Valutazione dei migliori moduli I / O analogici e discreti per il 2020

Qual è l'essenza dell'automazione? Il fatto che l'intero flusso di informazioni venga trasmesso da fonti primarie (sensori). Si presume che i dati in arrivo debbano corrispondere alla realtà, presentare le informazioni in tempo reale, il che implica un alto tasso di aggiornamento. Solo in questo modo sarà possibile monitorare efficacemente l'oggetto di controllo al fine di prevenire falsi allarmi e situazioni di emergenza. I moduli I / O analogici e digitali possono aiutare in questo.

A cosa servono questi dispositivi?

Per connettere un dispositivo di accesso remoto, che viene utilizzato per accumulare un'enorme quantità di dati, vengono utilizzati numerosi meccanismi ausiliari (esecutivi). Come funziona l'unità? Misura gli indicatori analogici e discreti ricevuti, che convertono i dati nel controller, così come il dispositivo di controllo, il server (cloud), il PC e altri tipi di apparecchiature.

Caratteristiche principali dei nodi I / O:

1. Interfaccia di comunicazione digitale (CAN, Ethernet, RS - 485 e così via).
2. Varianti dei protocolli di comunicazione supportati (ProFibus, ModBus e altri).

Cosa sono

I nodi di input-output sono:

Tipi	Descrizione
Discreto	Sono previste le seguenti funzionalità: ricezione e trasformazione dei comandi ricevuti, anche discreti, che vengono poi inviati alla griglia generale. Viene fatto utilizzando uno dei protocolli inclusi, che viene collegato immediatamente dopo la ricezione del comando corrispondente.
Analogico	Raccoglie ed elabora ulteriormente le informazioni ricevute di tipo analogico. Successivamente, viene trasmesso al server principale, che decrittografa in base al protocollo corrente.

Vale la pena prestare attenzione al fatto che in ciascuno dei casi in esame, il comando ricevuto sarà indicato all'interno di uno degli intervalli:

1. Discreto: l'intervallo del segnale emesso va da 10 V a 28 V, utilizzato come transistor NPN / PNP con un collettore aperto.
2. Analogico: l'intervallo del segnale emesso va da 0 mA a 20 mA, da 4 mA a 20 mA, il segnale di tensione è consentito nell'intervallo da 0 V a 10 V, da 0 V a 5 V.

In determinate circostanze, è necessario dotare porte specializzate che aiuteranno a ricevere un segnale da un RTD o una termocoppia.

I moduli di tipo discreto presuppongono la presenza di un comando logico in un certo range, mentre i moduli analogici sono coordinati con i loro parametri elettromagnetici, paragonabili agli attuatori controllati dal sistema.I nodi di ingresso ricevono segnali dal bus comune tramite un determinato protocollo, dopodiché vengono trasmessi alle linee di uscita.

Si noti che sia tutti i canali dei moduli che i circuiti di alimentazione hanno isolamento galvanico dal bus comune.

Le unità utilizzate possono funzionare con uno dei tanti protocolli di comunicazione: Modbus, DeviceNet, RTU. Il principio dello scambio dei protocolli di informazione tra il nodo e il controllore è il seguente: master e slave, dove il modulo è lo slave. Il processore del dispositivo, dopo aver richiesto i dati da tutti i canali e aver fissato il loro stato, attende un comando di avvio dal PLC per ricevere e trasmettere queste informazioni.

Esistono modelli popolari in cui il comando di scambio avvia il nodo di input stesso, che ha ricevuto informazioni sul cambiamento di stato del canale. C'è un trasferimento di indirizzo dei dati dal nodo al PLC. Il processore è in grado di eseguire funzioni aggiuntive, quali:

• calibrare e linearizzare le letture dei sensori;
• monitorare la tensione di alimentazione;
• eseguire la diagnostica.

Modifiche dell'attrezzatura

I migliori produttori producono modelli in diverse modifiche. Si differenziano per funzionalità, prezzo medio, capacità, caratteristiche tecniche, materiale di fabbricazione dei componenti, interazione con il PLC tramite un bus comune. Soffermiamoci su ciascuna opzione in modo più dettagliato.

