2022 年最佳模擬和離散 I/O 模塊評級

自動化的本質是什麼？整個信息流都是從主要來源（傳感器）傳輸的事實。假設傳入的數據必須與現實相對應，實時呈現信息，這意味著高更新率。只有這樣，才能對控制對象進行有效控制，防止誤報和突發事件。模擬量和離散量 I/O 模塊可以幫助解決這個問題。

這些設備是乾什麼用的？

為了連接用於積累大量數據的遠程訪問設備，需要使用許多輔助機制（執行器）。單位如何運作？它測量接收到的模擬量和離散量指標，將數據轉換為控制器，以及控制設備、服務器（雲）、PC 和其他類型的設備。

輸入輸出節點的主要特徵：

1. 數字通訊接口（CAN、以太網、RS-485等）。
2. 支持的通信協議（ProFibus、ModBus 等）的選項。

什麼是

輸入輸出節點是：

種類	描述
離散的	提供以下功能：接收和轉換接收到的命令，包括離散的命令，然後將其發送到公共網格。它是通過使用包含的協議之一完成的，該協議在收到適當的命令後立即連接。
模擬	對接收到的模擬類型信息進行收集和後續處理。之後，翻譯被執行到主服務器，主服務器根據當前協議進行解密。

值得注意的是，在所考慮的每種情況下，傳入的命令將在以下範圍之一內指示：

1. 離散 - 發射信號範圍為 10 V 至 28 V，用作 NPN / PNP 集電極開路晶體管。
2. 模擬 - 發射信號範圍 - 0 mA 至 20 mA、4 mA 至 20 mA，允許的電壓信號範圍 - 0 V 至 10 V、0 V 至 5 V。

在某些情況下，有必要配備專門的端口來幫助接收來自熱電阻或熱電偶的信號。

離散型模塊假設在一定範圍內存在邏輯命令，而模擬型模塊與其電磁指標一致，可與系統控制的執行器相媲美。輸入節點通過特定協議接收公共總線信號，然後將它們傳輸到輸出線。

應該注意的是，模塊的所有通道和供電電路都與公共總線電隔離。

應用的節點可以使用多種通信協議之一：Modbus、DeviceNet、RTU。節點與控制器之間交換信息協議的原理如下：主從，其中模塊為從。設備處理器已從所有通道請求數據並已固定其狀態，等待來自 PLC 的啟動命令以接收和傳輸此信息。

有一些流行的模型，其中交換命令啟動輸入節點本身，它接收有關通道狀態更改的信息。存在從節點到 PLC 的直接數據傳輸。處理器能夠執行附加功能，例如：

• 校準和線性化傳感器讀數；
• 控制電源電壓；
• 進行診斷。

設備改造

最好的製造商生產經過多次修改的模型。它們在功能、平均價格、能力、技術特性、組件製造材料、通過公共總線與 PLC 交互方面有所不同。讓我們更詳細地看一下每個選項。

分立式 ARD 系列

數據交換使用 DeviceNet 協議進行。一個通用模型，允許您使用不同的通信程序，包括更改 (COS)。有一個多字節信號輸入。這是什麼？首先是自動化控制系統遠程I/O的最佳解決方案。該系列包括標準模塊和帶有特殊連接器的實例，因此可以連接傳感器。

有 8 個離散信號輸入輸出通道，帶有一個開放的 PNP 或 NPN 集電極。通道與數據源或負載光隔離。當電源電壓的極性反轉時，由於電壓過高，還可以防止電流過載。

所有設備都支持 DeviceNet 協議。可以將三個額外的擴展節點連接到主模塊。其他設備能夠在 DeviceNet / ModBus 網絡中工作。該產品允許您：

• 1字節輸出/輸入——以1字節的格式讀寫；
• 8 字節輸出/輸入 - 以多字節格式讀取和寫入數據。

同時，信息傳輸的速度直接取決於節點與主導設備的距離。結果得到如下圖：

• 半公里的偏遠 - 125 kbps;
• 距離 250 米 - 250 kbps；
• 距離可達一百米 - 500 kbps。

模塊的重量取決於品牌，從 64 克到 59 克不等。有這樣的附加功能：

• 能夠確定連接設備的特性；
• 可以控製網絡中的電壓，識別最大值、最小值和電流指示器，建立對電壓電平的控制；
• 設置擴展節點數。

節點中用於連接傳感器的特殊 e-Con 連接器使您可以快速輕鬆地進行連接，同時在安裝過程中節省可用空間。

技術特性的概述將顯示以下圖片：

1. 電壓範圍為 12 至 28 V DC。
2. 隔離 - 電流光電耦合器隔離。
3. 最大功耗為 3 W。
4. COM - 8 個通道。
5. 振動指數 - 從 1.5 毫米，頻率為 10 - 55 赫茲。
6. 允許溫度 - 從 -10 度到 +50 度。
7. 濕度指數 - 35 - 85%。
8. 防護等級 - IP2
9. 生產材料 - 聚碳酸酯。
10. 有過流、過壓、反極性保護。
11. 安裝在螺栓或 DIN 導軌上。

