Fortschritte in der industriellen Steuerung: Verbesserung digitaler Eingangsmodule für SPS und DCS
E/A-Module sind von grundlegender Bedeutung für industrielle Steuerungssysteme, einschließlich SPS (Programmable Logic Controllers), PACs (Programmable Automation Controllers) und DCSs (Distributed Control Systems). Digitale Eingangsmodule spielen eine entscheidende Rolle bei der Erfassung und Interpretation von Signalen verschiedener Sensoren wie Näherungsschalter, Endschalter und Drucktaster. Diese Module verarbeiten typischerweise Eingangsspannungen im Bereich von 0 bis 24 Volt mit Toleranzen von bis zu 30 Volt.
ABB 3BSE008508R1 DI810 Digitaleingang 24 V 16 Kanäle
Signalkette
Gleichstromsensoren geben häufig Signale mit höherer Spannung ab, sodass vor der Serialisierung in einem Schieberegister eine Isolierung über Optokoppler erforderlich ist. Alternativ konsolidieren digitale Eingangsserialisierer Eingänge, erhöhen die Kanaldichte und bieten Funktionen wie einstellbare Stromgrenzen und programmierbare Entprellzeiten. Einige Modelle verfügen über Temperaturmessung und Spannungsregelung.
Prozessor
Entwicklungsplattformen, Softwaretools und Support verkürzen die Markteinführungszeit. Zu den Konnektivitätsoptionen gehören Ethernet, UARTs und SPI-Ports, die die Integration in Unternehmensnetzwerke erleichtern. Kostengünstige SPS mit zahlreichen digitalen E/A und integrierten Funktionen wie Fehlerdiagnose und Betrieb mit geringem Stromverbrauch sind weit verbreitet. Für anspruchsvolle Anwendungen, die höhere Schleifenraten und komplexe Steueralgorithmen erfordern, sind leistungsstarke MPUs unerlässlich.
Schnittstelle
Feldbusoptionen, seriell (RS-485, DeviceNet, Profibus, CAN) und Ethernet-basiert, unterstützen verschiedene industrielle Anforderungen. Eine verbesserte Kabelreichweite und Diagnosehilfen erleichtern die Fehlerbehebung. Die integrierte digitale Isolierung in Schnittstellen-Transceivern spart Platz und sorgt für Robustheit. Optokoppler oder TI-Isolatoren isolieren Eingangsschnittstellen digital.
Mikrocontroller
Hercules™ Safety MCUs, basierend auf ARM Cortex-R4F, sind für den Einsatz in Systemen zertifiziert, die den Sicherheitsstandards IEC61508 SIL-3 entsprechen. Diese MCUs verfügen über integrierte Gleitkommaeinheiten, 12-Bit-ADCs, motorsteuerungsspezifische PWMs und Encoder-Eingänge über den HET-Timer-Coprozessor.
Leistung
Zum Schutz vor Transienten und Erdschleifen ist die galvanische Trennung zwischen der Feldseite und der Steuerseite von entscheidender Bedeutung. Designs können DC-DC-Wandler mit diskreten Komponenten oder vorgefertigten isolierten Modulen umfassen. Zu den Überlegungen gehören Effizienz, Integration und Kompaktheit, wobei Wandler mit großem Eingangsbereich wirksam vor Versorgungstransienten schützen.
