本ben設she計ji方fang案an中zhong，我wo們men討tao論lun電dian子zi配pei線xian架jia，簡jian化hua現xian場chang線xian組zu與yu控kong製zhi器qi連lian接jie的de過guo程cheng。然ran後hou介jie紹shao一yi種zhong將jiang電dian子zi配pei線xian架jia靈ling活huo性xing提ti升sheng到dao新xin高gao度du的de創chuang新xin方fang案an。

 

配線架

 

在此之前，將現場I/O設備連接到可編程邏輯控製器(PLC)的標準方式如(圖1)所示。通過多芯電纜將工廠車間的現場設備連接到配線板(通常位於I/O控製室)的接線端子排。在配線板上，線纜交叉連接，將每台現場設備連接到相應控製器通道的I/O卡。

 

 

這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)存(cun)在(zai)故(gu)障(zhang)隱(yin)患(huan)。例(li)如(ru)，交(jiao)叉(cha)連(lian)線(xian)時(shi)，難(nan)以(yi)跟(gen)蹤(zong)哪(na)根(gen)線(xian)是(shi)進(jin)線(xian)
，哪(na)根(gen)線(xian)是(shi)出(chu)線(xian)
，如(ru)果(guo)連(lian)接(jie)不(bu)正(zheng)確(que)甚(shen)至(zhi)根(gen)本(ben)沒(mei)有(you)連(lian)接(jie)，就(jiu)會(hui)發(fa)生(sheng)錯(cuo)誤(wu)。對(dui)於(yu)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)或(huo)工(gong)程(cheng)師(shi)來(lai)說(shuo)，調(tiao)試(shi)和(he)測(ce)試(shi)每(mei)個(ge)連(lian)線(xian)非(fei)常(chang)耗(hao)時(shi)，造(zao)成(cheng)過(guo)程(cheng)調(tiao)試(shi)延(yan)期(qi)
，代(dai)價(jia)不(bu)菲(fei)。

 

理論上說，一旦完成調試，係統就應正確運行

；danruguoxitongzhongfashengweinengyujiandeguzhang，jiuhuichanshengfujiawenti。ouerzengjiaxindexianchangshebeizaisuonanmian。liru，ruguojiangmougewendukaiguangaiweiwendubiansongqi，namejiuxuyaojiangshuzishurugaiweimonishuru。

 

gengzaogaodeshi，ruguoxitongzengjiaxindexianchangshebei，danpeixianbanmeiyouzhichixinshebeiyaoqiudexiangyingleixingdelianjie。zhezhongqingkuangxia，jiuxuyaogenghuankongzhiqi，zengjiachengben、造成項目延期。

 

電子配線架

 

傳統的接線板已經逐漸被電子化接線板替代，後者是過程自動化領域信號連接的新方法(圖2)。

 

 

開發該技術的目的是防止手動接線造成的人為錯誤，也是在配線板上將I/O設備交叉連接在一起。與接線編組一樣
，技術人員將來自現場的多芯電纜連接到配線櫃(位於工廠車間)接線端子的右側。然而，在I/O控製室
，不再需要手動將每個接線端子連接到對應的控製器I/O通道
，而由係統本身通過電子方式實現。

 

電子配線的明顯優勢是
，無需更改物理接線
，I/O設備可根據需要隨時連接到特定的控製器。如果在項目後期
，I/O類型發生變化


，或者需要增加設備，無需更改已有接線或配線櫃。此外
，能夠根據需要為配線櫃增加額外的I/O容量，然後通過電子配線連接到控製器。

 

電子配線的核心是便攜式主機和可更換模塊或板卡。將相應類型的板卡插入現場I/O設備需要連接的插槽。例如，數字(DI)卡插入到支持溫度開關的插槽。然後將板卡連接到控製器的相應通道。各個控製器通道的功能取決於每個插槽板卡類型(例如DI或DO)。

 

新型數字I/O

 

MAX14914的其它重要特性包括低RON (圖3) 和低傳輸延遲
，在DI模式下小於2µs (圖4) 。雖然電子配線的靈活性顯而易見
，但也存在一定的固有問題。傳統上
，工業和過程控製工程師使用術語“數字IO”指代PLC發送和接收的數字信號。然而，這個術語本身不太恰當。PLC上並沒有“數字IO”通道這樣的東西
，有的隻是“數字輸入”通道或“數字輸出”通道。所以

，如果需要將某個控製器通道從DI改為DO
，或者相反，就必須更換通道的物理板卡。此外，DI和DO通道的總數量取決於主機每種類型板卡的數量。這就限定了主機DI通道和DO通道的數量，限製了電子配線的靈活性。

 

 

 

更理想的情況是每個通道可根據需要配置作為DI或DO。現在，使用帶有數字輸入配置的MAX14914 高邊開關，可以實現以上目的。使用MAX14914，PLC可將每個板卡配置作為DI或DO。如果通道的功能發生變化
，不需要插拔板卡和重新配置。控製通道可真正設計為“數字IO”
，不限製每種通道的數量。唯一的限製是PLC本身能夠處理的通道數量。

 

總結

 

本(ben)設(she)計(ji)方(fang)案(an)中(zhong)，我(wo)們(men)回(hui)顧(gu)了(le)過(guo)程(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)的(de)傳(chuan)統(tong)信(xin)號(hao)連(lian)接(jie)方(fang)法(fa)，即(ji)連(lian)接(jie)編(bian)組(zu)。討(tao)論(lun)了(le)如(ru)何(he)通(tong)過(guo)電(dian)子(zi)編(bian)組(zu)方(fang)法(fa)解(jie)決(jue)與(yu)傳(chuan)統(tong)方(fang)法(fa)相(xiang)關(guan)的(de)問(wen)題(ti)。電(dian)子(zi)編(bian)組(zu)方(fang)法(fa)表(biao)麵(mian)上(shang)實(shi)現(xian)了(le)相(xiang)當(dang)大(da)的(de)改(gai)進(jin)，但(dan)並(bing)不(bu)是(shi)沒(mei)有(you)局(ju)限(xian)性(xing)。MAX14914等deng具ju有you數shu字zi輸shu入ru配pei置zhi的de高gao邊bian開kai關guan，將jiang電dian子zi編bian組zu的de靈ling活huo性xing提ti升sheng到dao了le一yi個ge新xin高gao度du。通tong過guo電dian子zi方fang式shi將jiang各ge個ge控kong製zhi器qi通tong道dao配pei置zhi為wei數shu字zi輸shu入ru或huo輸shu出chu，無wu需xu更geng改gai硬ying件jian且qie不bu限xian製zhi可ke使shi用yong的de板ban卡ka類lei型xing，大da大da提ti高gao了le設she計ji靈ling活huo性xing

，降jiang低di項xiang目mu調tiao試shi過guo程cheng中zhong可ke能neng發fa生sheng改gai變bian所suo引yin起qi的de成cheng本ben。

 

● PLC：可編程邏輯控製器

● I/O：輸入/輸出

● DI：數字輸入

● DO：數字輸出

● 接線編組：手動將PLC通道連接到遠程I/O的接線端子

● 電子編組：通過電子方式將PLC通道連接(多路複用)到遠程I/O的接線端子

 

 

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