PLC控制系統(tǒng)遷移,應(yīng)考慮的問題

控制系統(tǒng)遷移時，項目團(tuán)隊?wèi)?yīng)該考慮更多可能影響到項目進(jìn)度和成本的信號細(xì)節(jié)。
對于控制系統(tǒng)遷移來說，在安裝和啟動的準(zhǔn)備過程中，有各種各樣的技術(shù)細(xì)節(jié)需要分析和解決。除了軟件配置和開發(fā)，將軟件連接到流程時也需要考慮很多信號細(xì)節(jié)問題。

在高級別上，特別是在項目界定范圍的早期階段，基于通用類型的輸入/輸出（I/O）數(shù)量來分析控制系統(tǒng)遷移是有用并且合適的，這些I/O包括模擬量輸入（AI）、數(shù)字量輸入（DI）、模擬量輸出（AO）、數(shù)字量輸出（DO）、以及軟標(biāo)簽。在界定范圍的早期階段之后，以及在最后敲定預(yù)算和詳細(xì)設(shè)計開始之前，項目團(tuán)隊?wèi)?yīng)該考慮可能影響項目成本和進(jìn)度的信號細(xì)節(jié)。

在遷移項目的過程中，有許多信號的細(xì)節(jié)需要考慮。如果項目是基于保留現(xiàn)有現(xiàn)場儀表的前提，這一點就尤為重要。

控制系統(tǒng)可能需要混合使用單端型和隔離型DO模塊，以便與現(xiàn)有的現(xiàn)場信號相兼容，這些現(xiàn)場信號包括簡單的電磁閥和啟動/停止信號，它們之間是直接通過電纜連接的，并且由現(xiàn)有的電子控制回路變壓器來供電的?？刂葡到y(tǒng)也可以要求混合使用單端型、差分、支持HART功能以及隔離的AI模塊，以兼容現(xiàn)有的通過回路供電的變送器、自供電變送器、HART變送器以及已知的接地回路問題。

新的控制系統(tǒng)可能會要求幾種不同的DI及DO模塊類型與現(xiàn)有的24 V dc和120V ac離散信號相兼容，除非項目設(shè)計并安裝中介繼電器。上面提及的I/O模塊的變化會帶來I/O密度（每個模塊的通道數(shù)）的顯著變化，對于已定的I/O數(shù)量，這會進(jìn)一步影響所需要的實體盤柜的空間以及I/O機(jī)架的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

為了使得現(xiàn)有的現(xiàn)場信號與新系統(tǒng)上提供的I/O模塊兼容，或者避免僅僅為數(shù)量很小的獨特的現(xiàn)場信號而采購不同類型的I/O模塊，可能會需要信號隔離器或調(diào)節(jié)器。新的控制系統(tǒng)中DI的輸入阻抗可能比現(xiàn)有系統(tǒng)中的高，這會讓這些DI面對長距離電纜上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓比現(xiàn)有控制系統(tǒng)中的DI更脆弱。

與干觸點不同，現(xiàn)有的固態(tài)的、離散輸出的現(xiàn)場設(shè)備信號通常需要一個最小電流可以讓其完全導(dǎo)電并接通，因此如果新的控制系統(tǒng)中DI模塊的輸入阻抗太高，就需要一個降壓電阻器。除了現(xiàn)場儀表以外，當(dāng)有從例如小型成套單元設(shè)備可編程邏輯控制器（PLC）這樣的控制系統(tǒng)，到一個例如工廠的分布式控制系統(tǒng)（DCS）這樣的綜合監(jiān)控系統(tǒng)的硬接線DO時，會遇到固態(tài)輸出信號。

作為遷移項目的一部分，工廠也可能安裝帶有Namur傳感器的離散現(xiàn)場儀表，這可能與新控制系統(tǒng)中的所有DI模塊不兼容。而且，如果將新的Namur傳感器引入到一個現(xiàn)有的工廠中，維保人員應(yīng)該接受Namur信號操作方面的培訓(xùn)，它不像簡單的干觸點位置開關(guān)，需要勵磁電壓來工作。Namur傳感器也可能有著與現(xiàn)有簡單的干觸點位置開關(guān)相反的接觸動作，并且需要反向的控制系統(tǒng)邏輯。

作為遷移項目的一部分，工廠可能想要將電機(jī)控制回路（MCC）從兩線制控制（單維護(hù)信號）變成三線控制（隨時需要一個額外的DO），以增強(qiáng)安全性或者由于其他與從供電中斷中恢復(fù)相關(guān)的流程原因。

如果在老舊工廠里的MCC可以將480 Vac的信號（利用兩個供電相位）用于電機(jī)啟動、停止以及運行確認(rèn)信號，這幾乎確定需要在新系統(tǒng)中使用中介繼電器，除非更換掉現(xiàn)有的電機(jī)啟動器。

現(xiàn)有用于驅(qū)動一對分程控制閥的AO可能需要作為兩個獨立的AO在新系統(tǒng)中實施，以確保有足夠的電壓降或者在人機(jī)界面（HMI）畫面上的提供直觀的操作界面。工廠可能使用著陳舊的熱電偶溫度變送器，其4-20mA的輸出已經(jīng)不與溫度的變化呈線性關(guān)系了，在現(xiàn)有的、傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中仍然可以工作，可是在新的控制系統(tǒng)中就不能兼容了。

該工廠可能擁有現(xiàn)場變送器，這些設(shè)備采用了從未被廣泛應(yīng)用的舊式原始現(xiàn)場總線技術(shù)，因此在新的控制系統(tǒng)上不受支持，但卻向現(xiàn)有的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)上的操作人員提供關(guān)鍵過程數(shù)據(jù)。

盡管許多比較新的控制系統(tǒng)的DO模塊都已經(jīng)具備這項內(nèi)在功能，一些24 Vdc 的DO模塊還需要在他們的輸出端安裝反偏二極管，其目的是防止感應(yīng)負(fù)載上崩潰的磁場釋放的能量產(chǎn)生過高的電壓，進(jìn)而損壞電子元件。新的控制系統(tǒng)中AI的勵磁電壓可能與現(xiàn)有控制系統(tǒng)的有顯著差別，這可能會讓維保人員的故障排除工作誤入歧途。