Bedømmelse af de bedste analoge og diskrete I/O-moduler for 2022

Hvad er essensen af ​​automatisering? Det faktum, at hele informationsstrømmen transmitteres fra primære kilder (sensorer). Det antages, at de indkommende data skal svare til virkeligheden, præsentere information i realtid, hvilket indebærer en høj opdateringshastighed. Kun på denne måde vil det være muligt at udøve effektiv kontrol over kontrolobjektet for at forhindre falske alarmer og nødsituationer. Analoge og diskrete I/O-moduler kan hjælpe med dette.

Hvad er disse enheder til?

For at forbinde en fjernadgangsenhed, som bruges til at akkumulere en enorm mængde data, bruges en række hjælpemekanismer (aktuatorer). Hvordan fungerer enheden? Den måler de modtagne analoge og diskrete indikatorer, som konverterer dataene til controlleren, samt kontrolenheden, serveren (skyen), pc'en og andre typer udstyr.

Nøglekarakteristika for input-output noder:

1. Digital kommunikationsgrænseflade (CAN, Ethernet, RS - 485 og så videre).
2. Muligheder for understøttede kommunikationsprotokoller (ProFibus, ModBus og andre).

Hvad er

Input-output noder er:

Slags	Beskrivelse
Diskret	Følgende funktionalitet er tilvejebragt: modtagelse og konvertering af modtagne kommandoer, inklusive diskrete kommandoer, som derefter sendes til et fælles gitter. Det gøres ved at bruge en af ​​de medfølgende protokoller, som tilsluttes umiddelbart efter, at den relevante kommando er modtaget.
Analog	Udfører indsamling og efterfølgende behandling af den modtagne information af analog type. Derefter udføres oversættelsen til hovedserveren, som dekrypterer i henhold til den aktuelle protokol.

Det er værd at være opmærksom på, at i hvert af de undersøgte tilfælde vil den indkommende kommando blive angivet inden for et af områderne:

1. Diskret - udsendt signalområde fra 10 V til 28 V, brugt som en NPN / PNP åben-kollektor transistor.
2. Analogt - udsendt signalområde - 0 mA til 20 mA, 4 mA til 20 mA, spændingssignal tilladt i området - 0 V til 10 V, 0 V til 5 V.

Under visse omstændigheder er det nødvendigt at udstyre specialiserede porte, der hjælper med at modtage et signal fra en termisk modstand eller termoelement.

Moduler af diskret type antager tilstedeværelsen af ​​en logisk kommando i et bestemt område, mens analoge er i overensstemmelse med deres elektromagnetiske indikatorer, sammenlignelige med de aktuatorer, der styres af systemet. Indgangsnoderne modtager fælles bussignaler gennem en specifik protokol, hvorefter de sendes til udgangslinjerne.

Det skal bemærkes, at både alle modulernes kanaler og forsyningskredsløbene er galvanisk adskilt fra den fælles bus.

De anvendte noder kan arbejde med en af ​​de mange kommunikationsprotokoller: Modbus, DeviceNet, RTU. Princippet for udveksling af informationsprotokoller mellem noden og controlleren er som følger: master og slave, hvor modulet er slaven. Enhedsprocessoren, der har anmodet om data fra alle kanaler og har rettet deres status, venter på initieringskommandoen fra PLC'en for at modtage og transmittere denne information.

Der er populære modeller, hvor udvekslingskommandoen starter selve inputnoden, som modtog information om kanaltilstandsændringen. Der er en direkte dataoverførsel fra noden til PLC'en. Processoren er i stand til at udføre yderligere funktioner, såsom:

• kalibrere og linearisere sensoraflæsninger;
• styre forsyningsspændingen;
• udføre diagnostik.

Udstyrsændringer

De bedste producenter producerer modeller i flere modifikationer. De adskiller sig i funktionalitet, gennemsnitspris, kapaciteter, tekniske egenskaber, materiale til fremstilling af komponenter, interaktion med PLC'en gennem en fælles bus. Lad os se på hver mulighed mere detaljeret.

