Evaluarea celor mai bune module I / O analogice și discrete pentru 2020

Care este esența automatizării? Faptul că întregul flux de informații este transmis din surse primare (senzori). Se presupune că datele primite trebuie să corespundă realității, să prezinte informații în timp real, ceea ce implică o rată ridicată de actualizare. Numai în acest fel va fi posibilă monitorizarea eficientă a obiectului de control pentru a preveni alarmele false și situațiile de urgență. Modulele de I / O analogice și digitale vă pot ajuta.

Pentru ce sunt astfel de dispozitive?

Pentru a conecta un dispozitiv de acces la distanță, care este utilizat pentru a acumula o cantitate imensă de date, se utilizează o serie de mecanisme auxiliare (executive). Cum funcționează unitatea? Măsoară indicatorii analogici și discreți primiți, care convertesc datele în controler, precum și dispozitivul de control, server (cloud), PC și alte tipuri de echipamente.

Caracteristici cheie ale nodurilor I / O:

1. Interfață de comunicație digitală (CAN, Ethernet, RS - 485 și așa mai departe).
2. Variante ale protocoalelor de comunicare acceptate (ProFibus, ModBus și altele).

Ce sunt

Nodurile de intrare-ieșire sunt:

Tipuri	Descriere
Discrete	Se oferă următoarele funcționalități: recepția și transformarea comenzilor primite, inclusiv a celor discrete, care sunt apoi trimise în grila generală. Se face folosind unul dintre protocoalele incluse, care este conectat imediat după primirea comenzii corespunzătoare.
Analogic	Colectează și prelucrează în continuare informațiile primite de tip analog. După aceea, este difuzat către serverul principal, care decriptează conform protocolului curent.

Merită să acordăm atenție faptului că, în fiecare dintre cazurile luate în considerare, comanda primită va fi indicată în unul dintre domeniile:

1. Discret - intervalul semnalului emis este de la 10 V la 28 V, utilizat ca tranzistor NPN / PNP cu colector deschis.
2. Analog - intervalul semnalului emis este de la 0 mA la 20 mA, de la 4 mA la 20 mA, semnalul de tensiune este permis în intervalul de la 0 V la 10 V, de la 0 V la 5 V.

În anumite circumstanțe, este necesar să se echipeze porturi specializate care să ajute la primirea unui semnal de la un RTD sau un termocuplu.

Modulele de tip discret presupun prezența unei comenzi logice într-un anumit interval, în timp ce modulele analogice sunt de acord cu performanțele lor electromagnetice, comparabile cu actuatoarele care sunt controlate de sistem.Nodurile de intrare primesc semnale de la magistrala comună printr-un anumit protocol, după care sunt transmise către liniile de ieșire.

Trebuie remarcat faptul că atât toate canalele modulelor, cât și circuitele de alimentare au izolare galvanică față de magistrala comună.

Unitățile utilizate pot funcționa cu unul dintre numeroasele protocoale de comunicații: Modbus, DeviceNet, RTU. Principiul schimbului de protocoale de informații între nod și controler este după cum urmează: master și slave, unde modulul este slave. Procesorul dispozitivului, după ce a solicitat date de la toate canalele și a stabilit starea acestora, așteaptă o comandă de inițiere de la PLC pentru a primi și transmite aceste informații.

Există modele populare în care comanda de schimb inițiază nodul de intrare în sine, care a primit informații despre schimbarea stării canalului. Există un transfer de date de la nod la PLC. De asemenea, procesorul poate îndeplini funcții suplimentare, cum ar fi:

• calibrează și liniarizează citirile senzorilor;
• monitorizați tensiunea de alimentare;
• efectuați diagnostice.

Modificări ale echipamentului

Cei mai buni producători produc modele în mai multe modificări. Ele diferă în funcționalitate, preț mediu, capacități, caracteristici tehnice, materialul de fabricație a pieselor componente, interacțiunea cu PLC-ul printr-o magistrală comună. Să ne gândim la fiecare opțiune mai detaliat.

