现场信号就近接线,一根网线回到控制器
产品作用
远程IO模块(也叫远程I/O、分布式IO)装在离传感器和执行器较近的电柜、接线箱或机器上,替PLC、SCADA或工控机采集开关量、模拟量和温度信号,并按上位命令驱动输出。市面上有两种做法:一种是一体式模块,一个外壳里固定若干通道,如Moxa ioLogik E1210固定16路DI[1];另一种是网络适配器(耦合器)后面插接多块IO插片,如零点自动化DN-8031 Modbus TCP适配器最多扩展32个模块[2]。倍福把IP20端子模块用于接线盒和控制柜,把IP67端子盒用于恶劣环境[8]。
工作原理
输入通道把触点通断、0–10 V或4–20 mA等信号经滤波、隔离和模数转换变成数据,写入模块的过程映像;控制器通过Modbus TCP、PROFINET、EtherCAT等协议周期读取,并把输出命令写回,模块再驱动晶体管或继电器输出。Moxa ioLogik E1200的两个网口内置交换功能,可以手拉手串联多台模块[1];ICP DAS ET-2200系列的两个网口带LAN旁路,模块断电时后面的模块仍可通信[9]。
一块远程IO里有什么
下表按功能拆分远程IO的构成,数值取自所引型号;一体式模块把这些部分装在同一外壳里,插片式系统把通信和电源放在适配器上、通道放在各插片上。
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| 部件 | 作用 | 材料与配置 |
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| 通信接口(网口或RS485口) | 连接控制器网络并交换过程数据。Moxa ioLogik E1200带2个10/100BaseT(X) RJ45交换网口,内置1.5 kV磁隔离[1];亿佰特MA01系列走RS485、Modbus RTU[6]。 | RJ45网口;IP67机上模块如Turck TBEN-S1-8DXP用2个4针M8接头[7] |
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| 信号调理与保护电路 | 对输入做滤波、量程转换和断线检测,对输出做过流、过温和过压保护。Moxa E1240电流输入内置120 Ω电阻、输入阻抗≥10 MΩ;E1211晶体管输出过流保护2.6 A/通道(25 ℃)、过压保护35 VDC[1]。 | 印制板上的隔离器件、采样电阻与保护器件;所引规格书只给出电气指标 |
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| 电源部分 | 把24 V等直流电源变换给内部逻辑,插片式系统还分出现场电源。零点DN-8031的内部总线供电最大2 A@5 VDC,现场电源最大DC 8 A,内部总线、系统电源和现场电源完全隔离[2];ICP DAS ET-2255输入带反接保护[4]。 | 螺钉压紧式Euroblock电源端子,Moxa规定电源线12–20 AWG[1] |
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| 现场接线端子 | 接入传感器、阀线圈和变送器的导线;可拔插端子便于换模块时不拆线。Moxa ioLogik E1200的IO线径为16–22 AWG[1];零点D系列采用可拔插的免螺钉(push-in)端子[3]。 | 螺钉压紧式Euroblock或push-in弹簧端子,具体以型号规格书为准 |
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| 状态指示灯 | 现场判断供电、运行和网络是否正常。Moxa ioLogik E1200面板有Power、Ready、Port 1、Port 2指示灯[1]。 | LED指示灯,装在模块前面板 |
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| 地址与参数设定 | 设定IP地址、站号、波特率、输入滤波和输出安全值。Moxa ioLogik E1200通过网页控制台和ioSearch工具设定[1];ICP DAS ET-2255可设定上电值和安全值[4]。有的型号带拨码开关,订货时问清用哪种方式设地址。 | 拨码开关或软件设定,随型号而定 |
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点数、信号和网络:每一项都对上一款在售型号
下表的数值都带着型号;同一项在不同厂家之间相差很大,订货时把自己的点表和工况填进去,再对照规格书。
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| 参数 | 资料与范围 | 选型含义 |
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| 数字输入(DI)点数 | 按点表统计并留余量。实例:Moxa ioLogik E1210为16路DI,E1212为8路DI加8路可选DIO[1];ICP DAS ET-2255为8路DI加8路DO[4]。 | 一体式模块点数固定,插片式系统按8点、16点插片累加。 |
