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模拟技术相关技术文章基于AD5755数模转换器提高PLC设计效率并降低功耗
概述
可编程逻辑控制器 （PLC）使用逻辑、时序控制、定时、计数和算术算法等快速、确定性的功能来控制机器和过程。PLC使用模拟和数字信号与终端节点通信，例如读取传感器和控制执行器。典型的通信方法包括电流/电压环路、Fieldbus1和工业以太网2协议。
随着工业远程应用领域传感器和控制节点数的不断增加，控制器中I/O模块节点数也相应增加，一些分布式控制系统（DCS）能够处理成千上万的节点。如此密集的节点使温度相关的挑战难度越来越大，尤其是对于4mA至20mA环路通信标准的系统。
对系统设计人员而言，最大且最密切相关的挑战是提高效率并降低功耗，因为现有系统的低效率导致电能浪费，运营成本增加。本文将说明设计更高效率系统面临的挑战，并介绍一款多功能、4通道、16位数模转换器（DAC） AD5755，它作为一种集成度更高的解决方案有助于解决这些问题。
系统
典型工业控制系统的通信分层情况如图1所示。直到最近，分布式输入/输出（远程I/O和PLC）通常仍然使用Modbus3， PROFIBUS4 （程现场总线）或Fieldbus等开放或专有协议进行连接。如今，业界对使用PROFINET5的兴趣日渐增强，它是一种设计用于在以太网设备之间快速交换数据的工业以太网协议。
图1. 控制系统的层级结构
PROFINET的优势包括：
速度更快，从RS-232的9.6 kbps提高到1 Gbps。
改进的整体性能。
距离更长。
能够使用标准接入点、路由器、交换机、集线器、电缆和光纤，这比等效串行端口设备便宜得多。
一条链路可以有两个以上的节点。这对于RS-485是可行的，但对于RS-232则不可行。
在“现场”级，用于将工业驱动器、电机、执行器、控制器与PLC/DCS I/O系统互连的现场总线协议为数众多，包括DeviceNet，™ CAN6， InterBus，®7和上述PROFIBUS、Fieldbus。
