other
Tin tức
Khám phá I/O cục bộ, từ xa và phân tán Dec 03, 2022
Bộ điều khiển tự động hóa quy trình và nhà máy kết nối với cảm biến, dụng cụ, van và thiết bị khác thông qua thẻ đầu vào/đầu ra (I/O) hoặc giá đỡ được sắp xếp trong cùng một tủ (cục bộ) tại bộ điều khiển/CPU hoặc được lắp đặt ở xa hơn (từ xa) . Việc xác định sự khác biệt giữa I/O cục bộ và I/O từ xa rất đơn giản, nhưng sự khác biệt xác định giữa I/O từ xa và I/O phân tán có thể có các sắc thái riêng và bị nhầm lẫn thêm bởi các định nghĩa hoặc tài sản tiếp thị của mỗi nhà cung cấp, giống như nhiều nhà cung cấp tự động hóa thích một tên như bộ điều khiển tự động hóa quy trình (PAC) trên bộ điều khiển logic khả trình (PLC).

Loại I/O được sử dụng nhiều nhất là I/O cục bộ. Nó thường đến từ cùng một nhà cung cấp với bộ điều khiển/CPU, vì nó thường được kết nối trực tiếp với bộ điều khiển/CPU bằng giá hoặc lồng tích hợp chứa các thẻ I/O 4, 8, 16 hoặc 32 điểm. Một số giá mở rộng I/O cục bộ hoặc cục gạch, như chúng thường được nhắc đến, có thể tách biệt khỏi CPU chính và được kết nối qua bus kỹ thuật số hoặc đường cao tốc thông qua dây xoắn đôi hoặc cáp Ethernet, mặc dù được lắp đặt trong cùng một tủ vật lý. Do I/O cục bộ thường được thiết kế để lắp đặt trong cùng một vỏ bọc với bộ điều khiển/CPU, nên các đặc điểm vận hành môi trường và phê duyệt khu vực nguy hiểm không mạnh bằng I/O được lắp đặt từ xa.


Đặc tính I/O từ xa

Tiếp theo là thách thức trong việc phác thảo các đặc điểm khác nhau giữa I/O từ xa và I/O phân tán, đặc biệt là khi nhiều nhà cung cấp đề cập đến chúng thay thế cho nhau. Nếu chúng ta sử dụng lịch sử và các mốc thời gian phát hành ra thị trường làm cơ sở, thì I/O từ xa là lần đầu tiên và do đó kém linh hoạt, có khả năng và thông minh hơn so với I/O phân tán được phát hành sau này. Ban đầu, I/O từ xa không gì khác hơn là I/O cục bộ được cấu hình lại và được đặt để cài đặt từ xa từ bộ điều khiển/CPU tương ứng của nó

Giao tiếp không còn dọc theo bảng nối đa năng mà giờ đây được thiết kế để chuyển đổi tín hiệu I/O tương tự được kết nối của nó sang định dạng kỹ thuật số được truyền trở lại bộ điều khiển máy chủ qua các xe buýt hoặc đường cao tốc độc quyền. I/O từ xa bị giới hạn về phạm vi và không chứa CPU hoặc bộ xử lý phức tạp hoặc nâng cao để xử lý toán học, điều khiển phức tạp và giao tiếp ngang hàng với các mô-đun I/O từ xa khác hoặc cho phép kết nối I/O bổ sung mô-đun. Mặc dù các đặc tính vận hành và phê duyệt nguy hiểm vượt trội so với hầu hết các sản phẩm I/O cục bộ, nhưng nó vẫn còn hạn chế hơn một chút so với người anh em tiên tiến của nó, I/O phân tán.

Đặc điểm I/O phân tán I/O phân tán khai thác tất cả các khả năng của I/O từ xa và hơn thế nữa. Có khả năng, nhưng không thể xác định, I/O phân tán đó lấy tên từ “kiểm soát phân tán”. Như tên cho thấy, I/O phân tán là một phần thiết bị phức tạp hơn có thể được phân phối khắp nhà máy xử lý hoặc cơ sở tự động hóa mà không cần quan tâm đến việc liên lạc liên tục với bộ điều khiển máy chủ/CPU của nó. Điều này là do hầu hết các sản phẩm I/O phân tán đều chứa một CPU tiên tiến và thường là hệ điều hành thời gian thực cho phép kiểm soát và giám sát cục bộ, cùng với một số khả năng khác.

