Czym są konwertery temperaturowe i gdzie się je stosuje?

Głównym zadaniem konwerterów jest zamiana sygnałów analogowych prądowych (4-20 mA) lub napięciowych (0-10 V) na dane w formacie cyfrowym. Te ostatnie są odporne na zakłócenia elektromagnetyczne, więc do ich przesyłu w systemach automatyki można wykorzystywać standardowe przewody przemysłowe M12, bez ekranowania. W takiej formie trafiają one także do systemów zarządzania przedsiębiorstwem ERP, gdzie podlegają dalszej analizie.

Konwertery pozwalają na podłączenie istniejących systemów analogowych do głównej sieci, działającej w nowoczesnym standardzie IO-Link. Jest to konieczne przy stopniowej modernizacji automatyki przemysłowej do wymagań Przemysłu 4.0. W wielu procesach wykorzystuje się nadal czujniki analogowe, szczególnie w przypadku pomiaru temperatury. Termometry rezystancyjne nadal są chętnie wykorzystywane także w nowych systemach sterowania. Dzięki konwerterom temperatury IO-Link mogą być podłączane do masterów, skąd są dalej przesyłane do sterowników PLC oraz systemów IT.

Nowoczesne konwertery temperatury IO-Link

W przemyśle powszechnie stosuje się czujniki temperatury RTD (Resistance Temperature Detector), szczególnie serii PT100 oraz PT1000. Zbudowane są one z platyny, a pomiar dokonywany jest na podstawie zmiany rezystancji czujnika pod wpływem temperatury otoczenia. Zmiany te mogą być zamienione na standardowy sygnał analogowy przez przetwornik temperatury. Jednak w systemach opartych o standard IO-Link nie ma takiej potrzeby. Konwertery IO-Link umożliwiają bowiem bezpośrednią konwersję zmian rezystancji na dane cyfrowe. Współdziałają one zarówno z czujnikami PT100 (rezystancja 100 omów w temperaturze 0°C, jak i termoparami PT1000 (o rezystancji 1000 omów w temperaturze 0°C). Do konwerterów podłączać można czujniki 2-, 3- oraz 4-przewodowe.

Wtyczki temperaturowe do masterów IO-Link

Rozszerzeniem funkcjonalności masterów IO-Link jest konwerter w postaci jednoportowej wtyczki temperaturowej, do której bezpośrednio podłącza się czujnik temperatury RTD. Podobnie jak konwertery sygnałów analogowych, wtyczki współdziałają ze wszystkimi popularnymi typami czujników RTD z dowolną liczbą przewodów. Zaletą wtyczki jest jej niewielki rozmiar i możliwość bezpośredniego podłączenia do mastera IO-LInk. Minimalizuje to liczbę połączeń, a tym samym źródeł potencjalnych błędów.





Inne rodzaje konwerterów w standardzie IO-Link

Obok konwersji rezystancji na dane cyfrowe, konwertery IO-Link oferują także wiele innych możliwości:

• Zamiana sygnałów prądowych 4-20 mA lub napięciowych 0-10 V na dane cyfrowe, które następnie trafiają do sterowników PLC oraz systemów IT.
• Konwersja oraz kopiowanie źródłowego sygnału analogowego. Na wyjściu podawany jest sygnał cyfrowy (np. do analizy w systemach ERP) oraz sygnał analogowy (np. do sterowników lub aktuatorów analogowych). W ten sposób można łatwo dostosować istniejące systemy automatyki do wymagań Przemysłu 4.0.
• Pomiar prędkości obrotowej z czujników binarnych bez konieczności wykorzystywania specjalnych kart szybkich wejść. Konwerter IO-Link podaje w takiej sytuacji od razu gotową wartość prędkości obrotowej.
• Zliczanie impulsów przez konwerter z podwójnym wewnętrznym licznikiem, zapewniającym dokładne określenie liczby elementów.

Dzięki wykorzystaniu konwerterów modernizacja istniejącego systemu automatyki przemysłowej, opartego na rozwiązaniach analogowych, do standardów Przemysłu 4.0 jest znacznie łatwiejsza, szybsza i tańsza. Jednocześnie umożliwia zbieranie wszystkich danych w formacie cyfrowym i przekierowanie ich do systemów IT, takich jak ERP.