay protección contra sobrecorriente, cuando la polaridad de la tensión de alimentación se invierte, debido a una tensión demasiado alta.

Todos los equipos admiten el protocolo DeviceNet. Es posible conectar tres nodos de expansión adicionales al módulo principal. Los dispositivos adicionales pueden funcionar en redes DeviceNet / ModBus. Este producto hace posible:

• Salida / entrada de 1 byte: lectura y escritura en formato de 1 byte;
• Salida / entrada de 8 bytes: lee y escribe datos en formato multibyte.

Al mismo tiempo, la velocidad de la transferencia de información depende directamente de la distancia entre el nodo y el dispositivo host. Como resultado, obtenemos la siguiente imagen:

• distancia de medio kilómetro - 125 kbit / s;
• distancia de 250 metros - 250 kbps;
• distancia hasta cien metros - 500 kbps.

El peso de los módulos, según la marca, oscila entre los 64 y los 59 gramos. Existen tales características adicionales:

• capaz de determinar las características de los dispositivos conectados;
• puede controlar el voltaje en la red, identificar el indicador máximo, mínimo y actual, establecer control sobre el nivel de voltaje;
• establecer el número de nodos de expansión.

La presencia de un conector e-Con especial en el conjunto para conectar los sensores hace que la conexión sea rápida y sin complicaciones, al tiempo que ahorra espacio libre durante la instalación.

Una descripción general de las características técnicas mostrará la siguiente imagen:

1. Voltaje en el rango de 12 a 28 V DC.
2. Aislamiento: aislamiento por optoacoplador galvánico.
3. El consumo máximo de energía es de 3 W.
4. COM - 8 canales.
5. Índice de vibración: de 1,5 mm a una frecuencia de 10 a 55 Hz.
6. La temperatura permitida es de -10 grados a +50 grados.
7. El indicador de humedad es del 35 al 85%.
8. Grado de protección - IP2
9. Material de fabricación: policarbonato.
10. Hay protección contra sobrecorriente, sobretensión, inversión de polaridad.
11. Montaje con perno o carril DIN.

Serie ARM discreta

Para el intercambio de datos se utiliza el protocolo Modbus RTU y es posible realizar un solo procedimiento: realizar un sondeo cíclico (POLL) y entrada de información de 1 byte. El modelo le permite ampliar el número de puertos para señales de entrada y salida de PLC, paneles de operador o PC.

El número de canales es 8, que están ópticamente aislados de la carga y de la fuente de la señal, así como de sobretensiones, inversiones de polaridad, etc. Hay una configuración automática de velocidad en baudios que coincide con la velocidad del equipo host (PC, PLC, etc.). El número máximo de conexiones de dichos módulos básicos al maestro es 63. Se pueden conectar nodos de expansión adicionales para operar en la red DeviceNet / ModBus.

Un producto muy compacto con un ancho de 26 mm. Para montaje en panel o carril DIN con pernos. La conexión de sensores es rápida y sencilla mediante los conectores e-Con. Capaces de trabajar a una distancia considerable - hasta 800 m. En cuanto a sus parámetros, son casi similares a la versión anterior.

ARIO

Un dispositivo compacto que incluye:

• nodo de interfaz (capaz de soportar una gran cantidad de protocolos Modbus RTU, EtherNet / IP, ProfiNet, EtherCat, CC-Link, ModBus TCP, Devicenet) para establecer comunicación con HMI industrial y PLC, así como con PC;
• unidad de suministro de energía;
• Dispositivos de entrada y salida digitales y analógicos.

Puede combinar simultáneamente 64 dispositivos de E / S y usarlos para el control. El equipo está equipado con terminales enchufables que le permiten conectar rápidamente elementos externos. La instalación de la estructura se realiza en un carril DIN. La capacidad de apagar el bloque de terminales y la unidad de control permite realizar el mantenimiento del sistema sin apagar el canal de comunicación y la fuente de alimentación. La estructura se puede instalar con un espacio libre insuficiente, ya que sus reducidas dimensiones permiten hacerlo sin mucho esfuerzo e ingenio.

Los productos se utilizan en las siguientes áreas:

• industria automotriz con líneas de montaje de máquinas;
• diversas áreas de producción donde se hizo necesario recolectar y procesar información en modo automático;
• con el fin de crear un proceso unificado para la gestión y despacho de una instalación industrial distribuida;
• si es necesario automatizar la producción tecnológica remota.

