Стандартизация систем упрощает разработку промышленных образцов

Для любого цифрового или автоматизированного оборудования контроллеры взаимодействуют с физическими датчиками и устройствами вывода с помощью электронных сигналов ввода/вывода (I/O). Для оборудования всех типов требуются системы ввода-вывода, способные физически подключаться и функционально взаимодействовать с множеством проводных электрических сигналов. Эти системы обеспечивают бесперебойную связь между полем и контроллером и поддерживают инициативы промышленного Интернета вещей (IIoT).

В зависимости от приложения разработчики могут использовать один или несколько ПК, встроенные микроконтроллеры, программируемые логические контроллеры (ПЛК) и/или другие компоненты для автоматизации своих систем. Такой широкий выбор контроллеров может привести к тому, что разработчикам придется применять множество типов систем ввода-вывода, что приведет к увеличению усилий по проектированию, стоимости оборудования и потребности в запасных частях. К счастью, существуют системы удаленного ввода-вывода, основанные на отраслевых стандартах, которые позволяют производителям оборудования поддерживать согласованность конструкции, упрощать работу и повышать гибкость автоматизации.

Стандартизированный удаленный ввод-вывод (рис. 1) помогает разработчикам оборудования во многих отношениях:проектировщикам и техническим специалистам нужно изучить только одну платформу, это позволяет избежать дорогостоящего и проприетарного аппаратного и программного обеспечения, предоставляет более широкий выбор сигналов ввода-вывода и сокращает необходимый запас запасных частей. .

Практически для любого контроллера производитель оборудования может выбрать — и практически для любого мыслимого дискретного или аналогового полевого сигнала — стандартизированную платформу удаленного ввода-вывода.

Поскольку сигналы ввода-вывода могут находиться в любом месте машины, их подключение к одному централизованному местоположению может быть громоздким. Удаленный ввод-вывод позволяет сборщикам устанавливать модули ввода-вывода в логичных и удобных местах, где локализованы группы точек, а затем подключать их к контроллеру с помощью одного сетевого кабеля.

Ниже приведены некоторые ключевые требования к системе удаленного ввода-вывода:

• Совместимость со стандартными промышленными протоколами связи

• Гибкая и масштабируемая архитектура

• Соответствие стандартам IEC и UL

• Компактные форм-факторы, быстрая сборка, простая проводка

• Разнообразие модулей ввода-вывода, принимающих любой тип сигнала

• Простая настройка

• Четкая индикация состояния модулей и точек

Традиционно широко использовались средства последовательной связи RS-485, но сегодня все большее распространение получает Ethernet.

В любом случае Modbus (RTU и TCP соответственно) является стандартным отраслевым протоколом, который платформы ввода-вывода должны поддерживать для наилучшего взаимодействия.

Системы удаленного ввода-вывода со шлюзом или ведущими модулями обеспечивают наилучшую архитектурную гибкость и масштабируемость, а компактные форм-факторы, защелкивающиеся модульные сборки, широкий выбор модулей ввода-вывода и соответствие отраслевым стандартам позволяют устанавливать их там, где это необходимо. Пользователи также должны убедиться, что системы ввода-вывода просты в установке и подключении, а также использовать вставную проводку для подключения без инструментов и долговременной устойчивости к вибрации (рис. 2).

Пользователи сочтут наиболее удобным, если систему ввода-вывода можно предварительно настроить на рабочем месте с помощью простого программного обеспечения и стандартного кабеля micro-USB. После установки должны быть предусмотрены светодиодные индикаторы состояния и средства маркировки, чтобы помочь пользователям вводить в эксплуатацию и обслуживать ввод-вывод.

Выбор правильной стандартизированной платформы удаленного ввода-вывода упрощает задачу автоматизации оборудования и создания приложений IIoT, а также обеспечивает бесперебойную связь практически между любыми типами полевых устройств и контроллеров.