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Industrie-Computer-I/O für die Industrie 4.0

Von ·Kategorien: Industrielles IoT, Vertrauen Sie auf OnLogic·Published On: September 29th, 2020·4,5 min read·

Mit dem Aufkommen der Industrie 4.0 haben sich neue Anforderungen an die I/O in der industriellen Datenverarbeitung entwickelt. Während sich Industrie-Computer-I/O weiterentwickeln werden, hat sich eine solide Reihe von Industriestandards herausgebildet. Sie sollen den Unternehmen helfen, mit den Anforderungen der Industrie 4.0 mitzuhalten. 

Was sind Industrie-Computer-I/O?

Die jüngste industrielle Revolution ist auch bekannt als Industrie 4.0 (siehe Zeitachse unten). Dabei müssen industrielle Computersysteme Daten (Input) aus einer Vielzahl von Quellen empfangen und verarbeiten. Daraus werden dann wertvolle Informationen übertragen. Sie sorgen für die Entscheidungsfindung in Echtzeit (Output). In einigen Fällen werden diese Entscheidungen sogar unabhängig getroffen. Zudem ersetzen viele Unternehmen Systeme und Komponenten laufend nach Bedarf in ihren langfristigen Plänen. Daher müssen Industrie-Computer-I/O eine Vielzahl älterer und neuerer I/O-Ports umfassen. So wird sichergestellt, dass die Geräte kompatibel sind, über die sie Daten empfangen und übertragen. Dieser Beitrag erläutert einige der gebräuchlichsten Industrie- I/O. Außerdem erfahren Sie die Geschichte dahinter und die aktuelle Verwendung im IIoT (Industrial Internet of Things).

 

 

Von Industrie 1.0 zu Industrie 4.0 – Infografik

Die häufigsten Arten von Industrie-Computer-I/O

Beachten Sie, dass diese Liste nicht vollständig ist. Jedoch umfasst sie diejenigen, die wir am häufigsten sehen.

LAN / GbE

Für drahtgebundene Verbindungen mit Hochgeschwindigkeit ist der standardmäßige RJ45-LAN-Anschluss am gebräuchlichsten. Er ist auch bekannt als NIC- oder Ethernet-Anschluss. Die Geschwindigkeiten für diese Anschlüsse können von nur 100 Mbps bis hinauf zu 10 Gbps reichen. Allerdings ist die Funktion auf die Übertragung von Daten beschränkt.

PoE

PoE oder Power over Ethernet ist eine neuere Variante des Standard-LAN-Ports. Er wird für die Datenübertragung genutzt. Daneben versorgt er die Geräte mit Strom. Ein Beispiel dafür, wo dies nützlich ist, findet sich in Anwendungen zur Videoüberwachung. So kann eine entfernte Kamera mit Strom versorgt werden. Außerdem werden große Datenmengen effizient über nur ein Kabel übertragen. Dabei ist am Standort der Kamera keine Steckdose erforderlich.

HDMI / DP

HDMI- und Display-Port-Verbindungen sind die gängigsten Videoverbindungen mit Hochauflösung. Beide unterstützen eine Ausgabe von bis zu 4k sowie auch digitales Audio. Jedoch können die neuesten Versionen von beiden Grafiken mit einer Auflösung von 8k (HDMI 2.1) oder sogar 10k (DP 2.0) übertragen! Zudem weist die neueste Version des DP auch eine maximale Bandbreite von 77,4 Gbps auf. Im Gegensatz dazu hat der HDMI 14,4 Gbps.

VGA / DVI

Dies sind ältere Video-Ausgabeverbindungen. Sie werden immer noch in vielen industriellen Anwendungen verwendet. Sie sind ein Mittel, um weiterhin gebrauchte Anzeigegeräte zu verwenden. Dabei steht VGA für Video Graphics Array und DVI für Digital Video Interface.