Para determinar el mejor producto, es necesario estudiar la calificación de los modelos de alta calidad, determinar los criterios de selección, aclarar sus ventajas y desventajas, así como el precio promedio, y comprender sus características. Las ventajas del módulo ARIO incluyen:

1. Instalación conveniente. La conexión de conductores es lo suficientemente rápida. Puede hacerlo usted mismo sin utilizar herramientas adicionales. Ni siquiera necesitará instrucciones paso a paso.
2. La presencia de varios tipos de dispositivos y construcción modular. Esta función permite realizar cambios de diseño en el dispositivo, según las necesidades del usuario.
3. Auto diagnóstico. El sistema puede verificar de forma independiente el funcionamiento de elementos individuales.
4. Función de apagado en caliente. Es posible reemplazar componentes desgastados sin desconectar el equipo de la fuente de alimentación.
5. Compacidad. Las reducidas dimensiones de algunos componentes permiten ahorrar espacio de instalación.
6. Flexibilidad de uso. Funciona con una gran cantidad de protocolos de intercambio y varios tipos de módulos.
7. La presencia de un carril DIN garantiza una fijación fiable y de alta calidad.
8. Hay indicadores del estado operativo de elementos individuales.

Alcance de uso

El ámbito de aplicación de los dispositivos de este tipo, siempre que se trate de diseños que permitan el uso de dichos dispositivos, son los siguientes:

• instalaciones locales automatizadas y de alta tecnología de tipo remoto;
• dispositivos de despacho y kits de aparamenta de alto rendimiento, que se controlan mediante acceso remoto;
• donde existen sistemas que recopilan y transmiten datos;
• kits de alta tecnología que incluyen líneas de montaje, transportadores, grupos de máquinas y muchos otros elementos, así como empresas automatizadas con instalaciones de producción.

Cómo elegir y dónde comprar productos

Cuando se hace necesario comprar módulos, surgen muchas preguntas, entre ellas, qué empresa es mejor para elegir un producto. Hay muchos modelos populares, los fabricantes intentan complacer a los usuarios más meticulosos. Las opciones inteligentes cuestan mucho dinero, las opciones de marca no son económicas.

Qué marca es mejor comprar depende de las preferencias del usuario y del alcance del dispositivo. Las opiniones de los clientes, a las que vale la pena prestar atención, también son importantes. Es mejor no cometer errores a la hora de elegir, ya que el resultado final puede ser negativo y se malgastará el dinero.

Antes de visitar puntos de venta especializados u ordenar un diseño en línea en una tienda en línea, vale la pena escuchar las recomendaciones de especialistas en este campo y obtener sus consejos prácticos. Es necesario no perderse nuevos artículos de producción tanto rusa como extranjera. Según los compradores, puede elegir un producto de calidad a un precio económico. No es posible hacer un dispositivo de este tipo con sus propias manos, y no es necesario. Pero puede instalarlo sin ayuda.

Calificación de los mejores módulos de E / S analógicas y discretas para 2020

Cosa análoga

SUGERENCIA D 215

El módulo de cuatro canales está basado en el DAC 8775, tiene un convertidor LM 5166 integrado, lo que permite llevar la disipación de potencia a un indicador de 1 W. El dispositivo requiere una tensión de entrada de 1,5 a 40 V. Es capaz de regenerar 4 fuentes independientes en la entrada, que se utilizan para controlar la conexión de periféricos. Sus características incluyen la presencia de gestión de potencia adaptativa de las salidas de corriente, así como un indicador de la corriente conmutada de 4 - 20 mA por canal.

¿Cuánto cuesta el producto? El fabricante ofrece su producto a precio negociado, dependiendo de la configuración.

• parámetros de alta confiabilidad;
• las herramientas de diagnóstico integradas le permiten establecer cortocircuitos y roturas;
• es posible controlar la temperatura del cristal;
• el temporizador de vigilancia monitorea la interrupción del bus SPI;
• responde perfectamente a situaciones de emergencia;
• detecta problemas del sistema en la etapa más temprana;
• de confianza;
• altamente funcional;
• tiempo de respuesta corto;
• alta eficiencia;
• hay oportunidades innovadoras de autoaprendizaje.

• significativo no establecido.

TIDA - 01434

Los productos se clasifican como módulos de entrada analógica completos con todas las funciones que satisfacen las demandas actuales de eficiencia y funcionalidad, así como densidad de canal, en un tamaño de PCB moderado. Características distintivas: bajo consumo de energía y una amplia gama de temperaturas de funcionamiento. Este diseño funciona sobre la base de un convertidor CC / CC en modo Bomba de carga. Puede cambiar del modo monocanal al modo multicanal sin ajustar los parámetros básicos de la fuente de alimentación.

