Digitalizarea semnalelor analogice

Digitalizare în industria de proces cu porturi

În tehnologia de măsurare industrială, semnalul clasic de 4 până la 20 mA este și în prezent un standard comun. Specialiștii din domeniul proiectării, instalării și întreținerii pun preț pe nivelul ridicat de mentenabilitate și posibilitățile de utilizare universale ale tehnologiei analogice consacrate. Cu gateway-ul inserabil din gama de produse MINI Analog Pro, Phoenix Contact facilitează integrarea acestui semnal în sisteme de magistrale și rețele industriale. Acest lucru oferă noi posibilități operatorului instalației.

Provocări


Efort de cablare semnificativ în circuitele clasice de control în buclă închisă

Structura clasică a unui circuit de control în buclă închisă în tehnologia de automatizare și pentru sistemul de control al proceselor este alcătuită din senzorii existenți pe teren, o unitate de comandă centrală pentru procesarea semnalelor, de cele mai multe ori în tabloul electric central și actuatoarele existente pe teren. Ca element de legătură între senzorii de câmp și nivelul de control se utilizează amplificatorul de izolare și traductorul de măsură, care sunt conectate în general la modulele I/O.
Pentru ca semnalul unui punct de măsurare să fie transmis către controler, este necesar un efort semnificativ de cablare. Acest lucru durează mult timp și prezintă riscul de erori.
Un alt dezavantaj este necesarul ridicat de spațiu: înainte de controlere, prin tehnologia de interfață și nivelul de intrare/ieșire sunt necesari, de exemplu, pentru opt semnale, aproximativ 15 cm de spațiu pe șina DIN.

Structura clasică a unui circuit de control în buclă închisă

Circuit clasic de control în buclă închisă cu amplificatoare de izolare și nivel de intrare/ieșire

Circuit clasic de control în buclă închisă cu amplificatoare de izolare și nivel de intrare/ieșire

Soluția noastră


Conexiune de tip Daisy-Chain pentru MINI Analog Pro cu gateway-uri PROFINET

Conexiune de tip Daisy-Chain pentru MINI Analog Pro cu gateway-uri PROFINET

Combinație între separarea galvanică și comunicarea digitală Integrare simplă în rețele PROFINET

Cu gateway-ul PROFINET MINI Analog Pro, poți integra diferite semnale analogice și digitale în rețeaua PROFINET. Trecerea de la protocolul PROFIBUS la protocolul PROFINET este interesantă în special în cazul proiectelor de reutilare.
Gateway-ul a fost certificat de PROFIBUS Nutzerorganisation e. V. conform clasei de conformitate C și poate fi integrat fără probleme în diferite aplicații.
În cazul acestor aplicații, se aplică și principiul Plug-and-Play: se îndepărtează blocul terminal de ieșire de la amplificatoarele de izolare MINI Analog Pro, se deconectează gateway-ul PROFINET, se conectează cablurile de rețea – și gata.

Există alte gateway-uri pentru următoarele protocoale: Modbus/TCP, Modbus/RTU și PROFIBUS

Avantaje

  • Integrarea în rețea a amplificatoarelor de izolare care pot fi combinate aleatoriu, prin gateway-uri compacte
  • Transmiterea fără interferențe a semnalului până în CPU, datorită separării galvanice sigure
  • Economie de costuri și de spațiu, deoarece nu mei este nevoie de carduri de intrare specifice semnalului. Combinare a semnalelor rapidă și fără erori pe un cablu de rețea
  • Măsoară sau citește în aplicație semnalele de curent în timpul operării

Descoperă lumea digitală

Gateway-urile MINI Analog Pro facilitează conectarea amplificatorului de izolare clasic direct la protocolul de comunicare serială, cum ar fi Modbus, PROFIBUS sau PROFINET.
Semnalele de ieșire ale amplificatorului de izolare și traductorului de măsură sunt digitalizate în gateway și transmise direct de la nivelul interfeței la sistemul de control sau la controler. Astfel, în anumite sisteme se poate renunța complet la nivelul de intrare/ieșire suplimentar.
Într-un pas de doar 6,2 mm pot fi citite în același timp temperaturi, frecvențe, semnale de 0 până la 10 V, semnale de 4 până la 20 mA, contacte de comutare și multe alte tipuri de semnale. Acest lucru reduce efortul suplimentar de cablare și, în același timp, împiedică erorile de cablare.

Structura unui circuit de control în buclă închisă cu gateway-uri PROFINET MINI Analog Pro

Topologia sistemului cu gateway-uri PROFINET

Topologia sistemului cu gateway-uri PROFINET

Concluzie


Conexiune de tip Daisy-Chain pentru MINI Analog Pro cu gateway-uri PROFINET

MINI Analog Pro face semnalul de 4 până la 20 mA adecvat pentru PROFINET

Avantajul principal la utilizarea MINI Analog Pro este reprezentat de nivelul ridicat de flexibilitate. Pe de-o parte, acest lucru este rezultatul gamei cuprinzătoare de amplificatoare de izolare și traductoare de măsură, care oferă soluția corespunzătoare pentru aproape orice utilizare. Pe de altă parte, gateway-urile de comunicare inserabile opționale facilitează o integrare simplă a semnalelor clasice din tehnologia analogică în protocolul de transmisie digital. Din combinația dintre amplificatoare de izolare și gateway-uri de comunicare rezultă o soluție compactă, flexibilă și eficientă pentru următorul pas pe calea către digitalizare și Industria 4.0. Deoarece MINI Analog Pro face semnalul de 4 până la 20 mA adecvat pentru PROFINET.