Seria ARD discretă

Schimbul de date are loc utilizând protocolul DeviceNet. Un model universal care vă permite să utilizați diferite proceduri de comunicare, inclusiv schimbarea (COS). Există o intrare de semnal multibyte. Ce este? În primul rând, soluția optimă pentru I / O la distanță pentru ACS. Seria include module standard și specimene cu conectori speciali pentru a putea conecta senzori.

Există opt canale de intrare-ieșire a semnalelor discrete cu un colector deschis PNP sau NPN. Canalele sunt izolate optic de sursa de date sau de încărcare. Există, de asemenea, protecție împotriva supracurentului, atunci când polaritatea tensiunii de alimentare este inversată, de la o tensiune prea mare.

Toate echipamentele acceptă protocolul DeviceNet. Este posibil să conectați trei noduri de expansiune suplimentare la modulul principal. Dispozitive suplimentare pot funcționa pe rețelele DeviceNet / ModBus. Acest produs face posibil:

• Ieșire / intrare de 1 octet - citiți și scrieți în format de 1 octet;
• Ieșire / intrare pe 8 octeți - citiți și scrieți date în format multi-octet.

În același timp, viteza de transfer a informațiilor depinde direct de distanța dintre nod și dispozitivul gazdă. Ca rezultat, obținem următoarea imagine:

• distanță de jumătate de kilometru - 125 kbit / s;
• distanță de 250 de metri - 250 kbps;
• distanță de până la o sută de metri - 500 kbps.

Greutatea modulelor, în funcție de marcă, variază de la 64 la 59 de grame. Există astfel de caracteristici suplimentare:

• capabil să determine caracteristicile dispozitivelor conectate;
• poate controla tensiunea în rețea, identifica indicatorul maxim, minim și curent, poate stabili controlul asupra nivelului de tensiune;
• setați numărul de noduri de expansiune.

Prezența unui conector e-Con special în ansamblu pentru conectarea senzorilor face conexiunea rapidă și fără probleme, economisind în același timp spațiu liber în timpul instalării.

O prezentare generală a caracteristicilor tehnice va arăta următoarea imagine:

1. Tensiune cuprinsă între 12 și 28 V c.c.
2. Izolare - izolarea optocuplatorului galvanic.
3. Consumul maxim de energie este de 3 W.
4. COM - 8 canale.
5. Indicele vibrațiilor - de la 1,5 mm la o frecvență de 10 - 55 Hz.
6. Temperatura admisibilă este de la -10 grade la +50 grade.
7. Indicatorul de umiditate este de 35 - 85%.
8. Grad de protecție - IP2
9. Material de fabricație - policarbonat.
10. Există protecție împotriva supracurentului, supratensiunii, inversării polarității.
11. Montabil cu șurub sau șină DIN.

Seria ARM discretă

Pentru schimbul de date, se utilizează protocolul Modbus RTU și este posibil să se efectueze o singură procedură: efectuarea sondării ciclice (POLL) și introducerea informațiilor pe 1 octet. Modelul vă permite să extindeți numărul de porturi pentru semnalele de ieșire și de intrare ale PLC-urilor, panourilor operatorului sau computerului.

Numărul de canale - 8 piese, care sunt izolate optic de sarcină și de sursa de semnal, precum și de supratensiuni de tensiune, inversări de polaritate și așa mai departe. Există o setare automată a ratei de transmisie, care corespunde vitezei echipamentului gazdă (PC, PLC etc.). Numărul maxim de conexiuni ale acestor module de bază la master este 63. Noduri de expansiune suplimentare pot fi conectate pentru a funcționa în rețeaua DeviceNet / ModBus.

Un produs foarte compact, cu o lățime de 26 mm. Pentru montarea pe șină sau panou DIN cu șuruburi. Conectarea senzorilor este rapidă și ușoară folosind conectorii e-Con. Capabil să lucreze la o distanță considerabilă - până la 800 m. În ceea ce privește parametrii lor, acestea sunt aproape similare cu versiunea anterioară.

