高防護等級總線模塊分布式I/O系統頗具適用性
http://www.debgrams.com 2013-08-16 11:19 來源：圖爾克（天津）傳感器有限公司
不僅僅是安裝于現場的開關信號。分布式I/O模塊化總線系統，一直以來都是自動化領域發展的趨勢。它在現場級總線Profibus協議方面的應用也越來越廣泛。Profibus協議組織(PNO)的目標是，到2007年底Profibus的應用案例能夠翻一番，達到2000萬個。2004年Profibus的應用案例增加了260萬個，較2003年增長了30%。同時，我們也應該注意到相關元器件的銷售。我們目前面臨的問題是如何集成分散的外圍設備。
許多供應商都提供了IP20的總線產品，并廣泛的應用于工控領域。低防護等級僅僅節約了工程成本，而模塊、連接件的高防護等級，以及通道的自診功能卻可以使您的控制系統得到了更大的提升。
目前，我們可以很容易地將模塊安裝在設備上，這樣雖然可以減少傳感器到模塊間的信號線長度，卻不能減少從傳感器拉線穿管之類的工作量。更可怕的是反極性會給系統造成傷害。
當信號點增加時，總線節點也需增加，新的信號線需要從原先已經布好的線管內穿過，這是過低的防護等級帶來的不便。IP67的高防護等級帶給我們更大的安裝靈活性，體現出更強大的性能。因此，高性能的總線系統應該成為集成自動化的首選。
只有高性能總線系統才適用于分布式自動控制
圖爾克是工控行業的全系列供應商，其傳感器、編碼器、接插件以及現場總線等產品構成了一個金字塔式的供應鏈。近幾年，總線產品在這個金字塔中的地位顯得越發重要，同時總線產品的增長速度也超過了平均水平。
在接下來的一年，高防護等級的總線產品銷售將占到15%，其中IP67總線產品起到了重要作用。IP67的發展目標是以其靈活的安裝和高品質的接插件彌補IP20產品的不足。
基于緊湊的外型設計，擴展模塊的寬度僅為32毫米，這種設計使模塊在安裝上節約了很大的空間，便于安裝在機械設備和生產線上。在這方面，木工機械和壓鑄成型都是很好的應用案例。這兩方面的應用也都需要分布式I/O系統具有更高性能，用以區分不同的信號類型。
適用性是發展趨勢
在IP67防護等級下，潮濕和灰塵問題都得到了很好的防御，使得總線系統能用于更惡劣的環境。
使用于機床上的現場總線，需要經受得住潮濕環境的侵襲，例如鉆床的白乳液或者是飛濺的油性液體。這方面的應用客戶將是高防護等級I/O的追捧者。
IP67高防護等級，使得總線模塊不再需要安裝在控制柜內，安裝于現場的總線模塊也不再需要防護箱體，同時穿管的走線方式也將被高品質的預鑄電纜所取代。這些都是低防護等級的缺點所導致的必然趨勢。
工程和維護
對于兩套不同的總線系統而言，并非僅僅是硬件成本和功能特性的比較，整套系統的服務壽命也應考慮在內。圖爾克為客戶提供了免費使用的選型和測試軟件I/O-Assistant，它能為客戶提供有效的幫助。
當使用現場總線時，首先需要根據分布式I/O點數建立控制站，這時就需要使用I/O-Assistant軟件進行組態，利用這個軟件可以很方便的進行這項工作。
該軟件省時又省力，當工作站被組態完成后，相關數據如外形尺寸、性能參數、型號貨號等都生成了相應的列表。這個軟件可以根據理論上的數據，例如每個電子模塊輸入輸出的電流算出整個工作站的最大輸入輸出電流。
用戶也可以根據這些數據來確定是否有必要增加輔助電源。同時還可以將個人電腦與BL67網關相連接，對該工作站所有的I/O點進行在線模擬監控仿真。這種人為仿真測試還可對每個輸入輸出點進行檢測。
這種軟件的測試，預先對實際運行的狀態進行了檢測，可以減少相當數量的現場故障，確保了實際應用中Profibus主站與PLC連接能夠正常采集各傳感器信號。
系統構成
I/O總線系統包括網關和擴展模塊。網關在每個站的首部，負責總線的通訊。在這里，網關起到了連接PLC和分布式I/OI/O模塊的作用。同時，它可以將I/O數據轉換成支持Profibus DP、DeviceNet和CANopen等總線協議的數據類型。以太網關支持第三方協議，可以滿足更多要求，如Modbus TCP、Profinet IO以及以太網IP。這增大了總線產品的適用性。
雖然，BL67有很強的適用性，但它也根據不同的PLC廠商而改變不同的型號。在組態時，根據總線協議的不同，選擇不同的GSD和EDS文件。現場總線采用防護等級達到IP67的線纜。BL67產品I/O通道具有4針M12接插件預鑄電纜，防護等級也達到IP67，同時減少了現場接線時間和人工消耗，更牢固，更便捷。
模塊可以帶電插拔和擴展
為了符合實際應用的要求，網關后面可以根據需要進行模塊擴展。擴展模塊獨立于底板，但可與底板固定并與網關相連接。
底板模塊有M8、M12、M23和7/8″針等連接方式，它可以與電子模塊自由組合。當模塊需要同型號更換時，底板無需做任何改變，支持熱插拔。當電子模塊被拔出時，有兩個機械識別碼被留在底板上，防止在更換模塊時發生錯誤。另外，輸入模塊還提供了PNP和NPN兩種輸入方式，這兩個模塊非常相似。
高防護等級獨立模塊還具有點診斷、點保護的功能，如輸入輸出斷路、短路等。同時，模塊輸入輸出通道自由配置的方式，使模塊具備更大的靈活性和實用性。總之，以上功能都使圖爾克總線產品有了更強的競爭力。對于模擬量輸入輸出模塊，我們提供了0/4…20mA電流、-10/0…10V電壓、熱電偶以及連接鉑鎳傳感器等模擬量模塊。特殊功能模塊還可以將RS232、RS485/422等特殊協議轉換成標準總線協議數據。
另一方面，電源部分對于一條總線系統也是非常重要的部分，通過網關給總線供電受到電流的限制，供電的瞬時峰值電流最大為4A，這使得工作站的IO點數受到限制，現在我們利用電源模塊對分布式I/O進行分組供電，解決了網關供電的不足。
編輯精選