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| 数字输出(DO)点数 | 按点表统计。实例:Moxa ioLogik E1211为16路漏型DO[1];BLIIOT M140T为8路漏型DO[5]。 | 同时统计每路负载电流,见“数字输出类型”。 |
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| 模拟输入分辨率与精度 | 实例:Moxa ioLogik E1240为16位差分输入,25 ℃时±0.1% FSR,-10~60 ℃时±0.3% FSR;E1241模拟输出为12位[1]。 | 位数之外还要看全温度范围内的精度和采样速率。 |
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| 通信协议 | 按控制器选定。实例:Moxa ioLogik E1200支持Modbus TCP服务器和EtherNet/IP适配器[1];零点自动化有PROFINET、Modbus TCP、EtherCAT、EtherNet/IP、CC-Link IE Field Basic适配器[3];亿佰特MA01系列为RS485 Modbus RTU[6]。 | 写到协议名和角色(服务器/从站/设备),还要写明PLC型号。 |
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| 供电电压 | 实例:Moxa ioLogik E1200为12–36 VDC,24 VDC时110–150 mA[1];零点DN-8031为19.2–28.8 VDC(标称24 VDC)[2];ICP DAS ET-2255为+10~+30 VDC,最大3.5 W[4]。 | 按柜内24 V电源配,并把各模块电流和输出负载电流加总。 |
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| 工作温度 | 实例:Moxa ioLogik E1200标准型-10~60 ℃、-T宽温型-40~75 ℃[1];零点DN-8031水平安装-35~60 ℃、竖直安装-35~50 ℃[2];BLIIOT M140T为-20~70 ℃[5]。 | 柜内最高温度和安装方向一起报,宽温型通常另有型号后缀。 |
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| 模拟输入点数 | 实例:Moxa ioLogik E1240为8路差分AI,量程0–10 VDC、0–20 mA、4–20 mA[1];亿佰特MA01-XHXX0800为8路AI(4–20 mA/0–10 V)[6]。 | 按变送器数量和信号类型统计,热电阻、热电偶另选专用模块。 |
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| 模拟输出点数 | 实例:Moxa ioLogik E1241为4路AO,0–10 VDC、0–20 mA或4–20 mA,电流模式负载内供电时最大400 Ω、外接24 V时最大1000 Ω[1]。 | 按调节阀定位器、变频器给定的数量和负载电阻选。 |
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| 数字输入类型 | 实例:Moxa ioLogik E1200接干接点或湿接点(NPN/PNP),湿接点10–30 VDC为ON、0–3 VDC为OFF,可作250 Hz计数[1];ICP DAS ET-2255湿接点+5~+50 VDC为ON[4]。 | 按传感器是NPN还是PNP、是否需要计数来选。 |
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| 数字输出类型与电流 | 实例:Moxa E1211漏型200 mA/通道,E1213源型500 mA/通道,E1214继电器5 A(30 VDC或250 VAC阻性)[1];ICP DAS ET-2255集电极开路漏型650 mA/通道[4]。 | 按线圈和指示灯的电流及电压选晶体管或继电器,感性负载另算。 |
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| 隔离电压 | 实例:Moxa ioLogik E1200为3 kVDC或2 kVrms[1];ICP DAS ET-2255的IO隔离3000 VDC、以太网隔离1500 VDC,通道之间无隔离[4]。 | 区分现场对系统隔离和通道间隔离,接不同电源的信号要后者。 |
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| 防护等级 | 柜内常用IP20,如零点DN-8031[2];BLIIOT M140T为金属外壳IP30[5];机上模块如Turck TBEN-S1-8DXP为IP65/IP67/IP69K[7]。 | 按安装位置选:电柜内、接线箱内还是直接装在机器上。 |
