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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, 2020·4.3 min read·

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

Was sind Industrie-Computer-I/O?

In dieser jüngsten industriellen Revolution, auch bekannt als Industrie 4.0 (siehe Zeitachse unten), müssen industrielle Computersysteme in der Lage sein, Daten (Input) aus einer Vielzahl von Quellen zu empfangen, zu verarbeiten und dann wertvolle Informationen für die Entscheidungsfindung in Echtzeit zu übertragen (Output) sowie in einigen Fällen diese Entscheidungen sogar unabhängig zu treffen. Viele Unternehmen werden in ihren langfristigen Plänen Systeme und Komponenten nach Bedarf laufend ersetzen. Daher müssen Industrie-PCs in der Lage sein, eine Vielzahl von älteren und neueren I/O-Ports zu unterstützen. Dadurch wird die Kompatibilität mit den Geräten gewährleistet, über die sie Daten empfangen und übertragen. Dieser Beitrag erläutert einige der gebräuchlichsten industriellen I/O, die Geschichte dahinter und ihre aktuelle Verwendung im Bereich des IIoT (Industrial Internet of Things).

 

 

Industrie 4.0 infographic

Die häufigste Arten von I/O bei Industrie-Computern

Beachten Sie, dass diese Liste nicht vollständig ist – sie stellt jedoch diejenigen dar, die wir am häufigsten sehen.

LAN / GbE

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

PoE

PoE oder Power over Ethernet ist eine neuere Variante des Standard-LAN-Ports, der Geräte zusätzlich zu den Datenübertragungsaufgaben mit Strom versorgt. Ein Beispiel dafür, wo dies nützlich ist, findet sich in Videoüberwachungsanwendungen. Eine entfernte Kamera kann mit Strom versorgt werden und 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 hochauflösenden Videoverbindungen. Beide unterstützen eine Ausgabe von bis zu 4k sowie auch digitales Audio. Die neuesten Versionen von beiden sind jedoch in der Lage, Grafiken mit einer Auflösung von 8k (HDMI 2.1) oder sogar 10k (DP 2.0) zu übertragen! Die neueste Version des DP weist auch eine maximale Bandbreite von 77,4 Gbps auf, im Gegensatz zu den 14,4 Gbps des HDMI.

VGA / DVI

Dies sind ältere Video-Ausgabeverbindungen. Sie werden immer noch in vielen industriellen Anwendungen verwendet und als Mittel angeboten, um weiterhin gebrauchte Anzeigegeräte zu verwenden.

USB Typ A und Typ-C

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

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 und werden im Allgemeinen entweder als AUS oder EIN dargestellt. Stellen Sie sich analoge Signale als solche vor, die Sie mit einem Drehknopf einstellen können. Digitale Signale hingegen werden meistens durch einen Schalter gesteuert. Dadurch eignet er sich ideal für die Erkennung von Schalterkontakten, die Reaktion auf Bewegungssensoren, Endschalter, Bedientasten oder Maschinenstatusanzeigen. Der DIO kann 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 unserem vollständigen Artikel hier.

COM-Anschlüsse / Serielle Ports

Den COM-Port, auch bekannt als serieller Port aka RS232-Port oder IOIOI-Port, gibt es 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 als der USB ist, ist ein COM-Port eine dedizierte Schnittstelle und 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.

OnLogic-Industrie-PCs und Rugged PCs sind stark konfigurierbar mit einer breiten Palette an I/O für Industrie-Computer. Sie umfassen alle oben genannten Optionen. Lassen Sie uns Ihnen dabei helfen, 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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