ARIO

Un dispozitiv compact care include:

• nod de interfață (capabil să accepte un număr mare de protocoale Modbus RTU, EtherNet / IP, ProfiNet, EtherCat, CC-Link, ModBus TCP, Devicenet) pentru a stabili comunicarea cu HMI și PLC industriale, precum și cu PC;
• unitate de alimentare;
• dispozitive de intrare-ieșire analogice și digitale.

Poate combina simultan 64 de dispozitive I / O și le poate folosi pentru control. Echipamentul este echipat cu terminale plug-in care vă permit să conectați rapid elemente externe. Instalarea structurii se realizează pe o șină DIN. Capacitatea de a opri blocul de borne și unitatea de control face posibilă efectuarea întreținerii sistemului fără a opri canalul de comunicație și sursa de alimentare. Structura poate fi instalată cu spațiu liber insuficient, deoarece dimensiunile sale reduse permit realizarea acesteia fără efort și ingeniozitate.

Produsele sunt utilizate în următoarele domenii:

• industria auto cu linii de asamblare a mașinilor;
• diverse zone de producție în care a devenit necesar să colecteze și să proceseze informații în modul automat;
• pentru a crea un proces unificat pentru gestionarea și expedierea unei instalații industriale distribuite;
• dacă este necesară automatizarea producției tehnologice la distanță.

Pentru a determina cel mai bun produs, trebuie să studiați evaluarea modelelor de calitate, să stabiliți criteriile de selecție, să clarificați avantajele și dezavantajele acestora, precum și prețul mediu și să le înțelegeți caracteristicile. Avantajele modulului ARIO includ:

1. Instalare convenabilă. Conectarea conductoarelor este suficient de rapidă. Puteți face acest lucru singur fără a utiliza instrumente suplimentare. Nu veți avea nevoie nici măcar de instrucțiuni pas cu pas.
2. Prezența diferitelor tipuri de dispozitive și construcție modulară. Această funcție face posibilă modificarea designului dispozitivului, în funcție de nevoile utilizatorului.
3. Diagnostic propriu. Sistemul este capabil să verifice în mod independent funcționarea elementelor individuale.
4. Funcția de oprire la cald. Puteți schimba componentele care au devenit inutilizabile fără a deconecta echipamentul de la sursa de alimentare.
5. Compacitate. Dimensiunile reduse ale anumitor componente permit economisirea spațiului de instalare.
6. Flexibilitate de utilizare. Funcționează cu un număr mare de protocoale de schimb și diferite tipuri de module.
7. Prezența unei șine DIN garantează o fixare fiabilă și de înaltă calitate.
8. Există indicatori ai stării de funcționare a elementelor individuale.

Domeniul de utilizare

Domeniul de aplicare al dispozitivelor de acest tip, cu condiția să vorbim despre structuri care prevăd utilizarea acestor dispozitive, sunt următoarele:

• instalații locale automate și de înaltă tehnologie de tip la distanță;
• dispozitive de expediere și kituri de tablouri de înaltă performanță, care sunt controlate prin acces la distanță;
• acolo unde există sisteme care colectează și transmit date;
• kituri de înaltă tehnologie, inclusiv linii de asamblare, benzi transportoare, grupuri de mașini și multe alte elemente, precum și companii automatizate cu facilități de producție.

Cum să alegi și de unde să cumperi produse

Atunci când devine necesar să achiziționați module, apar o mulțime de întrebări, inclusiv care companie este mai bine să aleagă un produs. Există multe modele populare, producătorii încearcă să mulțumească cei mai meticuloși utilizatori. Opțiunile inteligente costă mulți bani; opțiunile de marcă nu sunt ieftine.

Ce marcă este mai bine să cumpere depinde de preferințele utilizatorului și de domeniul de aplicare al dispozitivului. Recenziile clienților, la care merită acordată atenție, sunt, de asemenea, importante. Este mai bine să nu greșiți atunci când alegeți, deoarece rezultatul final poate fi negativ și banii vor fi risipiți.

