Clasificación de los mejores módulos de E/S analógicas y discretas para 2022

¿Cuál es la esencia de la automatización? El hecho de que todo el flujo de información se transmita desde fuentes primarias (sensores). Se supone que los datos entrantes deben corresponder a la realidad, presentar información en tiempo real, lo que implica una alta tasa de actualización. Solo así será posible ejercer un control efectivo sobre el objeto de control para prevenir falsas alarmas y emergencias. Los módulos de E/S analógicos y discretos 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 varios mecanismos auxiliares (actuadores). ¿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 entrada-salida:

1. Interfaz de comunicación digital (CAN, Ethernet, RS - 485, etc.).
2. Opciones para protocolos de comunicación compatibles (ProFibus, ModBus y otros).

Qué son

Los nodos de entrada-salida son:

Tipos	Descripción
Discreto	Se proporciona la siguiente funcionalidad: recibir y convertir los comandos recibidos, incluidos los discretos, que luego se envían a una red común. Se realiza utilizando uno de los protocolos incluidos, que se conecta inmediatamente después de recibir el comando apropiado.
Cosa análoga	Realiza la recogida y el tratamiento posterior de la información recibida de tipo analógico. Después de eso, la traducción se realiza al servidor principal, que descifra de acuerdo con el protocolo actual.

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

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

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

Los módulos de tipo discreto asumen la presencia de un comando lógico en un cierto rango, mientras que los analógicos son consistentes con sus indicadores electromagnéticos, comparables a los actuadores que son controlados por el sistema. Los nodos de entrada reciben señales de bus comunes a través de un protocolo específico, luego 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 están aislados galvánicamente del bus común.

Los nodos aplicados 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, habiendo solicitado datos de todos los canales y habiendo fijado su estado, espera el comando de inicio del PLC para recibir y transmitir esta información.

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

• calibrar y linealizar las lecturas de los sensores;
• controlar la tensión de alimentación;
• realizar diagnósticos.

Modificaciones de equipos

Los mejores fabricantes producen modelos en varias modificaciones. Se diferencian en funcionalidad, precio promedio, capacidades, características técnicas, material de fabricación de componentes, interacción con el PLC a través de un bus común. Veamos 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 de varios bytes. ¿Lo que es? En primer lugar, la solución óptima para E/S remotas para sistemas de control automatizado. La serie incluye módulos estándar e instancias con conectores especiales para que sea posible conectar sensores.

Hay ocho canales de entrada y salida de señales discretas con un colector abierto PNP o NPN. Los canales tienen aislamiento óptico de la fuente de datos o carga. También hay protección contra sobrecarga de corriente, cuando se invierte la polaridad de la tensión de alimentación, por tensión demasiado alta.

Todos los equipos soportan 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 le permite:

• Salida / entrada de 1 byte: lectura y escritura en formato de 1 byte;
• Salida/entrada de 8 bytes: lectura y escritura de datos en un formato de varios bytes.

Al mismo tiempo, la velocidad de transferencia de información depende directamente de la lejanía del nodo del dispositivo principal. Como resultado, se obtiene la siguiente imagen:

• lejanía de medio kilómetro - 125 kbps;
• distancia 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. Hay 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 nodo para conectar sensores le permite realizar la conexión de forma rápida y sin problemas, al tiempo que ahorra espacio libre durante la instalación.

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

1. Rango de tensión de 12 a 28 V CC.
2. Aislamiento - aislamiento de 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. Temperatura admisible: de -10 grados a +50 grados.
7. Índice de humedad - 35 - 85%.
8. Grado de protección - IP2
9. Material de producción - policarbonato.
10. Hay protección contra sobrecorriente, sobretensión, inversión de polaridad.
11. Montado sobre pernos 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 una encuesta cíclica (POLL) y la entrada de información de 1 byte. El modelo permite ampliar el número de puertos para las señales de salida y entrada del PLC, paneles de operador o PC.

El número de canales es de 8 piezas, que están ópticamente aisladas de la carga y de la fuente de la señal, así como de sobretensiones, inversión 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 dispositivo maestro es 63. Se proporciona la conexión de nodos de expansión adicionales para operar en la red DeviceNet / ModBus.

Producto muy compacto con un ancho de 26 mm. Montado en carril DIN o panel con tornillos. La conexión de sensores es rápida y fácil con los conectores e-Con. Capaz de trabajar a una distancia considerable - hasta 800 m.En cuanto a sus parámetros, son casi similares a la versión anterior.

ario

Dispositivo compacto que incluye:

• nodo de interfaz (capaz de admitir una gran cantidad de protocolos Modbus RTU, EtherNet/IP, ProfiNet, EtherCat, CC-Link, ModBus TCP, Devicenet) para comunicarse con HMI y PLC industriales, así como con PC;
• nodo de poder;
• Dispositivos de entrada-salida digitales y analógicos.

