Beoordeling van de beste analoge en discrete I/O-modules voor 2022

Wat is de essentie van automatisering? Het feit dat de hele informatiestroom wordt verzonden vanuit primaire bronnen (sensoren). Er wordt aangenomen dat de binnenkomende gegevens moeten overeenkomen met de werkelijkheid, informatie in realtime moeten presenteren, wat een hoge updatesnelheid impliceert. Alleen op deze manier kan een effectieve controle over het besturingsobject worden uitgeoefend om valse alarmen en calamiteiten te voorkomen. Analoge en discrete I/O-modules kunnen hierbij helpen.

Waar zijn deze 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 (actuatoren) gebruikt. Hoe werkt de eenheid? Het meet de ontvangen analoge en discrete indicatoren, die de gegevens converteren naar de controller, evenals het besturingsapparaat, de server (cloud), pc en andere soorten apparatuur.

Belangrijkste kenmerken van input-output-knooppunten:

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

Wat zijn

Input-output-knooppunten zijn:

soorten	Beschrijving
Discreet	De volgende functionaliteit wordt geboden: ontvangen en converteren van ontvangen commando's, inclusief discrete, die vervolgens naar een gemeenschappelijk netwerk worden verzonden. Dit wordt gedaan met behulp van een van de meegeleverde protocollen, die onmiddellijk wordt aangesloten nadat de juiste opdracht is ontvangen.
Analoog	Zorgt voor het verzamelen en vervolgens verwerken van de ontvangen informatie van het analoge type. Daarna wordt de vertaling uitgevoerd naar de hoofdserver, die ontsleutelt volgens het huidige protocol.

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

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

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

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

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

De toegepaste nodes 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 apparaatprocessor, die gegevens van alle kanalen heeft opgevraagd en hun status heeft vastgelegd, wacht op het initiërende commando 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 kanaalstatus. Er is een directe gegevensoverdracht van het knooppunt naar de PLC. De processor kan extra functies uitvoeren, zoals:

• kalibreren en lineariseren van sensormetingen;
• regel de voedingsspanning;
• diagnostiek uitvoeren.

Apparatuur modificaties

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 elke optie in meer detail bekijken.

Discrete ARD-serie

De gegevensuitwisseling vindt plaats via het DeviceNet-protocol. Een universeel model waarmee u verschillende communicatieprocedures kunt gebruiken, waaronder change (COS). Er is een multi-byte signaalingang. Wat het is? Allereerst de optimale oplossing voor remote I/O voor geautomatiseerde besturingssystemen. De serie omvat standaard modules en instances met speciale connectoren zodat het mogelijk is om sensoren aan te sluiten.

Er zijn acht input-output kanalen van discrete signalen met een open PNP- of NPN-collector. Kanalen hebben optische isolatie van de gegevensbron of belasting. Er is ook bescherming tegen stroomoverbelasting, 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 in DeviceNet / ModBus-netwerken. Met dit product kunt u:

• 1-byte uitvoer / invoer - lezen en schrijven in het formaat van 1 byte;
• 8-byte uitvoer/invoer - lees en schrijf gegevens in een multi-byte formaat.

Tegelijkertijd hangt de snelheid van informatieoverdracht rechtstreeks af van de afstand van het knooppunt tot het leidende apparaat. Als resultaat wordt het volgende beeld verkregen:

• afstand van een halve kilometer - 125 kbps;
• afstand 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 aangesloten apparaten te bepalen;
• kan de spanning in het netwerk regelen, de maximum-, minimum- en stroomindicator identificeren, controle uitoefenen over het spanningsniveau;
• stel het aantal uitbreidingsknooppunten in.

Door de aanwezigheid van een speciale e-Con-connector in het knooppunt voor het aansluiten van sensoren, kunt u de verbinding snel en probleemloos maken, terwijl u tijdens de installatie vrije ruimte bespaart.

Een overzicht van de technische kenmerken geeft het volgende beeld:

1. Spanningsbereik van 12 tot 28 V DC.
2. Isolatie - galvanische optocoupler isolatie.
3. Het maximale stroomverbruik is 3 W.
4. COM - 8 kanalen.
5. Trillingsindex - vanaf 1,5 mm bij een frequentie van 10 - 55 Hz.
6. Toegestane temperatuur - van -10 graden tot +50 graden.
7. Vochtigheidsindex - 35 - 85%.
8. Beschermingsgraad - IP2
9. Productiemateriaal - polycarbonaat.
10. Er is bescherming tegen overstroom, overspanning, polariteitsomkering.
11. Gemonteerd op bouten of DIN-rail.

