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Architektur eines analogen Mischmoduls zur Erfassung von Sensorsignalen

Sigmatek hat ein konfigurierbares analoges Mischmodul vorgestellt, das mehrere Ein- und Ausgänge für industrielle Mess- und Auswertungssysteme kombiniert.

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Architektur eines analogen Mischmoduls zur Erfassung von Sensorsignalen

Industrielle Messtechnik, Laborgeräte und automatisierte Prüfsysteme erfordern eine präzise Erfassung und Verarbeitung verschiedener Sensorsignale. Um gemischte Sensoranforderungen in kompakten Schaltschränken zu adressieren, wurde im Rahmen der S-DIAS-Serie ein neues analoges Mischmodul entwickelt. Das System integriert sowohl Ein- als auch Ausgangskanäle in einer einzigen Hutschienen-Einheit und ermöglicht Ingenieuren die Verarbeitung unterschiedlicher Spannungs- und Stromsignale, ohne separate dedizierte Hardwareblöcke für jeden Signaltyp zu benötigen.

Signalkonfiguration und Verarbeitungsmechanismen
Das Modul AM 821 verfügt über acht analoge Differenzeingänge und zwei Analogausgänge, die alle mit einer 16-Bit-Auflösung arbeiten. Ein zentraler technischer Mechanismus dieser Einheit ist die individuelle Konfigurierbarkeit jedes Kanals. Sowohl Ein- als auch Ausgänge können per Software zwischen Strom- und Spannungsnormsignalen umgeschaltet werden, konkret 0 bis 20 mA, 4 bis 20 mA und 0 bis 10 V. Diese Architektur ermöglicht dem Modul die direkte Schnittstelle zu unterschiedlichen Sensortypen gleichzeitig. Die Hardware erreicht ein Abtastintervall von 500 Mikrosekunden oder mehr über alle Kanäle hinweg und gewährleistet damit eine schnelle Signalerfassung für dynamische Regelkreise.

Diagnosefunktionen und Systemintegration
Zur Aufrechterhaltung der Betriebsstabilität und zur Erleichterung der Wartung integriert das Modul eine Kurzschlusserkennung über seine Schnittstellen hinweg. Darüber hinaus können Ingenieure softwarekonfigurierbare Eingangsfilter anwenden, um Signalrauschen zu unterdrücken und elektromagnetische Störungen aus der umgebenden Industrieumgebung zu minimieren. Status-Leuchtdioden sind direkt an der Hardwareschnittstelle montiert und bieten kanalspezifische Diagnosen zur sofortigen Zustandsprüfung während Inbetriebnahme und Betrieb. Zur Unterstützung der Elektroplanung und Schaltschrankintegration wird ein EPLAN-Makro bereitgestellt. Die physischen Abmessungen der Einheit betragen 12,5 Millimeter Breite, 104,2 Millimeter Höhe und 72 Millimeter Tiefe.

Zusätzlicher Kontext: Dieser Abschnitt beschreibt technische Spezifikationen und Wettbewerbsvergleiche, die nicht in der ursprünglichen Produktankündigung enthalten waren.
Im Bereich der industriellen Automatisierung arbeiten ultrakompakte Slice-I/O-Systeme typischerweise im Breitenbereich von 12 bis 15 Millimetern. Die Breite von 12,5 Millimetern des Sigmatek-Moduls entspricht Industriestandards für hochdichte I/O-Klemmen und ist vergleichbar mit Standardbauformen von Automatisierungsplattformen wie Beckhoff EtherCAT-Klemmen oder B&R X20-Systemen. Während viele Standard-Analogmodule in dieser Bauform entweder ausschließlich Eingänge oder Ausgänge bieten, stellt die Integration von acht 16-Bit-Differenzeingängen und zwei 16-Bit-Ausgängen innerhalb eines einzelnen 12,5-Millimeter-Slices eine hohe Kanaldichte für Mixed-Signal-Anwendungen dar. Die Abtastzeit von 500 Mikrosekunden positioniert das Modul geeignet für Standard-Fabrikautomation und Prozesssteuerung, obwohl spezialisierte Hochgeschwindigkeits-Messmodule in konkurrierenden Systemen Abtastzeiten von unter 100 Mikrosekunden für hochdynamische Motion-Control-Aufgaben bieten können.

Redigiert von dem Industriejournalisten Lekshman Ramdas, mit KI-Unterstützung.

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