Diskret ARD-serie

Dataudveksling foregår ved hjælp af DeviceNet-protokollen. En universel model, der giver dig mulighed for at bruge forskellige kommunikationsprocedurer, herunder ændring (COS). Der er en multi-byte signalindgang. Hvad er det? Først og fremmest den optimale løsning til remote I/O til automatiserede styresystemer. Serien omfatter standardmoduler og instanser med specielle stik, så det er muligt at tilslutte sensorer.

Der er otte input-output-kanaler af diskrete signaler med en åben PNP- eller NPN-kollektor. Kanalerne er optisk isoleret fra kilden til data eller belastning. Der er også beskyttelse mod strømoverbelastning, når forsyningsspændingens polaritet er omvendt, fra for høj spænding.

Alt udstyr understøtter DeviceNet-protokollen. Det er muligt at tilslutte tre ekstra udvidelsesknuder til hovedmodulet. Yderligere enheder er i stand til at arbejde i DeviceNet / ModBus netværk. Dette produkt giver dig mulighed for at:

• 1-byte output / input - læs og skriv i formatet 1 byte;
• 8-byte output/input - læs og skriv data i et multi-byte format.

Samtidig afhænger hastigheden af ​​informationsoverførsel direkte af nodens afstand fra den førende enhed. Som et resultat opnås følgende billede:

• afstand på en halv kilometer - 125 kbps;
• afstand 250 meter - 250 kbps;
• afstand op til hundrede meter - 500 kbps.

Vægten af ​​modulerne, afhængig af mærket, varierer fra 64 til 59 gram. Der er sådanne ekstra funktioner:

• i stand til at bestemme egenskaberne for tilsluttede enheder;
• kan styre spændingen i netværket, identificere maksimum, minimum og strømindikator, etablere kontrol over spændingsniveauet;
• indstille antallet af ekspansionsknuder.

Tilstedeværelsen af ​​et specielt e-Con-stik i noden til tilslutning af sensorer giver dig mulighed for at gøre forbindelsen hurtig og problemfri, samtidig med at du sparer ledig plads under installationen.

En oversigt over de tekniske egenskaber vil vise følgende billede:

1. Spændingsområde fra 12 til 28 V DC.
2. Isolering - galvanisk optokobler isolation.
3. Det maksimale strømforbrug er 3 W.
4. COM - 8 kanaler.
5. Vibrationsindeks - fra 1,5 mm ved en frekvens på 10 - 55 Hz.
6. Tilladt temperatur - fra -10 grader til +50 grader.
7. Luftfugtighedsindeks - 35 - 85%.
8. Beskyttelsesgrad - IP2
9. Produktionsmateriale - polycarbonat.
10. Der er beskyttelse mod overstrøm, overspænding, polaritetsvending.
11. Monteres på bolte eller DIN-skinne.

Diskret ARM-serie

Til dataudveksling bruges Modbus RTU-protokollen, og det er muligt kun at udføre én procedure: at udføre en cyklisk poll (POLL) og 1-byte input af information. Modellen giver dig mulighed for at udvide antallet af porte til udgangs- og indgangssignaler på PLC'en, operatørpanelerne eller pc'en.

Antallet af kanaler er 8 stykker, som er optisk isoleret fra belastningen og fra signalkilden, samt fra strømstød, polaritetsvending og så videre. Der er en automatisk baudrateindstilling, der matcher værtsudstyrets hastighed (PC, PLC osv.). Det maksimale antal forbindelser af sådanne basismoduler til masterenheden er 63. Tilslutning af yderligere udvidelsesknuder til drift i DeviceNet / ModBus-netværket er tilvejebragt.

Meget kompakt produkt med en bredde på 26 mm. Monteres på DIN-skinne eller panel med bolte. Tilslutning af sensorer er hurtigt og nemt med e-Con-stikkene. Kan arbejde på betydelig afstand - op til 800 m.Med hensyn til deres parametre ligner de næsten den tidligere version.

