Beoordeling van de beste analoge en discrete I / O-modules voor 2020

Wat is de essentie van automatisering? Het feit dat de volledige informatiestroom wordt verzonden vanuit primaire bronnen (sensoren). Aangenomen wordt dat de binnenkomende gegevens moeten overeenkomen met de werkelijkheid, de huidige informatie in realtime, wat een hoge updatesnelheid impliceert. Alleen op deze manier is het mogelijk om het besturingsobject effectief te bewaken om vals alarm en noodsituaties te voorkomen. Analoge en digitale I / O-modules kunnen hierbij helpen.

Waar zijn dergelijke apparaten voor?

Om een ​​apparaat voor externe toegang aan te sluiten, dat wordt gebruikt om een ​​enorme hoeveelheid gegevens te verzamelen, worden een aantal hulpmechanismen (executive) gebruikt. Hoe werkt de unit? Het meet de ontvangen analoge en discrete indicatoren, die de gegevens naar de controller converteren, evenals het besturingsapparaat, de server (cloud), pc en andere soorten apparatuur.

Belangrijkste kenmerken van I / O-knooppunten:

1. Digitale communicatie-interface (CAN, Ethernet, RS-485 enzovoort).
2. Varianten van de ondersteunde communicatieprotocollen (ProFibus, ModBus en andere).

Wat zijn

Input-output knooppunten zijn:

Soorten	Omschrijving
Discreet	De volgende functionaliteit wordt geboden: ontvangst en transformatie van ontvangen commando's, inclusief discrete, die vervolgens naar het algemene netwerk worden gestuurd. Het wordt gedaan met behulp van een van de meegeleverde protocollen, die onmiddellijk wordt aangesloten na ontvangst van de bijbehorende opdracht.
Analoog	Het verzamelt en verwerkt de ontvangen informatie van een analoog type. Daarna wordt het uitgezonden naar de hoofdserver, die wordt gedecodeerd volgens het huidige protocol.

Het is de moeite waard om op te letten dat in elk van de beschouwde gevallen het ontvangen commando wordt aangegeven binnen een van de bereiken:

1. Discreet - het bereik van het uitgezonden signaal is van 10 V tot 28 V, gebruikt als een NPN / PNP-transistor met een open collector.
2. Analoog - het bereik van het uitgezonden signaal is van 0 mA tot 20 mA, van 4 mA tot 20 mA, het spanningssignaal is toegestaan ​​in het bereik van 0 V tot 10 V, van 0 V tot 5 V.

Onder bepaalde omstandigheden is het noodzakelijk om gespecialiseerde poorten uit te rusten die helpen om een ​​signaal van een RTD of thermokoppel te ontvangen.

Modules van het discrete type gaan uit van de aanwezigheid van een logisch commando in een bepaald bereik, terwijl analoge modules het eens zijn met hun elektromagnetische prestaties, vergelijkbaar met de actuatoren die door het systeem worden aangestuurd.De ingangsknooppunten ontvangen signalen van de gemeenschappelijke bus via een bepaald protocol, waarna ze naar de uitgangslijnen worden verzonden.

Opgemerkt moet worden dat zowel alle kanalen van de modules als de voedingscircuits galvanisch gescheiden zijn van de gemeenschappelijke bus.

De gebruikte units kunnen werken met een van de vele communicatieprotocollen: Modbus, DeviceNet, RTU. Het principe van de uitwisseling van informatieprotocollen tussen de node en de controller is als volgt: master en slave, waarbij de module de slave is. De processor van het apparaat, na het opvragen van gegevens van alle kanalen en het vaststellen van hun status, wacht op een initiatiecommando van de PLC om deze informatie te ontvangen en te verzenden.

Er zijn populaire modellen waarbij het uitwisselingscommando het invoerknooppunt zelf initieert, dat informatie ontving over de verandering van de kanaaltoestand. Er is een adresoverdracht van gegevens van het knooppunt naar de PLC. De processor kan aanvullende functies uitvoeren, zoals:

• sensorwaarden kalibreren en lineariseren;
• de voedingsspanning bewaken;
• diagnostiek uitvoeren.