分立式ARM系列

對於數據交換，使用 Modbus RTU 協議，並且可以只執行一個過程：執行循環輪詢 (POLL) 和 1 字節的信息輸入。該型號允許您擴展 PLC、操作面板或 PC 的輸出和輸入信號的端口數量。

通道數為8個，與負載、信號源、電源浪湧、反極性等光隔離。有一個與主機設備（PC、PLC 等）速度相匹配的自動波特率設置。此類基本模塊與主設備的最大連接數為 63。提供了用於在 DeviceNet / ModBus 網絡中運行的附加擴展節點的連接。

非常緊湊的產品，寬度為 26 毫米。用螺栓安裝在 DIN 導軌或面板上。使用 e-Con 連接器可以快速輕鬆地連接傳感器。能夠在相當遠的距離工作 - 高達 800 m。就它們的參數而言，它們幾乎與之前的版本相似。

阿里奧

緊湊型設備，包括：

• 接口節點（能夠支持大量的Modbus RTU、EtherNet/IP、ProfiNet、EtherCat、CC-Link、ModBus TCP、Devicenet協議）與工業HMI和PLC以及PC進行通信；
• 電源節點；
• 數字和模擬輸入輸出設備。

可同時組合64個輸入輸出設備進行控制。該設備配備插入式端子，可讓您快速連接外部元件。設計安裝在 DIN 導軌上進行。禁用接線盒和控制單元的能力提供了在不關閉信息交換通道和電源的情況下執行系統維護的能力。該設計可以在沒有足夠的可用空間的情況下安裝，因為它的小尺寸允許在不費力和獨創性的情況下完成此操作。

產品用於以下領域：

• 汽車行業存在機器裝配線；
• 需要以自動模式收集和處理信息的各種生產場所；
• 為了創建用於管理和調度分佈式工業設施的單一流程；
• 如果有必要使遠程技術生產自動化。

要確定最好的產品，您需要研究優質模型的評級，確定選擇標準，明確它們的優缺點以及平均價格，並了解它們的特點。 ARIO 模塊的優點包括：

1. 安裝方便。導體的連接進行得足夠快。您可以自己完成，而無需使用其他工具。您甚至不需要分步說明。
2. 存在各種類型的設備和模塊化結構。此功能可以根據用戶的需要對設備進行結構更改。
3. 自我診斷。該系統能夠離線檢查各個元素的功能。
4. 熱關機功能。可以在不斷開設備電源的情況下更換無法使用的單元。
5. 緊湊。某些組件的小尺寸可以節省安裝空間。
6. 使用的靈活性。適用於大量交換協議和各種類型的模塊。
7. DIN 導軌的存在保證了可靠和高質量的緊固。
8. 有各個元件運行狀態的指示器。

使用範圍

如果我們談論的是涉及使用此類設備的設計，則此類設備的範圍如下：

• 遠程類型的本地自動化和高科技裝置；
• 遠程訪問控制的調度裝置和高性能成套配電設備；
• 有收集和傳輸數據的系統；
• 高科技設備，包括裝配線、輸送機、機器組和許多其他元素，以及擁有生產工廠的自動化公司。

如何選擇和在哪裡購買產品

當需要購買模塊時，會出現很多問題，包括選擇哪家公司更好的產品。有許多流行的型號，製造商正在努力取悅最細緻的用戶。智能期權要花很多錢，品牌期權並不便宜。

買哪個牌子比較好，要看用戶的喜好和設備的適用範圍。客戶評論很重要，值得關注。選擇時最好不要犯錯誤，因為最終結果可能是負面的，並且會浪費金錢。

在訪問專業零售店或在網上商店在線訂購設計之前，您應該聽取該領域專家的建議並從他們那裡獲得實用的建議。有必要不要錯過俄羅斯和外國生產的新奇事物。根據買家的說法，您可以以預算價格選擇優質產品。用自己的雙手製作這樣的設備是不可能的，也沒有必要這樣做。但是您可以在沒有外部幫助的情況下安裝它。

