Стандартизированные системы ускоряют эффективность промышленного проектирования

Для любого цифрово мониторимого или автоматизированного оборудования контроллеры взаимодействуют с физическими сенсорами и выходными устройствами, используя электронные входные/выходные (I/O) сигналы. Оборудование всех типов нуждается в I/O-системах, способных физически подключаться и функционально взаимодействовать с множеством проводных электрических сигналов. Эти системы обеспечивают бесшовную связь от поля к контроллеру и поддерживают инициативы промышленного Интернета вещей (IIoT).

В зависимости от приложения дизайнеры могут использовать один или несколько ПК, встроенных микроконтроллеров, программируемых логических контроллеров (ПЛК) и/или других компонентов для автоматизации своих систем. Так много вариантов контроллеров может привести к ситуации, когда дизайнеры должны применять многочисленные типы I/O-систем, увеличивая усилия по проектированию, стоимость аппаратного обеспечения и требования к запасным частям. К счастью, существуют удаленные I/O-системы, основанные на отраслевых стандартах, которые позволяют конструкторам оборудования поддерживать последовательность проектирования, упрощать работу и увеличивать гибкость автоматизации.

Стандартизированные удаленные I/O (Рисунок 1) помогают дизайнерам оборудования многими способами: дизайнерам и техникам нужно изучать только одну платформу, это избегает дорогого и проприетарного оборудования и ПО, предоставляет больше выбора для I/O-сигналов и сокращает необходимый запас запасных частей.

Для почти любого контроллера, который может выбрать конструктор оборудования — и для практически любого дискретного или аналогового полевого сигнала, вообразимого — стандартизированная платформа удаленного I/O — правильный выбор.

Поскольку I/O-сигналы могут быть где угодно на машине, их проводка обратно в одно централизованное место может быть громоздкой. Удаленный I/O позволяет конструкторам устанавливать I/O-модули в логичных и удобных местах, где группы точек локализованы, а затем соединять их с контроллером одним сетевым кабелем.

Ниже приведены некоторые ключевые требования к системам удаленного I/O:

• Совместимость со стандартными промышленными протоколами связи

• Гибкая и масштабируемая архитектурная организация

• Соответствие стандартам IEC и UL

• Компактные форм-факторы, быстрая сборка, простое монтажирование

• Разнообразие I/O-модулей, принимающих любой тип сигнала

• Простая настраиваемость

• Четкая индикация статуса для модулей и точек

Традиционно последовательная среда связи RS-485 широко использовалась, но сегодня Ethernet приходит на первый план.

В любом случае Modbus (RTU и TCP соответственно) — это отраслевой стандартный протокол, который I/O-платформы должны поддерживать для лучшей интероперабельности.

Системы удаленного I/O со шлюзовыми или мастер-модулями обеспечивают лучшую архитектурную гибкость и масштабируемость, в то время как компактные форм-факторы, модульные сборки с защелкой, широкий выбор I/O-модулей и соответствие отраслевым рейтингам позволяют устанавливать их там, где нужно. Пользователи также должны обеспечить, чтобы I/O-системы были легкими для установки и проводки, и использовали push-in проводку для инструмент-бесплатного подключения и долгосрочной вибростойкости (Рисунок 2).

Пользователи найдут наиболее удобным, если I/O-систему можно предварительно настроить на верстаке с простым ПО и стандартным микро-USB кабелем. После установки должны быть предусмотрены светодиодные индикаторы статуса и средства маркировки, чтобы помочь пользователям вводить в эксплуатацию и обслуживать I/O.

Выбор правильной стандартизированной платформы удаленного I/O упрощает задачу автоматизации оборудования и создания IIoT-приложений, и обеспечивает бесшовную связь между практически любыми типами полевых устройств и контроллеров.