Модули ввода/вывода

Модули ввода/вывода – особый интерфейс для связи процессора с программируемой логикой и окружающей действительности, служащий для подключения к системе управления производственным процессом так называемых «полевых устройств». В качестве последних выступают разнообразные измерительные приборы и исполнительные механизмы.

Первые представлены датчиками, сенсорами, преобразователями, коммутаторами, бесконтактными выключателями, они измеряют заданные параметры процесса или фиксируют какое-либо его состояние, а с помощью вторых управляющая система влияет на течение процесса (включает/выключает, регулирует параметры среды и т.д.).

Применение современных модулей ввода/вывода в системах управления процессами и сбора информации позволяет:

— управлять не всей совокупностью процессов, а только некоторыми из них;

— делить всю систему на отдельные узлы, причем каждый из них можно сделать в большей или меньшей степени независимым и автономным;

— оптимизировать длину и диаметр кабель-каналов, по которым проложены сети от управляющих элементов к исполнительным механизмам и датчикам;

— увеличить надежность всей системы управления, легко и быстро заменять вышедшие из строя элементы, а критически важные элементы – дублировать.

Эти элементы подключаются к контроллерам чаще всего по специальным цифровым шинам нескольких стандартов: Profibus DP/PA, DeviceNet и других.

В зависимости от направления потока информации (ввод ее в управляющую систему или вывод) модули осуществляют аналого-цифровое (при вводе) или цифро-аналоговое (при выводе) преобразование. Кроме того, распространены ситуации, когда и ввод, и вывод данных оба являются цифровыми или аналоговыми.

Современные модули ввода/вывода имеют несколько особенностей, одновременно являющихся их достоинствами. Они:

— имеют функцию автоматического исключения из общей сети вышедшего из строя модуля;

— могут управляться и мониториться удаленно, в том числе с помощью мобильных устройств;

— гибко поддаются изменению пользовательских настроек;

— поддерживают разнообразные протоколы обмена данными и управления процессами – от TCP/IP и HTTP до DHCP и других;

— понимают различные интернет-языки: XML, Java Script, HTML 5;

— разработаны специально для промышленных условий;

— функционируют при рабочей температуре от -10°C до +70°C;

— имеют встроенную защиту от перенапряжения, статического электричества и несанкционированной обратной подачи напряжения.

Многие из модулей имеют так называемый «сторожевой таймер», управляющий всей системой, наблюдающий за ней с заданными интервалами и гибко программируемый.