ما هو الإدخال/الإخراج؟
في التعريف الأكثر أساسية، تعني I/O المدخلات والمخرجات. في الأتمتة الصناعية، ترتبط المدخلات والمخرجات بالأزرار والمفاتيح وأجهزة الاستشعار. على سبيل المثال، يقوم الشخص بإنشاء إشارة إدخال بالضغط على زر. ونتيجة لذلك، يضيء ضوء، وهو إشارة الإخراج. وكما يمكنك أن تتخيل، قد تحتوي المعدات الصناعية على مئات من إشارات الإدخال والإخراج بدرجات متفاوتة من التعقيد. يمكن لنظام الإدخال والإخراج في الحافلة الميدانية أن يساعد في تجميع الإشارات من الأجهزة الموجودة على الجهاز ومراقبة المعدات الصناعية بالكامل والتحكم فيها.
توفر أنظمة الحافلة الميدانية:
- اتصالات المعالج
- اتصال الجهاز
- التحكم والتوقيت
- تخزين البيانات مؤقتًا
- كشف الخطأ
الأسلاك المنفصلة التقليدية
الطريقة التقليدية لتوصيل الأجهزة الميدانية بوحدة المراقبة هي التوصيل من نقطة إلى نقطة. باستخدام التوصيل المنفصل، يمكنك توصيل الأجهزة الميدانية بصناديق التوصيل في لوحة التحكم. تعمل طريقة توصيل الإدخال/الإخراج هذه مع الأجهزة الأصغر والأقل تعقيدًا. ومع ذلك، يمكن أن تحتوي الأجهزة الأكبر على مئات من نقاط الإدخال/الإخراج، مما يجعلها مشروعًا يتطلب الكثير من العمل. ليس هذا فحسب، بل يصبح من الصعب بشكل متزايد تتبع الأسلاك التي تذهب إلى أين. ونتيجة لذلك، تزداد الأخطاء البشرية. لكن الصداع لا يتوقف عند هذا الحد. في بعض الأحيان تحدث تغييرات متأخرة في الإدخال/الإخراج، مما قد يعني إعادة تصميم الرسومات، أو تقسيم أنظمة التحكم، أو نقل الأسلاك، أو حتى بناء خزائن جديدة.
من الأسلاك المنفصلة إلى أنظمة الإدخال والإخراج عبر الحافلة الميدانية
من ناحية أخرى، يتكون Fieldbus من سلسلة من الأجهزة الميدانية المتصلة بالشبكة والتي تتواصل بشكل تسلسلي عبر ناقل 31.25 كيلوهرتز. في نظام Fieldbus، يمكن للأجهزة استخدام زوج من الأسلاك لتمرير البيانات بين بعضها البعض ونظام التحكم المضيف. مع Fieldbus، لا تقتصر بياناتك على المتغيرات المقاسة، بل تشمل أيضًا بيانات التشخيص ومعلومات الحالة والإنذارات.
إذا كنت مترددًا بشأن دمج الحافلة الميدانية في معداتك، ففكر في المزايا والعيوب التالية:
مزايا إدخال وإخراج الحافلة الميدانية:
الأجهزة المتصلة بكابل جذع واحد
أقل الأسلاك أكثر
مساحة خزانة أصغر
القدرة على نقل البيانات التشخيصية
يمكن إجراء التحكم في الجهاز الميداني، مما يقلل من عبء عمل نظام التحكم
قياس المتغيرات يكون أكثر دقة لأنه لا يتم تحويله إلى حلقة حالية
عيوب إدخال وإخراج الحافلة الميدانية:
يتطلب تدريبًا إضافيًا
حدود التطبيقات الآمنة جوهريًا السلامة
الأنظمة ليست مقبولة عالميا
يجب اختبار الأجهزة للتحقق من التوافق مع أنظمة المضيف
مطلوب عمل تصميم إضافي (حسابات مجزأة، نظام التحكم يتطلب بيانات تكوين إضافية)