Standardisierte Systeme beschleunigen industrielles Design-Effizienz

Für jede digital überwachte oder automatisierte Ausrüstung interagieren Steuerungen mit physischen Sensoren und Ausgabegeräten über elektronische Eingangs-/Ausgangssignale (I/O). Ausrüstung aller Art benötigt I/O-Systeme, die in der Lage sind, physisch zu verbinden und funktional mit einer Vielzahl verkabelter elektrischer Signale zu interagieren. Diese Systeme bieten nahtlose Konnektivität vom Feld zur Steuerung und unterstützen Industrial Internet of Things (IIoT) Initiativen.

Je nach Anwendung können Designer einen oder mehrere PCs, eingebettete Mikrocontroller, speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) und/oder andere Komponenten zur Automatisierung ihrer Systeme verwenden. So viele Steuerungsoptionen können zu einer Situation führen, in der Designer zahlreiche Arten von I/O-Systemen anwenden müssen, was Designaufwand, Hardwarekosten und Ersatzteilanforderungen in die Höhe treibt. Glücklicherweise gibt es Remote-I/O-Systeme, die auf Industriestandards basieren, die es Geräteherstellern ermöglichen, Designkonsistenz zu wahren, Arbeit zu vereinfachen und Automatisierungsflexibilität zu erhöhen.

Standardisiertes Remote I/O (Abbildung 1) hilft Gerätedesignern auf vielfältige Weise: Designer und Techniker müssen nur eine Plattform lernen, es vermeidet kostspielige proprietäre Hardware und Software, bietet mehr Auswahl für I/O-Signale und reduziert den erforderlichen Ersatzteilbestand.

Für fast jede Steuerung, die ein Gerätehersteller auswählen mag – und für fast jeden diskreten oder analogen Feldsignal-Typ, den man sich vorstellen kann – ist eine standardisierte Remote-I/O-Plattform die richtige Wahl.

Da I/O-Signale überall an einer Maschine sein können, kann das Zurückverdrahten zu einem zentralen Ort mühsam sein. Remote I/O ermöglicht Herstellern, I/O-Module an logischen und praktischen Orten zu installieren, wo Punktgruppen lokalisiert sind, und sie dann mit einem einzigen Netzwerkkabel mit der Steuerung zu verbinden.

Nachfolgend einige wichtige Remote-I/O-Systemanforderungen:

• Kompatibilität mit standardisierten industriellen Kommunikationsprotokollen

• Flexible und skalierbare Architekturarrangements

• Einhaltung von IEC- und UL-Standards

• Kompakte Bauformen, schnelle Montage, einfache Verdrahtung

• Vielfalt an I/O-Modulen für jeden Signaltyp

• Einfache Konfigurierbarkeit

• Klare Statusanzeige für Module und Punkte

Traditionell wurde RS-485-Serielle-Kommunikation weit verbreitet, aber heute gewinnt Ethernet an Bedeutung.

In beiden Fällen ist Modbus (RTU und TCP, jeweils) ein Industriestandardprotokoll, das I/O-Plattformen für beste Interoperabilität unterstützen sollten.

Remote-I/O-Systeme mit Gateway- oder Mastermodulen bieten die beste architektonische Flexibilität und Skalierbarkeit, während kompakte Bauformen, Snap-In-Modulassemblies, eine breite Auswahl an I/O-Modulen und Industrie-Zulassungen die Installation dort ermöglichen, wo sie gebraucht wird. Nutzer sollten auch sicherstellen, dass I/O-Systeme einfach zu installieren und zu verdrahten sind und Push-In-Verdrahtung für werkzeugfreie Konnektivität und langfristige Vibrationsfestigkeit nutzen (Abbildung 2).

Nutzer werden es am praktischsten finden, wenn das I/O-System auf der Werkbank mit einfacher Software und einem Standard-Micro-USB-Kabel vorkonfiguriert werden kann. Einmal installiert, sollten LED-Statusleuchten und Markierungsmöglichkeiten bereitgestellt werden, um Nutzern bei Inbetriebnahme und Wartung des I/O zu helfen.

Die Wahl der richtigen standardisierten Remote-I/O-Plattform vereinfacht die Aufgabe der Automatisierung von Ausrüstung und der Erstellung von IIoT-Anwendungen und bietet nahtlose Konnektivität zwischen fast jedem Typ von Feldgeräten und Steuerungen.