USB Typ A und Typ-C

USB steht für Universal Serial Bus. Dabei bezieht sich USB Typ-A auf den universellen globalen Computer-I/O-Standard. Es handelt sich um einen rechteckigen Anschluss mit einer deutlichen Ober- und Unterseite. Seine Übertragungsraten können von 480 Mbps bis zum SuperSpeed mit 10 Gbps variieren. Dabei ist der USB Typ-C der neueste USB-Anschluss. Im Vergleich zu USB Typ-A ist er kleiner, oval, symmetrisch geformt und reversibel. Zudem wurde er so konzipiert, dass er zukunftssicher ist. Dafür sorgen die SuperSpeed-Übertragungsraten von bis zu 20 Gbps. In der Branche der Industrie-Computer beginnt man gerade erst damit, diese Anschlüsse an Geräte und Computer anzubringen. Lesen Sie diesen Blogbeitrag für einen vollständigen Überblick über USB A, USB C und die verfügbaren Übertragungsraten. Diese werden als 2.0, 3.0, 3.1 und 3.2 bezeichnet.

DIO

DIO wird manchmal auch als General Purpose Input/Output (GPIO, Allzweck-I/O) bezeichnet. Er verwendet ein logisches Signal zur Informationsübertragung. Im Gegensatz zu einem analogen Signal, das aus verschiedenen Spannungen aufgebaut sein kann, haben die von einem DIO verwendeten digitalen Signale zwei mögliche Werte. Sie werden im Allgemeinen entweder als AUS oder EIN dargestellt. Stellen Sie sich analoge Signale als solche vor, die Sie mit einem Drehknopf einstellen können. Hingegen werden digitale Signale meistens durch einen Schalter gesteuert. Dadurch eignet der DIO sich ideal für die Erkennung von Schalterkontakten, die Reaktion auf Bewegungssensoren, Endschalter, Bedientasten oder Anzeigen eines Maschinenstatus. Außerdem kann der DIO auch zur Steuerung von Kontrollleuchten, kleinen Relais oder SPS innerhalb von Anlagen verwendet werden. Weitere Informationen über DIO und isolierte bzw. nicht isolierte finden Sie in diesem Artikel.

COM-Anschlüsse / Serielle Ports

Der COM-Port ist auch bekannt als serieller Port aka RS232-Port oder IOIOI-Port. Es gibt ihn seit 1969. Dank seiner Verbreitung wird er auch heute noch von jedem wichtigen Betriebssystem auf dem Markt unterstützt. Obwohl er für den Datentransfer wesentlich langsamer ist als der USB, ist ein COM-Port eine dedizierte Schnittstelle. Er muss nicht mit Parametern eingerichtet werden, die das Betriebssystem beim Hochfahren erkennt. DB9 und DB25 sind die beiden Varianten mit 9 Pins bzw. 25 Pins. Diese Ports können mit verschiedenen Protokollen für unterschiedliche Zwecke konfiguriert werden – RS232, RS422 oder RS485. Aufgrund seiner Verlässlichkeit und Einfachheit ist er ein fester Bestandteil der I/O bei Industrie-Computern. Daher wird er in nächster Zeit nicht verschwinden.

Vielfältige Industrie-Computer-I/O bei OnLogic!

OnLogic-Industrie-PCs und Rugged PCs sind stark konfigurierbar mit einer breiten Palette von Industrie-Computer-I/O. Sie umfassen alle oben genannten Optionen. Gerne helfen wir Ihnen, Ihre spezifischen I/O-Anforderungen zu erfüllen, um mit der Industrie 4.0 Schritt zu halten. Kontaktieren Sie unser technisches Vertriebsteam noch heute!

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About the Author: Keegan Flynn

Keegan Flynn is an Account Manager for OnLogic. He likes to say that he helps to make sure that the customer's experience in choosing, buying and owning OnLogic hardware is better than expected. When he isn't working, he loves to travel, snowboard, hike, visit breweries, swimming holes, and play with his son and black lab.
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