Înainte de a vizita puncte de vânzare specializate sau de a comanda un design online într-un magazin online, merită să ascultați recomandările specialiștilor din acest domeniu și să primiți sfaturi practice de la aceștia. Este necesar să nu ratați articole noi atât din producția rusă, cât și din cea străină. Potrivit cumpărătorilor, puteți alege un produs de calitate la un preț bugetar. Nu este posibil să creați un astfel de dispozitiv cu propriile mâini și nu este necesar acest lucru. Dar îl puteți instala fără asistență.

Evaluarea celor mai bune module I / O analogice și discrete pentru 2020

Analogic

SFATUL D 215

Modulul cu patru canale se bazează pe DAC 8775, are un convertor LM 5166 integrat, ceea ce face posibilă aducerea disipării puterii la un indicator de 1 W. Dispozitivul necesită o tensiune de intrare de 1,5 până la 40 V. Este capabil să regenereze 4 surse separate la intrare, care sunt utilizate pentru a controla conexiunea perifericelor. Caracteristicile sale includ prezența gestionării adaptive a puterii ieșirilor curente, precum și un indicator al curentului comutat de 4-20 mA pe canal.

Cât costă produsul? Producătorul își oferă produsul la un preț negociat, în funcție de configurație.

• parametri mari de fiabilitate;
• instrumentele de diagnostic de tipul încorporat vă permit să stabiliți un scurtcircuit și pauze;
• este posibil să se monitorizeze temperatura cristalului;
• cronometrul de supraveghere monitorizează închiderea autobuzului SPI;
• răspunde perfect la situații de urgență;
• detectează problemele sistemului în stadiul incipient;
• de încredere;
• foarte funcțional;
• timp scurt de răspuns;
• Eficiență ridicată;
• există oportunități inovatoare de auto-învățare.

• semnificativ neinstituit.

TIDA - 01434

Produsele sunt clasificate ca module de intrare analogice complete, cu funcții complete, care îndeplinesc cerințele actuale de eficiență și funcționalitate, precum și densitatea canalelor, cu dimensiuni moderate ale PCB-ului. Caracteristici distinctive - consum redus de energie și o gamă largă de temperaturi de funcționare. Acest design funcționează pe baza unui convertor DC / DC în modul Charge Pump. Puteți trece de la un singur canal la modul multicanal fără a regla parametrii principali de putere.

Principalele caracteristici ale produsului includ:

• nu este nevoie să conectați circuite suplimentare de legare;
• există o funcție de conexiune externă;
• există o sursă de alimentare analogică bipolară cu pompă de încărcare inversă;
• la bord nu există inductoare, deci înălțimea structurii nu depășește 3,5 mm;
• există o sursă de alimentare izolată și un convertor analog-digital sigma-delta de înaltă precizie.

Puteți conecta intrări analogice monocanal sau multicanal cu semnale de intrare bipolare. Potrivit pentru dispozitive canal-canal, precum și pentru intrări cu izolare de grup.

Prețul mărfii este negociabil.

• circuitul folosește un izolator digital ISOW 7841;
• nu puteți include componente suplimentare în lanț;
• durată de viață ridicată;
• dimensiuni mici;
• ușor de folosit;
• din material de înaltă calitate.

• semnificative lipsesc.

MV 110

Produsul ajută la măsurarea semnalelor analogice cu intrări analogice încorporate și la convertirea valorilor obținute în valori fizice, astfel încât datele ulterioare să poată fi transmise prin rețeaua RS-485. Are o rată de transmisie de la 2400 la 115200 bps. Protocoale acceptate: DCON, OBEH, ModBus RTU, Modbus ASCII. Principalele caracteristici tehnice:

• consum de energie - până la 6 VA;
• Capacitate ADC - 16 biți;
• timp de sondare de intrare - până la 0,4 sec.;
• sursa de alimentare - universal 24 V;
• grad de protecție - IP20;
• montare - pe o șină DIN sau pe un perete;
• umiditate relativă - până la 80%;
• limita de temperatură - de la -10 la +55 grade.