Aanpassingen van apparatuur

De beste fabrikanten produceren modellen in verschillende modificaties. Ze verschillen in functionaliteit, gemiddelde prijs, mogelijkheden, technische kenmerken, fabricagemateriaal van componenten, interactie met de PLC via een gemeenschappelijke bus. Laten we bij elke optie in meer detail stilstaan.

Discrete ARD-serie

De gegevensuitwisseling vindt plaats via het DeviceNet-protocol. Een universeel model waarmee u verschillende communicatieprocedures kunt gebruiken, inclusief verandering (COS). Er is een multibyte-signaalingang. Wat het is? Allereerst de optimale oplossing voor remote I / O voor ACS. De serie omvat standaardmodules en samples met speciale connectoren om sensoren aan te kunnen sluiten.

Er zijn acht kanalen van input-output van discrete signalen met een open PNP- of NPN-collector. De kanalen zijn optisch geïsoleerd van de gegevensbron of belasting. Er is ook bescherming tegen overstroom, wanneer de polariteit van de voedingsspanning wordt omgekeerd, door een te hoge spanning.

Alle apparatuur ondersteunt het DeviceNet-protocol. Het is mogelijk om drie extra uitbreidingsknooppunten op de hoofdmodule aan te sluiten. Extra apparaten kunnen werken op DeviceNet / ModBus-netwerken. Dit product maakt het mogelijk:

• 1-byte uitvoer / invoer - lezen en schrijven in 1 byte-indeling;
• 8-byte uitvoer / invoer - lees en schrijf gegevens in multi-byte-indeling.

Tegelijkertijd hangt de snelheid van de informatieoverdracht rechtstreeks af van de afstand tussen het knooppunt en het hostapparaat. Als resultaat krijgen we het volgende beeld:

• afstand van een halve kilometer - 125 kbit / s;
• afstand van 250 meter - 250 kbps;
• afstand tot honderd meter - 500 kbps.

Het gewicht van de modules varieert, afhankelijk van het merk, van 64 tot 59 gram. Er zijn dergelijke extra functies:

• in staat om de kenmerken van de aangesloten apparaten te bepalen;
• kan de spanning in het netwerk regelen, de maximale, minimale en huidige indicator identificeren, controle krijgen over het spanningsniveau;
• stel het aantal uitbreidingsknooppunten in.

De aanwezigheid van een speciale e-Con-connector in de montage voor het aansluiten van sensoren, maakt de verbinding snel en probleemloos, terwijl er tijdens de installatie vrije ruimte wordt bespaard.

Een overzicht van de technische kenmerken laat de volgende afbeelding zien:

1. Spanning in het bereik van 12 tot 28 V DC.
2. Isolatie - galvanische isolatie van optocoupler.
3. Het maximale stroomverbruik is 3 W.
4. COM - 8 kanalen.
5. Trillingsindex - van 1,5 mm bij een frequentie van 10-55 Hz.
6. De toegestane temperatuur is van -10 graden tot +50 graden.
7. De vochtigheidsindicator is 35 - 85%.
8. Beschermingsgraad - IP2
9. Productiemateriaal - polycarbonaat.
10. Er is bescherming tegen overstroom, overspanning, polariteitsomkering.
11. Bout of DIN-rail monteerbaar.

Discrete ARM-serie

Voor gegevensuitwisseling wordt het Modbus RTU-protocol gebruikt en is het mogelijk om slechts één procedure uit te voeren: het uitvoeren van een cyclische poll (POLL) en 1-byte informatie-invoer. Met het model kunt u het aantal poorten voor output- en inputsignalen van PLC's, bedieningspanelen of pc uitbreiden.

Het aantal kanalen - 8 stuks, die optisch geïsoleerd zijn van de belasting en van de signaalbron, evenals van spanningspieken, polariteitsomkering, enzovoort. Er is een automatische baudrate-instelling die overeenkomt met de snelheid van de hostapparatuur (pc, PLC, enz.). Het maximale aantal aansluitingen van dergelijke basismodules op de master is 63. Er kunnen extra uitbreidingsknooppunten worden aangesloten om te werken in het DeviceNet / ModBus-netwerk.

Een zeer compact product met een breedte van 26 mm. Voor DIN-rail of paneelmontage met bouten. Sensoren aansluiten gaat snel en eenvoudig met de e-Con connectoren. In staat om op een aanzienlijke afstand te werken - tot 800 m. Qua parameters lijken ze bijna op de vorige versie.

