2022 年の最高のアナログおよびディスクリート I/O モジュールの評価

自動化の本質とは？情報の流れ全体が一次ソース (センサー) から送信されるという事実。着信データは現実に対応し、リアルタイムで情報を提示する必要があると想定されます。これは、更新レートが高いことを意味します。この方法によってのみ、制御オブジェクトを効果的に制御して、誤報や緊急事態を防ぐことができます。これには、アナログおよびディスクリート I/O モジュールが役立ちます。

これらのデバイスは何のために使用されますか?

膨大な量のデータを蓄積するために使用されるリモート アクセス デバイスを接続するために、多くの補助機構 (アクチュエータ) が使用されます。ユニットはどのように機能しますか？受信したアナログおよびディスクリート インジケーターを測定し、データをコントローラーに変換し、さらに制御デバイス、サーバー (クラウド)、PC、およびその他の種類の機器を測定します。

入出力ノードの主な特徴:

1. デジタル通信インターフェース (CAN、イーサネット、RS-485 など)。
2. サポートされている通信プロトコルのオプション (ProFibus、ModBus など)。

とは

入出力ノードは次のとおりです。

種類	説明
離散	次の機能が提供されます: 個別のコマンドを含む、受信したコマンドを受信して​​変換し、共通のグリッドに送信します。これは、適切なコマンドを受信した直後に接続される、含まれているプロトコルの 1 つを使用して行われます。
アナログ	受信したアナログタイプの情報の収集とその後の処理を実行します。その後、メインサーバーに対して変換が実行され、現在のプロトコルに従って復号化されます。

検討中の各ケースで、着信​​コマンドがいずれかの範囲内で示されるという事実に注意を払う価値があります。

1. ディスクリート - 10 V ～ 28 V の信号範囲を放出し、オープン コレクタの NPN / PNP トランジスタとして使用されます。
2. アナログ - 発信信号範囲 - 0 mA ～ 20 mA、4 mA ～ 20 mA、範囲内で許容される電圧信号 - 0 V ～ 10 V、0 V ～ 5 V。

特定の状況下では、熱抵抗または熱電対から信号を受信するのに役立つ専用ポートを装備する必要があります。

ディスクリートタイプのモジュールは、特定の範囲内に論理コマンドが存在することを前提としていますが、アナログモジュールは電磁インジケータと一致しており、システムによって制御されるアクチュエータに匹敵します。入力ノードは、特定のプロトコルを介して共通バス信号を受信した後、出力ラインに送信されます。

モジュールのすべてのチャネルと電源回路の両方が共通バスからガルバニック絶縁されていることに注意してください。

適用されたノードは、Modbus、DeviceNet、RTU などの多くの通信プロトコルのいずれかで動作します。ノードとコントローラー間の情報プロトコルの交換の原則は次のとおりです。モジュールがスレーブであるマスターとスレーブ。デバイス プロセッサは、すべてのチャネルからデータを要求し、それらのステータスを修正した後、PLC からの開始コマンドがこの情報を送受信するのを待ちます。

exchange コマンドがチャネル状態の変更に関する情報を受け取った入力ノード自体を開始する一般的なモデルがあります。ノードから PLC への直接データ転送があります。プロセッサは、次のような追加機能を実行できます。

• センサーの読み取り値を調整して線形化します。
• 供給電圧を制御します。
• 診断を実行します。

装備改造

最高のメーカーは、いくつかの変更を加えたモデルを製造しています。それらは、機能、平均価格、機能、技術的特性、コンポーネントの製造材料、共通バスを介したPLCとの相互作用が異なります。各オプションを詳しく見てみましょう。

ディスクリート ARD シリーズ

データ交換は、DeviceNet プロトコルを使用して行われます。変更（COS）を含め、さまざまな通信手順が使えるユニバーサルモデル。マルチバイト信号入力があります。それは何ですか？まずは自動制御システムのリモートI/Oに最適なソリューション。このシリーズには、センサーを接続できるように、特殊なコネクタを備えた標準モジュールとインスタンスが含まれています。

オープン PNP または NPN コレクタを備えたディスクリート信号の 8 つの入出力チャンネルがあります。チャネルは、データまたは負荷のソースから光学的に分離されています。また、供給電圧の極性が逆になった場合の過電流に対する保護もあり、電圧が高すぎます。

