硬件设计最佳实践不是静态的

硬件设计更改可能不会像软件更新那样频繁发生,但需要对其进行重新评估,以确保它们仍然代表基于制造商最新硬件版本和应用程序说明的最佳实践。

通过大卫·保罗,体育教练,Maverick科技公司 2016年5月17日

自动化行业的人明白,业务软件方面的变化和改进的步伐是无情的。昨天发布的最新版本的软件可能在一周内就过时了,这是这个行业的本质。许多工程师和设计师没有意识到的是,硬件设计的最佳实践也在变化,尽管变化的速度比软件慢。

10年前的设计最佳实践可能与制造商当前推荐的安装说明直接冲突。工程师和设计师都是习惯的生物,喜欢在当前的项目中重用过去的设计最佳实践。不幸的是,技术在变化,必须重新评估最佳设计实践,以确保它们仍然代表基于制造商最新硬件版本和应用程序说明的最佳实践。

例如,可编程逻辑控制器(PLC)的硬件技术和外形因素由于材料的变化、半导体的小型化以及板级电子元件的表面安装而发生了变化。想想遗留输入/输出(I/O)平台和当前版本之间的外形差异。这些外形因素的变化是由这些产品中使用的半导体的组件级改进所驱动的。

除了外形因素的变化,这些板上的逻辑电压水平也有显著差异,这会影响I/O卡的散热。在一种情况下,最佳做法是在外壳内安装空气循环风扇,以确保在困难的环境条件下使用I/O卡时,单个I/O卡不会过热。由于技术的变化,内部面板风扇的最佳实践建议也发生了变化。

由于技术更新而改变最佳实践的另一个例子是变频驱动器(vfd)。早期的vfd采用可控硅(SCR)或门控晶闸管(GCT)输出驱动技术。这些半导体技术家族要求任何驱动电源接触器都安装在驱动器的线路电源输入上。在基于可控硅的变频器的输出电机引线上不安装接触器,因为如果接触器在驱动输出通电时打开,由于其关断响应时间慢,最终输出半导体将被破坏。当时的最佳做法是,驱动器停止接触器总是安装在驱动器的线侧。

在vfd中引入绝缘栅双极晶体管(IGBT)半导体技术将这种最佳实践颠倒过来。由于IGBT可以关闭电流的速度,打开电机引线中的触点将不再导致VFD中最终输出半导体的破坏。因此,变频器制造商改变了他们的建议,将驱动器关闭接触器安装在电机引线中,而不是在驱动器的输入部分。同样,由于组件级技术的变化,VFD关断接触器的最佳实践建议也发生了变化。

这里的主要收获是,在自动化设计的实践中,工程师或设计师必须总是检查过去成功的最佳实践与制造商当前的最佳实践建议。仅仅因为一个设计实践在过去很有效,并不意味着它在未来的产品中也会起作用,即使产品略有不同,但功能可能相同。

这篇文章是由David Paul写的,P.E. David是一个工程设计经理特立独行的技术是一家领先的自动化解决方案提供商,为过程工业提供工业自动化、战略制造和企业集成服务。Maverick在各种领域提供专业知识和咨询,包括工业自动化控制、分布式控制系统、制造执行系统、运营战略、业务流程优化等。

Maverick Technologies是一家2016年5月17日的会员