skip to Main Content
I/O betyder kort och gott input/output. I/O används ofta inom olika typer av automationsprocesser, och används för att inhämta information från olika givare och styra utgångar beroende på vad man vill åstadkomma i processen. I detta inlägg skall vi först titta på olika typer av I/O och längre ned gå igenom hur man kan överföra dessa trådlöst och bygga trådlösa system för I/O-överföring.

Analoga, digitala I/O eller pulser

När det gäller I/O så menar vi i det här fallet inte datateknik utan kanske framförallt olika typer av professionella automationsapplikationer. Det kan handla om att avläsa en ingång och styra en utgång beroende på ingångens status exempelvis. Det kan handla om att inhämta värden från givare och skicka dem trådlöst för att sedan skicka in dem i en PLC.
Överföring av I/O via mobilnäten

Vad är analoga I/O?

Analoga I/O används när in-och utgångarna har variabla värden det vill säga när ingångarna och utgångarna kan ha flera tillstånd. Det kan handla om att mäta tryck, nivåer, flöden, temperaturer, lägen för en dammlucka eller styra ett ventilationsspjäll eller en hydraulikcylinder steglöst. Analoga I/O finns i litet olika utföranden men de vanligaste signalnivåerna för analoga I/O är 4-20 mA eller 0-10 V. Vi har beskrivit just 4-20 mA och 0-10 V mer i detta inlägg så vi kommer inte gå in på detta i detalj här.

Så fort du ansluter ett analogt I/O till en utrustning som används för trådlös överföring konverteras de analoga signalerna till en serie digitala. Så fort man kopplar en analog I/O-signal till en ingång, en PLC eller någon annan form av signalbehandling sker denna omvandling och här gäller det att hålla koll. För att kunna definiera överföringens noggrannhet använder man sig av ett mått för mätprecision. Dessa anges normalt som 10, 12 eller 16 bitars upplösning exempelvis. Detta definierar alltså hur noggrant, i hur många steg, ingången kan läsa av en givares värde och överföra det till en utgång. Som du ser nedan så skiljer det rätt mycket i hur många steg som olika upplösning kan avläsa.

En ingång med 10 bitars upplösning kan överföra mätvärdet i 1024 olika steg.

En ingång med 12 bitars upplösning kan överföra 4 096 olika nivåer.

En ingång med 16 bitars upplösning kan överföra 65 536 olika nivåer.

Har du exempelvis en damm som är 100 meter djup och en ingång med 10 bitar så kommer ingången att kunna detektera en nivåskillnad på 0,1 meter, det vill säga 10 cm. Har du en ingång med 12 bitar så kommer du kunna detektera en nivåskillnad på 0,02 meter, det vill säga 2 cm. Så det gäller att tänka på hur noggrant man behöver mäta när man tittar på olika lösningar.

Analoga I/Os är mycket dyrare än digitala, men i gengäld ger det precision.

Analoga ingångar

Analoga insignaler används för att visa ett precist värde, alltså inte bara om ett spjäll är öppet eller stängt utan hur mycket spjället är öppet. Givare för analoga I/O är dyrare än många digitala givare och de förbrukar också mer ström. En givare ansluten till en analog ingång behöver ofta en viss tid på sig för att stabilisera sig, det kan handla om ett antal sekunder innan dess mätvärde stabiliserats. För den som vill göra korta mätningar och bara har batteridrift är med andra ord analoga I/O inte riktigt lämpat.

Utgångar

De analoga utgångarna är liksom ingångarna variabla och kan användas för att öppna en ventil till ett önskat läge i olika steg, här spelar ju även upplösningen roll, hur många bitars precision du kan få.

Överföring av I/O i eget radionät

Vad är digitala I/O?

Digitala I/O är en förkortning för Digital Input och Digital Output, det vill säga in- och utgångar med status 0 eller 1. Digitala ingångar används för sensorer som har två logiska nivåer, exempelvis en larmknapp, närvarodetektering, över- eller undertryckslarm, nivålarm och andra typer av driftlarm. Digitala utgångar används för att styra saker som har två nivåer exempelvis reläer, ställdon eller pumpar, utgångarna kan också kopplas till exempelvis en PLC eller DUC.