Serie ARD discreta

Lo scambio di dati avviene utilizzando il protocollo DeviceNet. Un modello universale che consente di utilizzare diverse procedure di comunicazione, incluso il cambiamento (COS). C'è un ingresso di segnale multibyte. Cos'è? Prima di tutto, la soluzione ottimale per I / O remoto per ACS. La serie comprende moduli standard e provini con connettori speciali per poter collegare sensori.

Sono disponibili otto canali di ingresso-uscita di segnali discreti con un collettore PNP o NPN aperto. I canali sono otticamente isolati dall'origine dati o dal carico. Esiste anche una protezione contro la sovracorrente, quando la polarità della tensione di alimentazione è invertita, da una tensione troppo alta.

Tutte le apparecchiature supportano il protocollo DeviceNet. È possibile collegare tre nodi di espansione aggiuntivi al modulo principale. Dispositivi aggiuntivi sono in grado di funzionare su reti DeviceNet / ModBus. Questo prodotto rende possibile:

• Uscita / ingresso a 1 byte: lettura e scrittura in formato a 1 byte;
• Uscita / ingresso a 8 byte - legge e scrive dati in formato multibyte.

Allo stesso tempo, la velocità di trasferimento delle informazioni dipende direttamente dalla distanza del nodo dal dispositivo host. Di conseguenza, otteniamo la seguente immagine:

• distanza di mezzo chilometro - 125 kbit / s;
• distanza di 250 metri - 250 kbps;
• distanza fino a cento metri - 500 kbps.

Il peso dei moduli, a seconda della marca, varia da 64 a 59 grammi. Ci sono tali funzionalità aggiuntive:

• in grado di determinare le caratteristiche dei dispositivi collegati;
• può controllare la tensione nella rete, identificare l'indicatore di massimo, minimo e corrente, stabilire il controllo sul livello di tensione;
• imposta il numero di nodi di espansione.

La presenza di uno speciale connettore e-Con nell'assieme per il collegamento dei sensori rende la connessione rapida e senza problemi, risparmiando spazio libero durante l'installazione.

Una panoramica delle caratteristiche tecniche mostrerà la seguente immagine:

1. Tensione nell'intervallo da 12 a 28 V CC.
2. Isolamento - isolamento galvanico dell'optoaccoppiatore.
3. Il consumo energetico massimo è di 3 W.
4. COM - 8 canali.
5. Indice di vibrazione - da 1,5 mm a una frequenza di 10-55 Hz.
6. La temperatura consentita va da -10 gradi a +50 gradi.
7. L'indicatore di umidità è del 35-85%.
8. Grado di protezione - IP2
9. Materiale di produzione: policarbonato.
10. C'è protezione contro sovracorrente, sovratensione, inversione di polarità.
11. Montabile a bullone o su guida DIN.

Serie ARM discreta

Per lo scambio dati viene utilizzato il protocollo Modbus RTU ed è possibile eseguire una sola procedura: eseguire il polling ciclico (POLL) e l'immissione di informazioni a 1 byte. Il modello consente di espandere il numero di porte per i segnali di uscita e ingresso di PLC, pannelli operatore o PC.

Il numero di canali - 8 pezzi, che sono otticamente isolati dal carico e dalla sorgente del segnale, nonché da picchi di tensione, inversione di polarità e così via. Esiste un'impostazione automatica del baud rate, che corrisponde alla velocità dell'apparecchiatura host (PC, PLC, ecc.). Il numero massimo di connessioni di tali moduli base al master è 63. È possibile collegare ulteriori nodi di espansione per lavorare nella rete DeviceNet / ModBus.

Un prodotto molto compatto con una larghezza di 26 mm. Per montaggio su guida DIN o pannello con bulloni. Il collegamento dei sensori è semplice e veloce utilizzando i connettori e-Con. In grado di lavorare a una distanza considerevole - fino a 800 m In termini di parametri, sono praticamente simili alla versione precedente.