ARIO

Een compact apparaat met:

• interfaceknooppunt (ondersteunt een groot aantal protocollen Modbus RTU, EtherNet / IP, ProfiNet, EtherCat, CC-Link, ModBus TCP, Devicenet) om communicatie tot stand te brengen met industriële HMI en PLC, evenals pc;
• voedingseenheid;
• digitale en analoge invoer-uitvoerapparaten.

Kan 64 I / O-apparaten tegelijkertijd combineren en gebruiken voor besturing. De apparatuur is uitgerust met insteekklemmen waarmee u snel externe elementen kunt aansluiten. De installatie van de structuur wordt uitgevoerd op een DIN-rail. De mogelijkheid om het klemmenblok en de besturingseenheid uit te schakelen, maakt het mogelijk om onderhoud aan het systeem uit te voeren zonder het communicatiekanaal en de stroombron uit te schakelen. De structuur kan worden geïnstalleerd met onvoldoende vrije ruimte, omdat het dankzij de kleine afmetingen zonder veel moeite en vindingrijkheid kan worden gedaan.

De producten worden gebruikt in de volgende gebieden:

• automobielindustrie met machine-assemblagelijnen;
• verschillende productiegebieden waar het noodzakelijk werd om informatie automatisch te verzamelen en te verwerken;
• om een ​​uniform proces te creëren voor het beheer en de verzending van een gedistribueerde industriële faciliteit;
• als het nodig is om technologische productie op afstand te automatiseren.

Om het beste product te bepalen, is het noodzakelijk om de beoordeling van kwaliteitsmodellen te bestuderen, de selectiecriteria te bepalen, hun voor- en nadelen te verduidelijken, evenals de gemiddelde prijs, en hun kenmerken te begrijpen. De voordelen van de ARIO-module zijn onder meer:

1. Handige installatie. Het aansluiten van geleiders is snel genoeg. U kunt het zelf doen zonder extra hulpmiddelen te gebruiken. Je hebt zelfs geen stapsgewijze instructies nodig.
2. De aanwezigheid van verschillende soorten apparaten en modulaire opbouw. Deze functie maakt het mogelijk om ontwerpwijzigingen aan het apparaat aan te brengen, afhankelijk van de behoeften van de gebruiker.
3. Zelfdiagnose. Het systeem kan zelfstandig de werking van individuele elementen controleren.
4. Hot shutdown-functie. U kunt de componenten die onbruikbaar zijn geworden, vervangen zonder de apparatuur los te koppelen van de stroombron.
5. Compactheid. Door de kleine afmetingen van bepaalde componenten kan installatieruimte worden bespaard.
6. Flexibiliteit in gebruik. Werkt met een groot aantal uitwisselingsprotocollen en verschillende soorten modules.
7. De aanwezigheid van een DIN-rail garandeert een betrouwbare en hoogwaardige bevestiging.
8. Er zijn indicatoren voor de bedrijfsstatus van individuele elementen.

Toepassingsgebied

Het toepassingsgebied van apparaten van dit type, op voorwaarde dat we het hebben over ontwerpen die het gebruik van dergelijke apparaten mogelijk maken, is als volgt:

• lokale geautomatiseerde en hoogtechnologische installaties van het type op afstand;
• verzendapparatuur en hoogwaardige schakelinstallatiesets, die worden bestuurd via externe toegang;
• waar er systemen zijn die gegevens verzamelen en verzenden;
• hoogtechnologische kits met assemblagelijnen, transportbanden, machinegroepen en vele andere elementen, evenals geautomatiseerde bedrijven met productiefaciliteiten.

Hoe te kiezen en waar u producten kunt kopen

Wanneer het nodig wordt om modules aan te schaffen, rijzen er veel vragen, waaronder welk bedrijf het beste een product kan kiezen. Er zijn veel populaire modellen, fabrikanten proberen de meest nauwgezette gebruikers te plezieren. Slimme opties kosten veel geld, merkopties zijn niet goedkoop.

Welk merk je het beste kunt kopen, hangt af van de voorkeuren van de gebruiker en de reikwijdte van het apparaat. Klantrecensies, die de moeite waard zijn om op te letten, zijn ook belangrijk. Het is beter om geen fouten te maken bij het kiezen, aangezien het eindresultaat negatief kan zijn en het geld zal worden verspild.

