Лекція 2.1 Вибір ПЛК

4. Характеристики каналів вводу / виводу контролерів.

Параметри контролеру з точки зору підтримуваних ним каналів вводу / виводу є визначальними при його виборі. Важливо не тільки кількість каналів вводу / виводу, що підтримує контролер, але і різноманітність модулів вводу / виводу за кількістю та рівнями комутованих сигналів (струм / напруга), а також способи підключення зовнішніх ланцюгів до модулів вводу / виводу.

Виробники контролерів комплектують свої вироби широкою гамою модулів дискретного і аналогового вводу / виводу. За кількістю можливого підключення каналів розрізняють модулі на 4, 8, 16, 32 і 64 каналу. Така різноманітність модулів полегшує підбір необхідної конфігурації контролера, дозволяючи мінімізувати вартість технічних засобів.

Комутовані модулями дискретного вводу / виводу сигнали можуть мати різний рівень напруги змінного і постійного струму. Це 12, 24, 48 В постійного струму, 120 і 240 В змінного струму з різними навантаженнями по струму.

Рівні комутованих сигналів модулями аналогового вводу / виводу можуть бути найрізноманітнішими. Це 0-5В, 0-10В, +-5В, +-10В по напрузі і 0-5мА, 0-20мА, 4-20мА по струму. Є й спеціальні модулі для введення в контролери сигналів від термопар і термометрів опору різних градуювань. Наведені тут дані за рівнями сигналів, безумовно, не вичерпують усього розмаїття, представленого на ринку. Розрізняються модулі вводу / виводу і за способом підключення зовнішніх ланцюгів. До одних модулів зовнішні кола підключаються за допомогою клем з гвинтовими зажимами. Можливо також підключення зовнішніх ланцюгів через знімні термінальні блоки або фронтальні з'єднувачі, що дозволяє проводити заміну модулів без демонтажу зовнішніх ланцюгів. Деякі виробники ПТК пропонують системи введення / виводу, в яких зовнішні низьковольтні ланцюги підключаються за допомогою пружинних затискачів.

Однією з найважливіших характеристик контролерів є їх здатність підтримувати локальний, розширений, віддалений і розподілений режим вводу / виводу.

Під локальним слід розуміти таке введення / виведення, коли модулі вводу / виводу розміщуються безпосередньо на тому ж шасі, на якому розміщений і модуль центрального процесора (така схема називається іноді крейтовою). Так як кількість слотів в шасі обмежена (максимум 16 - 18 для деяких контролерів), то і кількість локальних вводів / виводів може бути також обмежена. Перевага локальних вводів / виводів полягає в тому, що вони мають високу швидкість оновлення даних. При всіх інших рівних умов, швидкість обробки цих вводів / виводів дуже висока. Ця характеристика особливо важлива, коли мова йде про регулювання технологічних параметрів.

Для підтримки більшого числа каналів вводу / виводу фірми-виробники апаратних засобів забезпечили свої системи можливістю їх розширення за допомогою DIN рейки (рис.3). Модулі вводу / виводу на DIN рейці з'єднуються між собою спеціалізованим коротким кабелем і можуть бути віднесені максимум на кілька десятків метрів від центрального.

Рис.3 Організація розширеного вводу / виводу ПЛК на DIN рейці

Деякі комплекси контролерів здатні підтримувати кілька DIN рейок з великим числом модулів вводу / виводу.

Наприклад, контролери PLC-5 / 40L, PLC-5 / 60L (Allen-Bradley) допускають розширення локального вводу /виводу для прискореного оновлення даних до 16 модулів вводу / виводу.

Віддалене введення / виведення застосовується для систем, в яких є велика кількість датчиків та інших пристроїв, що знаходяться на досить великій відстані (1000 і більше метрів) від центрального процесора. Такий підхід дозволяє зменшити вартість ліній зв'язку за рахунок того, що модулі вводу / виводу розміщуються поблизу пристроїв.