传统上，现场仪器使用传统模拟信号连接到以太网域
软件可配置I/O系统提供了从传统模拟信号到工业以太网域的无缝过渡。软件可配置I/O设备可以通过远程配置在任何通道上提供任何功能(模拟I/O，数字I/O, RTD)，这有助于简化调测。这种灵活性，结合诊断功能，允许远程故障排除，从而为技术人员节省时间。图1显示了工业连接的演变，从传统的模拟信号到智能的数字连接传感器，通过软件可配置I/O实现无缝过渡。
Analog Devices公司的AD74413R软件可配置I/O与ADP1032双通道隔离微电源管理单元(µPMU)相结合，是一种健壮的软件可配置I/O解决方案。AD74413R是一个四通道软件可配置I/O，具有自动故障检测和诊断功能。ADP1032是为AD74413R量身定制的，以提供隔离的电源和数据通道，这允许一个紧凑和隔离的软件可配置I/O系统。
通道的灵活性
对于具有不同I/O需求的工业应用程序，系统设计者需要一个能够快速配置以适应所需需求的灵活系统。AD74413R的四个通道可配置为各种输入输出模式，如:
•高阻抗。
•输入电压。
•电压输出。
•外部供电电流输入。
•环供电电流输入。
•电流输出。
•数字输入逻辑。
•环供电数字输入。
•RTD测量。
需要一套单独的外部离散组件来支持四个通道上的任何功能，提供充分的灵活性。如果执行器或传感器没有正确布线，则可以使用单个SPI重新配置通道。
在一个包中提供所有功能需要更少的硬件设计组件，这导致较低的组装和测试成本，更高的可靠性和更容易调试，简化采购，与通用I/O的离散实现相比，更高的通道密度。
故障检测和诊断能力
AD74413R配备了自动故障检测和不同的诊断功能，以帮助故障隔离。用户可以查询警报寄存器，以确定报告错误的确切原因。用户还可以开启诊断信号，对故障进行进一步的诊断。
这些功能允许技术人员远程排除系统中发生的任何故障。在许多现有的系统中，传感器和执行器可能位于远离控制室和潜在危险的区域。此外，拥挤的布线也可能使确定哪些电缆连接到哪个传感器或执行器变得困难，使物理重新布线这些系统的成本过高和耗时。AD74413R模块提供可配置性和诊断功能，以确定哪个传感器或执行器连接到特定通道。
隔离电源和数据解决方案
ADP1032通过将两个隔离和调节的轨道和七个数据隔离通道集成在一个包中，满足了电源和数据通道隔离的要求。与离散电源和数据隔离解决方案相比，这提供了高达三倍的板面积缩减。这允许客户增加其模块中的整体通道密度。AD74413R的四个SPI信号使用ADP1032的高速隔离数据通道，优化为15 ns的低传播延迟，支持高达16,6 MHz的SPI时钟速率。低速隔离数据通道用于计时不重要的地方。
功耗
拥有一个灵活的多通道系统带来了系统功耗的权衡，因为AD74413R软件可配置I/O的每个通道可以配置为各种模式，而AD74413R的电源坚持单一的输出电压。设计人员必须选择最高的AD74413R AVDD电源电压，在考虑负载特性的情况下，能够支持最坏的情况，以保证每种模式的正常运行。
结论
工厂的数字化带来了生产产量、工厂利用率和劳动生产率的提高。然而，向数字工厂的过渡是一个挑战，因为传统系统缺乏10base - t1l支持的传感器和执行器。AD74413R软件可配置I/O，加上ADP1032，弥补了以太网现场仪器的差距。AD74413R的四个通道非常灵活，每个通道都可以被编程为八种不同的I/O配置。它的故障检测和诊断能力节省了调试和调试系统的时间。诊断功能还可以用于监视系统进行维护。最后，ADP1032对数据和电源进行了电隔离，确保了电源和数据的安全高效传输。
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