Las principales características del producto incluyen:

• no es necesario conectar circuitos de flejado adicionales;
• hay una función de conexión externa;
• hay una fuente de alimentación analógica bipolar con bomba de carga inversora;
• no hay inductores a bordo, por lo que la altura de la estructura no es más de 3,5 mm;
• hay una fuente de alimentación aislada y un convertidor de analógico a digital sigma-delta de alta precisión.

Puede conectar entradas analógicas de uno o varios canales con señales de entrada bipolares. Adecuado tanto para dispositivos canal a canal como para entradas con aislamiento de grupo.

El precio de la mercancía es negociable.

• el circuito utiliza un aislador digital ISOW 7841;
• no puede incluir componentes adicionales en la cadena;
• alta vida útil;
• pequeñas dimensiones;
• fácil de usar;
• hecho de material de alta calidad.

• faltan importantes.

MV 110

El producto ayuda a medir señales analógicas con entradas analógicas integradas y convertir los valores obtenidos en valores físicos, de modo que los datos posteriores puedan transmitirse a través de la red RS-485. Tiene una velocidad en baudios de 2400 a 115200 bps. Protocolos compatibles: DCON, OBEH, ModBus RTU, Modbus ASCII. Principales características técnicas:

• consumo de energía - hasta 6 VA;
• Capacidad ADC: 16 bits;
• tiempo de sondeo de entrada: hasta 0,4 segundos;
• fuente de alimentación - universal 24 V;
• grado de protección - IP20;
• montaje: en un carril DIN o en una pared;
• humedad relativa - hasta 80%;
• límite de temperatura: de -10 a +55 grados.

El producto se puede comprar a un precio de 5160 rublos.

• tiene una configuración individual para una entrada independiente;
• la comida es universal;
• el tipo de protocolo se determina automáticamente;
• realiza de manera eficiente diagnósticos de sensores conectados;
• bloques de terminales extraíbles equipados con tornillos cautivos;
• el firmware se actualiza constantemente.

• no identificado.

M - 7013 PD

Dispositivo analógico monocanal con resistencia térmica, indicador LED, Modbus / RTU y DCON. Tipo de interfaz RS-485, hay un sistema de reconocimiento de roturas, hay un conector y terminales de tornillo. Precisión de medición bastante alta: hasta 0,05%. Puede montar el dispositivo de dos formas: utilizando un carril DIN o directamente en la pared. Consumo de energía: 1,2 W, voltaje de entrada en el rango de +10 a +30 V, temperatura de funcionamiento: de -25 a +75 grados.

El producto se puede comprar a un precio de 16.718 rublos.

• alta fiabilidad;
• ensamblaje sólido;
• durabilidad;
• sentido práctico;
• comida universal.

• significativos no están identificados.

Discreto

MK 110

El dispositivo está fabricado para controlar las EE discretas incorporadas mediante señales de la red RS-485, que se utilizan para conectar estructuras ejecutivas con control discreto, así como para recolectar información de las entradas discretas de los módulos y luego transmitirla a la red. La característica principal es que admite muchos protocolos, incluidos DCON y ModBus RTU. El indicador de tipo de cambio varía entre 2400 y 115200 pb.

Características principales:

• duración de la señal de entrada: hasta 0,5 ms;
• frecuencia de la señal de entrada - 1 kHz;
• corriente de entrada - no más de 8.5 mA;
• consumo de energía - hasta 12 VA;
• dimensiones - 63 x 110 x 75 mm;
• grado de protección - IP 20;
• humedad máxima - hasta 80%;
• temperatura ambiente: de -10 a +55 grados.

Se monta en una pared o riel DIN.

El costo de adquisición promedio es de 5760 rublos.

• es capaz de diagnosticar una ruptura en la línea de interfaz y transferir las salidas a un estado seguro, que es determinado por el propio usuario;
• controla el nivel de líquido con sensores conductimétricos;
• detecta automáticamente los protocolos;
• el firmware puede actualizarse;
• admite el servicio en la nube;
• larga vida útil;
• montaje confiable;
• bajo costo.

• faltan importantes.

MU 110

El dispositivo controla la recepción de señales de la red RS-485 mediante elementos de salida incorporados, por lo que se realiza la conexión de dispositivos ejecutivos con control discreto. Admite una gran cantidad de protocolos: ModBus RTU, OBEH, DCON, Modbus ASCII, así como el servicio en la nube OwenCloud. Tipo de cambio significativo: de 2400 a 115200 pb. Las dimensiones son insignificantes: 63 x 110 x 75 mm, el grado de protección es IP20, la humedad permitida es del 80%, el régimen de temperatura es de -10 a +55 grados. Dos métodos de montaje: pared o carril DIN.