Voordat u gespecialiseerde verkooppunten bezoekt of een ontwerp online in een online winkel bestelt, is het de moeite waard om naar de aanbevelingen van specialisten op dit gebied te luisteren en praktisch advies van hen te krijgen. Het is noodzakelijk om geen nieuwe items van zowel Russische als buitenlandse productie te missen. Volgens kopers kun je kiezen voor een kwaliteitsproduct tegen een scherpe prijs. Het is niet mogelijk om een ​​dergelijk apparaat met uw eigen handen te maken, en dit is ook niet nodig. Maar u kunt het zonder hulp installeren.

Beoordeling van de beste analoge en discrete I / O-modules voor 2020

Analoog

TIP D 215

De vierkanaals module is gebaseerd op de DAC 8775, heeft een geïntegreerde LM 5166 converter, die het mogelijk maakt om het vermogensverlies op een indicator van 1 W te brengen. Het apparaat vereist een ingangsspanning van 1,5 tot 40 V. Het is in staat om 4 afzonderlijke bronnen aan de ingang te regenereren, die worden gebruikt om de aansluiting van randapparatuur te regelen. Zijn kenmerken omvatten de aanwezigheid van adaptief energiebeheer van de stroomuitgangen, evenals een indicator van de geschakelde stroom van 4 - 20 mA per kanaal.

Hoeveel kost het product? De fabrikant biedt zijn product aan tegen een onderhandelde prijs, afhankelijk van de configuratie.

• hoge betrouwbaarheidsparameters;
• met diagnostische hulpmiddelen van het ingebouwde type kunt u kortsluiting en onderbrekingen vaststellen;
• het is mogelijk om de temperatuur van het kristal te volgen;
• watchdog-timer controleert SPI-bus ophangen;
• reageert perfect op noodsituaties;
• detecteert systeemproblemen in het vroegste stadium;
• betrouwbaar;
• zeer functioneel;
• korte reactietijd;
• hoge efficiëntie;
• er zijn innovatieve zelfstudiemogelijkheden.

• significant niet vastgesteld.

TIDA - 01434

De producten zijn gecategoriseerd als volledig uitgeruste, complete analoge ingangsmodules die voldoen aan de huidige eisen op het gebied van efficiëntie en functionaliteit en kanaaldichtheid, met een bescheiden PCB-formaat. Opvallende kenmerken - laag stroomverbruik en een breed scala aan bedrijfstemperaturen. Dit ontwerp werkt op basis van een DC / DC-omvormer in Charge Pump-modus. U kunt overschakelen van eenkanaals- naar meerkanaalsmodus zonder de hoofdstroomparameters aan te passen.

De belangrijkste kenmerken van het product zijn:

• het is niet nodig om extra omsnoeringscircuits aan te sluiten;
• er is een externe verbindingsfunctie;
• er is een bipolaire analoge voeding met inverterende laadpomp;
• er zijn geen smoorspoelen aan boord, dus de hoogte van de constructie is niet meer dan 3,5 mm;
• er is een geïsoleerde voeding en een zeer nauwkeurige sigma-delta analoog-naar-digitaal-omzetter.

U kunt een- of meerkanaals analoge ingangen verbinden met bipolaire ingangssignalen. Geschikt voor zowel kanaal-naar-kanaal apparaten als ingangen met groepsisolatie.

De prijs van de goederen is bespreekbaar.

• het circuit maakt gebruik van een digitale isolator ISOW 7841;
• u kunt geen extra componenten in de keten opnemen;
• hoge levensduur;
• kleine maat;
• makkelijk te gebruiken;
• gemaakt van hoogwaardig materiaal.

• significant ontbreken.

MV 110

Het product helpt om analoge signalen te meten met ingebouwde analoge ingangen en de verkregen waarden om te zetten in fysieke waarden, zodat latere gegevens over het RS-485-netwerk kunnen worden verzonden. Het heeft een baudrate van 2400 tot 115200 bps. Ondersteunde protocollen: DCON, OBEH, ModBus RTU, Modbus ASCII. Belangrijkste technische kenmerken:

• stroomverbruik - tot 6 VA;
• ADC-capaciteit - 16 bits;
• input polling tijd - tot 0,4 sec.;
• voeding - universeel 24 V;
• beschermingsgraad - IP20;
• montage - op een DIN-rail of aan een muur;
• relatieve vochtigheid - tot 80%;
• temperatuurlimiet - van -10 tot +55 graden.