2022 年最佳模擬和離散 I/O 模塊評級

模擬

提示 D 215

四通道模塊基於 DAC 8775，具有集成的 LM 5166 轉換器，可以將功耗提高到 1 W。該器件需要 1.5 至 40 V 的輸入電壓。它能夠在輸入端再生 4 個獨立的電源，用於控制外圍設備的連接。它的特點包括電流輸出的自適應功率控制，以及每個通道的 4 - 20 mA 開關電流指示器。

產品的價格是多少？製造商根據配置以商定的價格提供其產品。

• 高可靠性參數；
• 內置診斷工具可讓您建立短路和斷路；
• 可以監控晶體的溫度；
• 看門狗定時器控制 SPI 總線的掛起；
• 理想地應對緊急情況；
• 及早發現系統問題；
• 可靠的;
• 功能強大；
• 響應時間短；
• 高效率;
• 有創新的自學機會。

• 顯著性尚未成立。

TIDA-01434

這些產品屬於功能齊全、完整的模擬輸入模塊類別，可滿足當今對效率和功能以及通道密度的要求，且 PCB 尺寸適中。顯著特點 - 低功耗和廣泛的工作溫度範圍。此設計基於電荷泵模式下的 DC/DC 轉換器工作。您可以從單通道模式切換到多通道模式，而無需調整主電源參數。

該產品的主要特點包括：

• 無需連接額外的捆紮電路；
• 有外接功能；
• 有一個帶反相電荷泵的雙極模擬電源；
• 板上沒有電感，所以結構高度不超過3.5mm；
• 有一個隔離電源和一個高精度Σ-Δ模數轉換器。

您可以將單通道或多通道模擬輸入與雙極性輸入信號連接起來。適用於“通道-通道”設備和帶組隔離的輸入。

貨物的價格是可以協商的。

• 該電路使用 ISOW 7841 數字隔離器；
• 您不能在電路中包含其他組件；
• 使用壽命長；
• 小尺寸；
• 使用方便;
• 由優質材料製成。

• 重要的丟失了。

MB 110

該產品通過內置模擬輸入幫助測量模擬信號，並將獲得的指標轉換為物理值，然後通過 RS-485 網絡傳輸數據。它的匯率從 2400 到 115200 bps。支持的協議：DCON、OBEH、ModBus RTU、Modbus ASCII。主要技術特點：

• 功耗 - 高達 6 VA；
• ADC 位深 - 16 位；
• 輸入輪詢時間 - 最多 0.4 秒；
• 電源 - 通用 24 V；
• 防護等級 - IP20；
• 固定 - 在 DIN 導軌上或牆上；
• 相對濕度 - 高達 80%；
• 溫度限制 - 從 -10 到 +55 度。

該產品可以以 5160 盧布的價格購買。

• 具有單獨入口的單獨配置；
• 通用食品；
• 協議類型自動確定；
• 有效診斷連接的傳感器；
• 配備外加螺絲的可拆卸式接線端子；
• 固件不斷更新。

• 未識別。

M-7013PD

具有 RTD、LED 指示、Modbus/RTU 和 DCON 的單通道模擬設備。 RS-485型接口，有斷線檢測系統，有連接器和螺絲端子。相當高的測量精度 - 高達 0.05%。您可以通過兩種方式安裝設備：使用 DIN 導軌或直接安裝到牆上。功耗 - 1.2 W，輸入電壓範圍從 +10 到 +30 V，工作溫度 - 從 -25 到 +75 度。

該產品可以以 16718 盧布的價格購買。

• 高可靠性;
• 組裝好；
• 耐用性；
• 實用性；
• 萬能食品。

• 沒有發現重要的。

離散的

MK 110

該設備是為了通過來自 RS-485 網絡的信號來控制內置的離散 CE，用於連接執行結構與離散控制，以及從模塊的離散輸入中收集信息，然後傳輸它到網絡。主要特點是支持多種協議，包括DCON和ModBus RTU。匯率指標範圍從 2400 到 115200 基點。

主要特徵：

• 輸入信號持續時間 - 最長 0.5 ms；
• 輸入信號頻率 - 1 kHz；
• 輸入電流 - 不超過 8.5 mA；
• 功耗 - 高達 12 VA；
• 尺寸 - 63 x 110 x 75 毫米；
• 防護等級 - IP 20；
• 最大濕度 - 高達 80%；
• 環境溫度 - 從 -10 到 +55 度。