ARIO

Kompakt enhed, der inkluderer:

• grænsefladenode (i stand til at understøtte et stort antal Modbus RTU, EtherNet/IP, ProfiNet, EtherCat, CC-Link, ModBus TCP, Devicenet-protokoller) til at kommunikere med industrielle HMI'er og PLC'er samt pc'er;
• magt node;
• digitale og analoge input-output-enheder.

Den kan kombinere 64 input-output-enheder på samme tid og bruge dem til kontrol. Udstyret er udstyret med plug-in terminaler, der giver dig mulighed for hurtigt at tilslutte eksterne elementer. Montering af et design udføres på en DIN-skinne. Evnen til at deaktivere klemrækken og kontrolenheden giver mulighed for at udføre vedligeholdelse af systemet uden at slukke for informationsudvekslingskanalen og strømkilden. Designet kan installeres med utilstrækkelig ledig plads, da dets små dimensioner gør det muligt at gøre dette uden megen indsats og opfindsomhed.

Produkterne anvendes inden for følgende områder:

• bilindustrien i nærværelse af maskinsamlingslinjer;
• forskellige produktionssteder, hvor det blev nødvendigt at indsamle og behandle information i automatisk tilstand;
• for at skabe en enkelt proces til styring og afsendelse af et distribueret industrianlæg;
• hvis det er nødvendigt at automatisere fjernteknologisk produktion.

For at bestemme det bedste produkt skal du studere bedømmelsen af ​​højkvalitetsmodeller, bestemme udvælgelseskriterierne, afklare deres fordele og ulemper samt den gennemsnitlige pris og forstå deres funktioner. Fordelene ved ARIO-modulet omfatter:

1. Praktisk installation. Tilslutning af ledere udføres hurtigt nok.Du kan gøre det selv uden at ty til brugen af ​​yderligere værktøjer. Du behøver ikke engang trin for trin instruktioner.
2. Tilstedeværelsen af ​​forskellige typer enheder og modulopbygning. Denne funktion gør det muligt at foretage strukturelle ændringer af enheden, afhængigt af brugerens behov.
3. Selvdiagnose. Systemet er i stand til offline at kontrollere de enkelte elementers funktion.
4. Hot shutdown funktion. Det er muligt at ændre de enheder, der er blevet ubrugelige, uden at afbryde udstyret fra strømkilden.
5. Kompakthed. De små dimensioner af visse komponenter gør det muligt at spare installationsplads.
6. Fleksibilitet i brugen. Arbejder med en lang række udvekslingsprotokoller og forskellige typer moduler.
7. Tilstedeværelsen af ​​en DIN-skinne garanterer en pålidelig og højkvalitets fastgørelse.
8. Der er indikatorer for de enkelte elementers driftsstatus.

Anvendelsesomfang

Omfanget af enheder af denne type, forudsat at vi taler om design, der involverer brugen af ​​sådanne enheder, er som følger:

• lokale automatiserede og højteknologiske installationer af en fjerntype;
• afsendelsesudstyr og højtydende sæt distributionsudstyr, som styres af fjernadgang;
• hvor der er systemer, der indsamler og overfører data;
• højteknologiske sæt, herunder samlebånd, transportører, maskingrupper og mange andre elementer, samt automatiserede virksomheder med produktionsanlæg.

Hvordan man vælger og hvor man køber produkter

Når det bliver nødvendigt at købe moduler, opstår der mange spørgsmål, herunder hvilken virksomhed der er bedst at vælge et produkt.Der er mange populære modeller, producenter forsøger at behage de mest omhyggelige brugere. Smarte muligheder koster mange penge, mærkevarer er ikke billige.

Hvilket mærke er bedre at købe afhænger af brugerens præferencer og enhedens omfang. Kundeanmeldelser er vigtige og værd at være opmærksomme på. Det er bedre ikke at lave fejl, når du vælger, da slutresultatet kan være negativt, og pengene vil være spildt.