Digitala ingångar

digital on/off-switchDigitala ingångar används för att upptäcka logiska tillstånd. När det gäller digitala ingångar används de för att detektera om ingången har status ett eller noll. Ingången detekterar om en spänning är över/under en specifik nivå. Om spänningen är högre än detta värde detekteras ingången som hög eller logiska 1:a. Om spänningen är lägre än den specifika nivån kommer den digitala ingången detekteras som låg eller logisk 0:a.

Digitala utgångar

Digitala utgångar används för att skicka ut logiska tillstånd med status ett eller noll. Digitala utgångar kan antingen vara en open collector, reläutgång eller galvaniskt frånskild reläutgång. Utgångarna kan ofta ställas att vara NO/NC eller växlande som default state. NO betyder Normally Open, utgången är normalt öppen, NC betyder normally closed, normalt sluten. Sedan finns även möjligheten att växla utgången, exempelvis om man vill ha en ingång med en tryckknapp där varje tryck skall växla utgångens läge, dessa kallas bistabil utgång.

Open collector

En open collector utgång kan styra små laster, normalt 100 mA och kopplas till relä eller PLC om man vill styra större laster.

Reläutgång

En reläutgång kan styra stora laster och finns av litet olika typer. Det finns utgångar där den ena polen i reläet har ett fast värde som stämmer överens med drivspänningen av enheten, exempelvis 12 V, 24 V osv eller att den delar jordnivå. Dessa typer av relätutgångar är ibland litet begränsande om man vill styra en last med annan drivspänning eller en last med annan spänningsmatningskälla.

Galvaniskt frånskild reläutgång

Reläutgångar med galvaniskt frånskilda utgångar kallas det när utgången inte delar någon elektrisk nivå med larmsändaren, är utgången galvaniskt frånskild delas varken jord eller spänningsnivå med själva sändaren. Med denna typ av reläutgångar kan du styra andra nivåer än den som enheten har som drivspänning, exempelvis en enhet som matas med 12 V kan styra en 230 V utgång.
I/O-överforing för gsm och 3g

Vad är pulsräknare/pulssignaler?

Pulsräknare är en elektronisk räknare som räknar antalet elektriska pulser, ibland kan dessa växlingar ske snabbt. Syftet med pulsräknaren är att räkna antalet pulser under till exempel en viss tid eller att skicka ett larm när ett antal pulser har uppnåtts som kan indikera att det är dags för service. Pulsräknare används för att avläsa hastighet, rotation och momentan flödeshastighet samt spel i en axel eller impulser från en roterande axel. Pulsräknare har liksom de digitala I/O beskrivna ovan möjligheten att detektera en nivå som är 0 eller 1.

Pulsingång

PulsmätareDigitala ingångar används för skicka en trigger, att de detekterat en signal. Så långt kan man se en likhet med pulsräknaren men pulsräknarens ingång är vanligtvis mycket snabbare på att reagera än en digital ingång. Hur snabbt en pulsräknares ingång reagerar definieras i Hz, svängningar per sekund. Hur snabbt en ingång kan reagera styrs av komponenterna som används i konstruktionen. En del digitala ingångar kan användas eller programmeras som pulsräknare, men då är det ofta en lägre uppdateringsfrekvens. För höghastighetsräkning används specialmoduler framtagna för tillverkningsautomation, dessa är snabbare och kan ses som rena pulsräknarkomponenter.

Rent praktiskt fungerar det så att pulsingångsmodulen tar emot pulserande nivåer från givare, det kan handla om att mäta hur många paket som passerar på ett löpande band, hur många gånger en maskin roterar eller hur många gånger en rulltrappa rullat ett varv. I praktiken har pulsingångar mycket låg frekvens jämfört med dess elektroniska kapaciteter.

Pulsutgångar

För att återgå till den digitala utgången så används den ofta för att indikera att en tröskelnivå passerat. Pulsutgången har samma egenskaper, men den skickar ut ett fyrkantigt vågpulståg med stor precision. Pulsutgångsmodulen vidarebefordrar den räknade pulsen från en igång till andra system som exempelvis en PLC, DUC eller räknare.
Trådlöst I/O i industrin

Trådlös överföring av I/O

Nu när vi har koll på olika I/O så kommer vi att gå in på hur du kan överföra dessa I/O trådlöst. Hos oss erbjuder vi tre olika grundmetoder för att överföra I/O trådlöst.