Puede combinar 64 dispositivos de entrada y salida al mismo tiempo y usarlos para el control. El equipo está equipado con terminales enchufables que le permiten conectar rápidamente elementos externos. La instalación de un diseño se lleva a cabo en un carril DIN. La capacidad de deshabilitar el bloque de terminales y la unidad de control brinda la capacidad de realizar el mantenimiento del sistema sin apagar el canal de intercambio de información y la fuente de alimentación. El diseño se puede instalar con espacio libre insuficiente, ya que sus pequeñas dimensiones permiten que esto se haga sin mucho esfuerzo e ingenio.

Los productos se utilizan en las siguientes áreas:

• industria automotriz en presencia de líneas de montaje de máquinas;
• varios sitios de producción donde se hizo necesario recopilar y procesar información en modo automático;
• para crear un único proceso de gestión y despacho de una instalación industrial distribuida;
• si es necesario automatizar la producción tecnológica a distancia.

Para determinar el mejor producto, debe 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 los conductores se realiza con la suficiente rapidez.Puede hacerlo usted mismo sin recurrir al uso de herramientas adicionales. Ni siquiera necesita instrucciones paso a paso.
2. La presencia de varios tipos de dispositivos y construcción modular. Esta función permite realizar cambios estructurales en el dispositivo, según las necesidades del usuario.
3. Auto diagnóstico. El sistema puede verificar fuera de línea el funcionamiento de elementos individuales.
4. Función de apagado en caliente. Es posible cambiar las unidades que han quedado inutilizables sin desconectar el equipo de la fuente de alimentación.
5. Compacidad. Las pequeñas dimensiones de ciertos 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 los elementos individuales.

Ámbito de uso

El alcance de los dispositivos de este tipo, siempre que se trate de diseños que impliquen el uso de dichos dispositivos, son los siguientes:

• instalaciones locales automatizadas y de alta tecnología de tipo remoto;
• dispositivos de despacho y conjuntos de equipos de distribución de alto rendimiento, que son controlados por acceso remoto;
• donde hay sistemas que recopilan y transmiten datos;
• conjuntos de alta tecnología que incluyen líneas de ensamblaje, transportadores, grupos de máquinas y muchos otros elementos, así como empresas automatizadas con plantas de producción.

Cómo elegir y dónde comprar productos

Cuando es necesario comprar módulos, surgen muchas preguntas, incluida qué compañía 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 baratas.

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

Antes de visitar puntos de venta especializados o pedir un diseño en línea en una tienda en línea, debe escuchar las recomendaciones de expertos en este campo y obtener consejos prácticos de ellos. Es necesario no perderse las novedades de la 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 externa.

Clasificación de los mejores módulos de E/S analógicas y discretas para 2022

Cosa análoga

CONSEJO D 215

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

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

• parámetros de alta confiabilidad;
• las herramientas de diagnóstico incorporadas le permiten establecer un cortocircuito y rupturas;
• es posible monitorear la temperatura del cristal;
• el temporizador de vigilancia controla el bloqueo del bus SPI;
• responde idealmente a situaciones de emergencia;
• detecta problemas del sistema en una etapa temprana;
• de confianza;
• altamente funcional;
• tiempo de respuesta corto;
• alta eficiencia;
• hay oportunidades innovadoras de autoaprendizaje.

• significativos no han sido identificados.

TIDA-01434

Los productos entran en la categoría de módulos de entrada analógica completos y con todas las funciones que cumplen con los requisitos actuales de eficiencia y funcionalidad, así como con la densidad de canales, 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 DC/DC en modo Charge Pump. Puede cambiar del modo de un solo canal al modo multicanal sin ajustar los parámetros de potencia principales.

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 supera los 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 para dispositivos "canal-canal" y 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 el circuito;
• alta vida útil;
• pequeñas dimensiones;
• conveniente de usar;
• hecho de material de alta calidad.

• faltan los significativos.

MB 110

El producto ayuda a medir señales analógicas con entradas analógicas integradas y convertir los indicadores obtenidos en valores físicos, para luego transmitir datos a través de la red RS-485. Tiene una tasa de cambio de 2400 a 115200 bps. Protocolos soportados: DCON, OBEH, ModBus RTU, Modbus ASCII. Características técnicas principales:

• consumo de energía - hasta 6 VA;
• profundidad de bits ADC: 16 bits;
• tiempo de sondeo de entrada: hasta 0,4 segundos;
• fuente de alimentación - universal 24 V;
• grado de protección - IP20;
• fijación - 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;
• alimento universal;
• el tipo de protocolo se determina automáticamente;
• diagnostica efectivamente los sensores conectados;
• bloques de terminales de tipo extraíble equipados con tornillos cautivos;
• el firmware se actualiza constantemente.

