Was ist Ferngesteuerte IO?
Remote I/O ist ein Gerät zur Fernsteuerung von Mess-, Eingabe- und Steuergeräten in Fabriken und anderen Einrichtungen.
Da es über ein Netzwerk verwendet wird, sind keine komplizierten Verdrahtungseinstellungen erforderlich und es ist effektiv bei der Reduzierung von Störungen, die durch den Datentransport über große Entfernungen verursacht werden. Diese Produkte sind heute in einer Vielzahl von Fabriken weit verbreitet, in denen die Fabrikautomatisierung mit IoT und anderen Technologien voranschreitet, um die Arbeitskosten zu senken und die Produktionseffizienz zu verbessern.
Anwendungen von ferngesteuerten IO
Remote-I/O wird in der Fabrikhalle in einer Vielzahl von Fabrikautomationsanlagen eingesetzt. Es ist nützlich, die Temperatur, den Druck, die Feuchtigkeit, den Strom, die Spannung und andere Messgeräte, die in einer Fabrik, z. B. in einem Kontrollraum, gemessen und gesteuert werden müssen, gemeinsam zu verwalten, wenn sie mit der Netzwerkkommunikation kompatibel sind.
Es sind viele Produkte erhältlich, die Netzwerkleitungen für verschiedene Messgeräte unterstützen, und sie sollten entsprechend dem verwendeten Messgerätenetzwerk ausgewählt werden.
Prinzip der ferngesteuerten IO
Ferngesteuerte IO, auch als verteilte IO bezeichnet, leitet Eingangssignale über Kommunikation an Mastergeräte wie PCs und SPS in Fabriken weiter.
1. SPS
PLC, an die Ferngesteuerte IO Signale sendet und empfängt, steht für “Programmable Logic Controller” und ist eine Steuerung, die zur Kontrolle von Geräten und Anlagen verwendet wird. In Fertigungsbetrieben steuern PLCs den Betrieb verschiedener Gerätetypen, wie z. B. Förderbänder und Sensoren.
2. Netzwerk
Für die von den ferngesteuerten IO verwendeten Netzwerke gibt es zahlreiche Produkte, die mit den verschiedenen von den SPS-Herstellern angebotenen industriellen Netzwerken kompatibel sind. Zu den typischen industriellen Netzwerken gehören EtherNet/IP, EtherCAT, PROFINET, CC-Link und HLS.
Die Verarbeitungsgeräte beherrschen viele Arten der Kommunikation, von Produkten, die CPUs für die Hochgeschwindigkeitsverarbeitung verwenden, bis hin zu Produkten, die kostengünstig ohne CPUs oder andere Komponenten auskommen.
Ferngesteuerte IO-Konfigurationen
Remote I/O besteht aus einem Netzwerkkommunikationsteil, einer Verarbeitungseinheit und einem Verbindungsteil, die über ein einziges Kabel miteinander verbunden sind. Im Anschlussbereich sind viele Produkte mit Klemmen für verschiedene Anschlüsse ausgestattet, an die Steuerleitungen wie Sensoren, Schalter und LEDs angeschlossen werden können.
Einige Produkte unterstützen mehr als 60 Anschlüsse. Remote-E/As können auch parallel angeschlossen werden, so dass es relativ einfach ist, zusätzliche Remote-E/As parallel hinzuzufügen, wenn die Anzahl der benötigten Anschlüsse für eine Remote-E/A nicht ausreicht oder wenn neue elektronische Komponenten eingeführt werden, die eine neue Verkabelung erfordern. Der Netzwerkkommunikationsteil stellt die Verbindung zu PLCs, DCSs oder anderen Remote I/Os im Schaltschrank über ein Netzwerk her.
Weitere Informationen über Ferngesteuerte IO
1. Ferngesteuerte IO Funk
Informationen zum Ferngesteuerten IO-Funk: Neben der drahtgebundenen Methode, bei der Geräte direkt mit Kommunikationsleitungen miteinander verdrahtet werden, gibt es auch eine drahtlose Methode, bei der ein Sender/Empfänger im Gerät eingebaut ist und drahtlos kommuniziert. Ferngesteuerte IO-Funk bezieht sich in diesem Zusammenhang auf die Fernsteuerung von Geräten durch drahtlose Methoden unter Verwendung von Funk.
Es gibt mehrere Arten von drahtlosen Funkkommunikationsmethoden, wobei die am häufigsten verwendete Kommunikationsmethode WiFi ist, die insbesondere in vielen modernen Geräten verwendet wird. Der eigentliche Einsatz der drahtlosen ferngesteuerten IO erfolgt jedoch meist in industriellen Anwendungen wie Fabriken, Gebäuden und Spezialgebäuden.
Um den hohen Anforderungen an die Zuverlässigkeit gerecht zu werden, verwenden die Hersteller häufig eigene Frequenzbänder in der Nähe von 1G. Die Zuverlässigkeit der Kommunikationsmethode hängt vom Know-how des jeweiligen Unternehmens ab.
2. Ferngesteuerte IO-Ethernet
Ferngesteuerte IO Ethernet verwendet einen Kommunikationsstandard namens Ethernet für die Fernein- und -ausgabe elektrischer und elektronischer Geräte, auch bekannt als Ferngesteuerte IO. Ethernet ist ein Kommunikationsprotokollstandard von der physikalischen Schicht bis zur Datenverbindungsschicht im OSI-Modell, der die für die Kommunikation zwischen Informationsgeräten erforderlichen Funktionen organisiert.
Als Protokoll der Datenverbindungsschicht besteht seine Hauptaufgabe darin, die zuverlässige Übertragung von Daten innerhalb desselben Netzes zu gewährleisten. Konkret besteht die Aufgabe von Ethernet darin, Daten von einer Ethernet-Schnittstelle zu einer anderen Ethernet-Schnittstelle im selben Netz zu übertragen.
Um Daten von einer Ethernet-Schnittstelle zu senden, wird jedes ‘0’- und ‘1’-Bit von einem elektrischen Signal in ein physikalisches Signal umgewandelt, und das über die Ethernet-Schnittstelle empfangene physikalische Signal wird wieder in ein elektrisches ‘0’- und ‘1’-Signal umgewandelt. Als physikalisches Protokoll standardisiert der Ethernet-Standard auch seine physikalische Signalumwandlung und die Verwendung von Kabelmedien.
3. HLS
HLS ist ein “Ein-Master-zu-Mehreren-Slaves”-Netzwerk, das digitale IOs in Stapeln mit hoher Geschwindigkeit steuern kann: bis zu 63 Slave-ICs können an einen Master-IC angeschlossen und bis zu 2016 IOs gesteuert werden.
Der HLS-Master-IC verfügt über einen eingebauten Speicher für IO-Steuerregister und Kommunikationssteuerregister für jeden Slave-IC.