AEC 公司在其新型真空泵原料輸送系統(tǒng)中使用了由Rockwell Automation公司開發(fā)的帶Allen-Bradley KwikLink 扁電纜的DeviceNet以及ArmorBlock MaXum I/O系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的機(jī)架式I/O系統(tǒng)相比，這種I/O分配式系統(tǒng)的總成本較低，這要得益于其較低的安裝成本、維修成本以及系統(tǒng)擴(kuò)充成本。

近年來有關(guān)原材料的輸送和控制系統(tǒng)的新技術(shù)是基于機(jī)器固定的輸入/輸出（I/O）模塊和設(shè)備平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)的I/O分配式系統(tǒng)。該系統(tǒng)的每個(gè)儲(chǔ)料斗（或其他設(shè)備）都使用了控制模塊，并與兩根多觸點(diǎn)電纜相連，其中一根連接電源，另一根用于通訊，并都回接到控制面板上。

與傳統(tǒng)的機(jī)架式I/O系統(tǒng)相比，新系統(tǒng)具有兩個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：一是由于新系統(tǒng)不再需要使用其他的線纜連接各個(gè)設(shè)備和控制面板，可減少50%的系統(tǒng)安裝時(shí)間，從而給生產(chǎn)商帶來收益；二是可使生產(chǎn)中排除故障的停機(jī)時(shí)間大為縮短（除了絕對(duì)不可抗力所造成的故障外）。這就為像瓶蓋之類小制品的注塑生產(chǎn)帶來比原來多得多的利潤(rùn)，因?yàn)槊總€(gè)瓶蓋的利潤(rùn)只有0.1美分，停機(jī)時(shí)間越長(zhǎng)，就意味著更多贏利的損失。

較低的總成本

盡管I/O分配式系統(tǒng)的購(gòu)置成本要比傳統(tǒng)的機(jī)架式系統(tǒng)高一些，但它的總成本卻較低。一般來說，總成本包括購(gòu)置成本、安裝成本、維修成本以及將來系統(tǒng)擴(kuò)充的成本。I/O分配式系統(tǒng)的較低總成本得益于較低的安裝成本、維修成本以及系統(tǒng)擴(kuò)充成本。

使用本地機(jī)架式I/O系統(tǒng)需要生產(chǎn)商在廠房后面每個(gè)I/O設(shè)備上都要安裝電纜（把它們連接到中央控制面板上），而I/O系統(tǒng)到控制面板的距離往往要超過180m。以一個(gè)中等規(guī)模的生產(chǎn)企業(yè)為例，假設(shè)該企業(yè)的廠房面積為18 000m2，有24臺(tái)注塑機(jī)，36個(gè)輸送料斗，3臺(tái)真空泵。每個(gè)料斗至少需要5條電纜連接本地I/O模塊，每條電纜還需要專門的保護(hù)套管以避免受到環(huán)境的污染。這樣掛在支架上的管線的直徑肯定要超過25.4mm，甚至達(dá)到102mm，從而提高了安裝成本。更為嚴(yán)重的是，當(dāng)某個(gè)帶線纜的設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，維修人員必須從眾多的線纜中找出存在問題的那一根，然后再修理。顯然，這樣做既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，大大增加了維修成本。另外電纜的成本也不容忽視，按每英尺電纜 $1計(jì)算，僅電纜的成本就至少需要$60 000。

為了減少電纜的安裝數(shù)量，20世紀(jì)90年代塑料機(jī)械供應(yīng)商開始開發(fā)分配式I/O系統(tǒng)，但是當(dāng)時(shí)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)還很不穩(wěn)定（作為分配式I/O系統(tǒng)一個(gè)重要組成部分的設(shè)備平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)還未誕生），常常因?yàn)殡娎|選擇不當(dāng)、供電電壓擊穿以及電流噪音等原因，使分配式I/O系統(tǒng)受到節(jié)點(diǎn)數(shù)目（設(shè)備地址）和功能覆蓋電纜最大長(zhǎng)度的限制。另外，當(dāng)時(shí)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)也不具備加工者所需要的糾錯(cuò)功能。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐步成熟，出現(xiàn)了多種設(shè)備平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)和I/O選項(xiàng)，從而使分配式I/O系統(tǒng)真正有了用武之地。如AEC 公司在其新型真空泵原料輸送系統(tǒng)中使用了由Rockwell Automation公司開發(fā)的帶Allen-Bradley KwikLink 扁電纜的DeviceNet以及ArmorBlock MaXum I/O系統(tǒng)。