すべての機器が DeviceNet プロトコルをサポートしています。 3 つの追加拡張ノードをメイン モジュールに接続することができます。追加のデバイスは、DeviceNet / ModBus ネットワークで動作できます。この製品を使用すると、次のことができます。

• 1バイトの出力/入力 - 1バイトの形式で読み書きします。
• 8 バイトの出力/入力 - マルチバイト形式でデータを読み書きします。

同時に、情報転送の速度は、主要なデバイスからのノードの距離に直接依存します。その結果、次の図が得られます。

• 0.5キロメートルの遠隔性 - 125 kbps;
• 距離 250 メートル - 250 kbps;
• 100 メートルまでの距離 - 500 kbps。

モジュールの重量は、ブランドによって異なりますが、64 ～ 59 グラムです。そのような追加機能があります：

• 接続されたデバイスの特性を判断できます。
• ネットワーク内の電圧を制御し、最大、最小、および電流インジケータを識別し、電圧レベルの制御を確立できます。
• 拡張ノードの数を設定します。

センサーを接続するための特別な e-Con コネクタがノードに存在するため、設置時の空きスペースを節約しながら、接続を迅速かつ簡単に行うことができます。

技術的特性の概要は、次の図に示されています。

1. 12 ～ 28 V DC の電圧範囲。
2. 絶縁 - ガルバニック オプトカプラ絶縁。
3. 最大消費電力は3W。
4. COM - 8 チャンネル。
5. 振動指数 - 10 ～ 55 Hz の周波数で 1.5 mm。
6. 許容温度 - -10度から+50度まで。
7. 湿度指数 - 35 - 85%。
8. 保護等級 - IP2
9. 生産素材 - ポリカーボネート。
10. 過電流、過電圧、極性反転に対する保護があります。
11. ボルトまたはDINレールに取り付けます。

ディスクリートARMシリーズ

データ交換には Modbus RTU プロトコルが使用され、サイクリック ポール (POLL) と 1 バイトの情報の入力を実行する 1 つの手順のみを実行できます。このモデルでは、PLC、操作パネル、または PC の出力および入力信号用のポート数を拡張できます。

チャネル数は8個で、負荷や信号源から光学的に絶縁されており、電源サージや極性反転などからも絶縁されています。上位機器（PC、PLCなど）の速度に合わせた自動ボーレート設定があります。このような基本モジュールのマスター デバイスへの接続の最大数は 63 です。DeviceNet / ModBus ネットワークで動作する追加の拡張ノードの接続が提供されます。

幅26mmの非常にコンパクトな製品です。 DINレールやパネルにボルトで取付け。 e-Con コネクタを使用すると、センサーをすばやく簡単に接続できます。かなりの距離で作業することができます - 最大 800 m。パラメータに関しては、以前のバージョンとほぼ同じです。

アリオ

以下を含むコンパクトなデバイス:

• 産業用 HMI や PLC、PC と通信するためのインターフェイス ノード (多数の Modbus RTU、EtherNet/IP、ProfiNet、EtherCat、CC-Link、ModBus TCP、Devicenet プロトコルをサポート可能)。
• 電源ノード;
• デジタルおよびアナログ入出力デバイス。

同時に64個の入出力デバイスを組み合わせて制御することができます。機器には、外部要素をすばやく接続できるプラグイン端子が装備されています。デザインの取り付けはDINレールに行います。端子台と制御ユニットを無効にする機能により、情報交換チャネルと電源をオフにせずにシステムのメンテナンスを実行できます。設計は、その小さい寸法により多くの労力と創意工夫なしでこれを行うことができるため、不十分な空きスペースで取り付けることができます。

製品は次の分野で使用されています。

• 機械組立ラインがある自動車産業。
• 自動モードで情報を収集して処理することが必要になったさまざまな生産現場。
• 分散型産業施設を管理および派遣するための単一のプロセスを作成するため。
• リモートの技術生産を自動化する必要がある場合。

最高の製品を決定するには、高品質のモデルの評価を調べ、選択基準を決定し、それらの長所と短所、および平均価格を明確にし、それらの機能を理解する必要があります。 ARIO モジュールの利点は次のとおりです。

