- Полевой ввод/вывод
-
Полевым вводом/выводом (field IO) называется интерфейс для подключения измерительных приборов и исполнительных механизмов (обобщенно называемых полевыми устройствами) к системе управления технологическим процессом.
К узлам полевого ввода/вывода подключаются как датчики, измеряющие необходимые параметры технологического процесса, так и исполнительные механизмы, с помощью которых система управления может влиять на ход процесса.
На рисунке 1 приведена упрощенная схема узла ввода/вывода.
Узел ввода/вывод состоит из 3 главных компонентов:
• Задней базовой панели, или бейсплейта (baseplate). Базовая панель предназначена для размещения на ней электронных модулей в специальные позиции (слоты). Внутри базовой панели проходят две шины: одна служит для подачи питания на установленные модули; другая - для информационного обмена между модулями.
• Модулей ввода/вывода (IO modules). Модули ввода/вывода необходимы для приема сигналов с подключенных к ним датчиков или выдачи управляющих сигналов на подсоединенные исполнительные механизмы. В зависимости от направления передачи сигналов (ввод сигналов в систему управления или их вывод) модули осуществляют, соответственно, аналого-цифровое или цифро-аналоговое преобразование.
• Интерфейсного модуля (interface module). Интерфейсный модуль служит для подключения узла ввода/вывода к цифровой шине передачи данных. Как правило, на шине интерфейсный модуль реализует функции ведомого устройства (см. ведомое устройство).
На базовую панель в специальные слоты устанавливаются модули ввода/вывода и интерфейсный модуль. Количество слотов под установку модулей ввода/вывода может быть разным: от 2 до 16, но, как правило, четное количество. Чаще всего крайний левый слот предназначен для установки только интерфейсного модуля.
Датчики и исполнительные механизмы подключаются с помощью электрических соединений непосредственно к модулям ввода/вывода. При этом модули ввода/вывода различаются по типу подключаемого к ним сигнала, а также канальностью. За исключением крайнего левого слота, размещение модулей ввода/вывода строго не регламентировано, и допускаются произвольные комбинации.
Узлы ввода/вывода, как правило, подключаются к контроллерам по специальным цифровым шинам передачи данных. Существует множество стандартов полевых шин, наиболее популярные из которых:
• Profibus DP/PA;
• Modbus RTU;
• DeviceNet;
• Foundation Fieldbus.
Ссылки
- Станции ввода/вывода Siemens
- Образовательный сайт. Полевой ввод/вывод. Архитектура, принципы, протоколы.
Wikimedia Foundation. 2010.