ARIO

Un dispositivo compatto che include:

• nodo di interfaccia (in grado di supportare un gran numero di protocolli Modbus RTU, EtherNet / IP, ProfiNet, EtherCat, CC-Link, ModBus TCP, Devicenet) per stabilire la comunicazione con HMI e PLC industriali, oltre che con PC;
• alimentatore;
• dispositivi di ingresso-uscita digitali e analogici.

Può combinare contemporaneamente 64 dispositivi I / O e utilizzarli per il controllo. L'apparecchiatura è dotata di terminali plug-in che consentono di collegare rapidamente elementi esterni. L'installazione della struttura viene eseguita su guida DIN. La possibilità di spegnere la morsettiera e la centralina permette di effettuare la manutenzione dell'impianto senza spegnere il canale di comunicazione e la fonte di alimentazione. La struttura può essere installata con spazio libero insufficiente, poiché le sue dimensioni ridotte consentono di essere eseguita senza troppi sforzi e ingegnosità.

I prodotti vengono utilizzati nelle seguenti aree:

• industria automobilistica con linee di assemblaggio macchine;
• varie aree di produzione dove si è reso necessario raccogliere ed elaborare le informazioni in modalità automatica;
• al fine di creare un processo unificato di gestione e dispacciamento di un impianto industriale distribuito;
• se è necessario automatizzare la produzione tecnologica a distanza.

Per determinare il prodotto migliore, è necessario studiare la valutazione dei modelli di qualità, determinare i criteri di selezione, chiarirne i vantaggi e gli svantaggi, nonché il prezzo medio e comprenderne le caratteristiche. I vantaggi del modulo ARIO includono:

1. Comoda installazione. Il collegamento dei conduttori è abbastanza veloce. Puoi farlo da solo senza utilizzare strumenti aggiuntivi. Non avrai nemmeno bisogno di istruzioni dettagliate.
2. La presenza di vari tipi di dispositivi e costruzione modulare. Questa funzione consente di apportare modifiche di design al dispositivo, a seconda delle esigenze dell'utente.
3. Auto diagnosi. Il sistema è in grado di controllare autonomamente il funzionamento dei singoli elementi.
4. Funzione di spegnimento a caldo. È possibile modificare i componenti che sono diventati inutilizzabili senza scollegare l'apparecchiatura dalla fonte di alimentazione.
5. Compattezza. Le piccole dimensioni di alcuni componenti consentono di risparmiare spazio di installazione.
6. Flessibilità di utilizzo. Funziona con un gran numero di protocolli di scambio e vari tipi di moduli.
7. La presenza di una guida DIN garantisce un fissaggio affidabile e di alta qualità.
8. Sono presenti indicatori dello stato di funzionamento dei singoli elementi.

Ambito di utilizzo

Gli ambiti di applicazione dei dispositivi di questo tipo, purché si parli di strutture che prevedono l'utilizzo di tali dispositivi, sono i seguenti:

• installazioni locali automatizzate e high-tech di tipo remoto;
• dispositivi di dispacciamento e kit di quadri ad alte prestazioni, controllati tramite accesso remoto;
• dove sono presenti sistemi che raccolgono e trasmettono dati;
• kit high-tech tra cui linee di assemblaggio, trasportatori, gruppi di macchine e molti altri elementi, nonché aziende automatizzate con impianti di produzione.

Come scegliere e dove acquistare i prodotti

Quando diventa necessario acquistare moduli, sorgono molte domande, tra cui quale azienda è meglio scegliere un prodotto. Ci sono molti modelli popolari, i produttori cercano di accontentare gli utenti più meticolosi. Le opzioni intelligenti costano un sacco di soldi; le opzioni di marca non sono economiche.

Quale marca è meglio acquistare dipende dalle preferenze dell'utente e dall'ambito del dispositivo. Anche le recensioni dei clienti, a cui vale la pena prestare attenzione, sono importanti. È meglio non commettere errori nella scelta, poiché il risultato finale potrebbe essere negativo e il denaro andrà sprecato.

