Standardní provedení je možné přizpůsobit jakýmkoli požadavkům. Od jednoduchého propojení mezi polem a řídicím systémem přes modifikaci měřicího signálu nebo galvanické oddělení až po aplikace se zvýšenými bezpečnostními požadavky, jako je funkční bezpečnost nebo elektrická ochrana proti výbuchu.
Srovnání topologií
Standardní I/O systém
Obory řazení signálů a technologie rozhraní se v průběhu času vyvíjely, aby vytvořily spojení mezi signály pole a řídicími systémy. Zahrnuje celou řadu požadavků jako zajištění elektrické ochrany proti výbuchu, úpravu signálu pomocí relé nebo oddělovacích zesilovačů, přepěťovou ochranu nebo jednoduché propojení mezi polem a kontrolním prostorem.
V klasickém řazení signálů se signály z pole přicházející v libovolném pořadí třídí podle svého typu signálu. Propojení probíhá z úrovně propojování do úrovně rozhraní a odtud do úrovně I/O. Při tomto procesu dochází k opakujícím se problémům způsobeným složitým řazením signálů – konkrétně v oblasti jejich specifikace, provozu, údržby a nákladů. Další vlastnosti klasického přístupu řazení zahrnují:
- pevné systémové struktury
- pravidelná zpoždění projektu kvůli velké náročnosti plánování a vysokým nákladnům na instalaci a uvedení do provozu
- zvyšování celkových nákladů v důsledku zpožďování projektů
- nemožnost flexibilní reakce na změny
- závislost na provedení
Klasická struktura procesně technického zařízení se skládá z polních rozvodných boxů a řadicích, propojovacích a řídicích skříní
Univerzální I/O systém
Implementace univerzálního I/O systému je stále rozšířenější, neboť průmysl směřuje k individualizovaným výrobním procesům, které jsou lépe zaměřené na konkrétní potřeby. K tomu je určen univerzální I/O systém. Tyto požadavky obsahují následující prvky:
Díky univerzální vzdálené skříni ušetříte za velké propojovací skříně a skříně rozhraní. Přizpůsobení modulárního stavebnicového systému nejen kompletně eliminovalo některé komponenty, ale dokonce zmenšilo některé komponenty, takže se vejdou do menší skříně. Vylepšená konstrukční hustota snižuje počet potřebných skříní, což vede k úspoře hardwaru, instalací a nižší hmotnosti.
Prefabrikované a testované univerzální vzdálené skříně lze snadno nainstalovat v poli v blízkosti procesu. Poté stačí umístit polní propojení na propojovací systém a připojit k řídicímu systému napájení a komunikační vedení. V těchto rozvaděčích se nacházejí všechny důležité komponenty. To výrazně zjednodušuje údržbu a vyhledávání poruch.
Ve fázi plánování není třeba rozlišovat mezi jednotlivými I/O signály, protože lze jednotlivé I/O kanály prostřednictvím softwaru přizpůsobit nezbytným funkcím. Univerzální I/O karty tedy umožňují individuálně přizpůsobit každý kanál.
Univerzální I/O pomáhá při plánování a realizaci řazení signálů. Umožňuje plánování na základě celkového počtu I/O, u kterého jednotlivé funkce zpočátku nehrají žádnou roli. I/O lze v pozdější fázi projektu přizpůsobit pomocí softwaru. To na rozdíl od se standardního I/O systému snižuje náklady na projekt a na životní cyklus.
Inteligence se posouvá blíže k poli
Díky univerzální vzdálené skříni ušetříte za velké propojovací skříně a skříně rozhraní. Signály pole jsou ve skříních přímo řazeny a zpracovávány. Připojení k univerzálnímu I/O systému se provádí systémovým kabelem. Finální propojení s řídicím systémem zajišťuje optický kabel.
Srovnání projektů automatizace procesů Universal I/O versus Dedicated I/O
Koncepce univerzálních I/O v kombinaci s inteligentním řazením signálů nabízí značné výhody při navrhování a realizaci složitých projektů v automatizaci procesů. Informace o projektu, které bylo dosud nutné podat příliš brzy, např. počet jednotlivých druhů signálů pole, jsou nyní vyžadovány až v pozdější fázi projektu. To usnadňuje plánování a pořizování prostředků. Navíc je možné díky vyšší flexibilitě přístupu zpracovávat jednotlivé kroky projektu paralelně. Celkově lze výrazně zkrátit doby běhu projektu, což navíc snižuje celkové investiční náklady.
Pomocí univerzálního I/O modulu lze zkrátit průměrnou dobu trvání projektu např. z 18 měsíců až na 12 měsíců.
Problémy univerzálního I/O systému:
Chybí zahrnutí potřebných technologií rozhraní, např.:
- relé k přizpůsobení signálů I/O systémů konfigurovaných jako digitální výstup
- moduly rozhraní s druhem ochrany před výbuchem Jiskrová bezpečnost
- oddělovače signálu k oddělení zemních smyček
- znemožnění zkreslení signálu
Využijte naplno potenciál univerzálních I/O modulů s VIP I/O Marshalling
VIP I/O Marshalling jako vhodné řešení od společnosti Phoenix Contact
- Nabízí stejnou flexibilitu na úrovni rozhraní ï propojování
- Je dimenzován pro použití univerzálních I/O systémů
- Sládá se ze 3 modulů, aby splnil požadavky na úrovni rozhraní a propojování:
o Základna upevněná na liště DIN přebírá propojení v poli a prostřednictvím konektoru zajišťuje připojení k I/O systému
o Příslušenství vstup/výstup (IOA) plní funkci vlastního rozhraní
o Systémový kabel propojuje základnu s univerzálním I/O systémem - Pro každý požadavek nabízí vhodné rozhraní