通過使用這種具有開放式結(jié)構(gòu)通訊協(xié)議的DeviceNet以及ArmorBlock MaXum自診斷I/O 模塊，AEC 公司的新系統(tǒng)能夠使其獲取比開/關(guān)多得多的信息。另外DeviceNet能與64個(gè)節(jié)點(diǎn)連接，使用KwikLink 扁平線纜可以覆蓋的距離超過1300ft，因此無需使用中繼器（信號(hào)推進(jìn)器）就能夠完成信號(hào)的傳輸，從而避免了出現(xiàn)一個(gè)中繼器失效，整個(gè)下游網(wǎng)絡(luò)的所有元件都不能運(yùn)行的弊端。顯然這對(duì)于注塑成型和擠出成型的控制是極為有利的。

分配式 I/O的運(yùn)行

AEC的這種新型真空物料傳送系統(tǒng)，能夠控制50個(gè)料斗和7個(gè)泵，可將注塑成型或擠出成型所需的粒料從大型的儲(chǔ)存箱里輸送到固定在每個(gè)機(jī)器上的料斗里。網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)料斗都通過DeviceNet KwikLink扁平網(wǎng)線連接到信號(hào)控制器和電源箱。ArmorBlock MaXum I/O系統(tǒng)通過1個(gè)支架固定在扁平線纜上，而支架可以直接固定在廠房中現(xiàn)有的真空線路上，從而無需導(dǎo)線或機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)。同時(shí)I/O系統(tǒng)也不需要任何保護(hù)性圍欄。

ArmorBlock MaXum I/O系統(tǒng)是齊全的獨(dú)立的設(shè)備包，包括8個(gè)或16個(gè)I/O點(diǎn)，通過12mm的微小快速斷開連接器接入系統(tǒng)，DeviceNet通訊接口和電源安裝在密封套管里。

在此真空物料輸送系統(tǒng)里，兩條DeviceNet 扁平線纜貫穿整個(gè)真空線路，I/O系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的需要放置在泵的附近或者料斗附近。配電線纜從I/O模塊延伸到料斗上的設(shè)備上。

Continental PET 技術(shù)公司（以下簡(jiǎn)稱Continental公司） 是AEC的這種新型物料輸送系統(tǒng)的用戶之一。據(jù)該公司的生產(chǎn)工程師 Nick Mercorella介紹，ArmorBlock MaXum I/O模塊最方便的一點(diǎn)是它能簡(jiǎn)單地穿過扁平線纜與連接器（DeviceNet網(wǎng)絡(luò)）連接。而且在安裝整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)候不需要再像以前那樣用螺釘固定線纜，甚至非電工專業(yè)的人員也可以進(jìn)行安裝。從而減少了系統(tǒng)連接時(shí)因?yàn)榻泳€錯(cuò)誤而導(dǎo)致的潛在調(diào)試成本。

Continental公司的注塑成型系統(tǒng)有4個(gè)泵和30個(gè)料斗，還有混合器和干燥器。泵在地面上，而干燥器和混合器在廠房的夾層里，線纜的總長(zhǎng)度為210m。

料斗和泵均具有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端，I/O模塊上擁有足夠的空間，可提供多種選項(xiàng)加以擴(kuò)充。例如，要在料斗上添加一個(gè)過濾凈化器，則只需在模塊連接器上接一條12mm粗的快速斷開線纜，就可以在終端視窗中啟動(dòng)該選項(xiàng)。另外也可以添加一個(gè)遙控比例閥門，以回收沒有被使用的物料。然而若使用本地I/O系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)相同的更改則需要使用新的線纜與每個(gè)料斗相連接。另外，為了下載新的選項(xiàng)所需要的已變更程序，必須關(guān)斷整個(gè)控制系統(tǒng)。并且無論是刪減還是增加任何選項(xiàng)，整個(gè)安裝過程都要重新開始。

還有一種情況也能體現(xiàn)出分配式I/O系統(tǒng)較之本地I/O系統(tǒng)的擴(kuò)充優(yōu)勢(shì)，那就是在兩臺(tái)機(jī)器中間再放置一臺(tái)新機(jī)器時(shí)，前者只需在扁平線纜上另增加一個(gè)I/O模塊，并用配電線纜使其與新機(jī)器的料斗相連接。而后者則需要增加全程的新線纜，以用于與系統(tǒng)控制器的回接。

減少維修成本

使用分配式I/O系統(tǒng)之所以能夠減少維修成本，是因?yàn)樵撓到y(tǒng)所具有的診斷功能。根據(jù)操作界面上顯示到點(diǎn)的診斷功能，維修人員可以獲知故障設(shè)備的信息，以及故障設(shè)備的確切位置。

維修人員可以利用診斷功能察看任何位置的運(yùn)行情況，不論是螺桿驅(qū)動(dòng)器還是可更換的部件。這無疑簡(jiǎn)化了故障處理的工作，即使是不懂電工的人員也能找到出現(xiàn)故障的電感器或螺線管。