Prima di visitare punti vendita specializzati o ordinare un design online in un negozio online, vale la pena ascoltare le raccomandazioni degli specialisti in quest'area e ottenere consigli pratici da loro. È necessario non perdere nuovi articoli di produzione sia russa che straniera. Secondo gli acquirenti, puoi scegliere un prodotto di qualità a un prezzo economico. Non è possibile realizzare un dispositivo del genere con le proprie mani e non è necessario. Ma puoi installarlo senza assistenza.

Valutazione dei migliori moduli I / O analogici e discreti per il 2020

Analogico

SUGGERIMENTO D 215

Il modulo a quattro canali si basa sul DAC 8775, ha un convertitore LM 5166 integrato, che permette di aumentare la dissipazione di potenza a 1 W. Il dispositivo richiede una tensione di ingresso compresa tra 1,5 e 40 V. È in grado di rigenerare 4 sorgenti separate in ingresso, che vengono utilizzate per controllare il collegamento delle periferiche. Le sue caratteristiche includono la presenza di una gestione adattativa dell'alimentazione delle uscite di corrente, nonché un indicatore della corrente commutata di 4-20 mA per canale.

Quanto costa il prodotto? Il produttore offre il suo prodotto a un prezzo negoziato, a seconda della configurazione.

• parametri di alta affidabilità;
• gli strumenti diagnostici del tipo integrato consentono di stabilire un cortocircuito e interruzioni;
• è possibile monitorare la temperatura del cristallo;
• il timer watchdog monitora il blocco del bus SPI;
• risponde perfettamente alle situazioni di emergenza;
• rileva i problemi di sistema nella prima fase;
• affidabile;
• altamente funzionale;
• breve tempo di risposta;
• alta efficienza;
• ci sono opportunità innovative di autoapprendimento.

• significativo non stabilito.

TIDA - 01434

I prodotti sono classificati come moduli di ingresso analogici completi e completi che soddisfano le esigenze odierne di efficienza e funzionalità, nonché densità dei canali, con dimensioni PCB moderate. Caratteristiche distintive: basso consumo energetico e un'ampia gamma di temperature di esercizio. Questo design funziona sulla base di un convertitore CC / CC in modalità Pompa di carica. È possibile passare dalla modalità monocanale a quella multicanale senza regolare i parametri di potenza principali.

Le caratteristiche principali del prodotto includono:

• nessuna necessità di collegare circuiti di reggiatura aggiuntivi;
• c'è una funzione di connessione esterna;
• è presente un alimentatore analogico bipolare con Inverting Charge Pump;
• non ci sono induttori a bordo, quindi l'altezza della struttura non è superiore a 3,5 mm;
• c'è un alimentatore isolato e un convertitore analogico-digitale sigma-delta ad alta precisione.

È possibile collegare ingressi analogici a uno o più canali con segnali di ingresso bipolari. Adatto per dispositivi da canale a canale e per ingressi con isolamento di gruppo.

Il prezzo della merce è trattabile.

• il circuito utilizza un isolatore digitale ISOW 7841;
• non è possibile includere componenti aggiuntivi nella catena;
• vita utile elevata;
• piccole dimensioni;
• facile da usare;
• Fatto di materiale di alta qualità.

• significativi mancano.

MV 110

Il prodotto aiuta a misurare segnali analogici con ingressi analogici incorporati e a convertire i valori ottenuti in valori fisici, in modo che i dati successivi possano essere trasmessi sulla rete RS-485. Ha una velocità di trasmissione da 2400 a 115200 bps. Protocolli supportati: DCON, OBEH, ModBus RTU, Modbus ASCII. Principali caratteristiche tecniche:

• consumo energetico - fino a 6 VA;
• Capacità ADC - 16 bit;
• tempo di polling dell'ingresso - fino a 0,4 sec .;
• alimentazione - universale 24 V;
• grado di protezione - IP20;
• montaggio - su una guida DIN o su una parete;
• umidità relativa - fino all'80%;
• limite di temperatura - da -10 a +55 gradi.

