Данните са основата на всички индустриални интернет неща (IIoT). Без тях, не би било възможно визуализацията и анализа, които следват. Модулите за дистанционно I/O осигуряват работата на полевите устройства и предоставят различни видове данни на разстояние, за да оптимизират процесите. Предполагаме, че вече сте избрали сензорите и устройствата и сега трябва да изберете своето Remote I/O. Ако е така, тази статия ще ви напътства стъпка по стъпка, като започне с анализ на предимствата на Remote I/O, физическите му интерфейси, протоколите и функциите на входно-изходното оборудване, за да изберете най-подходящото за вашите нужди.


1. Какво е дистанционно входно-изходно оборудване (Remote I/O) и каква е разликата между него и местното I/O?

Remote I/O обикновено означава, че модулите за вход-изход се намират на разстояние от контролерите (PLC/PC) и са инсталирани до сензорите или изпълнителни механизми, за да получат данни или изпращат контролни команди.

Местното I/O обикновено се отнася за модулите за вход-изход, които са инсталирани в един и същ шкаф и могат да бъдат постоянно свързани към PLC, PCI/ PCIe карти инсталирани на компютъра или USB модули за вход-изход, използвани в непосредствена близост.

Местното I/O е насочено към оптималната бързина и голямо количество входове и изходи. Примерно можем да зададем бързи измервания, които изискват по-голям обем от 100K цикъла/секундата.


2. Кога се изисква отдалечен I/O?

Отдалечените I/O модули са най-добрият избор при следните обстоятелства:

  • Сензорите или актуаторите са разпръснати на много места и не е възможно да конфигурирате група контролери на всяко място, което би било твърде скъпо и неефективно.

  • Разстоянието между контролерите и сензорите/актуаторите е голямо и сигналите могат лесно да бъдат прекъсвани от шум, което води до повече грешки в данните.

Разполагането на отдалечени I/O в близост до сензорите за събиране на данни, може значително да намали сложността на инсталацията, цената и времето. Освен това, различните сценарии на употреба ще повлияят при избора на отдалечен I/O, тъй като времето на I/O цикъла ще се различава значително при различните инсталации. Допълнителни примери са посочени по-долу.


  • Наблюдение на параметри:

Устройства, които изискват наблюдение на параметри, често работят при по-бавен времеви цикъл на I/O, т е. от 100ms до 1,000ms. Можете да изберете отдалечени I/O модули с подобни I/O времеви цикли. 


  • Фабрична автоматизация и контрол на движение/роботика: 

В този сценарий обикновено е необходимо високоскоростно I/O време за реакция, тъй като реално-времевият отговор се явява критичен за контрола на машината. Този вид I/O обикновено изисква полеви интерфейс, за да се гарантира определянето на времето. Например, отдалеченото I/O за цялата фабрична автоматизация и контрол обикновено се нуждае от поне 1ms време за контрол на цикъла, докато отдалеченото I/O за движение и контрол на роботика в машините изисква поне 100 µs време на контролния цикъл.


3. Определете физическия интерфейс на отдалеченото I/O въз основа на условията на мястото

Обикновените физически интерфейси за отдалечено I/O включват RS-485, Етернет, безжичен и CAN, като всеки интерфейс има свои предимства и недостатъци. Например: 

  • RS-485:

Интерфейсът RS-485 има по-дълго разстояние за предаване и по-ниска цена в сравнение с етернет интерфейса, но скоростта на предаване е по-бавна. Максималният брой свързани устройства е ограничен. Данните от интерфейса RS-485 трябва да бъдат свързани към шлюза преди да се предадат към облака.

  • Ethernet:

Интерфейсът Ethernet е бърз и може да се свърже с множество устройства. Данните от Ethernet могат директно да бъдат предавани към облака чрез различни комуникационни протоколи.

  • Безжичен (LPWAN / LoRaWAN / WiFi / NB-IoT):

Безжичният интерфейс може да бъде гъвкаво използван в области, където кабелното свързване не е възможно. Индустриални IoT приложения, като фабрики, енергетика и транспорт използват безжични връзки за далечно разстояние и ниско потребление на енергия.

  • CAN:

Интерфейсът на CAN е ефективен и работи с опростено кабелно свързване. Той има висока толерантност към смущения и се използва широко в редица среди.

Сравнение на различни интерфейси за Remote I/O:



4. Определете поддържаните IoT протоколи от Remote I/O според вашата системна архитектура 

В индустриалната автоматизация има много видове комуникационни протоколи. В следния списък са посочени често използваните IoT комуникационни протоколи.



5. Определете функциите на Remote I/O чрез спецификациите на сензора / актуатора

В зависимост от спецификациите на сензора / актуатора и заявката за приложението, ще можете да определите аналогови или цифрови характеристики за избора на вашето Remote I/O.


Аналогови:



Цифров вход:


Цифров изход:


6. Заключение

Изборът на най-подходящия дистанционен вход/изход (I/O) според вашите нужди изисква внимателно обмисляне и анализ, които ще повлияят  на крайните разходи за инсталация, допълнително разширение, поддръжка и предотвратяване на проблеми.

Вайд-Бул предлага различни комуникационни интерфейси, протоколи и I / O модули с разнообразни функции, за да бъдат персонализирани с разнообразие от нужди на клиентите, като мониторинг на съоръжения, мониторинг и контрол на околната среда и др. Когато оценявате решения за дистанционно I / O, ние сме тук да ви помогнем с нашите познания и подкрепа.


Повече информация можете да получите на този линк: Входно-изходни модули Remote I/O