1. 便利なインストール。導体の接続は十分に迅速に行われます。追加のツールを使用せずに、自分で行うことができます。ステップバイステップの説明さえ必要ありません。
2. さまざまなタイプのデバイスとモジュール構造の存在。この機能により、ユーザーのニーズに応じて、デバイスの構造を変更することができます。
3. 自己診断。システムは、個々の要素の機能をオフラインでチェックできます。
4. ホットシャットダウン機能。使用不能になったユニットの交換は、機器を電源から外さずに行うことができます。
5. コンパクトさ。一部のコンポーネントの寸法が小さいため、設置スペースを節約できます。
6. 使用の柔軟性。多数の交換プロトコルとさまざまなタイプのモジュールで動作します。
7. DIN レールの存在により、信頼性の高い高品質の固定が保証されます。
8. 個々の要素の動作状態の指標があります。

利用範囲

このようなデバイスの使用を含む設計について話している場合、このタイプのデバイスの範囲は次のとおりです。

• リモートタイプのローカル自動化されたハイテクインストール。
• リモートアクセスによって制御されるディスパッチデバイスと高性能配信機器セット。
• データを収集して送信するシステムがある場合。
• 組み立てライン、コンベア、機械グループ、その他多くの要素を含むハイテク セット、および生産プラントを備えた自動化された企業。

商品の選び方と購入場所

モジュールの購入が必要になった場合、どの会社が良いのかなど、多くの疑問が生じます。多くの人気モデルがあり、メーカーは最も細心の注意を払ったユーザーを喜ばせようとしています。スマートなオプションには多額の費用がかかりますが、ブランドのオプションは安くはありません。

どのブランドを購入するのが良いかは、ユーザーの好みとデバイスの範囲によって異なります。カスタマー レビューは重要であり、注意を払う価値があります。最終結果がマイナスになる可能性があり、お金が無駄になる可能性があるため、選択するときに間違いを犯さない方がよいでしょう。

専門の小売店に行ったり、オンライン ストアでオンラインでデザインを注文したりする前に、この分野の専門家の推奨事項に耳を傾け、実践的なアドバイスを得る必要があります。ロシアと外国の両方の生産の目新しさを見逃さないことが必要です。バイヤーによると、高品質の製品を手頃な価格で選択できます。そのようなデバイスを自分の手で作ることは不可能であり、その必要はありません。ただし、外部の助けなしにインストールできます。

2022 年の最高のアナログおよびディスクリート I/O モジュールの評価

アナログ

ヒント D 215

4 チャネル モジュールは DAC 8775 に基づいており、統合された LM 5166 コンバーターを備えているため、消費電力を 1 W にすることができます。このデバイスには 1.5 ～ 40 V の入力電圧が必要です。周辺機器の接続を制御するために使用される、入力で 4 つの個別のソースを再生成することができます。その機能には、電流出力の適応電力制御の存在、および各チャネルの4〜20 mAの切り替え電流のインジケータが含まれます。

製品の価格はいくらですか？メーカーは、構成に応じて、合意した価格で製品を提供します。

• 信頼性の高いパラメータ;
• 組み込みの診断ツールを使用すると、短絡とブレークを確立できます。
• 水晶の温度を監視することが可能です。
• ウォッチドッグ タイマーは SPI バスのハングを制御します。
• 理想的には緊急事態に対応します。
• システムの問題を早期に検出します。
• 信頼性のある;
• 非常に機能的;
• 短い応答時間;
• 高効率;
• 革新的な自己学習の機会があります。

• 重要性は確立されていません。

TIDA-01434

これらの製品は、適度な PCB サイズで、効率と機能、およびチャネル密度に対する今日の要件を満たす、フル機能の完全なアナログ入力モジュールのカテゴリに分類されます。特徴的な機能 - 低消費電力と幅広い動作温度範囲。この設計は、チャージ ポンプ モードの DC / DC コンバータに基づいて動作します。主電源パラメータを調整せずに、シングルチャンネルからマルチチャンネルモードに切り替えることができます。

製品の主な機能は次のとおりです。

• 追加のストラップ回路を接続する必要はありません。
• 外部接続機能があります。
• 反転チャージポンプを備えたバイポーラアナログ電源があります。
• 基板上にインダクタがないため、構造の高さは 3.5 mm 以下です。
• 絶縁された電源と高精度のシグマデルタ アナログ-デジタル コンバーターがあります。

