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【降低模組開發成本的神器:SWIO】
不論是用於程序控制安裝還是工業自動化系統,I/O 模組或現場接線盒在整個產品生命週期中都面臨著各種獨特的挑戰。產品管理層需要決定每個產品使用多少個通道以及進行哪些組合。電子設計人員必須決定如何對專案中的各種類比或數位訊號實現傑出性能以及成本高效的系統。所有不同的產品和大量接線圖可能使安裝技術人員心力交瘁。
於是,市場上開始出現「軟體可配置輸入/輸出」(Software Configurable I/O; SWIO) 積體電路 (IC) 產品,可隨時支援接腳上的任意功能和組合。對於程序控制或工廠自動化中的工業可編程邏輯控制器 (PLC) 或分散式控制系統 (DCS),終端客戶和應用的要求不同;隨著工業 4.0 的出現,消費者的行為和需求也發生了變化,因此,製造商需要更彈性的系統來快速輕鬆地適應不斷變化的要求。
為此,製造商不能再依賴為大眾市場產品設計的固定的大規模系統和可預測的需求。相反,他們需要彈性的系統,此類系統支援快速重新配置,停機時間和資本投入也處於非常低的水準。SWIO 元件不僅支援其通道作為輸入或輸出編程,而且支援作為類比或數位編程。此外,還可對它們進行高效設定,用於讀取 2 線或 3 線電阻溫度偵測器 (RTD) 或熱電耦。
使用正確的 SWIO IC,允許製造商開發一個可代替多個陳舊固定功能 I/O 模組的平台,亦可應用於 I/O 隨著每次安裝而動態變化的多個終端應用中,有助於降低產品管理、物流、製造和支援成本。另由於軟體可配置 I/O 可進一步用於需要更新至 10BASE-T1L 工業乙太網路系統的棕地裝置,所以可將其用於為基於乙太網路的控制網路之間的連接橋樑,能在現有支援 HART 的 4~20 mA 感測器/致動器與 10BASE-T1L 或 100M 光纖回程之間進行轉換。
延伸閱讀:
《軟體可配置硬體如何協助實現工業 I/O 模組的彈性》
http://www.compotechasia.com/a/tech_application/2021/0913/48992.html
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plc 溫度控制 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的最佳解答
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【感測器乙太網路即將到來!】
最初,傳統企業 IT 與 PLC/DCS 控制器的 I/O 卡通訊只有單一輸出/輸入固定功能,目的是將接收到的現場訊號路由到控制櫃正確位置,複雜、成本高、尺寸大;其對外連接到 4~20mA 電流迴路 (編組櫃) 線纜通常是長達數百公尺至一公里的雙絞線,每個感測器都必須使用一根線纜連接至編組櫃,資料速率非常慢。好處是:兩條線纜的負載阻抗變化並不會對訊號傳輸產生太大影響、具有現場斷線檢測,以及可為溫度或壓力等低耗電感測器提供迴路電源。
二十多年前,業界開始向現場匯流排 (fieldbus) 技術遷移,不再需要編組櫃、隨插即用,輕巧簡便、可運行高速協定 (從感測器獲得更高頻寬、獲得更多數據) 且擴展性佳,可惜缺少統一標準、不具備產業範圍的互通性,通常須經閘道轉換資料才能執行後續操作,將增加功耗和成本且安裝複雜。現在,工控網路即將再次邁入新紀元,感測器乙太網路即將到來!最新獲得認證的 IEEE802.3cg (10Base-T1L) 標準將支援感測器無縫接入乙太網路,預期將在兩年內實現。
演示影片:
《ADI:控制網路的演變》
https://www.youtube.com/watch?v=7ZZTa2eC4IA
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2021/0526/48012.html
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plc 溫度控制 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的最佳貼文
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【為了系統穩定&人身安全,隔離是必須的!】
人機交互、智慧化技術,正在快速改變著工業場景。借助被大量部署在各個工業場景的電子系統,來自感測器的資料,雲端的指令,協調著生產製造過程,極少需要人工干預。年前在討論馬達控制的貼文中,我們曾提到「隔離」對於荷包及人身安全的重要性。今天,就來進一步了解為何需要這麼做。
工業中常用的現場可編程控制器 (PLC) 是典型 24V 系統,但其核心部分卻工作在 5V 電壓以下;現代製造業需要大量大功率馬達,為保障人身安全,這些工作在 600V 電壓下的設備,其控制端會安放在遠離馬達的地方,以長距離的通訊和控制電纜連線;例如,電梯內的控制器局域網 (CAN) 匯流排、捷運、輕軌等交通設施的訊號控制等領域。越來越多的應用場景需要隔離器件,以便在高溫、高雜訊等惡劣環境安全傳遞功率和訊號並保障系統的可靠度。
汽車電子亦然。以往,車內很多電子設備沒有配備隔離器件;現在,隨著新能源汽車和車內電子系統的快速發展,製造商為保證汽車中越來越多的電子系統可靠運轉,要求設計人員在任何不同電壓域之間工作的子系統都需要配備隔離設備,如:汽車電池管理系統 (BMS)、電動汽車引擎驅動、車載電池充電器 (OBC)、DC/DC 車載能源電池包、高壓變低壓的 DC/DC 變換器等,帶動隔離器件需求;而使用二氧化矽 (SiO2) 介質的隔離器產品,擁有眾多優勢。
它的介電強度可達到 500Vrms/μm,不僅遠超光電隔離器件材料的 20Vrms/μm,也超過常見變壓器的 300Vrms/μm,同時體積大幅縮小、且受溫度變化影響小;預期壽命為 135 年,為工廠自動控制、電網基礎設施、鐵路運輸及電機驅動應用提供隔離保障。此外,集成更高匯流排故障保護、共模暫態抗擾度 (CMTI) 和更低電磁輻射隔離功能的收發器,可提供更快的通訊速度及更好的低壓電路保護,還可提升工業應用及混合動力汽車和純電動汽車 (HEV/EV) 的通訊輸送量。
延伸閱讀:
《德州儀器:工業和汽車對隔離技術需求正旺》
http://compotechasia.com/a/tactic/2018/1113/40381.html
#德州儀器TI #ISO224 #ISO1042 #ISO1042-Q1