Discrete ARM-serie

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

Het aantal kanalen is 8 stuks, die optisch geïsoleerd zijn van de belasting en van de signaalbron, evenals van stroompieken, 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 het masterapparaat is 63. Aansluiting van extra uitbreidingsknooppunten voor gebruik in het DeviceNet / ModBus-netwerk is voorzien.

Zeer compact product met een breedte van 26 mm. Gemonteerd op een DIN-rail of paneel met bouten. Het aansluiten van sensoren gaat snel en eenvoudig met de e-Con connectoren. In staat om op aanzienlijke afstand te werken - tot 800 m.In termen van hun parameters lijken ze bijna op de vorige versie.

ARIO

Compact apparaat met:

• interfaceknooppunt (in staat om een ​​groot aantal Modbus RTU-, EtherNet/IP-, ProfiNet-, EtherCat-, CC-Link-, ModBus TCP-, Devicenet-protocollen te ondersteunen) om te communiceren met industriële HMI's en PLC's, evenals pc's;
• stroomknooppunt;
• digitale en analoge input-output apparaten.

Het kan 64 input-output-apparaten tegelijkertijd combineren en gebruiken voor controle. De apparatuur is uitgerust met plug-in terminals waarmee u snel externe elementen kunt aansluiten. Installatie van een ontwerp wordt uitgevoerd op een DIN-rail. De mogelijkheid om het aansluitblok en de besturingseenheid uit te schakelen, biedt de mogelijkheid om onderhoud aan het systeem uit te voeren zonder het informatie-uitwisselingskanaal en de stroombron uit te schakelen. Het ontwerp kan met onvoldoende vrije ruimte worden geïnstalleerd, omdat dit door de kleine afmetingen zonder veel moeite en vindingrijkheid kan worden gedaan.

Producten worden gebruikt in de volgende gebieden:

• auto-industrie in aanwezigheid van machineassemblagelijnen;
• verschillende productielocaties waar het noodzakelijk werd om automatisch informatie te verzamelen en te verwerken;
• om een ​​enkel proces te creëren voor het beheren en verzenden van een gedistribueerde industriële faciliteit;
• als het nodig is om technologische productie op afstand te automatiseren.

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

1. Handige installatie. Aansluiting van geleiders wordt snel genoeg uitgevoerd.U kunt het zelf doen zonder gebruik te maken van extra hulpmiddelen. Je hebt zelfs geen stapsgewijze instructies nodig.
2. De aanwezigheid van verschillende soorten apparaten en modulaire opbouw. Deze functie maakt het mogelijk om structurele wijzigingen aan het apparaat aan te brengen, afhankelijk van de behoeften van de gebruiker.
3. Zelfdiagnose. Het systeem is in staat om offline de werking van afzonderlijke elementen te controleren.
4. Hot shutdown-functie. Het is mogelijk om de eenheden die onbruikbaar zijn geworden te veranderen zonder de apparatuur los te koppelen van de stroombron.
5. compactheid. De kleine afmetingen van bepaalde componenten maken het mogelijk om installatieruimte te besparen.
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 afzonderlijke elementen.

Toepassingsgebied:

De reikwijdte van apparaten van dit type, op voorwaarde dat we het hebben over ontwerpen waarbij dergelijke apparaten worden gebruikt, is als volgt:

• lokale geautomatiseerde en hightech installaties van een afgelegen type;
• verzendapparatuur en hoogwaardige sets distributieapparatuur, die worden bestuurd door toegang op afstand;
• waar er systemen zijn die gegevens verzamelen en verzenden;
• hightech sets inclusief assemblagelijnen, transportbanden, machinegroepen en vele andere elementen, evenals geautomatiseerde bedrijven met productie-installaties.

Hoe te kiezen en waar u producten kunt kopen

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

Welk merk het beste is om te kopen, hangt af van de voorkeuren van de gebruiker en de omvang van het apparaat. Klantrecensies zijn belangrijk en de moeite waard om aandacht aan te besteden. Het is beter om geen fouten te maken bij het kiezen, omdat het eindresultaat negatief kan zijn en het geld wordt verspild.