Vì I/O phân tán (Hình 2) được thiết kế để tự tồn tại, nên nó có thể là lựa chọn ưa thích của I/O từ xa do khả năng dự phòng hoặc chịu lỗi nếu nó mất liên lạc với bộ điều khiển/CPU chính. Ngoài ra, I/O phân tán và các khả năng nâng cao của nó có thể chia sẻ tín hiệu giữa các hệ thống I/O phân tán ngang hàng khác từ cùng một nhà cung cấp hoặc các nhà cung cấp thay thế bằng cách sử dụng các giao thức mở hoặc chuẩn hóa trong ngành như MODBUS RTU. Được thiết kế để sử dụng cho các cài đặt từ xa, I/O phân tán thường cho phép cài đặt trong các môi trường hoạt động khắc nghiệt hơn và thường có tối thiểu Class I, Div. 2/ Phê duyệt của Vùng 2 và đôi khi mang theo phê duyệt của Vùng 0/1.

Với các khả năng đa dạng của mình, I/O phân tán có thể rất phù hợp để không chỉ là bộ điều khiển cục bộ và thiết bị I/O mà còn có thể có các khả năng tích hợp bổ sung để hỗ trợ giao tiếp ngang hàng, các chức năng cổng như HART sang chuyển đổi MODBUS RTU hoặc MODBUS/TCP, máy chủ web được nhúng để dễ dàng xem dữ liệu xử lý theo thời gian thực bằng trình duyệt web có sẵn, ghi dữ liệu và thậm chí cả các khả năng của Internet vạn vật công nghiệp (IIoT) hoặc Công nghiệp 4.0 sử dụng vận chuyển hàng đợi tin nhắn từ xa (MQTT) ) để kết nối liền mạch với các dịch vụ đám mây như Amazon Web Services (AWS) hoặc Microsoft Azure.

Nhìn về phía trước
Những tiến bộ gần đây trong phép đo từ xa không dây trải phổ, tầm xa và lưới an toàn đã cho phép các sản phẩm I/O tiếp tục cung cấp các giải pháp từng được cho là không thể. WirelessHART, ISA 100 và nhiều giải pháp không có giấy phép phạm vi ngắn và dài độc quyền hiện được tùy chọn nhúng trực tiếp vào chính sản phẩm I/O, tạo ra một danh mục giải pháp I/O từ xa hoặc phân tán hoàn toàn mới.

Bất kể loại nào, các sản phẩm I/O đã phát triển cực kỳ nhanh trong thập kỷ qua. Nhiều đến mức một số yếu tố khác biệt nêu trên đã làm lu mờ các ranh giới đã từng được xác định ngăn cách chúng. Đối với người dùng, điều bắt buộc là giải pháp và công nghệ cung cấp của mỗi nhà cung cấp phải được kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo tuân thủ chức năng, vận hành và thiết kế.

Tính năng này ban đầu xuất hiện trong InTech Focus: Control Systems 2022, sách điện tử InTech Focus cho tháng 9 năm 2022.


Sản phẩm mới
Để lại lời nhắn
Nếu bạn quan tâm đến sản phẩm của chúng tôi và muốn biết thêm chi tiết, vui lòng để lại tin nhắn tại đây, chúng tôi sẽ trả lời bạn trong thời gian sớm nhất.
Nộp

Để lại lời nhắn

Để lại lời nhắn
Nếu bạn quan tâm đến sản phẩm của chúng tôi và muốn biết thêm chi tiết, vui lòng để lại tin nhắn tại đây, chúng tôi sẽ trả lời bạn trong thời gian sớm nhất.

Nhà

Các sản phẩm

tiếp xúc

whatsapp