Industriële computer I/O voor Industry 4.0

Met de opkomst van Industry 4.0 zijn er nieuwe eisen voor de I/O van industriële computers ontstaan. Tijdens de evolutie van industriële computer I/O is er een sterke set industriestandaarden ontstaan om bedrijven te helpen de veranderende eisen van Industry 4.0 bij te houden.

Wat is I/O voor Industriële computers?

In deze nieuwste industriële revolutie, beter bekend als Industry 4.0 (zie onderstaande tijdlijn), moeten industriële computersystemen data (Input) uit verschillende bronnen kunnen ontvangen. Dit is noodzakelijk om vervolgens waardevolle informatie te verwerken en (Output) te verzenden voor realtime besluitvorming, en in sommige gevallen moet het zelfs onafhankelijk die beslissingen kunnen nemen. Tijdens het maken van langetermijnplannen zullen bedrijven continu systemen en componenten moeten kunnen vervangen. Daarom moeten industriële pc’s een breed scala aan oudere en nieuwere I/O ondersteunen vanwege de compatibiliteit met (oudere) apparaten waarmee ze data uitwisselen. We leggen in dit artikel de meest voorkomende industriële I/O’s, de geschiedenis erachter en hun huidige gebruik in het IIoT-domein (Industriële Internet of Things) verder uit.

Meest voorkomende soorten I/O voor industriële computers

Houdt in gedachte dat deze lijst niet volledig is, maar wel de meest voorkomende I/O bevat.

LAN / GbE

Voor snelle bedrade verbindingen wordt de RJ45 LAN-poort (ook bekend als NIC- of ethernetpoort) het meest gebruikt. Snelheden voor deze poorten kunnen variëren van 100Mbps tot maar liefst 10Gbps. De functie van de RJ45 LAN-poort is beperkt tot het verzenden van gegevens.

PoE

PoE, of Power over Ethernet, is een nieuwere variant van de standaard LAN-poort die naast taken voor data-overdracht ook stroom levert aan apparaten. Dit wordt bijvoorbeeld gebruikt voor toepassingen met videobewaking. De LAN-poort voedt in dit geval een externe camera én wisselt grote hoeveelheden data efficiënt uit via slechts één kabel. Zo is er geen stopcontact nodig op de locatie van de camera.

HDMI / DP

HDMI- en DisplayPort-aansluitingen zijn de meest voorkomende high-resolution video-aansluitingen. Allebei de aansluitingen kunnen tot 4k-output en digitale audio ondersteunen. De nieuwste versies ondersteunen resoluties van 8k (HDMI 2.1) of zelfs 10k (DP 2.0)! De nieuwste versie van DP biedt ook een maximale bandbreedte van 77,4 Gbps, vergeleken met 14,4 Gbps van HDMI.

VGA / DVI

Dit zijn oudere video-output verbindingen. Ze worden nog in veel industriële toepassingen gebruikt en worden daarom soms nog bewust in industriële systemen aangeboden. Zo kun je jouw huidige beeldschermuitrusting blijven gebruiken.

USB Type A en Type-C

De afkorting USB staat voor Universal Serial Bus. USB Type-A verwijst naar de huidige, meest populaire wereldwijde I/O-computerstandaard – een rechthoekige verbinding met een duidelijke boven- en onderkant. De overdrachtsnelheden kunnen variëren van 480 Mbps tot 10 Gbps bij SuperSpeed. USB Type-C is de nieuwste USB-connector. In vergelijking met USB Type-A is hij kleiner, ovaal, symmetrisch gevormd en omkeerbaar. Type-C is ontwikkeld om toekomstbestendig te zijn met SuperSpeed-overdrachtsnelheden tot 20 Gbps. De industriële computerwereld  begint net deze connectoren toe te voegen aan apparaten en computers. Bekijk ons volledige overzicht van USB-A, USB-C en de beschikbare overdrachtssnelheden die worden aangeduid als 2.0, 3.0, 3.1 en 3.2.

DIO

DIO wordt ook wel General Purpose Input/Output (GPIO) genoemd en gebruikt een logisch signaal om informatie over te dragen. In tegenstelling tot een analoog signaal dat kan bestaan uit verschillende spanningen, hebben de digitale signalen die door DIO worden gebruikt 2 mogelijke waarden en worden ze over het algemeen weergegeven als UIT of AAN (of 1 en 0). Analoge signalen worden meestal met knoppen ingesteld, terwijl digitale signalen vooral met een schakelaar bestuurd worden. Dit maakt het ideaal voor het detecteren van schakelcontacten, het reageren op bewegingssensoren, eindschakelaars, bedieningsknoppen of statusindicatoren van machines. Het kan ook worden gebruikt om indicatielampen, kleine relays of PLC’s in apparatuur te besturen. Lees ook ons artikel over geïsoleerde DIO versus niet-geïsoleerde DIO.

COM-poorten / Seriële poorten

De COM-poort staat ook wel bekend als seriële poort, RS232-poort of IOIOI-poort. Hij bestaat al sinds 1969 en wordt dankzij zijn grote aanwezigheid nog steeds ondersteund door elk groot besturingssysteem op de markt. Een COM-poort is langzamer dan USB wanneer het overkomt op gegevensoverdracht. Echter is een COM-poort wel een speciale interface, waardoor hij niet hoeft te worden ingesteld met parameters die het besturingssysteem gebruikt voor herkenning bij het opstarten. DB9 en DB25 zijn de twee varianten, met respectievelijk 9 pinnen en 25 pinnen. Deze poorten kunnen worden geconfigureerd met verschillende protocollen voor verschillende doeleinden, zoals RS232, RS422 of RS485. Vanwege de betrouwbaarheid en eenvoud van een COM-poort, is het een hoofdbestanddeel van I/O voor industriële computers en zal hij niet snel verdwijnen.

OnLogic’s industriële pc’s en rugged pc’s zijn uiterst aanpasbaar met een ruime reeks aan I/O voor industriële computers, waaronder alle bovenstaande opties. laat ons helpen om te voldoen aan jouw specifieke I/O-behoeften om bij te blijven met Industry 4.0. Neem vandaag nog contact op met een onze hardwarespecialisten!