A Beckhoff az analóg I/O-t közelebb hozza a precíziós vezérlés határaihoz

A Beckhoff Automation hét új analóg I/O-modullal bővítette EtherCAT-termináljainak portfólióját, amelyek nagyobb felbontást és nagyobb csatornasűrűségű vezérlési architektúrákat céloznak. Az új termékcsalád 12 bitről 16 bites felbontásra vált, javítva a jelek hűségét az igényes automatizálási környezetekben.

A frissítés bemeneti, kimeneti és kombinált I/O-változatokat tartalmaz, amelyeket moduláris PLC-khez és elosztott vezérlőrendszerekhez terveztek. A mérnökök így a vezérlőszekrények elrendezésének újratervezése és a jel pontosságának veszélyeztetése nélkül növelhetik a csatornasűrűséget.

Ahogy az ipari üzemek egyre szigorúbb folyamatvezérlés felé haladnak, ez a fokozatos lépés az analóg felbontás növelése felé a szélen megvalósított, szoftveresen definiált jelkondicionálás szélesebb körű térnyerését jelzi.

A nagyobb felbontás találkozik a moduláris EtherCAT-architektúrával

Az új terminálok között megtalálható az analóg bemenetekhez készült EL3072, EL3074 és EL3078, a kimenetekhez készült EL4072, EL4074 és EL4078, valamint a kombinált EL4374 modul. Terminálonként két és nyolc közötti csatornaszám áll rendelkezésre, ami rugalmas rendszertervezést tesz lehetővé kompakt és nagyméretű kapcsolószekrényekben egyaránt.

Minden csatorna olyan feszültség- és árammódokat támogat, mint a 10 V és a 4–20 mA. A mérnökök a TwinCAT szoftverben, CoE-interfészeken keresztül külön-külön paraméterezhetik az egyes csatornákat, így gyorsabbá válik a konfiguráció az üzembe helyezés során.

A modulok támogatják a NAMUR NE43 szerinti megfelelőséget, valamint a ±107%-ig terjedő kiterjesztett mérési tartományokat is, javítva a hibafelismerést és a diagnosztikai tartalékot zajos ipari környezetekben.

Vezérlőrendszerek bővítési projektjeihez ezek a modulok természetesen illeszkednek a meglévő architektúrákba, például a Beckhoff Automation rendszereibe, megőrizve az EtherCAT-alapú infrastruktúrák egységességét.

A Beckhoff frissített EtherCAT-termináljai 16 bitre növelik a felbontást, és kompakt kialakításban nagyobb csatornasűrűséget támogatnak.

Az EL4374 egyetlen terminálban egyesíti a hibrid I/O-t

Az EL4374 a Beckhoff első kombinált analóg bemeneti/kimeneti terminálja ebben a kategóriában. Egyetlen egységben két analóg bemenetet és két analóg kimenetet integrál, csökkentve a hardver helyigényét a szűk helyű kapcsolószekrényekben.

Ez a kialakítás egyszerűsíti a kábelezési stratégiákat azokban az alkalmazásokban, ahol csak korlátozott számú I/O-pontra van szükség. Emellett csökkenti a pótalkatrész-készletet, és lerövidíti az üzembe helyezés idejét a gépszintű vezérlőrendszerekben.

A funkciók összevonásával az EL4374 csökkenti a különálló modulok iránti igényt, így a rendszer összetettségének növelése nélkül javítja a helykihasználást.

Az EL4374 egyetlen EtherCAT-terminálban egyesíti az analóg bemeneti és kimeneti funkciókat, konfigurálható csatornákkal.

Az analóg bemenetek és kimenetek bővítése hardver-újratervezés nélkül

Az EL3xxx sorozat olyan skálázható analóg bemeneti terminálokat vezet be, mint az EL3072, EL3074 és EL3078. Mindegyik azonos helyigényű, csupán a csatornák száma különbözik, így rugalmas gépkonfigurációkat tesznek lehetővé.

Ezek a modulok feszültség- és árammérési módban egyaránt működnek, ezért az ipari érzékelők széles körével kompatibilisek. A csatornák közötti leválasztás csökkenti a szomszédos vezetékek okozta interferenciát a nagy sűrűségű telepítésekben.

A kimeneti oldalon az EL4072, EL4074 és EL4078 legfeljebb nyolc analóg kimeneti csatornát biztosít, és 20 mA mellett akár 750 ohmos terheléseket is támogat. Emiatt alkalmasak működtetők vezérlésére és folyamatmodulációs szabályozási hurkokhoz.

Az elosztott I/O-architektúrákkal dolgozó rendszertervezők gyakran a PLC- és PAC-rendszerek platformjaival párosítják az ilyen modulokat, hogy az üzemi hálózatokon belül is megőrizzék a skálázhatóságot.

Merre tart a precíziós I/O a modern automatizálásban?

A Beckhoff 16 bites analóg felbontásra való átállása az iparág szélesebb, a terepi szintű nagyobb adathűség felé mutató trendjét tükrözi. Ahogy az éli vezérlőrendszerek egyre önállóbbá válnak, az analóg jelek minősége közvetlenül befolyásolja a szabályozás stabilitását és a prediktív analitika pontosságát.

A kompakt, nagy csatornasűrűségű terminálok a géptervezésben zajló, kapcsolószekrény-méreteket csökkentő folyamatot is támogatják. Ez összhangban áll az OEM-ek olyan moduláris architektúrák iránti igényével, amelyek az újratervezéssel járó többletráfordítás nélkül bővíthetők.

Az EtherCAT-tal való integráció tovább erősíti a determinisztikus kommunikáció szerepét, amely a valós idejű automatizálási környezetek szinkronizált I/O-bővítésének alapját képezi.

Mérnöki szempontból a frissítésről

A kiadás valódi értéke nem a nyers specifikációkban, hanem a rendszer egyszerűsítésében rejlik. A nagyobb felbontás, a konfigurálható csatornák és a kompakt helyigény kombinációjával a Beckhoff csökkenti a tervezés, az üzembe helyezés és a karbantartás során felmerülő mérnöki nehézségeket.

A gyakorlatban az ilyen jellegű frissítés leginkább a vegyes jelű környezetekben számít, ahol az analóg pontosság közvetlenül hat a folyamat stabilitására és a berendezések élettartamára.

Bár a fejlesztések első pillantásra fokozatosnak tűnhetnek, érdemben erősítik az EtherCAT pozícióját mint nagy teljesítményű, elosztott vezérlési platformét.

Szerző: Daniel Mercer, ipari rendszerekkel foglalkozó riporter 18 év ipari automatizálási tapasztalattal rendelkezik, háttere kiterjed a Beckhoff Automation, a Siemens hajtásrendszerei, az Emerson DeltaV, valamint az ABB S800 I/O integrációs projektjeire a folyamat- és darabos gyártás területén.