V systémech sběru dat lze multiplexor definovat jako obvod nebo zařízení, které vybírá a kombinuje více vstupních signálů do jediného výstupního vedení.
Signál generovaný snímači systému sběru dat obecně není vhodný pro přímé zpracování jednotkou, která generuje řídicí algoritmus. Obvykle musí existovat stupeň zpracování signálu, ve kterém se provedou všechny operace potřebné pro správný přenos signálu. Měření také zahrnuje přímé ukládání dat do paměti číslicového procesoru.
Podmíněný signál obvykle prochází multiplexováním s frekvenčním dělením (FDM) nebo multiplexováním s časovým dělením (TDM). V druhém z nich je připojení výstupů různých řetězců k paměti systému sekvenční, tj. v předem stanoveném pořadí.
V každém měřicím řetězci jsou analogové signály transformovány na digitální signály analogově-digitálním převodníkem (ADC) a poté zakódovány podle reprezentace hodnoty velikosti a přizpůsobeny amplitudovému rozsahu (programované zesílení).
V řízených průmyslových procesech jsou obvykle desítky snímačů, takže není rentabilní vyhradit pro každý signál specializovaný systém sběru dat – včetně zesílení, A/D převodu atd. Proto sběr dat vyžaduje na vstupu do jediného sběrného kanálu stupeň multiplexování signálu, který je realizován prostřednictvím specifických zařízení známých jako multiplexory.
Definice
Multiplexor je systém více vstupů a pouze jednoho výstupu pro příjem signálů pocházejících z více sběrných sítí. Zařízení přenáší všechny vstupní signály do mikroprocesoru, který přijímá a zpracovává data, přenáší je do výstupních zařízení a řídí systém jako celek.
Pomocí multiplexování je měřicí systém schopen postupně směrovat více signálů do jediného digitálního převodníku, čímž poskytuje levný prostředek pro zvýšení počtu kanálů systému. Multiplexer se skládá ze sady přepínačů a poskytuje významné snížení nákladů tím, že využívá pouze jeden A/D převodník pro více vstupů. Multiplexor jako takový lze považovat za obvod nebo zařízení, které umožňuje sdílet dostupnou kapacitu jediného spojení mezi více přenosových kanálů.
Pomocí selekčních pinů je umožněna komunikace jednoho a pouze jednoho vstupu s jediným výstupem. Řídicí jednotka postupně skenuje všechny vstupy a čte je rychlostí, která respektuje vzorkovací teorém pro daný signál.
V podstatě se multiplexory používají ke zvýšení množství dat, která lze přenášet po síti s danou šířkou pásma za daný časový úsek.
Typy
Existují multiplexory pro digitální i analogové signály. Digitální multiplexor má digitální vstupní signály přicházející z více sítí pro sběr dat. Zařízení přenáší tyto vstupní signály do systému zpracování, obvykle mikroprocesoru, který data přijímá a zpracovává, přenáší je do výstupních zařízení a řídí systém jako celek. Analogový multiplexor je zařízení, které umožňuje komutovat n analogových kanálů do jednoho analogového výstupního kanálu. Tato komutace je řízena digitálním signálem, který kóduje vstupní kanál, který má být zvolen. Analogový multiplexor může být jednosměrný nebo může pracovat s diferenciálními vstupy. V případě jednosměrného multiplexoru je zařízení nastaveno tak, aby komutovalo jednotlivé analogové kanály, zatímco diferenciální multiplexor lze použít pro diferenciální signály.
Jiskrově bezpečný multiplexní systém G.M. International D2000 je k dispozici pro digitální nebo teplotní provozní aplikace. Konkrétně tato řada zahrnuje bránovou jednotku (D2050M), 16vstupové rozšiřující desky pro příjem teploty z termočlánků, odporových teploměrů, signálů mV nebo mA (D2010M, D2011M), 32vstupovou digitální rozšiřující desku (D2030M) a opakovače signálu s reléovými výstupy SPDT (D2052M) nebo s výstupy s otevřeným kolektorem (D2053M).
V typických aplikacích nabízí brána (D2050M) instalovaná v bezpečné zóně dvouvodičovou jiskrově bezpečnou komunikaci, která napájí desky I/O (D2010M, D2011M, D2030M) signálem i napájením. Tyto I/O desky, umístěné v blízkosti snímačů, získávají a přenášejí data do brány, která pak vysílá sběrnicový (redundantní Modbus) nebo sériový (RS232) výstupní signál do PLC/DCS v bezpečné zóně. Úspora nákladů na kabeláž a palubní desky I/O řídicí jednotky je značná, v kombinaci s optimalizací systému sběru dat.
.