シングルまたはマルチチャネルのアナログ入力をバイポーラ入力信号に接続できます。 「チャンネル間」デバイスおよびグループ分離を備えた入力に適しています。

商品のお値段は応相談です。

• 回路はISOW 7841デジタルアイソレータを使用しています。
• 回路に追加のコンポーネントを含めることはできません。
• 長い耐用年数;
• 小さな寸法;
• 使いやすい;
• 高品質の素材で作られています。

• 重要なものが欠落しています。

MB110

この製品は、内蔵のアナログ入力でアナログ信号を測定し、取得したインジケータを物理値に変換して、RS-485 ネットワーク経由でデータを送信するのに役立ちます。為替レートは 2400 から 115200 bps です。サポートされているプロトコル: DCON、OBEH、ModBus RTU、Modbus ASCII。主な技術的特徴:

• 消費電力 - 最大 6 VA;
• ADC ビット深度 - 16 ビット。
• 入力ポーリング時間 - 最大 0.4 秒。
• 電源 - ユニバーサル 24 V;
• 保護等級 - IP20;
• 固定 - DINレールまたは壁に。
• 相対湿度 - 最大 80%;
• 温度制限 - -10 度から +55 度まで。

この製品は5160ルーブルの価格で購入できます。

• 別の入り口用の個別の構成があります。
• 普遍的な食べ物;
• プロトコル タイプは自動的に決定されます。
• 接続されたセンサーを効果的に診断します。
• 非脱落型ネジを備えた取り外し可能なタイプの端子ブロック。
• ファームウェアは常に更新されます。

• 特定不能。

M-7013PD

RTD、LED 表示、Modbus/RTU、DCON を備えたシングルチャンネルアナログデバイス。 RS-485 タイプのインターフェイス、断線検出システムがあり、コネクタとネジ端子があります。かなり高い測定精度 - 最大 0.05%。デバイスは、DIN レールを使用する方法と壁に直接取り付ける方法の 2 通りの方法で取り付けることができます。消費電力 - 1.2 W、入力電圧範囲 +10 ～ +30 V、動作温度 - -25 ～ +75 度。

この製品は16718ルーブルの価格で購入できます。

• 高信頼性;
• 固体アセンブリ;
• 耐久性;
• 実用性;
• 普遍的な食べ物。

• 重要なものは特定されませんでした。

離散

MK110

このデバイスは、RS-485 ネットワークからの信号によって組み込みのディスクリート CE を制御するために作られています。これは、作動構造をディスクリート制御に接続するために使用されるだけでなく、モジュールのディスクリート入力から情報を収集して転送するためにも使用されます。それをネットワークに。主な特徴は、DCON や ModBus RTU を含む多くのプロトコルをサポートすることです。為替レート指標の範囲は 2400 から 115200 bps です。

主な特徴:

• 入力信号持続時間 - 最大 0.5 ミリ秒;
• 入力信号周波数 - 1 kHz;
• 入力電流 - 8.5 mA以下;
• 消費電力 - 最大 12 VA;
• 寸法 - 63 x 110 x 75 mm;
• 保護等級 - IP 20;
• 最大湿度 - 最大 80%;
• 周囲温度 - -10 度から +55 度まで。

壁やDINレールに取り付けます。

平均購入価格は5760ルーブルです。

• インターフェイスラインの断線を診断し、出力を安全な状態に移行できます。これはユーザー自身が決定します。
• 導電率センサーによって液面を制御します。
• プロトコルは自動的に決定されます。
• ファームウェアを更新できます。
• クラウド サービスをサポートします。
• 長寿命;
• 信頼性の高い組み立て;
• 小さなコスト。

• 重要なものが欠落しています。

ムウ110

このデバイスは、組み込みの出力要素を使用して RS-485 ネットワークからの信号の受信を制御します。これにより、ディスクリート制御を備えた作動デバイスが接続されます。多数のプロトコルをサポート: ModBus RTU、OBEH、DCON、Modbus ASCII、および OwenCloud クラウド サービス。重要な為替レート: 2400 から 115200 bps まで。寸法は小さい: 63 x 110 x 75 mm、保護等級 - IP20、許容湿度 - 80%、温度体制 - -10 から +55 度。壁やDINレールへの2通りの固定方法。