Produsul poate fi achiziționat la un preț de 5160 ruble.

• are o configurație individuală pentru o intrare separată;
• mâncarea este universală;
• tipul de protocol este determinat automat;
• efectuează în mod eficient diagnosticarea senzorilor conectați;
• blocuri terminale detașabile echipate cu șuruburi captive;
• firmware-ul este actualizat constant.

• neidentificat.

M - 7013 PD

Dispozitiv analogic cu un singur canal cu rezistență termică, indicație LED, Modbus / RTU și DCON. Interfață de tip RS-485, există un sistem de recunoaștere a spargerii, există un conector și borne cu șurub. Precizie de măsurare destul de ridicată - până la 0,05%. Puteți monta dispozitivul în două moduri: folosind o șină DIN sau direct pe perete. Consum de energie - 1,2 W, tensiune de intrare în intervalul de la +10 la +30 V, temperatura de funcționare - de la -25 la +75 grade.

Produsul poate fi achiziționat la un preț de 16.718 ruble.

• fiabilitate ridicată;
• asamblare solidă;
• durabilitate;
• practic;
• mâncare universală.

• semnificative nu au fost identificate.

Discrete

MK 110

Dispozitivul este fabricat pentru a controla EE-urile discrete încorporate utilizând semnale din rețeaua RS-485, care sunt utilizate pentru a conecta structuri executive cu control de tip discret, precum și pentru a colecta informații de la intrările discrete ale modulelor și apoi să le transmită rețelei. Caracteristica principală este că acceptă multe protocoale, inclusiv DCON și ModBus RTU. Indicatorul ratei de schimb variază între 2400 și 115200 bps.

Caracteristici principale:

• durata semnalului de intrare - până la 0,5 ms;
• frecvența semnalului de intrare - 1 kHz;
• curent de intrare - nu mai mult de 8,5 mA;
• consum de energie - până la 12 VA;
• dimensiuni - 63 x 110 x 75 mm;
• grad de protecție - IP 20;
• umiditate maximă - până la 80%;
• temperatura ambiantă - de la -10 la +55 grade.

Se montează pe un perete sau pe o șină DIN.

Costul mediu de achiziție este de 5760 ruble.

• este capabil să diagnosticheze o pauză în linia de interfață și să transfere ieșirile într-o stare sigură, care este determinată de utilizator însuși;
• controlează nivelul lichidului cu senzori conductometrici;
• detectează automat protocoalele;
• firmware-ul poate fi actualizat;
• acceptă serviciul cloud;
• durată lungă de viață;
• asamblare fiabilă;
• cost scăzut.

• semnificative lipsesc.

MU 110

Dispozitivul controlează primirea semnalelor din rețeaua RS-485 prin intermediul elementelor de ieșire încorporate, datorită cărora are loc conexiunea dispozitivelor executive cu control discret. Suportă un număr mare de protocoale: ModBus RTU, OBEH, DCON, Modbus ASCII, precum și serviciul cloud OwenCloud. Rata de schimb semnificativă: de la 2400 la 115200 bps. Dimensiunile sunt nesemnificative: 63 x 110 x 75 mm, gradul de protecție este IP20, umiditatea admisibilă este de 80%, regimul de temperatură este de la -10 la +55 grade. Două metode de montare: perete sau șină DIN.

Costul mediu al unui produs este de 5580 ruble.

• bornele detașabile sunt echipate cu șuruburi care nu cad;
• protocolul este instalat automat;
• poate detecta o interfață ruptă;
• firmware-ul este actualizat automat;
• dispozitivul este fiabil și durabil;
• la fabricare se folosesc materiale de înaltă calitate.

• semnificative nu sunt stabilite.

