Одна из характерных особенностей современных промышленных систем контроля и управления - это напряженный многоканальный трафик в сети передачи данных, которая связывает ПЛК, датчики и исполнительные устройства. Количество и протяженность сигнальных кабелей могут быть значительными. Это создает немало специфических проблем - не только дефицит разъемов для подключения и нехватка свободного места, но и задержки, наводки, помехи и др.
Чтобы избежать этого, входные и выходные сигналы (дискретные или аналоговые) следует уплотнять и концентрировать. Для этих целей используются станции и модули, удаленные от основного ПЛК, но приближенные к сгруппированным датчикам и исполнительным устройствам. Подобное решение известно как Распределенная периферия (Распределенный ввод/вывод). Каждая периферийная сторона связана со стороной ПЛК лишь одним протяженным помехозащищенным кабелем, обмен данными идет по сетевому протоколу - например, PROFINET.
SIEMENS предлагает масштабируемые и гибкие системы ввода-вывода, предназначенные для подключения к основному контроллеру удаленных датчиков и исполнительных устройств. Как правило, это станция, в составе которой несколько блоков :
- интерфейсный модуль для обмена данными с ведущим устройством сети PROFINET;
- периферийные модули различных типов -
дискретные модули : 4-, 8- и 16-канальные модули для подключения датчиков и исполнительных устройств дискретного действия
аналоговые модули ввода-вывода : 4-канальные модули для подключения аналоговых датчиков и исполнительных устройств
Возможна установка до 64 модулей, способных обслуживать до 1024 каналов;
- базовые блоки, служащие для подключения периферийных модулей;
- съемные терминальные коробки для подключения соединительных проводников к датчикам и исполнительным устройствам.
Также в состав станции могут входить модули контроля питания (питание датчиков и исполнительных устройств), силовые модули (управление работой двигателей) и некоторые другие.
Такая станция отличается простотой использования, имеет компактные размеры и требует для своей установки минимальных монтажных объемов. Сеть PROFINET позволяет использовать более высокие скорости обмена данными по сравнению с традиционными системами.
Среди эксплуатационных преимуществ можно особо выделить такие, как:
- выбор необходимого варианта подключения к сети PROFINET с помощью сетевого адаптера;
- подключение соединительных проводников к контактам терминальных коробок без использования инструмента;
- удобный доступ к контактам терминальных коробок, расположенных в колонки;
- монтаж и замена периферийных модулей происходит независимо от монтажа их внешних цепей;
- периферийные модули и терминальные коробки можно менять во время работы станции ("горячая" замена);
- механическое кодирование базовых блоков исключает возможность возникновения ошибок при замене периферийных модулей;
- высокая наглядность маркировки (цветовые накладки на терминальные коробки, маркировочные этикетки для базовых блоков и соединительных проводников);
- наличие точек подключения для измерительных приборов;
- надежное заземление экранов сетевых и соединительных кабелей.