Før du besøger specialiserede detailforretninger eller bestiller et design online i en onlinebutik, bør du lytte til anbefalingerne fra eksperter på dette område og få praktiske råd fra dem. Det er nødvendigt ikke at gå glip af nyhederne fra både russisk og udenlandsk produktion. Ifølge købere kan du vælge et kvalitetsprodukt til en budgetpris. Det er ikke muligt at lave en sådan enhed med egne hænder, og der er ikke behov for dette. Men du kan installere det uden hjælp udefra.

Bedømmelse af de bedste analoge og diskrete I/O-moduler for 2022

Analog

TIP D 215

Fire-kanals modulet er baseret på DAC 8775, har en integreret LM 5166 konverter, som gør det muligt at bringe effekttabet op på 1 W. Enheden kræver en indgangsspænding på 1,5 til 40 V. Den er i stand til at regenerere 4 separate kilder ved indgangen, der bruges til at styre tilslutningen af ​​periferiudstyr. Dens funktioner inkluderer tilstedeværelsen af ​​adaptiv effektstyring af strømudgangene såvel som indikatoren for den skiftede strøm på 4 - 20 mA for hver kanal.

Hvor meget koster produktet? Producenten tilbyder sit produkt til en aftalt pris, afhængig af konfigurationen.

• høje pålidelighedsparametre;
• indbyggede diagnostiske værktøjer giver dig mulighed for at etablere en kortslutning og pauser;
• det er muligt at overvåge krystallens temperatur;
• watchdog-timeren styrer SPI-bussens hængende;
• reagerer ideelt på nødsituationer;
• opdager systemproblemer på et tidligt tidspunkt;
• pålidelig;
• meget funktionel;
• kort responstid;
• høj effektivitet;
• der er innovative muligheder for selvlæring.

• væsentlige er ikke blevet fastslået.

TIDA-01434

Produkterne falder ind under kategorien af ​​komplette, komplette analoge input-moduler, der opfylder nutidens krav til effektivitet og funktionalitet, samt kanaltæthed, i en moderat PCB-størrelse. Karakteristiske træk - lavt strømforbrug og en bred vifte af driftstemperaturer. Dette design fungerer på basis af en DC/DC-konverter i ladepumpetilstand. Du kan skifte fra enkelt-kanal til multi-kanal tilstand uden at justere hovedeffektparametrene.

De vigtigste egenskaber ved produktet omfatter:

• ingen grund til at tilslutte yderligere omsnøringskredsløb;
• der er en ekstern forbindelsesfunktion;
• der er en bipolær analog strømforsyning med inverterende ladepumpe;
• der er ingen induktorer om bord, så højden af ​​strukturen er ikke mere end 3,5 mm;
• der er en isoleret strømforsyning og en højpræcision sigma-delta analog-til-digital konverter.

Du kan tilslutte enkelt- eller flerkanals analoge indgange med bipolære indgangssignaler. Velegnet til "kanal-kanal"-enheder og til indgange med gruppeisolering.

Prisen på varerne er til forhandling.

• kredsløbet bruger en ISOW 7841 digital isolator;
• du kan ikke inkludere yderligere komponenter i kredsløbet;
• høj levetid;
• små dimensioner;
• praktisk at bruge;
• lavet af materiale af høj kvalitet.

• væsentlige mangler.

MB 110

Produktet hjælper med at måle analoge signaler med indbyggede analoge input og konvertere de opnåede indikatorer til fysiske værdier, for derefter at transmittere data via RS-485 netværket. Den har en vekselkurs fra 2400 til 115200 bps. Understøttede protokoller: DCON, OBEH, ModBus RTU, Modbus ASCII. Vigtigste tekniske egenskaber:

• strømforbrug - op til 6 VA;
• ADC bitdybde - 16 bit;
• input polling tid - op til 0,4 sek.;
• strømforsyning - universal 24 V;
• beskyttelsesgrad - IP20;
• fastgørelse - på en DIN-skinne eller til en væg;
• relativ luftfugtighed - op til 80%;
• temperaturgrænse - fra -10 til +55 grader.