Het product kan worden gekocht voor een prijs van 5160 roebel.

• heeft een individuele configuratie voor een aparte ingang;
• het eten is universeel;
• het type protocol wordt automatisch bepaald;
• voert efficiënt diagnostiek uit van aangesloten sensoren;
• verwijderbare aansluitblokken uitgerust met geborgde schroeven;
• de firmware wordt constant bijgewerkt.

• niet geïdentificeerd.

M - 7013 PD

Eenkanaals analoog apparaat met thermische weerstand, LED-indicatie, Modbus / RTU en DCON. RS-485-interfacetype, er is een breukherkenningssysteem, er is een connector en schroefklemmen. Vrij hoge meetnauwkeurigheid - tot 0,05%. U kunt het apparaat op twee manieren monteren: via een DIN-rail of rechtstreeks aan de muur. Stroomverbruik - 1,2 W, ingangsspanning in het bereik van +10 tot +30 V, bedrijfstemperatuur - van -25 tot +75 graden.

Het product kan worden gekocht voor een prijs van 16.718 roebel.

• hoge betrouwbaarheid;
• solide montage;
• duurzaamheid;
• bruikbaarheid;
• universeel voedsel.

• significant werden niet geïdentificeerd.

Discreet

MK 110

Het apparaat is vervaardigd om de ingebouwde discrete EE's te besturen met behulp van signalen van het RS-485-netwerk, die worden gebruikt om uitvoerende structuren te verbinden met discrete-type besturing, en om informatie te verzamelen van discrete inputs van modules en deze vervolgens naar het netwerk te verzenden. Het belangrijkste kenmerk is dat het veel protocollen ondersteunt, waaronder DCON en ModBus RTU. De wisselkoersindicator varieert van 2400 tot 115200 bps.

Belangrijkste kenmerken:

• ingangssignaal duur - tot 0,5 ms;
• ingangssignaalfrequentie - 1 kHz;
• ingangsstroom - niet meer dan 8,5 mA;
• stroomverbruik - tot 12 VA;
• afmetingen - 63 x 110 x 75 mm;
• beschermingsgraad - IP 20;
• maximale luchtvochtigheid - tot 80%;
• omgevingstemperatuur - van -10 tot +55 graden.

Wordt op een muur of DIN-rail gemonteerd.

De gemiddelde aanschaffingsprijs is 5760 roebel.

• is in staat om een ​​storing in de interfacelijn te diagnosticeren en de uitgangen over te brengen naar een veilige toestand, die door de gebruiker zelf wordt bepaald;
• regelt het vloeistofniveau met conductometrische sensoren;
• detecteert automatisch protocollen;
• de firmware kan worden bijgewerkt;
• ondersteunt cloudservice;
• lange levensduur;
• betrouwbare montage;
• goedkoop.

• significant ontbreken.

MU 110

Het apparaat regelt de ontvangst van signalen van het RS-485-netwerk door middel van ingebouwde uitgangselementen, waardoor de verbinding van uitvoerende apparaten met discrete besturing plaatsvindt. Ondersteunt een groot aantal protocollen: ModBus RTU, OBEH, DCON, Modbus ASCII, evenals de OwenCloud-cloudservice. Aanzienlijke wisselkoers: van 2400 tot 115200 bps. De afmetingen zijn onbeduidend: 63 x 110 x 75 mm, de beschermingsgraad is IP20, de toegestane luchtvochtigheid is 80%, het temperatuurregime is van -10 tot +55 graden. Twee montagemethoden: wand of DIN-rail.

De gemiddelde kosten van een product zijn 5580 roebel.

• verwijderbare aansluitblokken zijn uitgerust met schroeven die er niet uit vallen;
• het protocol wordt automatisch geïnstalleerd;
• kan een kapotte interface detecteren;
• de firmware wordt automatisch bijgewerkt;
• het apparaat is betrouwbaar en duurzaam;
• Bij de fabricage worden hoogwaardige materialen gebruikt.

• significant zijn niet vastgesteld.

