Gestandaardiseerde systemen versnellen industriële ontwerpefficiëntie

Voor elk digitaal gemonitord of geautomatiseerd apparatuur, interageren controllers met fysieke sensoren en outputapparaten met behulp van elektronische input/output (I/O) signalen. Apparatuur van alle typen heeft I/O-systemen nodig die in staat zijn om fysiek te verbinden en functioneel te interfacen met een veelheid van bedrade elektrische signalen. Deze systemen bieden naadloze connectiviteit van het veld naar de controller en ondersteunen Industrial Internet of Things (IIoT) initiatieven.

Afhankelijk van de toepassing, kunnen ontwerpers een of meer PCs, ingebedde microcontrollers, programmeerbare logische controllers (PLC's), en/of andere componenten gebruiken om hun systemen te automatiseren. Zoveel controller-keuzes kunnen leiden tot een situatie waarin ontwerpers veel typen I/O-systemen moeten toepassen, wat de ontwerpinspanning, hardwarekosten en reserveonderdeelen vereisten opschuift. Gelukkig zijn er remote I/O-systemen beschikbaar, gebaseerd op industriestandaarden, die apparatenbouwers in staat stellen ontwerpconsistentie te handhaven, werk te vereenvoudigen, en automatiseringsflexibiliteit te vergroten.

Gestandaardiseerde remote I/O (Figuur 1) helpt apparatenontwerpers op veel manieren: ontwerpers en technici hoeven maar één platform te leren, het vermijdt dure en proprietaire hardware en software, biedt meer keuze voor I/O-signalen, en verlaagt de vereiste reserveonderdelenvoorraad.

Voor bijna elke controller die een apparatenbouwer kan selecteren — en voor bijna elk discrete of analog veldsignaal denkbaar — is een gestandaardiseerd remote I/O-platform de juiste pasvorm.

Omdat I/O-signalen overal op een machine kunnen zijn, kan het terugbedraden ervan naar één gecentraliseerde locatie lastig zijn. Remote I/O stelt bouwers in staat om I/O-modules op logische en handige locaties te installeren waar groepen punten gelokaliseerd zijn, en ze vervolgens te verbinden met de controller met een enkele netwerkkabel.

Volgende zijn enkele sleutel remote I/O-systeemeisen:

• Compatibiliteit met standaard industriële communicatieprotocollen

• Flexibele en schaalbare architectuurarrangementen

• Naleving van IEC en UL standaarden

• Compacte vormfactoren, snelle montage, eenvoudige bedrading

• Variëteit aan I/O-modules die elk signaaltype accepteren

• Eenvoudige configureerbaarheid

• Duidelijke statusindicatie voor modules en punten

Traditioneel is RS-485 seriële communicatiemedia breed gebruikt maar vandaag de dag stijgt Ethernet tot prominentie.

In elk geval is Modbus (RTU en TCP, respectievelijk) een industriestandaardprotocol dat I/O-platforms zouden moeten ondersteunen voor beste interoperabiliteit.

Remote I/O-systemen met gateway- of mastermodules bieden de beste architectuurflexibiliteit en schaalbaarheid, terwijl compacte vormfactoren, snap-in modulaire assemblages, een wijd selectie aan I/O-modules, en industrienormen naleving installatie waar nodig mogelijk maken. Gebruikers moeten ook ervoor zorgen dat I/O-systemen gemakkelijk te installeren en bedraden zijn, en push-in bedrading gebruiken voor tool-vrije connectiviteit en lange-termijn trillingsweerstand (Figuur 2).

Gebruikers zullen het meest handig vinden als het I/O-systeem op de werkbank voorgeconfigureerd kan worden met eenvoudige software en een standaard micro-USB kabel. Eenmaal geïnstalleerd, zouden LED-statuslampjes en markeringvoorzieningen geleverd moeten worden om gebruikers te helpen bij het inbedrijfstellen en onderhouden van de I/O.

Het kiezen van het juiste gestandaardiseerde remote I/O-platform vereenvoudigt de taak van het automatiseren van apparatuur en het creëren van IIoT-toepassingen, en biedt naadloze connectiviteit tussen bijna elk type velddiensten en controllers.