Produktet kan købes til en pris på 5160 rubler.

• har en individuel konfiguration til en separat indgang;
• universel mad;
• protokoltype bestemmes automatisk;
• diagnosticerer effektivt tilsluttede sensorer;
• aftagelige klemrækker udstyret med fastspændte skruer;
• firmwaren opdateres konstant.

• ikke identificeret.

M-7013PD

Enkanals analog enhed med RTD, LED indikation, Modbus/RTU og DCON. RS-485 type interface, der er et bruddetektionssystem, der er et stik og skrueterminaler. Ret høj målenøjagtighed - op til 0,05%. Du kan montere enheden på to måder: ved hjælp af en DIN-skinne eller direkte på væggen.Strømforbrug - 1,2 W, indgangsspænding i området fra +10 til +30 V, driftstemperatur - fra -25 til +75 grader.

Produktet kan købes til en pris på 16718 rubler.

• høj pålidelighed;
• god samling;
• holdbarhed;
• praktisk;
• universel mad.

• væsentlige blev ikke identificeret.

Diskret

MK 110

Enheden er lavet for at styre den indbyggede diskrete CE af signaler fra RS-485 netværket, som bruges til at forbinde executive strukturer med diskret kontrol, samt til at indsamle information fra modulernes diskrete input og derefter overføre det til netværket. Hovedfunktionen er, at den understøtter mange protokoller, herunder DCON og ModBus RTU. Valutakursindikatoren varierer fra 2400 til 115200 bps.

Hovedkarakteristika:

• indgangssignalets varighed - op til 0,5 ms;
• indgangssignalfrekvens - 1 kHz;
• indgangsstrøm - ikke mere end 8,5 mA;
• strømforbrug - op til 12 VA;
• dimensioner - 63 x 110 x 75 mm;
• beskyttelsesgrad - IP 20;
• maksimal luftfugtighed - op til 80%;
• omgivende temperatur - fra -10 til +55 grader.

Fastgøres til væg eller DIN-skinne.

Den gennemsnitlige købspris er 5760 rubler.

• er i stand til at diagnosticere et brud i grænsefladelinjen og overføre udgangene til en sikker tilstand, som bestemmes af brugeren selv;
• styrer væskeniveauet med konduktometriske sensorer;
• protokoller bestemmes automatisk;
• firmwaren kan opdateres;
• understøtter cloud service;
• lang levetid;
• pålidelig montering;
• lille omkostning.

• væsentlige mangler.

MU 110

Enheden styrer modtagelsen af ​​signaler fra RS-485-netværket ved hjælp af indbyggede udgangselementer, takket være hvilke aktiveringsenheder med diskret styring er tilsluttet. Understøtter et stort antal protokoller: ModBus RTU, OBEH, DCON, Modbus ASCII, samt OwenCloud-skytjenesten. Betydelig valutakurs: fra 2400 til 115200 bps. Dimensionerne er små: 63 x 110 x 75 mm, beskyttelsesgrad - IP20, tilladt luftfugtighed - 80%, temperaturregime - fra -10 til +55 grader. To måder at fastgøre på: til en væg eller en DIN-skinne.

Den gennemsnitlige pris for varer er 5580 rubler.

• aftagelige klemrækker er udstyret med skruer, der ikke falder ud;
• protokollen indstilles automatisk;
• kan registrere en pause i grænsefladen;
• firmwaren opdateres automatisk;
• enheden er pålidelig og holdbar;
• materialer af høj kvalitet anvendes i fremstillingen.

• væsentlige er ikke blevet fastslået.