MU 210

Aceste modele sunt proiectate și produse de producători în scopul controlului asupra semnalelor de pe Internet prin intermediul elementelor de intrare discrete încorporate, sarcina principală a acestora fiind conectarea actuatorilor cu control discret. Interfața de schimb este un Internet dual cu 10/100 Mbit, protocoalele de schimb utilizate sunt Modbus TCP (face posibilă realizarea a patru conexiuni simultane), SNMP și MQTT. Ultimele două protocoale sunt în curs de dezvoltare.

Modulul Мх210 este configurat folosind un configurator care acceptă lucrul cu un grup de module. Oferă posibilitatea de a avea acces la toți parametrii. Dispozitivul este conectat utilizând interfața Ethernet sau USB (prin conectorul microUSB). Utilizarea USB nu necesită utilizarea unei surse de alimentare externe a modulului

Funcționează în două moduri:

• Generarea semnalului PWM;
• comutare logică a stării.

Indicatori de tensiune maximă:

• constantă - 30 V;
• AC - 250 V.

Timpii de pornire și oprire sunt minimi și ating 15 ms. Funcționează la o tensiune de la 10 la 48 V. Consumă putere nu mai mare de 6 W. Există protecție împotriva inversării polarității. Funcționează cu fișiere de arhivă, a căror dimensiune maximă nu depășește 2 kb. Produsul măsoară 42 x 124 x 83 mm, cântărește doar 0,4 kg, are un grad de protecție IP20 și este montat pe perete sau pe șină DIN. Gama de temperatură a camerei pentru o muncă eficientă este de la -40 la +55 grade. Umiditatea relativă poate ajunge la 10-95%.

Configurația de bază presupune prezența următoarelor componente:

• direct modulul;
• card de garanție și pașaport;
• un manual scurt de instrucțiuni;
• terminale de alimentare 2EGTK - 5 - 02P - 14 în cantitate de 1 bucată;
• cablu de bandă adezivă - UTP 5u 150 mm;
• Stuburi Ethernet.

Costul mediu de la producător este de 7440 ruble.

• interval semnificativ de temperatură de funcționare;
• lungă perioadă de garanție de 6 ani;
• capacitatea de a opera ieșirile în modul de generare a semnalului PWM;
• capacitatea de a lucra în modul de generare a numărului specificat de impulsuri;
• prezența unui comutator dual Ethernet cu două porturi;
• acceptă serverul cloud OwenCloud;
• acceptă tehnologia Ethernet Bypass, care face posibilă transferul de informații între porturi, fără a pierde comunicarea cu alte module dacă apare o situație de urgență;
• efectiv;
• precizie ridicata;
• calitate decentă a construcției;
• bună valoare pentru bani;
• cu o durată lungă de viață.

• nu există monitorizarea pauzei de sarcină.

Concluzie

Modulele I / O sunt interfața dintre lumea reală și procesor. Desigur, imaginea ideală arată astfel: procesorul conține absolut toți indicatorii de măsurare a semnalelor în orice perioadă de timp. Dar acest lucru nu este încă posibil de realizat, deoarece pot exista mii de canale I / O de la unele dispozitive, iar canalele planului de măsurare sunt limitate în lățime de bandă, prin urmare, valorile măsurate ajung la proces nu atunci când dorim, ci exclusiv în momente discrete din timp.

Au fost dezvoltate și aplicate mai multe niveluri și opțiuni pentru sondarea canalului de intrare. Designul modern al intrării are propriul său microcontroler, datorită căruia absolut toate canalele sunt interogate ciclic cu direcția ulterioară a informațiilor primite către buffer. Dacă sistemul automat presupune utilizarea doar a câtorva canale modulare, atunci canalele neutilizate pot fi excluse temporar din procesul de sondare (mascat). Acest lucru va permite sistemului să funcționeze mai rapid și mai eficient.

În prezent, un modul I / O discret este foarte popular, care poate fi în două stări: oprit și pornit. I / O analogică folosește termometre, termocupluri, semnale universale de curent și tensiune, RTD-uri și așa mai departe ca semnal.