遠(yuǎn)程I/O安裝的新方法
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時(shí)間：2016-12-19
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半編組方法在系統(tǒng)端為不規(guī)則編組。
當(dāng)機(jī)柜在測(cè)試時(shí)需要連線(xiàn)而在運(yùn)輸時(shí)需要拆解時(shí)，扇出編組方法是最佳的選擇。
交叉布線(xiàn)編組將半編組和扇出編組結(jié)合在了一起。
扇出編組
當(dāng)集線(xiàn)柜和系統(tǒng)機(jī)柜在系統(tǒng)搭建和FAT時(shí)需要連接起來(lái)，但是需要拆解開(kāi)來(lái)單獨(dú)發(fā)貨時(shí)，就需要采用扇出編組方式。按照建設(shè)時(shí)間表，集線(xiàn)柜和系統(tǒng)機(jī)柜的發(fā)貨日期很有可能不同，通常要求集線(xiàn)柜的發(fā)貨日期比系統(tǒng)機(jī)柜的發(fā)貨日期早幾個(gè)月。
在這種布置下，現(xiàn)場(chǎng)布線(xiàn)不按照線(xiàn)對(duì)排序，每個(gè)電纜都需要使用用戶(hù)終端。任何閑置的線(xiàn)對(duì)都會(huì)被置于保護(hù)管中，增加了以后工廠(chǎng)運(yùn)作過(guò)程中使用這些限制芯線(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。
在FAT之后，電纜從系統(tǒng)機(jī)柜上拆除下來(lái)，然后在集線(xiàn)柜底部盤(pán)成捆。到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)之后，這些電纜再次與系統(tǒng)機(jī)柜相連，還要注意保護(hù)連接器，因?yàn)樵诮ㄔO(shè)現(xiàn)場(chǎng)有可能會(huì)被損壞。在制造的時(shí)候必須知道電纜的長(zhǎng)度，這點(diǎn)必須在項(xiàng)目的早期完成。
交叉編組
對(duì)于要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合，交叉編組將半編組和扇出編組架構(gòu)結(jié)合起來(lái)。交叉將現(xiàn)場(chǎng)電纜按照線(xiàn)對(duì)排序，對(duì)于分?jǐn)嗥?、熔絲或者終端器件則采用不規(guī)則編組方法。在分?jǐn)嗥骱拖到y(tǒng)機(jī)柜之間采用常見(jiàn)的預(yù)制電纜。
當(dāng)使用獨(dú)立的集線(xiàn)柜和系統(tǒng)機(jī)柜時(shí)這種解決方案比較合適。由于預(yù)制電纜的長(zhǎng)度不同，所以在項(xiàng)目的較后期才能知道最終的房間布局。而且，熔絲、繼電器或者隔離裝置可以安裝在現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)線(xiàn)和I/O端子之間。
這種編組方法的優(yōu)點(diǎn)使便于維護(hù)，還能夠減少現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)間，因?yàn)樗柰瓿傻娜蝿?wù)僅僅是在兩端之間插好預(yù)制電纜即可。其較為明顯的缺點(diǎn)就是需要額外的機(jī)柜空間。
比較
這三種傳統(tǒng)的編組方法各具優(yōu)缺點(diǎn)。半編組方法適用于改造項(xiàng)目和使用RIE的項(xiàng)目，當(dāng)編組在機(jī)柜的一端完成而I/O端子位于另外一端時(shí)，這種該方法也適用。然而，如果使用獨(dú)立的編組和系統(tǒng)機(jī)柜然后進(jìn)行異地FAT，那么半編組就不是最好的選擇。
當(dāng)系統(tǒng)電纜或者獨(dú)立編組以及系統(tǒng)機(jī)柜已經(jīng)定型時(shí)，扇出編組就比較有效，要求在系統(tǒng)機(jī)柜就位之前編組機(jī)柜就必須在現(xiàn)場(chǎng)就位，或者在設(shè)計(jì)過(guò)程中無(wú)法明確現(xiàn)場(chǎng)電纜的細(xì)節(jié)。這種類(lèi)型的編組方法更加靈活，相比于半編組方法減少了現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)耗時(shí)，但是從整個(gè)項(xiàng)目周期的角度來(lái)看會(huì)面臨挑戰(zhàn)。
