IO模块更换建议:检查屏蔽、接地回路、电磁噪声

I/O布线可能是最具挑战性(也许也是最令人恐惧的)的升级之一。更换输入/输出连接时,需要考虑哪些关键因素?Dataforth Corp.工程经理雷曼(John Lehman)回答了一些关键问题。

通过约翰·雷曼,马克·霍斯克 2011年10月20日

控制工程:更换输入/输出连接时,需要考虑哪些关键因素?

Dataforth公司工程经理John Lehman:在更换输入/输出连接时,主要考虑因素包括接地、屏蔽、双绞线的使用、电缆间距、信号和电力导体的捆绑、适当的线径、绝缘等级、适当的布线技术、危险位置的考虑以及系统电磁合规的布线实践。

:有文档吗?

Lehman:好的安装和系统设计应该有完整的I/O连接和布线要求的文档。Dataforth在信号调理教程中提供了关于I/O布线以保持信号完整性的广泛信息。https://www.dataforth.com/catalog/pdf/DTF-Tutorial.pdf

附加的应用程序需要包含哪些功能?

Lehman:附加应用程序需要包含的功能取决于系统需求。使用隔离信号调理产品放松了I/O布线的许多要求,解决了许多系统布线问题。

:什么类型的信号(模拟,数字,串行,混合…),什么单位(电流,电压,电阻,交流,直流…),什么范围,需要多少通道?

Lehman:这些都是I/O布线的重要考虑因素,由系统要求决定。模拟信号、数字信号和电源信号应分束布线,或至少采用单独的屏蔽双绞线布线,以保证信号的完整性。通道输入到输出隔离、输入到功率隔离和通道到通道隔离也是良好系统设计的关键规格。

:需要什么网络协议,它们是有线、无线、串行、数字还是组合?

雷曼:最常见的网络方式仍然是TCP/IP。Modbus仍然是一个流行和有用的协议。无线技术正在进入许多工业应用领域。问:传感、信号调理、分布式控制、隔离和其他要求是什么?Lehman:现代传感器允许用户监控比以往更多的过程变量,这提高了过程效率和可靠性,并提供了更好的机器健康统计,以及防止停机和事故。信号调理是任何系统设计的重要组成部分,因为它提供了适当的缩放、滤波、线性化和隔离。微控制器、电子设备的小型化以及有线和无线网络使得分布式控制比以往任何时候都要多。这种扩展的控制,以及远程过程监控的新机会,也支持更高效、可靠、安全和具有成本效益的系统。

:应用程序是否会扩展,扩展多少?

Lehman:良好的I/O布线实践允许更容易的未来扩展。

:模块应该是什么样的设计以及粒度如何?

Lehman: I/O布线是任何成功的系统设计的重要组成部分,必须从项目一开始就考虑。大型系统一旦连接,就很难重新配置。

: I/O连接是封闭的还是暴露的?

Lehman:系统要求将指定I/O连接是封闭的还是暴露的。这在很大程度上是一个环境问题,但对于操作人员的安全以及不允许电弧和火花的危险场所的应用也很重要。

:最容易被忽视的因素是什么?

Lehman:最容易被忽视的考虑因素是接地、屏蔽、接地回路、电容性和电感耦合噪声,以及符合电磁法规(CE, FCC)的布线实践。

——Mark T. Hoske, CFE Media控制工程www.globalelove.com以及Dataforth公司工程经理约翰•雷曼(John Lehman)。www.dataforth.com