Digitalizar sinais analógicos

Digitalização na indústria de processos com porto

Na tecnologia de medição industrial, o sinal clássico de 4 a 20 mA é ainda hoje em dia um padrão comum. Os especialistas em planeamento, instalação e manutenção dão valor à facilidade de manutenção e às possibilidades de aplicação universais da tecnologia analógica consolidada. Com os gateways encaixáveis da família de produtos MINI Analog Pro, a Phoenix Contact permite agora a integração desses sinais nos sistemas bus e nas redes industriais. Isso abre novos horizontes para os operadores de instalações.

Desafios


Trabalho de cablagem considerável nos circuitos de controlo em malha fechada clássicos

Na tecnologia de automação e de comando de processos, a estrutura clássica de um circuito de controlo em malha fechada consiste nos sensores do campo, numa unidade de controlo central para o processamento de sinal, geralmente num quadro de comando central e nos atuadores que se encontram também no campo. Como elemento de ligação entre os sensores do campo e os níveis de controlo são utilizados condicionadores de sinal e transdutores, por norma ligados a módulos I/O.
A transmissão do sinal de um ponto de medição para o controlador requer uma cablagem complexa. A disposição da cablagem é morosa e pode causar erros.
Uma outra desvantagem é o espaço amplo necessário: devido à tecnologia de interface e ao nível I/O para, p. ex., oito sinais, são geralmente necessários aprox. 15 cm de espaço na calha DIN antes do próprio controlador.

Estrutura clássica de um circuito de controlo em malha fechada

Circuito de controlo em malha fechada clássico com condicionadores de sinal e níveis I/O

Circuito de controlo em malha fechada clássico com condicionadores de sinal e níveis I/O

A nossa solução


MINI Analog Pro daisy chaining com gateways PROFINET

MINI Analog Pro daisy chaining com gateways PROFINET

Combinação do isolamento galvânico com a comunicação digital Integração simples em redes PROFINET

Com o gateway PROFINET MINI Analog Pro é possível integrar diferentes sinais analógicos e digitais em redes PROFINET. A transição do protocolo PROFIBUS para o protocolo PROFINET é especialmente interessante para projetos de reequipamento.
O gateway foi certificado pela organização PROFIBUS Nutzerorganisation e. V. segundo a classe de conformidade C e pode ser assim migrado sem problemas para inúmeras aplicações.
Esta aplicação funciona também por meio do princípio Plug and Play: remover o borne de saída no condicionador de sinal MINI Analog Pro, colocá-lo no gateway PROFINET, ligar os cabos de rede – e já está.

Estão disponíveis gateways para os seguintes protocolos: Modbus/TCP, Modbus/RTU e PROFIBUS

Vantagens

  • Integração de rede de condicionadores de sinal combináveis de forma aleatória graças a gateways compactos
  • Transmissão de sinal sem interferência até à unidade central de processamento graças a um isolamento galvânico mais seguro
  • Economia de custos e de espaço, uma vez que as placas de entrada específicas dos sinais deixam de ser utilizadas. Agrupamento rápido e sem erros dos sinais num cabo de rede
  • Medição de sinais de corrente durante o funcionamento ou leitura na aplicação

O salto para o mundo digital

Os gateways MINI Analog Pro permitem a ligação direta de condicionadores de sinal clássicos a protocolos de comunicação em série, tais como Modbus, PROFIBUS ou PROFINET.
Os sinais de saída dos condicionadores de sinal e dos transdutores são digitalizados no gateway e transmitidos diretamente do nível de interface aos controladores. Assim, é possível abdicar completamente de um nível I/O adicional em algumas aplicações.
No passo de apenas 6,2 mm é possível ler simultaneamente as temperaturas, as frequências, os sinais de 0 a 10 V, os sinais de 4 a 20 mA, os contactos de comutação e muitos outros tipos de sinais. Tal evita não só a complexa cablagem adicional, como previne também os erros de ligação.

Estrutura de um circuito de controlo em malha fechada com gateways PROFINET MINI Analog Pro

Topologia do sistema com gateways PROFINET

Topologia do sistema com gateways PROFINET

Conclusão


MINI Analog Pro daisy chaining com gateways PROFINET

MINI Analog Pro torna o sinal de 4 a 20 mA compatível com o PROFINET

A vantagem especial ao utilizar o MINI Analog Pro é a grande flexibilidade na aplicação. Esta flexibilidade deve-se ao amplo programa de produtos de condicionadores de sinal e de transdutores que oferece uma solução ideal para quase todas as aplicações. Por outro lado, os gateways de comunicação encaixáveis opcionais permitem a integração simples de sinais clássicos da tecnologia analógica nos protocolos de transmissão digitais. A ligação de condicionadores de sinal e gateways de comunicação proporciona uma solução flexível e eficiente para o próximo passo em direção à digitalização e à Industrie 4.0. O MINI Analog Pro torna o sinal de 4 a 20 mA compatível com o PROFINET.