用于流程工业控制的分散控制系统(DCS)技术已经诞生40余年了,一直以来DCS基本结构尤其是最底层的IO硬件部分没有太大变化。DCS IO硬件部分包括:现场仪表4-20mA/开关信号、铜电缆、接线柜、IO卡件。
流程工业控制系统技术的前进脚步不断前进,继开发了现场总线技术后,控制系统厂商开发了现场通用IO技术。该技术的思路是:既然用户仍然选择4-20mA/开关信号为主的模拟信号,那就把位于IO系统柜里面的IO卡件和通信模块搬到现场接线箱里,首先实现现场接线箱到机柜室的数字化传输。为了增强灵活性,现场通用IO技术把IO卡件设计成适应大部分信号的通用IO卡件。
在现场仪表侧,仪表仍然输出模拟电流信号。仪表信号进入接线箱内的通用IO卡件。通用IO卡件将模拟信号转换为数字信号,然后通过光纤或者网线,将数字信号送到控制室。 现场通用IO技术有下列优点: 现场通用IO技术把IO卡件前移到现场,替代了传统方案机柜室内的接线柜、安全栅继电器机柜和IO系统柜。现场通用IO技术并没有消灭安全栅继电器和IO卡件,而只是将这些功能组件分散到了现场接线箱。该技术真正替代的是接线柜(MARSHALLING PANEL),所以最早开发此技术的EMERSON公司给该技术取名叫电子布线技术。现场通用IO技术使得机柜室面积大幅度减少。
现场通用IO技术方案用光纤替代了传统的主电缆。传统主电缆是多对铜芯对绞电缆,平均每根电缆都有几百米,是模拟信号传输方案材料和安装成本的大头。现场通用IO技术用廉价大容量的光纤替代了铜芯主电缆,提高了信号传输效率,节省了大量的材料和安装费用。
现场通用IO技术大大增强了工程设计和施工的灵活性。由于通用IO卡件可以适应各种现场仪表信号,工程师不必再费尽心思考虑各种现场信号如何分类汇总,而只要给现场仪表信号找一个接线箱即可。这个特性缩短了工程设计和安装的周期,节省了大量工程建造成本。
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