Överföra dessa via egen radiobaserad lösning där man speglar I/O antingen ingång till utgång, I/O för I/O eller skickar ingångarnas status direkt in i ett överordnat system som pratar exempelvis MODBUS.

 Överföra dessa under samma förutsättningar som ovan men använda mobilnäten som bärare.

Integrera klassiska I/O i en IoT-lösning där vi istället för att leverera data in i ett styrsystem skickar data till en molntjänst där sedan styrsystem, PLC eller liknande kan prenumerera på data. Normalt används ett protokoll som MQTT eller json i sådana sammanhang.

  • Multiguard DIN9 Från Profort

    Multiguard DIN9 från Profort

    En fullmatad 3G-larmsändare med två analoga I/O och åtta digitala ingångar samt fyra reläutgångar. Kommunicerar via app, SMS eller samtal. En kompetent sändare för litet större anläggningar. För...
    Läs mer
  • SATEL-LP Startpaket

    SATEL-LP startpaket

    SATEL-LP startpaket är ett komplett paket för överföring av analoga och digitala I/O på avstånd upp till 800 meter (upp till fem med kraftigare antenner). Varje nod har en...
    Läs mer
  • Wzzard Gen2

    Wzzard Gen2

    WzzardTM intelligenta trådlösa sensorplattform skapar en komplett, snabb och enkel anslutning mellan standardsensorer och applikationer - via fast nätverk eller över mobilnäten eller via internet. Plattformen består av Wzzard...
    Läs mer

Överföra I/O via radio, förklarat

När det gäller mobilnäten och radionät så skiljer dessa litet för hur man skall tänka. Radio är snabbare än mobilnäten i allmänhet, dessutom är de exaktare i sin latens, du kan ganska exakt beräkna latensen i ett radionät. Vi har tre olika typer av vanliga topologier vi skall titta närmare på.

Punkt till punkt

Vi har olika lösningar för överföring av I/O punkt till punkt, att spegla ett I/O trådlöst via radio är relativt enkelt att göra. Vi har färdiga paket för överföring på avstånd upp till 500 meter. Behöver du längre räckvidder kan du komplettera med andra antenner och nå upp till 6 km, allt är för dubbelriktad överföring av I/O.

  • M2M Mini Package

    M2M mini package

    M2M mini package är ett komplett paket för överföring av pulssignaler eller digitala I/O på avstånd upp till flera kilometer. Varje nod har två ingångar som kan vara slutande/brytande...
    Läs mer
  • M2M Package

    M2M package

    M2M package är ett komplett paket för överföring av analoga och digitala I/O, överföring för avstånd upp till flera kilometer. Varje nod har fyra digitala I/O och två analoga...
    Läs mer
  • Multiguard DIN9 Från Profort

    Multiguard DIN9 från Profort

    En fullmatad 3G-larmsändare med två analoga I/O och åtta digitala ingångar samt fyra reläutgångar. Kommunicerar via app, SMS eller samtal. En kompetent sändare för litet större anläggningar. För...
    Läs mer

Dessutom kan du bygga i stort sett vilken typ av lösningar som helst, bara du utgår från vårt SATEL-LP koncept som kan byggas på med väldigt många I/O per nod.

Punkt till Multipunkt

Att överföra I/O till olika noder där exempelvis två olika tryckgivare jobbar mot en pumpstation kräver litet mer av sin topologi och hur man sätter upp systemet, för detta ändamål rekommenderar vi att utgå från SATEL-LP som erbjuder extrem flexibilitet.

Olika konfigurationer med SATEL-LP

Koppla till styrsystem

Om du vill kunna använda ditt befintliga styrsystem så kan du koppla in den ena sidan av länken, eller basstationen direkt i din PLC med våra system, se exempel längst till höger i bilden ovan. För enkelhetens skull, utgå från SATEL-LP i dessa fall, då blir SATEL-LP understationerna som en vanlig I/O-omvandlare och på basstationen kan du ansluta SATEL-LP direkt till överordnat styrsystem med MODBUS-kompatibilitet. Enkelt och smidigt om du redan har ett styrsystem.

Låt oss hjälpa dig vidare med dina frågor om trådlöst I/O, fyll i dina kontaktuppgifter längst ned på sidan eller ring oss på 08-659 43 00.
Back To Top
×Close search
Sök