El costo promedio de un producto es de 5580 rublos.

• los bloques de terminales extraíbles están equipados con tornillos que no se caen;
• el protocolo se instala automáticamente;
• puede detectar una interfaz rota;
• el firmware se actualiza automáticamente;
• el dispositivo es confiable y duradero;
• En la fabricación se utilizan materiales de alta calidad.

• significativos no están establecidos.

MU 210

Estos modelos están diseñados y fabricados por los fabricantes con el fin de controlar las señales de Internet mediante elementos de entrada discretos incorporados, cuya principal tarea es conectar actuadores con control discreto. Interfaz de intercambio - Internet dual con 10/100 Mbit, protocolos de intercambio usados ​​- Modbus TCP (permite realizar cuatro conexiones simultáneas), SNMP y MQTT. Los dos últimos protocolos están en desarrollo.

El módulo Мх210 se configura mediante un configurador que admite el trabajo con un grupo de módulos. Proporciona la capacidad de tener acceso a todos los parámetros. El dispositivo se conecta mediante la interfaz Ethernet o USB (a través del conector microUSB). El uso de USB no requiere el uso de una fuente de alimentación externa al módulo.

Funciona en dos modos:

• Generación de señales PWM;
• conmutación de estado lógico.

Indicadores de voltaje máximo:

• constante - 30 V;
• CA - 250 V.

Los tiempos de encendido y apagado son mínimos y alcanzan los 15 ms. Funciona con tensión de red de 10 a 48 V. Consume energía no más de 6 W. Existe protección contra la inversión de polaridad. Funciona con archivos de almacenamiento, cuyo tamaño máximo no supera los 2 kb. El producto mide 42 x 124 x 83 mm, pesa solo 0,4 kg, tiene un grado de protección IP20 y se monta en la pared o en carril DIN. El rango de temperatura ambiente para un trabajo efectivo es de -40 a +55 grados. La humedad relativa puede alcanzar del 10 al 95 por ciento.

La configuración básica asume la presencia de los siguientes componentes:

• directamente el módulo;
• tarjeta de garantía y pasaporte;
• un breve manual de instrucciones;
• terminales de potencia 2EGTK - 5 - 02P - 14 en la cantidad de 1 pieza;
• cable de cinta adhesiva - UTP 5u 150 mm;
• Stubs de Ethernet.

El costo promedio del fabricante es de 7440 rublos.

• rango de temperatura de funcionamiento significativo;
• largo período de garantía de 6 años;
• la capacidad de operar las salidas en el modo de generación de señal PWM;
• la capacidad de trabajar en el modo de generar el número especificado de pulsos;
• la presencia de un conmutador Ethernet de dos puertos;
• admite el servidor en la nube OwenCloud;
• admite la tecnología Ethernet Bypass, que permite transferir información entre puertos, sin perder la comunicación con otros módulos, si ocurre una emergencia;
• eficaz;
• alta precisión;
• calidad de construcción decente;
• buen valor para el dinero;
• con una larga vida útil.

• no hay supervisión de rotura de carga.

Conclusión

Los módulos de E / S son la interfaz entre el mundo real y el procesador. Por supuesto, la imagen ideal se ve así: el procesador contiene absolutamente todos los indicadores de las señales de medición en cualquier período de tiempo. Pero esto aún no es posible de lograr, ya que pueden existir miles de canales de entrada-salida de algunos dispositivos, y los canales del plan de medición tienen un ancho de banda limitado, por lo que los valores medidos llegan al proceso no cuando queremos, sino exclusivamente en momentos discretos en el tiempo.

Se han desarrollado y aplicado varios niveles y opciones para sondear el canal de entrada. El diseño moderno de la entrada tiene su propio microcontrolador, gracias al cual absolutamente todos los canales se sondean cíclicamente con la dirección posterior de la información recibida en el búfer. Si el sistema automático asume el uso de sólo unos pocos canales modulares, los canales no utilizados pueden excluirse temporalmente del proceso de sondeo (enmascarados). Esto permitirá que el sistema funcione de manera más rápida y eficiente.

Actualmente, un módulo de E / S discretas es muy popular, que puede estar en dos estados: apagado y encendido. La E / S analógica utiliza termómetros, termopares, señales universales de corriente y voltaje, RTD, etc., como señal.