連接到牆壁或 DIN 導軌。

平均購買價格為 5760 盧布。

• 能夠診斷接口線路中斷並將輸出轉移到安全狀態，這將由用戶自己確定；
• 通過電導傳感器控制液位；
• 協議是自動確定的；
• 固件可以更新；
• 支持雲服務；
• 使用壽命長；
• 可靠的組裝；
• 小成本。

• 重要的丟失了。

畝 110

該設備通過內置輸出元件控制來自 RS-485 網絡的信號的接收，由此連接具有離散控制的執行設備。支持大量協議：ModBus RTU、OBEH、DCON、Modbus ASCII，以及OwenCloud雲服務。重要匯率：從 2400 到 115200 基點。尺寸很小：63 x 110 x 75 毫米，防護等級 - IP20，允許濕度 - 80%，溫度範圍 - 從 -10 到 +55 度。兩種固定方式：牆壁或 DIN 導軌。

商品的平均成本為 5580 盧布。

• 可拆卸接線端子配有不會脫落的螺釘；
• 協議自動設置；
• 可以檢測到接口中斷；
• 固件自動更新；
• 裝置可靠耐用；
• 製造過程中使用了高質量的材料。

• 尚未確定重大事項。

畝210

這些模型由製造商開發和生產，目的是通過內置離散輸入元件通過來自互聯網的信號進行控制，其主要任務是連接執行器和離散控制。交換接口是一個 10/100 Mbps 的雙 Internet，使用的交換協議是 Modbus TCP（允許您同時進行四個連接）、SNMP 和 MQTT。最後兩個協議正在開發中。

Mx210 模塊使用支持使用一組模塊的配置器進行配置。它提供了訪問所有參數的能力。使用以太網或 USB 接口（通過 microUSB 連接器）連接設備。使用 USB 不需要為模塊使用外部電源。

以兩種模式工作：

• PWM信號產生；
• 切換邏輯狀態。

最大電壓指標：

• 恆定 - 30 V;
• 可變 - 250 V。

開啟和關閉時間最短，達到 15 ms。在 10 至 48 V 的電源電壓下運行。功耗不超過 6 瓦。有反極性保護。適用於存檔文件，其最大大小不超過 2 kb。該產品尺寸為 42 x 124 x 83 mm，重量僅為 0.4 kg，防護等級為 IP20，安裝在牆壁或 DIN 導軌上。高效運行的室溫範圍為 -40 至 +55 度。相對濕度可以達到 10% 到 95%。

基本包包括以下組件：

• 直接模塊；
• 保修卡和護照；
• 快速入門指南;
• 電源端子 2EGTK - 5 - 02P - 14 數量為 1 件；
• 蘇格蘭電纜 - 線 UTP 5u 150 毫米；
• 以太網插頭。

製造商的平均成本為 7440 盧布。

• 顯著的工作溫度範圍；
• 長達6年的質保期；
• 能夠以生成 PWM 信號的模式操作輸出；
• 以產生給定數量的脈衝的模式工作的能力；
• 存在雙雙端口以太網交換機；
• 支持OwenCloud雲服務器；
• 支持Ethernet Bypass技術，可以在端口之間傳輸信息，而不會在緊急情況下與其他模塊失去連接；
• 有效的;
• 高精準度;
• 體面的建造質量；
• 物有所值;
• 使用壽命長。

• 沒有負載中斷控制。

結論

I/O 模塊是現實世界和處理器之間的接口。當然，理想的畫面是這樣的：絕對所有測量信號的指標在任何時間段都集中在處理器中。但目前還不能做到這一點，因為有些設備的I/O通道可能有上千個，而測量計劃的通道帶寬有限，所以測量值到達過程不是當我們想要，但僅限於離散時間。

已開發並正在應用用於輪詢輸入通道的多個級別和選項。現代輸入設計有自己的微控制器，因此絕對所有通道都被循環輪詢，然後是接收到的信息到緩衝區的方向。如果自動系統假定僅使用幾個模塊化通道，則可以將未使用的通道暫時排除在輪詢過程之外（屏蔽）。這將使系統能夠更快、更有效地工作。

目前，離散I/O模塊非常流行，它可以有兩種狀態：關閉和開啟。模擬 I/O 使用溫度計、熱電偶、通用電流和電壓信號、RTD 等作為信號。