Независимо от поставленных требований можно адаптировать стандартное исполнение к любым запросам. От простого соединения между полевым уровнем и системой управления через преобразование измерительного сигнала или гальваническую развязку вплоть до приложений с повышенными требованиями к безопасности, как то функциональная безопасность или электрическая взрывозащита.
Сравнение топологии
Система ввода-вывода Standard
Такие направления, как распределение сигналов и интерфейсные технологии образовались в процессе развития для создания соединения между полевыми сигналами и системой управления. Такое соединение охватывает широкий спектр требований, таких как: обеспечение электрической взрывозащиты, формирование сигнала с помощью реле или разделительных усилителей, защита от перенапряжений и простое соединение между полем и диспетчерской.
В классических системах распределения сигналов производится сортировка полевых сигналов, поступающих в произвольной последовательности, в зависимости от их вида. Кабельная разводка формируется от уровня распределения до уровня интерфейса и далее до уровня ввода-вывода. Как следствие комплексности распределения сигналов в соответствии со спецификацией, эксплуатацией, обслуживанием и издержками возникают постоянно повторяющиеся проблемы. Другие характеристики классического метода распределения включают в себя:
- Жесткие системные структуры
- Регулярные задержки реализации проектов в следствие больших затрат на планирование, а также значительных затрат на монтаж и ввод в эксплуатацию
- Повышение общей стоимости в следствие задержек проектов
- Гибкое реагирование на изменения не возможно
- Зависимость от дизайна
Классическая конструкция технической производственной установки состоит из полевых распределительных коробок, а также шкафов распределения, интерфейса и управления
Система ввода-вывода Universal
Использование систем ввода-вывода Universal постоянно увеличивается, так как промышленность переходит к более специализированным и ориентированным на потребителя процессам производства. Система ввода-вывода Universal обращается к ним. Данные требования включают следующие элементы:
Универсальные шкафы дистанционного управления позволяют отказаться от крупных распределительных и интерфейсных шкафов. Адаптация модульной конструкции позволила не только полностью отказаться от некоторых компонентов, но и сделать необходимые компоненты более компактными, чтобы они помещались в шкаф меньшего размера. Улучшенная плотность монтажа сокращает количество требуемых шкафов, что приводит к экономии аппаратных средств, времени на монтаж и веса.
Готовые и протестированные шкафы Universal Remote Cabinet просто устанавливаются в поле, вблизи производственного процесса. Затем нужно лишь подключить полевую разводку к распределительной системе, а источник питания и линии связи к системе управления. Все важные компоненты находятся в данных распределительных коробках. Это существенно упрощает обслуживание и поиск неисправностей.
На этапе планирования нет необходимости делать различие между отдельными сигналами ввода-вывода, поскольку отдельные каналы ввода-вывода можно адаптировать к необходимой функции при помощи программного обеспечения. Так карты ввода-вывода Universal открывают возможность индивидуальной адаптации каждого канала.
Система ввода-вывода Universal поддерживает при планировании и реализации распределения сигналов. Это дает возможность планировать на базе общего количества устройств ввода-вывода, причем отдельные функции сначала не играют никакой роли. На более поздних этапах проекта можно адаптировать устройства ввода-вывода при помощи ПО. Это сокращает издержки на проект и жизненный цикл по сравнению с системой ввода-вывода Standard.
Интеллектуальные технологии перемещаются ближе к полю
Универсальные шкафы дистанционного управления позволяют отказаться от крупных распределительных и интерфейсных шкафов. Полевые сигналы распределяются и обрабатываются непосредственно в шкафах. Подключение к системе ввода-вывода Universal осуществляется при помощи системного кабеля. Оптоволоконный кабель используется на конечном участке соединения с системой управления.
Сравнение проектов автоматизации процессов Universal I/O versus Dedicated I/O
Концепция ввода-вывода Universal в сочетании с интеллектуальным распределением сигналов предлагает явные преимущества при планировании и реализации комплексных проектов автоматизации процесса. С одной стороны, информация о проекте, которая ранее была необходима на ранней стадии, например, количество отдельных типов полевых сигналов, теперь требуется только на более поздней стадии проекта. Это облегчает планирование и закупки. Кроме того, благодаря повышенной гибкости отдельные этапы проекта могут отрабатываться параллельно. В общем это позволяет существенно сократить время на осуществление проекта, что к тому же сокращает общие инвестиционные затраты.
При помощи Universal I/O можно сократить среднюю продолжительность выполнения проекта примерно с 18 месяцев до 12 месяцев.
Области применения
Существующие проблемы системы ввода-вывода Universal:
Отсутствует интеграция необходимых интерфейсных технологий, таких как:
- Реле для согласования сигналов с цифровым выходом сконфигурированных устройств ввода-вывода
- Интерфейсные модули с классом искробезопасности
- Разделители сигналов для отделения шлейфов заземления
- Подавление искажений сигнала
Использование всего потенциала системы ввода-вывода Universal с VIP I/O-Marshalling
VIP I/O-Marshalling в качестве подходящего решения от Phoenix Contact
- Предлагает одинаковую гибкость на уровне интерфейса и распределения
- Предназначен для использования систем ввода-вывода Universal
- Состоит из трех модулей для соответствия требованиям на уровне интерфейса и распределения:
o К устанавливающемуся на стандартную несущую рейку базовому элементу подключается полевая кабельная разводка, а он подсоединяется к системе ввода-вывода через штекерный соединитель
o Аксессуар ввода-вывода (IOA) берет на себя выполнение функции интерфейса
o Системный кабель соединяет базовый элемент с универсальной системой ввода-вывода - Предлагает подходящий интерфейс для любых требований