经过兰迪·杜里克，图尔克公司网络与接口部门副总裁
自动化组件制造商缩小I/O块，以满足日益增长的紧凑系统的需求
中西部自动化机器建设者在工厂楼层进行了安装问题。新机器是对客户的空间和效率需求的完美解决方案。但要使它在公司拥有的空间中工作，但新的I / O块方法是必要的。标准尺寸模块无法正常工作，以及作为工作所需的电缆和机箱的数量太麻烦和效率低。
在与供应商联系后，该公司发现了一种小型数字I/O模块，适用于小型应用程序。它不仅适合空间，而且简化了所需的电缆和连接的数量，因为块直接连接到控制器的电源和通信。这种直接连接使机床的安装和更换更加容易。
多年来，许多OEM和机器建造者在类似的困境中发现了自己。值得庆幸的是，工厂自动化组件制造商正在加紧通过缩小I / O块技术的大小来解决这些问题。
趋势向小
自动化正在崛起，因为制造商和OEM正在依赖于曾经由人们执行的任务的自动化。在汽车行业中，编程的机器人已经取消了焊接责任。包装行业经历了类似的变化 - 而不是用手包装托盘，测量和称重系统是自动执行这些职责。
厂房机地板上的机器与这些制造工艺一起演变。在许多情况下，用于需要大型机器和10名工人的任务被较小的操作员和较小机器所取代。空间符合这些更紧凑的机器和减少占地面积的溢价。
次要趋势是适应现有流程以满足定制要求。例如，您可能需要扩展控制选项以适应新的客户需求。如果控制柜已满，则放置在机柜外的I / O块可以添加功能。同样，随着更多的操作希望完全逐步淘汰机柜，可以在没有大量空间的情况下获得更小的机器解决方案。这需要在将块放置的地方的创造力，并迫使自动化组件制造商思考小。
技术进步受益工程师
现在的技术水平使得自动化元件制造商能够满足工程师提出的这些要求。特别是在I/O块方面，微处理器、以太网交换机和连接器的进步帮助缩小了这些设备的物理尺寸。
自从第一台处理器问世以来，计算机技术一直在萎缩。以前需要数百平方英尺的空间已经被升级和缩小，以适合你的手掌甚至指尖。组件制造商利用了这些变化，创造了可以用更少空间做更多事情的产品。看看I/O模块，更小、更强大的微处理器——跨越内存、尺寸和时钟速率规格——在块内提供高级功能和方向，而不需要额外的毫米。随着市场的扩大，处理器的价格继续下降，这有利于希望在不增加预算的情况下升级技术的工程师。
以太网交换机和连接器实现了其他技术进步。具有高级通信功能的较小连接器允许I / O块具有较小的物理大小，而不会牺牲端口计数。通过完全嵌入以太网交换机，工程师在维护小块占用空间时，工程师可以根据需要更灵活地定位I / O模块。
进一步缩小占地面积
带有I/O模块技术的标准结构是将模块连接到总线耦合器或网关，然后与PLC主机和任何额外的I/O扩展模块通信。这些封闭的体系结构要求所有组件使用相同的协议。通常，总线耦合器的成本大约是扩展模块的三倍，而且还需要为耦合器和网关提供额外的空间。
一些微处理器具有巧妙地处理不同以太网信号的能力，完全消除了对网关和专有子网的需求。这些微处理器立即识别并传达不同的协议 - 无论是Ethernet / IP，Modbus TCP或PROFINET - 并在同一协议上进行通信。这进一步缩小了机器技术的足迹（特别是当您认为某些网关可以大于I / O块本身时）并简化拓扑。这些简化的模块还节省了成本，整合产品计数和简化集成，因为可以针对同一系统和/或公司内的不同协议订购和指定一个I / O块。
在应用程序中实现更小的I/O块
较小的I/O块是OEM设备制造商和中小型机器制造商的理想选择。半导体行业的机器制造商是小型技术如何帮助他们满足客户需求的一个很好的例子。
半导体制造商在高度监管的环境中工作，其机器建造者需要提供响应其详细要求的系统。但它可以完全改变制造或机器建筑结构很昂贵。这些OEM需要灵活地修改标准设备以满足定制要求，并保持客户的快乐。输入小I / O块。
让我们假设机器制造商的当前系统可以从其模板中获得高达90%的所需设计。与其承担成本，根据每个客户的不同需求重新设计机器，构建者可以在网络上安装一个小的I/O块来控制测量点，更容易为客户创建定制的解决方案。当小的I/O块智能地识别大量的以太网协议时，灵活性进一步增强。
除了这些好处之外，具有内置协议识别的较小的I / O块容易集成到现有系统中。而不是重新配置您的拓扑以考虑新网关，这些智能模块简单地结合到明星，雏菊链或环形拓扑中，而不会中断或复杂的工程壮举。
设计将继续发展
提供小型解决方案是行业的巨大胜利，持续趋势将成为未来。随着技术进步使自动化部件制造商能够进一步缩小I / O技术的大小，优势将继续为OEM和机器建设者安装柔性，小系统。
模拟块的进步
I/O块技术的缩小并不局限于数字模块，尽管这些模块更为常见。模拟选项也可用来确定一个组件的精确条件或状态。有许多自动化应用程序依赖模拟数据输入进行操作，包括收集温度读数和位置传感以确定准确位置。作为输出，这些模块可用于控制最终控制元件或定位器。
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