Il prodotto può essere acquistato al prezzo di 5160 rubli.

• ha una configurazione individuale per un ingresso separato;
• il cibo è universale;
• il tipo di protocollo viene determinato automaticamente;
• esegue in modo efficiente la diagnostica dei sensori collegati;
• morsettiere estraibili dotate di viti imperdibili;
• il firmware è costantemente aggiornato.

• non identificato.

M - 7013 PD

Dispositivo analogico monocanale con resistenza termica, indicazione LED, Modbus / RTU e DCON. Interfaccia di tipo RS-485, c'è un sistema di riconoscimento della rottura, c'è un connettore e terminali a vite. Precisione di misurazione piuttosto elevata: fino allo 0,05%. È possibile montare il dispositivo in due modi: utilizzando una guida DIN o direttamente a parete. Consumo energetico - 1,2 W, tensione di ingresso nell'intervallo da +10 a +30 V, temperatura di esercizio - da -25 a +75 gradi.

Il prodotto può essere acquistato al prezzo di 16.718 rubli.

• alta affidabilità;
• assemblaggio solido;
• durevolezza;
• praticità;
• cibo universale.

• significativi non sono stati identificati.

Discreto

MK 110

Il dispositivo è fabbricato per controllare gli EE discreti incorporati utilizzando segnali dalla rete RS-485, che vengono utilizzati per collegare strutture esecutive con controllo discreto, nonché per raccogliere informazioni dagli ingressi discreti dei moduli e quindi trasferirle alla rete. La caratteristica principale è che supporta molti protocolli, inclusi DCON e ModBus RTU. L'indicatore del tasso di cambio varia da 2400 a 115200 bps.

Caratteristiche principali:

• durata del segnale di ingresso - fino a 0,5 ms;
• frequenza del segnale di ingresso - 1 kHz;
• corrente di ingresso - non più di 8,5 mA;
• consumo energetico - fino a 12 VA;
• dimensioni - 63 x 110 x 75 mm;
• grado di protezione - IP 20;
• umidità massima - fino all'80%;
• temperatura ambiente - da -10 a +55 gradi.

Si monta a parete o su guida DIN.

Il costo medio di acquisto è di 5760 rubli.

• è in grado di diagnosticare un'interruzione della linea di interfaccia e trasferire le uscite in uno stato sicuro, che è determinato dall'utente stesso;
• controlla il livello del liquido con sensori conduttometrici;
• rileva automaticamente i protocolli;
• il firmware può essere aggiornato;
• supporta il servizio cloud;
• lunga durata;
• assemblaggio affidabile;
• a basso costo.

• significativi mancano.

MU 110

Il dispositivo controlla la ricezione dei segnali dalla rete RS-485 tramite elementi di uscita incorporati, grazie ai quali avviene il collegamento di dispositivi esecutivi con controllo discreto. Supporta un gran numero di protocolli: ModBus RTU, OBEH, DCON, Modbus ASCII, nonché il servizio cloud OwenCloud. Tasso di cambio significativo: da 2400 a 115200 bps. Le dimensioni sono insignificanti: 63 x 110 x 75 mm, il grado di protezione è IP20, l'umidità consentita è dell'80%, il regime di temperatura va da -10 a +55 gradi. Due metodi di montaggio: parete o guida DIN.

Il costo medio di un prodotto è di 5580 rubli.

• le morsettiere estraibili sono dotate di viti che non cadono;
• il protocollo viene installato automaticamente;
• può rilevare un'interfaccia danneggiata;
• il firmware viene aggiornato automaticamente;
• il dispositivo è affidabile e durevole;
• materiali di alta qualità sono utilizzati nella fabbricazione.

• significativi non sono stabiliti.