• no identificado.

M-7013PD

Dispositivo analógico monocanal con RTD, indicación LED, Modbus/RTU y DCON. Interfaz de tipo RS-485, hay un sistema de detección de rotura, hay un conector y terminales de tornillo. Precisión de medición bastante alta: hasta 0,05%. Puede montar el dispositivo de dos maneras: 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 16718 rublos.

• alta fiabilidad;
• montaje sólido;
• durabilidad;
• sentido práctico;
• alimentos universales.

• significativos no fueron identificados.

Discreto

Mk 110

El dispositivo está hecho para controlar el CE discreto incorporado mediante señales de la red RS-485, que se utilizan para conectar estructuras actuadoras con control discreto, así como para recopilar información de las entradas discretas de los módulos y luego transferir a la red. La característica principal es que admite muchos protocolos, incluidos DCON y ModBus RTU. El indicador de tipo de cambio oscila entre 2400 y 115200 bps.

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 fija a la pared o al riel DIN.

El precio de compra promedio es de 5760 rublos.

• es capaz de diagnosticar una ruptura en la línea de la interfaz y transferir las salidas a un estado seguro, que será determinado por el propio usuario;
• controla el nivel de líquido mediante sensores conductimétricos;
• los protocolos se determinan automáticamente;
• el firmware se puede actualizar;
• admite servicio en la nube;
• larga vida útil;
• montaje fiable;
• pequeño costo

• faltan los significativos.

MU 110

El dispositivo controla la recepción de señales de la red RS-485 por medio de elementos de salida incorporados, gracias a los cuales se conectan dispositivos actuadores 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 pbs. Las dimensiones son pequeñas: 63 x 110 x 75 mm, grado de protección - IP20, humedad permitida - 80%, régimen de temperatura - de -10 a +55 grados. Dos formas de fijación: a pared oa carril DIN.

El costo promedio de los bienes es de 5580 rublos.

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

• significativos no han sido identificados.

MU 210

Estos modelos son desarrollados y producidos por fabricantes con el fin de controlar señales de Internet a través de elementos de entrada discretos incorporados, cuya tarea principal es conectar actuadores con control discreto. La interfaz de intercambio es una Internet dual con 10/100 Mbps, los protocolos de intercambio utilizados son Modbus TCP (permite realizar cuatro conexiones simultáneas), SNMP y MQTT. Los dos últimos protocolos están en desarrollo.

El módulo Mx210 se configura mediante un configurador que admite trabajar 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 para el módulo.

Funciona en dos modos:

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

Indicadores de tensión máxima:

• constante - 30 V;
• variable - 250 V.

El tiempo de encendido y apagado es mínimo y alcanza los 15 ms. Funciona con tensión de red de 10 a 48 V. Consume no más de 6 vatios. Hay protección de polaridad inversa. Funciona con archivos de almacenamiento, cuyo tamaño máximo no supera los 2 kb. El producto tiene unas dimensiones de 42 x 124 x 83 mm, pesa solo 0,4 kg, tiene un grado de protección IP20, se monta en pared o carril DIN. El rango de temperatura ambiente para un funcionamiento eficiente es de -40 a +55 grados. La humedad relativa puede alcanzar del 10 al 95 por ciento.

El paquete básico incluye los siguientes componentes:

• módulo directamente;
• tarjeta de garantía y pasaporte;
• guía de inicio rápido;
• terminales de alimentación 2EGTK - 5 - 02P - 14 en la cantidad de 1 pieza;
• cable escocés - cable UTP 5u 150 mm;
• enchufes ethernet.

El costo promedio del fabricante es de 7440 rublos.

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

• no hay control de ruptura 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: absolutamente todos los indicadores de las señales de medición se concentran en el procesador en cualquier período de tiempo. Pero aún no es posible lograr esto, ya que puede haber miles de canales de E/S 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 quiere, pero sólo en momentos discretos.

Se han desarrollado y se están aplicando varios niveles y opciones para sondear el canal de entrada. El diseño de entrada moderno tiene su propio microcontrolador, por lo que absolutamente todos los canales se sondean cíclicamente, seguidos de la dirección de la información recibida al búfer. Si el sistema automático asume el uso de solo 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, es muy popular el módulo de E/S discretas, que puede estar en dos estados: apagado y encendido. Las E/S analógicas utilizan termómetros, termopares, señales universales de corriente y voltaje, RTD, etc. como señales.