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| 安装方式 | 实例:Moxa ioLogik E1200可导轨或壁挂安装[1];ICP DAS ET-2255为DIN导轨安装[4];IP67模块直接装在机器上,经M8接头接网线和电源[7]。 | 导轨式要留出散热和走线空间,插片式要留扩展位置。 |
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| 外形尺寸 | 实例:Moxa ioLogik E1200为27.8 × 124 × 84 mm[1];ICP DAS ET-2255为33 × 126 × 108 mm[4];零点DN-8031适配器本体为119 × 83 × 80 mm,另加所插模块宽度[2]。 | 按柜内导轨长度和柜深核算,插片式按适配器加全部插片计。 |
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先把每个信号写进点表,再挑模块
远程IO按点表选。每个信号写清类型、数量和量程:干接点还是24 V湿接点,NPN还是PNP,4–20 mA还是0–10 V,热电阻是PT100还是PT1000。Moxa ioLogik E1200把不同信号分到不同型号上,正好说明一张点表怎样落到模块:[1]
插片式系统按同样的点表配插片。零点自动化的C系列和D系列都是网络适配器加数字量、模拟量、电源和特殊功能模块的组合[3],DN-8031适配器最多扩展32个模块,过程数据最大8192字节[2]。点数少、分布散的场合,亿佰特MA01系列提供1DI/1DO到4DI/4DO等小点数RS485模块[6]。
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| 信号 | Moxa对应型号 | 通道与规格 |
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| 开关、接近开关 | E1210 | 16路DI,干接点或NPN/PNP湿接点 |
| 阀线圈、指示灯 | E1211 | 16路漏型DO,200 mA/通道 |
| 较大负载或交流负载 | E1214 | 6路DI加6路A型继电器,5 A阻性 |
| 压力、流量变送器 | E1240 | 8路差分AI,16位 |
| 调节阀、变频器给定 | E1241 | 4路AO,12位 |
| 热电阻 | E1260 | 6路,PT50/PT100/PT200/PT500/PT1000 |
| 热电偶 | E1262 | 8路,J/K/T/E/R/S/B/N型 |
协议跟PLC走,网口决定怎么布线
协议按控制器定。Moxa ioLogik E1200作Modbus TCP服务器时最多10个客户端同时连接,作EtherNet/IP适配器时为9个只读连接和1个读写连接,另有RESTful API和SNMP[1]。主站用PROFINET、CC-Link IE Field Basic或EtherCAT时,零点自动化有对应协议的网络适配器[3]。
布线方式看网口。两个带交换功能的网口可以把一排模块手拉手串起来,省去交换机[1];ICP DAS ET-2255等ET-2200系列模块在掉电时由LAN旁路保持后面模块的通信[4][9]。距离远、只有几点信号时,RS485 Modbus RTU模块接一条总线即可,亿佰特还有LoRa和4G无线型[6]。
12次/秒是整块模块共用的
Moxa ioLogik E1240标注的采样率为每模块12次/秒,由所有启用的通道分摊[1]。8个通道全开时,每个通道约1.5次/秒;只开2个通道时,每个通道约6次/秒。这个速度适合温度、液位、压力等慢变量,压力冲击或振动类快速信号要另选高速采集模块。
精度按满量程算。同一款E1240在25 ℃时为±0.1% FSR,按20 mA满量程计约±0.02 mA;在-10~60 ℃范围内放宽到±0.3% FSR,约±0.06 mA[1]。柜内温度变化大的场合,用全温度范围的数值做误差预算。电流输入内置120 Ω电阻,变送器回路的供电电压要能带动这个负载[1]。
放在柜里还是装到机器上
倍福把IP20端子模块用于接线盒或控制柜,把防护等级达IP67的现场总线、IO-Link和EtherCAT端子盒用于恶劣环境[8]。柜内模块要看散热和安装方向:零点DN-8031水平安装可用到60 ℃,竖直安装上限降为50 ℃[2]。
装到机器上的模块按防护等级和接头选。Turck TBEN-S1-8DXP有8个通用数字通道,每路可作PNP输入或最大2 A输出,支持PROFINET、EtherNet/IP、Modbus TCP和CC-Link IE Field Basic,防护IP65/IP67/IP69K,-40~+70 ℃,通过ATEX 2区/22区、IECEx、cULus和CCC认证[7]。8路输出全部按2 A同时导通时合计16 A,接线前把电源接头的总电流限值和各路负载一起算。
询价时随点表一并提交:控制器型号和协议、各类信号的数量与量程、输出负载电流、24 V电源容量、安装位置与防护等级、柜内最高温度、是否用于危险区。请供货方回传对应型号的规格书、协议一致性或认证证书、过程数据映射表和配置软件,作为到货验收的依据。
关联的应用系统与部件
以下入口来自产品关系,用于继续查阅;具体机型的装配和兼容性仍需对应型号资料。
关联部件