商品の平均コストは5580ルーブルです。

• 取り外し可能な端子ブロックには、脱落しないネジが装備されています。
• プロトコルは自動的に設定されます。
• インターフェイスの破損を検出できます。
• ファームウェアは自動的に更新されます。
• デバイスは信頼性が高く、耐久性があります。
• 製造には高品質の素材が使用されています。

• 重要なものは特定されていません。

ムウ210

これらのモデルは、内蔵のディスクリート入力要素を介してインターネットからの信号による制御を目的としてメーカーによって開発および製造されています。その主なタスクは、アクチュエーターをディスクリート制御に接続することです。交換インターフェイスは 10/100 Mbps のデュアル インターネットで、使用される交換プロトコルは Modbus TCP (4 つの同時接続を可能にする)、SNMP、および MQTT です。最後の 2 つのプロトコルは開発中です。

Mx210 モジュールは、モジュールのグループでの作業をサポートするコンフィギュレーターを使用して構成されます。すべてのパラメータにアクセスできる機能を提供します。デバイスは、イーサネットまたは USB インターフェイスを使用して接続されます (microUSB コネクタ経由)。USB を使用する場合、モジュールに外部電源を使用する必要はありません。

次の 2 つのモードで動作します。

• PWM 信号生成;
• 論理状態の切り替え。

最大電圧インジケータ:

• 一定 - 30 V;
• 可変 - 250 V。

ターンオンおよびターンオフ時間は最小限で、15 ms に達します。 10 ～ 48 V の電源電圧で動作します。消費電力は 6 ワット以下です。逆極性保護があります。最大サイズが 2 kb を超えないアーカイブ ファイルで動作します。製品の寸法は 42 x 124 x 83 mm、重量はわずか 0.4 kg、保護等級 IP20 で、壁または DIN レールに取り付けられます。効率的な動作のための室温範囲は、-40 ～ +55 度です。相対湿度は 10 ～ 95% に達することがあります。

基本パッケージには、次のコンポーネントが含まれています。

• モジュールを直接;
• 保証書とパスポート;
• クイックスタートガイド;
• 電源端子 2EGTK - 5 - 02P - 14 個で 1 個。
• スコッチケーブル - コード UTP 5u 150 mm;
• イーサネット プラグ。

メーカーからの平均費用は7440ルーブルです。

• 重要な動作温度範囲;
• 6年間の長期保証。
• PWM信号を生成するモードで出力を操作する機能;
• 与えられた数のパルスを生成するモードで動作する能力;
• デュアル 2 ポート イーサネット スイッチの存在。
• OwenCloud クラウド サーバーをサポートします。
• 緊急時に他のモジュールとの接続を失うことなく、ポート間で情報を転送できるイーサネット バイパス テクノロジーをサポートします。
• 効果的;
• 高精度;
• まともなビルド品質;
• お金に良い値;
• 長寿命。

• 負荷遮断制御はありません。

結論

I/O モジュールは、実世界とプロセッサの間のインターフェイスです。もちろん、理想的な図は次のようになります。測定信号のすべての指標は、任意の期間にプロセッサに集中しています。ただし、デバイスによっては何千もの I/O チャネルが存在する可能性があり、測定計画のチャネルは帯域幅が制限されているため、これを達成することはまだ不可能です。したいが、個別の時間にのみ。

入力チャネルをポーリングするためのいくつかのレベルとオプションが開発され、適用されています。最新の入力設計には独自のマイクロコントローラーがあり、これにより、絶対にすべてのチャネルが周期的にポーリングされ、その後に受信した情報がバッファーに送信されます。自動システムが数個のモジュラー チャネルのみの使用を想定している場合、未使用のチャネルを一時的にポーリング プロセスから除外する (マスクする) ことができます。これにより、システムがより迅速かつ効率的に機能するようになります。

現在、ディスクリート I/O モジュールは非常に人気があり、オフとオンの 2 つの状態があります。アナログ I/O は、温度計、熱電対、ユニバーサル電流および電圧信号、RTD などを信号として使用します。