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現如今數據通信技術已經發展成為現代社會各種領域的關鍵技術。其可以提供即時傳送所有需要的信息和數據到達地球上的任何地方。目前。數據傳輸通常用以太網技術實現。主要是由于以太網的簡易性和普遍的適用性。

圖1  以太網技術不僅僅在控制系統中出現，而且可以向下到最低的設備層

以太網技術現已在過程制造領域展開應用，這背后的驅動力來自一種適合所有生產層次的通用通信解決方案的建立。這也意味著生產制造和過程中的數據不再限制在現場層，而可以達到所有層次。另一個好處是可以通過FTP和TCP/IP的幫助，直接從辦公室裝載更新到控制系統中去。

以太網技術不僅僅在控制系統中出現，而且可以向下到最低的設備層(圖1)，I/O系統。工業以太網使用成熟的Modbus/TCP,Profinet和Ethernet/IP協議。由于設備和系統越來越復雜，更多苛刻的保護等級被要求在I/O系統中。為了滿足這些需求，不同的I/0器件必須到達最優化的相互和諧。

控制柜內的靈活性

大部分的I/O模塊是安裝在控制柜或接線盒內，以提供IP20的保護等級。這種解決方案是選擇一種可以根據功能和擴展性的需要進行配置的模塊化系統。柜內安裝的模塊，使用一個總線耦合器去連接到相應的網絡并提供其模塊功能(圖2)。

圖2  柜內安裝的模塊，使用一個總線耦合器去連接到相應的網絡并提供其模塊功能

對于工業以太網，總線耦合器可用于不同的協議如:Modbus/TCP,Profinet或Ethernet/IP。對于IP20的設備，是通過預制的RJ45接口連接到網絡中去。總線耦合器內置的交換機提供顯著的優勢：當連接到不同的I/O站時，不需要額外的以太網器件，就可以快速容易地建立起流行的基于現場總線的線型結構。這樣就節約了原料成本和安裝時間。

I/O站可以直接通過總線耦合器的主頁去配置，這個主頁可以通過使用標準的互聯網瀏覽器(基于網頁的管理)去訪問，或者輕松地通過配置軟件的幫助去實現。標準的以太網功能如SNMP，BootP或http都可以支持。

堅固的現場I/O產品

除了IP20防護等級的I/O器件之外，某些場合還需要特別的IP67裝置。對于這種需求，Fieldline系列產品可以采集數字量或模擬量信號到系統，并且具有IP67的防護等級。全面的I/O模塊型號可以提供各種數字量和模擬量輸入輸出的功能。Fieldline I/O模塊化系統的結構特征意味著每個站點由一個以太網總線耦合器和相應的I/O模塊組成,I/O模塊的本地總線通過耦合器連接到以太網中。所有的診斷信息，如短路或過載，通過總線耦合器向上傳遞到以太網絡中。這樣可以做到I/O系統的精確診斷，極大地有助于減少系統宕機時間。

為了使設備啟動和維修的安裝時間最小，傳感器和執行器使用M12圓形插頭進行連接，這種連接器采用了菲尼克斯電氣的Speedcon快速鎖緊技術(圖3)。對于某些對安裝空間有苛刻限制的應用，Fieldline的M8模塊化產品就可以展示全面的才能。它的寬度不到30mm，可以安裝在沒有多余突出體的標準斷面上。如果需要在Inline IP20防護等級的子站附近使用幾個IP67的I/O模塊，則可以使用一種特別的分支模塊去連接Fieldline M12和M8模塊。這樣就不必使用額外的以太網總線耦合器去連接IP67模塊，因為它本身已經集成到IP20總線耦合器后面的本地總線系統中去了。

圖3  M12圓形插頭連接器采用了菲尼克斯電氣Speedcon快速鎖緊技術

無處不在的無線

信息化時代里快速和不斷的變化預示我們需要更短的生產和研發周期，我們必須去適應一種比以往任何時候都快速變革的形勢，當以太網和因特網需要數十年去建立自己成為主流技術時，快速增長的信息需求已經在幾年內使無線技術成為我們生活中固定的一部分。在當今不斷變革的時代，這幾乎是不可避免的，產品提供靈活性、機動性和速度是所有成功的關鍵(圖4)。

菲尼克斯電氣的無線I/O系統可以滿足以上這些要求。例如，它可以臨時性集成到I/O系統中，作為信息交換的工具，或者取代滑動環和拉鏈。無線I/O模塊可以提供IP20和IP67防護等級，使用標準的藍牙無線技術實現穩定的數字量和模擬量信號到基站的傳輸。它不僅可以接受過程數據，而且可以傳輸I/O模塊的狀態和無線連接質量和條件的診斷信息。所有診斷數據也可以經由以太網中的總線耦合器傳輸。

圖4  菲尼克斯電氣的無線I/O系統能滿足靈活性、機動性和高速度這些要求

項目規劃的簡單化

許多應用都需要I/O裝置提供IP20和IP67的防護等級。同樣地，在移動場合或者難以連線的系統部件中，集成無線功能的I/O模塊體現了強大的優勢。這里的關鍵問題在于，這些有著特殊功能的不同系統，如何保證沒有任何問題的相互工作?可以這樣來解決，舉個例子，通過把模塊的安裝、保護和編程的設計進行標準化解決這個問題。

機器和系統的創建或擴展由一個廣泛包括從控制柜到現場和所有無線功能通道的簡單化網絡實現.這樣做的結果是不再需要控制和管理不同的系統,節省了培訓時間,并提供了一種統一的系統方式,使得保養和維修工作更加容易。