MU 210

Questi modelli sono progettati e prodotti dai produttori allo scopo di controllare i segnali da Internet mediante elementi di ingresso discreti incorporati, il cui compito principale è collegare attuatori con controllo discreto. Interfaccia di scambio - doppio Internet con 10/100 Mbit, protocolli di scambio utilizzati - Modbus TCP (consente di effettuare quattro connessioni simultanee), SNMP e MQTT. Gli ultimi due protocolli sono in fase di sviluppo.

Il modulo Мх210 è configurato utilizzando un configuratore che supporta il lavoro con un gruppo di moduli. Offre la possibilità di avere accesso a tutti i parametri. Il dispositivo è collegato tramite l'interfaccia Ethernet o USB (tramite il connettore microUSB). L'utilizzo dell'USB non richiede l'utilizzo dell'alimentatore esterno al modulo.

Funziona in due modalità:

• Generazione del segnale PWM;
• commutazione dello stato logico.

Indicatori di tensione massima:

• costante - 30 V;
• CA - 250 V.

I tempi di accensione e spegnimento sono minimi e raggiungono i 15 ms. Funziona con una tensione di rete compresa tra 10 e 48 V. Consuma una potenza non superiore a 6 W. C'è protezione contro l'inversione di polarità. Funziona con file di archivio, la cui dimensione massima non supera i 2 kb. Il prodotto misura 42 x 124 x 83 mm, pesa solo 0,4 kg, ha un grado di protezione IP20 e può essere montato a parete o su guida DIN. L'intervallo di temperatura ambiente per un lavoro efficace va da -40 a +55 gradi. L'umidità relativa può raggiungere dal 10 al 95 percento.

La configurazione base presuppone la presenza dei seguenti componenti:

• direttamente il modulo;
• carta di garanzia e passaporto;
• un breve manuale di istruzioni;
• terminali di alimentazione 2EGTK - 5 - 02P - 14 nella quantità di 1 pezzo;
• cavo nastro adesivo - UTP 5u 150 mm;
• Stub Ethernet.

Il costo medio del produttore è di 7440 rubli.

• intervallo di temperatura di esercizio significativo;
• lungo periodo di garanzia di 6 anni;
• la capacità di utilizzare le uscite nella modalità di generazione del segnale PWM;
• la capacità di lavorare nella modalità di generazione del numero specificato di impulsi;
• la presenza di un doppio switch Ethernet a due porte;
• supporta il server cloud OwenCloud;
• supporta la tecnologia Ethernet Bypass, che consente di trasferire informazioni tra le porte, senza perdere la comunicazione con altri moduli in caso di emergenza;
• efficace;
• alta precisione;
• qualità costruttiva decente;
• buon rapporto qualità prezzo;
• con una lunga durata.

• non vi è alcun monitoraggio della rottura del carico.

Conclusione

I moduli I / O sono l'interfaccia tra il mondo reale e il processore. Naturalmente, l'immagine ideale è simile a questa: il processore contiene assolutamente tutti gli indicatori di misurazione dei segnali in qualsiasi periodo di tempo. Ma questo non è ancora possibile, poiché potrebbero esserci migliaia di canali I / O da alcuni dispositivi, ei canali del piano di misura sono limitati in larghezza di banda, quindi i valori misurati raggiungono il processo non quando vogliamo, ma esclusivamente in momenti discreti nel tempo.

Sono stati sviluppati e applicati diversi livelli e opzioni per il polling del canale di ingresso. Il design moderno dell'ingresso ha un proprio microcontrollore, grazie al quale tutti i canali vengono interrogati ciclicamente con la successiva direzione delle informazioni ricevute nel buffer. Se il sistema automatico presuppone l'utilizzo di pochi canali modulari, i canali non utilizzati possono essere temporaneamente esclusi dal processo di polling (mascherati). Ciò consentirà al sistema di funzionare in modo più rapido ed efficiente.

Attualmente, un modulo I / O discreto è molto popolare, che può trovarsi in due stati: spento e acceso. L'I / O analogico utilizza termometri, termocoppie, segnali universali di corrente e tensione, RTD e così via come segnale.