MU 210

Deze modellen zijn ontworpen en vervaardigd door fabrikanten met het oog op controle over signalen van internet door middel van ingebouwde discrete invoerelementen, waarvan de belangrijkste taak is om actuatoren met discrete controle te verbinden. Uitwisselingsinterface - dubbel internet met 10/100 Mbit, gebruikte uitwisselingsprotocollen - Modbus TCP (maakt het mogelijk om vier gelijktijdige verbindingen te maken), SNMP en MQTT. De laatste twee protocollen zijn in ontwikkeling.

De Мх210-module wordt geconfigureerd met behulp van een configurator die het werken met een groep modules ondersteunt. Het biedt de mogelijkheid om toegang te hebben tot alle parameters. Het apparaat wordt aangesloten via de ethernet- of USB-interface (via de microUSB-connector). Het gebruik van USB vereist geen externe voeding naar de module.

Werkt in twee modi:

• PWM-signaalopwekking;
• logische statusomschakeling.

Maximale spanningsindicatoren:

• constant - 30 V;
• Wisselstroom - 250 V.

De in- en uitschakeltijden zijn minimaal en bereiken 15 ms. Werkt op een netspanning van 10 tot 48 V. Het verbruikt maximaal 6 W. Er is bescherming tegen ompoling. Werkt met archiefbestanden waarvan de maximale grootte niet groter is dan 2 kb. Het product meet 42 x 124 x 83 mm, weegt slechts 0,4 kg, heeft een beschermingsgraad IP20 en kan aan de muur of op een DIN-rail worden gemonteerd. Het kamertemperatuurbereik voor effectief werken is van -40 tot +55 graden. De relatieve luchtvochtigheid kan oplopen tot 10 tot 95 procent.

De basisconfiguratie gaat uit van de aanwezigheid van de volgende componenten:

• direct de module;
• garantiekaart en paspoort;
• een korte handleiding;
• voedingsklemmen 2EGTK - 5 - 02P - 14 in de hoeveelheid van 1 stuk;
• plakband kabel - UTP 5u 150 mm;
• Ethernet-stubs.

De gemiddelde kosten van de fabrikant zijn 7440 roebel.

• aanzienlijk temperatuurbereik;
• lange garantieperiode van 6 jaar;
• de mogelijkheid om de uitgangen te bedienen in de PWM-signaalgeneratiemodus;
• het vermogen om te werken in de modus van het genereren van het opgegeven aantal pulsen;
• de aanwezigheid van een dubbele Ethernet-switch met twee poorten;
• ondersteunt OwenCloud-cloudserver;
• ondersteunt Ethernet Bypass-technologie, die het mogelijk maakt om informatie tussen poorten uit te wisselen, zonder de communicatie met andere modules te verliezen als zich een noodsituatie voordoet;
• effectief;
• hoge precisie;
• behoorlijke bouwkwaliteit;
• waar voor je geld;
• met een lange levensduur.

• er is geen lastscheidingsbewaking.

Gevolgtrekking

I / O-modules zijn de interface tussen de echte wereld en de processor. Het ideale plaatje ziet er natuurlijk als volgt uit: de processor bevat absoluut alle indicatoren van de meetsignalen in een willekeurige tijdsperiode. Maar dit is nog niet te bereiken, aangezien er vanaf sommige apparaten duizenden input-output kanalen kunnen zijn en de kanalen van het meetplan beperkt zijn in bandbreedte, daarom bereiken de gemeten waarden het proces niet wanneer we dat willen, maar uitsluitend op discrete momenten in de tijd.

Er zijn verschillende niveaus en opties voor het pollen van het ingangskanaal ontwikkeld en toegepast. Het moderne ontwerp van de ingang heeft zijn eigen microcontroller, waardoor absoluut alle kanalen cyclisch worden gepolld met de daaropvolgende richting van de ontvangen informatie in de buffer. Als het automatische systeem uitgaat van het gebruik van slechts enkele modulaire kanalen, kunnen de ongebruikte kanalen tijdelijk worden uitgesloten van het pollingproces (gemaskeerd). Hierdoor kan het systeem sneller en efficiënter werken.

Momenteel is een discrete I / O-module erg populair, die zich in twee toestanden kan bevinden: uit en aan. Analoge I / O gebruikt thermometers, thermokoppels, universele stroom- en spanningssignalen, RTD's, enzovoort als signaal.