Voordat u gespecialiseerde winkels bezoekt of een ontwerp online bestelt in een online winkel, moet u luisteren naar de aanbevelingen van experts op dit gebied en praktisch advies van hen krijgen. Het is noodzakelijk om de nieuwigheden van zowel Russische als buitenlandse productie niet te missen. Volgens kopers kun je een kwaliteitsproduct kiezen voor een budgetprijs. Het is niet mogelijk om zo'n apparaat met je eigen handen te maken, en dit is ook niet nodig. Maar u kunt het installeren zonder hulp van buitenaf.

Beoordeling van de beste analoge en discrete I/O-modules voor 2022

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 1 W te brengen. Het apparaat vereist een ingangsspanning van 1,5 tot 40 V. Het kan 4 afzonderlijke bronnen aan de ingang regenereren, die worden gebruikt om de aansluiting van randapparatuur te regelen. De kenmerken zijn onder meer de aanwezigheid van adaptieve vermogensregeling van de stroomuitgangen, evenals de indicator van de geschakelde stroom van 4 - 20 mA voor elk kanaal.

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

• hoge betrouwbaarheidsparameters;
• ingebouwde diagnostische hulpmiddelen stellen u in staat kortsluiting en onderbrekingen tot stand te brengen;
• het is mogelijk om de temperatuur van het kristal te volgen;
• de watchdog-timer regelt het hangen van de SPI-bus;
• reageert idealiter op noodsituaties;
• signaleert systeemproblemen in een vroeg stadium;
• betrouwbaar;
• zeer functioneel;
• korte reactietijd;
• hoge efficiëntie;
• er zijn innovatieve zelfstudiemogelijkheden.

• significant zijn niet geïdentificeerd.

TIDA-01434

De producten vallen in de categorie van volledig uitgeruste, complete analoge ingangsmodules die voldoen aan de huidige eisen op het gebied van efficiëntie en functionaliteit, evenals kanaaldichtheid, in een bescheiden PCB-formaat. Onderscheidende kenmerken - laag stroomverbruik en een breed scala aan bedrijfstemperaturen. Dit ontwerp werkt op basis van een DC/DC-converter in Charge Pump-modus. U kunt overschakelen van eenkanaals- naar meerkanaalsmodus zonder de belangrijkste vermogensparameters 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 Inverting Charge Pump;
• er zijn geen inductoren 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 aansluiten met bipolaire ingangssignalen. Geschikt voor "channel-channel" apparaten en voor ingangen met groepsisolatie.

De prijs van de goederen is bespreekbaar.

• het circuit maakt gebruik van een ISOW 7841 digitale isolator;
• u kunt geen extra componenten in het circuit opnemen;
• hoge levensduur;
• kleine afmetingen;
• handig in gebruik;
• gemaakt van hoogwaardig materiaal.

• belangrijke ontbreken.

MB 110

Het product helpt analoge signalen te meten met ingebouwde analoge ingangen en de verkregen indicatoren om te zetten in fysieke waarden, om vervolgens gegevens via het RS-485-netwerk te verzenden. Het heeft een wisselkoers van 2400 tot 115200 bps. Ondersteunde protocollen: DCON, OBEH, ModBus RTU, Modbus ASCII. Belangrijkste technische kenmerken:

• stroomverbruik - tot 6 VA;
• ADC-bitdiepte - 16 bits;
• input polling tijd - tot 0,4 sec.;
• voeding - universeel 24 V;
• beschermingsgraad - IP20;
• bevestiging - 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;
• universeel voedsel;
• protocoltype wordt automatisch bepaald;
• diagnosticeert effectief aangesloten sensoren;
• verwijderbare klemmenblokken uitgerust met geborgde schroeven;
• de firmware wordt voortdurend bijgewerkt.

• niet geïdentificeerd.

M-7013PD

Enkelkanaals analoog apparaat met RTD, LED-indicatie, Modbus/RTU en DCON. Interface type RS-485, er is een breukdetectiesysteem, er is een connector en schroefklemmen. Vrij hoge meetnauwkeurigheid - tot 0,05%. Je kunt het apparaat op twee manieren monteren: met een DIN-rail of direct 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 16718 roebel.

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

• significant zijn niet geïdentificeerd.

Discreet

MK 110

Het apparaat is gemaakt om de ingebouwde discrete CE te besturen door signalen van het RS-485-netwerk, die worden gebruikt om bedieningsstructuren met discrete besturing aan te sluiten, evenals om informatie te verzamelen van de discrete ingangen van de modules en vervolgens over te dragen het naar het netwerk. Het belangrijkste kenmerk is dat het veel protocollen ondersteunt, waaronder DCON en ModBus RTU. De wisselkoersindicator varieert van 2400 tot 115200 bps.