MU 210

Disse modeller er udviklet og produceret af producenter med henblik på styring af signaler fra internettet gennem indbyggede diskrete input-elementer, hvis hovedopgave er at forbinde aktuatorer med diskret styring. Exchange-interfacet er et dobbelt internet med 10/100 Mbps, de anvendte udvekslingsprotokoller er Modbus TCP (giver dig mulighed for at lave fire samtidige forbindelser), SNMP og MQTT. De sidste to protokoller er under udvikling.

Mx210-modulet er konfigureret ved hjælp af en konfigurator, der understøtter arbejde med en gruppe af moduler. Det giver mulighed for at have adgang til alle parametre. Enheden tilsluttes ved hjælp af Ethernet- eller USB-grænsefladen (via microUSB-stikket).Brugen af ​​USB kræver ikke brug af en ekstern strømforsyning til modulet.

Fungerer i to tilstande:

• PWM-signalgenerering;
• skiftende logiske tilstand.

Maksimal spændingsindikatorer:

• konstant - 30 V;
• variabel - 250 V.

Tænd- og sluktiden er minimal og når 15 ms. Fungerer ved netspænding fra 10 til 48 V. Forbruger ikke mere end 6 watt. Der er beskyttelse mod omvendt polaritet. Fungerer med arkivfiler, hvis maksimale størrelse ikke overstiger 2 kb. Produktet har mål på 42 x 124 x 83 mm, vejer kun 0,4 kg, har en IP20 beskyttelsesgrad, er monteret på væg eller DIN-skinne. Rumtemperaturområdet for effektiv drift er fra -40 til +55 grader. Relativ luftfugtighed kan nå fra 10 til 95 procent.

Grundpakken indeholder følgende komponenter:

• modul direkte;
• garantikort og pas;
• hurtig start guide;
• strømterminaler 2EGTK - 5 - 02P - 14 i mængden af ​​1 stk;
• scotch kabel - ledning UTP 5u 150 mm;
• Ethernet stik.

Den gennemsnitlige pris fra producenten er 7440 rubler.

• betydeligt driftstemperaturområde;
• lang garantiperiode på 6 år;
• evnen til at betjene udgangene i tilstanden til at generere PWM-signaler;
• evnen til at arbejde i tilstanden til at generere et givet antal impulser;
• tilstedeværelsen af ​​en dobbelt to-ports Ethernet-switch;
• understøtter OwenCloud cloud-server;
• understøtter Ethernet Bypass-teknologi, som gør det muligt at overføre information mellem porte uden at miste forbindelsen til andre moduler i tilfælde af en nødsituation;
• effektiv;
• høj præcision;
• anstændig byggekvalitet;
• god værdi for pengene;
• med lang levetid.

• der er ingen lastbrudskontrol.

Konklusion

I/O-moduler er grænsefladen mellem den virkelige verden og processoren. Selvfølgelig ser det ideelle billede sådan ud: absolut alle indikatorer for målesignaler er koncentreret i processoren i enhver tidsperiode. Men det er endnu ikke muligt at opnå dette, da der kan være tusindvis af I/O-kanaler fra nogle enheder, og kanalerne i måleplanen er begrænset i båndbredde, så de målte værdier når processen ikke når vi ønsker, men kun på diskrete tidspunkter.

Adskillige niveauer og muligheder for polling af inputkanalen er blevet udviklet og anvendes. Det moderne input-design har sin egen mikrocontroller, på grund af hvilken absolut alle kanaler er cyklisk pollet, efterfulgt af retningen af ​​den modtagne information til bufferen. Hvis det automatiske system kun antager brugen af ​​nogle få modulære kanaler, kan ubrugte kanaler midlertidigt udelukkes fra pollingprocessen (maskeret). Dette vil give systemet mulighed for at arbejde hurtigere og mere effektivt.

I øjeblikket er det diskrete I/O-modul meget populært, som kan være i to tilstande: slukket og tændt. Analog I/O bruger termometre, termoelementer, universelle strøm- og spændingssignaler, RTD'er og så videre som signaler.