Systemstandardisierung rationalisiert Industriedesigns

Bei jeder digital überwachten oder automatisierten Ausrüstung interagieren Steuerungen mit physischen Sensoren und Ausgabegeräten unter Verwendung elektronischer Eingabe-/Ausgabe-(E/A-)Signale. Geräte aller Art benötigen E/A-Systeme, die in der Lage sind, eine Vielzahl von verdrahteten elektrischen Signalen physisch zu verbinden und funktional mit ihnen zu verbinden. Diese Systeme bieten nahtlose Konnektivität vom Feld bis zur Steuerung und unterstützen Initiativen für das industrielle Internet der Dinge (IIoT).

Je nach Anwendung können Designer einen oder mehrere PCs, eingebettete Mikrocontroller, speicherprogrammierbare Steuerungen (PLCs) und/oder andere Komponenten verwenden, um ihre Systeme zu automatisieren. Eine so große Auswahl an Controllern kann dazu führen, dass Designer zahlreiche Arten von E/A-Systemen anwenden müssen, was den Designaufwand, die Hardwarekosten und den Ersatzteilbedarf in die Höhe treibt. Glücklicherweise gibt es auf Industriestandards basierende Remote-E/A-Systeme, die es Geräteherstellern ermöglichen, die Konstruktionskonsistenz aufrechtzuerhalten, die Arbeit zu vereinfachen und die Automatisierungsflexibilität zu erhöhen.

Standardisierte Remote-E/A (Abbildung 1) hilft Gerätedesignern in vielerlei Hinsicht:Designer und Techniker müssen sich nur mit einer Plattform vertraut machen, es vermeidet kostspielige und proprietäre Hardware und Software, bietet eine größere Auswahl an E/A-Signalen und reduziert den erforderlichen Ersatzteilbestand .

Für fast jede Steuerung kann ein Gerätehersteller auswählen – und für nahezu jedes denkbare diskrete oder analoge Feldsignal – eine standardisierte Remote-I/O-Plattform ist die richtige Lösung.

Da sich E/A-Signale überall auf einer Maschine befinden können, kann es umständlich sein, sie an einen zentralen Ort zurückzuverdrahten. Remote I/O ermöglicht es Bauherren, I/O-Module an logischen und bequemen Orten zu installieren, an denen Gruppen von Punkten lokalisiert sind, und sie dann mit einem einzigen Netzwerkkabel mit der Steuerung zu verbinden.

Im Folgenden sind einige wichtige Remote-I/O-Systemanforderungen aufgeführt:

• Kompatibilität mit standardmäßigen industriellen Kommunikationsprotokollen

• Flexible und skalierbare Architekturanordnungen

• Einhaltung der IEC- und UL-Normen

• Kompakte Formfaktoren, schnelle Montage, einfache Verkabelung

• Vielzahl von E/A-Modulen, die jeden Signaltyp akzeptieren

• Einfache Konfigurierbarkeit

• Eindeutige Statusanzeige für Module und Punkte

Traditionell sind serielle RS-485-Kommunikationsmedien weit verbreitet, aber heute gewinnt Ethernet zunehmend an Bedeutung.

In beiden Fällen ist Modbus (RTU bzw. TCP) ein Industriestandardprotokoll, das E/A-Plattformen für die beste Interoperabilität unterstützen sollten.

Remote-I/O-Systeme mit Gateway- oder Master-Modulen bieten die beste architektonische Flexibilität und Skalierbarkeit, während kompakte Formfaktoren, modulare Snap-in-Baugruppen, eine große Auswahl an I/O-Modulen und die Einhaltung von Brancheneinstufungen die Installation dort ermöglichen, wo sie benötigt wird. Benutzer sollten auch sicherstellen, dass E/A-Systeme einfach zu installieren und zu verdrahten sind, und Push-in-Verdrahtung für werkzeuglose Konnektivität und langfristige Vibrationsfestigkeit verwenden (Abbildung 2).

Anwender finden es am komfortabelsten, wenn das I/O-System auf der Werkbank mit einfacher Software und einem Standard-Micro-USB-Kabel vorkonfiguriert werden kann. Nach der Installation sollten LED-Statusleuchten und Markierungsvorkehrungen bereitgestellt werden, um Benutzern bei der Inbetriebnahme und Wartung der E/A zu helfen.

Die Auswahl der richtigen standardisierten Remote-I/O-Plattform vereinfacht die Aufgabe der Automatisierung von Geräten und die Erstellung von IIoT-Anwendungen und bietet eine nahtlose Konnektivität zwischen fast allen Arten von Feldgeräten und Steuerungen.