Đầu vào/Đầu ra là gì?
Theo định nghĩa cơ bản nhất, I/O là viết tắt của đầu vào và đầu ra. Trong tự động hóa công nghiệp, đầu vào và đầu ra được liên kết với các nút, công tắc và cảm biến. Ví dụ, một người sẽ tạo ra tín hiệu đầu vào bằng cách nhấn một nút. Kết quả là, đèn sẽ sáng, đó là tín hiệu đầu ra. Như bạn có thể tưởng tượng, thiết bị công nghiệp có thể có hàng trăm tín hiệu đầu vào và đầu ra với độ phức tạp khác nhau. Hệ thống I/O fieldbus có thể giúp nhóm các tín hiệu từ các thiết bị trên máy móc và giám sát và điều khiển toàn bộ thiết bị công nghiệp.
Hệ thống Fieldbus cung cấp:
- Giao tiếp bộ xử lý
- Giao tiếp thiết bị
- Kiểm soát và thời gian
- Bộ đệm dữ liệu
- Phát hiện lỗi
Dây điện rời rạc truyền thống
Phương pháp truyền thống để kết nối các thiết bị hiện trường với một đơn vị giám sát là đấu dây điểm-điểm. Với đấu dây rời rạc, bạn kết nối các thiết bị hiện trường với hộp nối trong bảng điều khiển. Phương pháp đấu dây I/O này phù hợp với các thiết bị nhỏ hơn, ít phức tạp hơn. Tuy nhiên, các thiết bị lớn hơn có thể có hàng trăm điểm I/O, khiến đây trở thành một dự án đòi hỏi nhiều công sức. Không chỉ vậy, việc theo dõi dây nào đi đâu ngày càng trở nên khó khăn. Do đó, lỗi của con người tăng lên. Nhưng những rắc rối không dừng lại ở đó. Đôi khi có những thay đổi I/O muộn, có nghĩa là phải thiết kế lại bản vẽ, phân chia hệ thống điều khiển, di chuyển dây hoặc thậm chí là xây dựng tủ mới.
Từ hệ thống dây điện rời rạc đến hệ thống I/O Fieldbus
Mặt khác, Fieldbus bao gồm một loạt các thiết bị hiện trường được kết nối mạng giao tiếp nối tiếp qua bus 31,25kHz. Trên hệ thống fieldbus, các thiết bị có thể sử dụng một cặp dây để truyền dữ liệu giữa nhau và hệ thống điều khiển máy chủ. Với fieldbus, dữ liệu của bạn không chỉ giới hạn ở các biến được đo mà còn bao gồm dữ liệu chẩn đoán, thông tin trạng thái và cảnh báo.
Nếu bạn đang phân vân về việc tích hợp fieldbus vào thiết bị của mình, hãy cân nhắc những ưu điểm và nhược điểm sau:
Ưu điểm của Fieldbus I/O:
Các thiết bị được kết nối với một cáp trục duy nhất
Ít dây điện hơn
Dấu chân tủ nhỏ hơn
Khả năng truyền dữ liệu chẩn đoán
Có thể thực hiện kiểm soát tại thiết bị hiện trường, giảm khối lượng công việc của hệ thống kiểm soát
Đo lường các biến chính xác hơn vì nó không được chuyển đổi thành vòng lặp hiện tại
Nhược điểm của Fieldbus I/O:
Cần đào tạo thêm
Giới hạn của các ứng dụng an toàn nội tại An toàn
Hệ thống không được chấp nhận rộng rãi
Các thiết bị cần được kiểm tra khả năng tương tác với các hệ thống máy chủ
Cần có công việc thiết kế bổ sung (tính toán phân đoạn, hệ thống điều khiển yêu cầu dữ liệu cấu hình bổ sung)