Belangrijkste kenmerken:

• ingangssignaalduur - 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.

Te bevestigen aan muur of DIN-rail.

De gemiddelde aankoopprijs is 5760 roebel.

• kan een breuk in de interfacelijn diagnosticeren en de uitgangen naar een veilige toestand brengen, die door de gebruiker zelf wordt bepaald;
• regelt het vloeistofniveau door conductometrische sensoren;
• protocollen worden automatisch bepaald;
• de firmware kan worden bijgewerkt;
• ondersteunt cloudservice;
• lange levensduur;
• betrouwbare montage;
• kleine kosten.

• belangrijke ontbreken.

MU 110

Het apparaat regelt de ontvangst van signalen van het RS-485-netwerk door middel van ingebouwde uitgangselementen, waardoor aansturingsapparaten met discrete besturing worden aangesloten. 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 klein: 63 x 110 x 75 mm, beschermingsgraad - IP20, toelaatbare vochtigheid - 80%, temperatuurregime - van -10 tot +55 graden. Twee manieren van bevestiging: aan een muur of een DIN-rail.

De gemiddelde kosten van goederen zijn 5580 roebel.

• verwijderbare klemmenblokken zijn uitgerust met schroeven die er niet uitvallen;
• het protocol wordt automatisch ingesteld;
• kan een breuk in de interface detecteren;
• de firmware wordt automatisch bijgewerkt;
• het apparaat is betrouwbaar en duurzaam;
• Bij de vervaardiging worden hoogwaardige materialen gebruikt.

• significant zijn niet geïdentificeerd.

MU 210

Deze modellen zijn ontwikkeld en geproduceerd door fabrikanten met het oog op besturing door signalen van internet via ingebouwde discrete ingangselementen, waarvan de belangrijkste taak is om actuatoren met discrete besturing te verbinden. De uitwisselingsinterface is een dubbel internet met 10/100 Mbps, de gebruikte uitwisselingsprotocollen zijn Modbus TCP (u kunt vier gelijktijdige verbindingen maken), SNMP en MQTT. De laatste twee protocollen zijn in ontwikkeling.

De Mx210-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 voor de module.

Werkt in twee modi:

• PWM-signaalgeneratie;
• schakelende logische toestand.

Maximale spanningsindicatoren:

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

De in- en uitschakeltijd is minimaal en bereikt 15 ms. Werkt op netspanning van 10 tot 48 V. Verbruikt niet meer dan 6 watt. Er is beveiliging tegen omgekeerde polariteit. Werkt met archiefbestanden waarvan de maximale grootte niet groter is dan 2 kb. Het product heeft afmetingen van 42 x 124 x 83 mm, weegt slechts 0,4 kg, heeft een beschermingsgraad IP20, wordt op een wand of DIN-rail gemonteerd. Het kamertemperatuurbereik voor een efficiënte werking is van -40 tot +55 graden. Relatieve luchtvochtigheid kan oplopen van 10 tot 95 procent.

Het basispakket bevat de volgende onderdelen:

• direct module;
• garantiekaart en paspoort;
• Snelstartgids;
• voedingsklemmen 2EGTK - 5 - 02P - 14 per stuk per stuk;
• scotch-kabel - snoer UTP 5u 150 mm;
• Ethernet-stekkers.

De gemiddelde kosten van de fabrikant zijn 7440 roebel.

• aanzienlijk bedrijfstemperatuurbereik;
• lange garantieperiode van 6 jaar;
• de mogelijkheid om de uitgangen te laten functioneren in de modus voor het genereren van PWM-signalen;
• het vermogen om te werken in de modus van het genereren van een bepaald 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 over te dragen zonder de verbinding met andere modules te verliezen in geval van nood;
• effectief;
• hoge precisie;
• degelijke bouwkwaliteit;
• waar voor je geld;
• met een lange levensduur.

• er is geen lastscheidingsregeling.

Conclusie

I/O-modules zijn de interface tussen de echte wereld en de processor. Natuurlijk ziet het ideale beeld er als volgt uit: absoluut alle indicatoren van meetsignalen zijn in elke tijdsperiode geconcentreerd in de processor. Maar het is nog niet mogelijk om dit te bereiken, aangezien er van sommige apparaten duizenden I / O-kanalen kunnen zijn, en de kanalen van het meetplan beperkt zijn in bandbreedte, dus de gemeten waarden bereiken het proces niet wanneer we willen, maar alleen op discrete momenten.

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

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