交叉編組方法提供更加靈活的時(shí)間計(jì)劃、運(yùn)輸和FAT的選擇，還能夠減少計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)。相比于半編組方法和扇出編組方法，它還具有更多的好處，不過(guò)項(xiàng)目初始成本有所增加。
采用通用信道技術(shù)的遠(yuǎn)程I/O
正如之前所述，上面所列的所有編組方式都有同樣的最終目的：將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制系統(tǒng)相連接。它們都開(kāi)始于同樣的基本假設(shè)：儀表位于現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)布線(xiàn)匯聚與接線(xiàn)盒處，然后引入編組機(jī)柜，內(nèi)部電纜與中央安裝著I/O模塊的機(jī)柜相連接。它們唯一的區(qū)別在于多芯電纜編組機(jī)柜中是如何處理的以及它們?nèi)绾闻c控制系統(tǒng)相連。
越來(lái)越多的遠(yuǎn)程I/O對(duì)這種假設(shè)或者對(duì)I/O模塊一定要安裝在同一個(gè)位置的要求提出了挑戰(zhàn)。將I/O模塊布置于現(xiàn)場(chǎng)，臨近過(guò)程儀表安裝，就可以不使用多芯電纜和集線(xiàn)柜，極大地簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)到控制室的布線(xiàn)架構(gòu)。使用遠(yuǎn)程I/O方法有諸多好處，包括降低成本、加速項(xiàng)目周期以及降低如下風(fēng)險(xiǎn)：
■ 可以配置的遠(yuǎn)程I/O能夠降低或者免除編組的需要。由于現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)能夠直接加載到I/O端子上，所以就無(wú)需進(jìn)行編組了。這種方法的優(yōu)點(diǎn)很多，包括降低材料成本，例如機(jī)柜、導(dǎo)管、內(nèi)部鏈接電纜、電纜托盤(pán)和其他支撐物。它還能夠降低裝機(jī)重量（這對(duì)于浮式采油設(shè)備非常重要）、項(xiàng)目人工成本、調(diào)試成本和備案成本。
■ 由于I/O被置于過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)，所以控制室中的系統(tǒng)體積得以縮小，現(xiàn)在引入中央控制室的唯一的一條電纜就是I/O通訊電纜。
■ 整個(gè)系統(tǒng)的靈活性有所增強(qiáng)，因?yàn)殚e置通道能夠被更好地利用，可以對(duì)I/O進(jìn)行更多的本地配置，而不是一定要返回中央站點(diǎn)。
■ 快速構(gòu)建項(xiàng)目更加容易布置，因?yàn)榭梢栽诂F(xiàn)場(chǎng)布局設(shè)計(jì)完成之前就對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。
■ 由于供應(yīng)鏈實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，所以項(xiàng)目的執(zhí)行效率有所提高。
可配置通用信道技術(shù)也具有上述很多優(yōu)點(diǎn)，這種技術(shù)允許在控制系統(tǒng)已經(jīng)通過(guò)調(diào)試并且上線(xiàn)之后對(duì)其進(jìn)行關(guān)鍵更改。這種方法改變了項(xiàng)目提交的時(shí)間表，因?yàn)橄到y(tǒng)工程能夠與外部設(shè)計(jì)完全割離開(kāi)來(lái)。
可配置通用信道技術(shù)將安全I(xiàn)/O、過(guò)程I/O和控制機(jī)柜從信道類(lèi)型的束縛中釋放出來(lái)。通用I/O模塊在集成控制和安全系統(tǒng)（ICSS）上采用了通用的設(shè)計(jì)方法，既可以用于控制系統(tǒng)也可以用于安全系統(tǒng)。無(wú)需額外的硬件或者接口模塊，就可以將任何信號(hào)類(lèi)型與任何通道相連。由于無(wú)所謂不同類(lèi)型的I/O，所以用戶(hù)的硬件也無(wú)需選擇特定類(lèi)型的I/O。機(jī)柜可以標(biāo)準(zhǔn)化，因?yàn)槿魏螛?biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)都能夠與任何I/O通道連接。
由于這種方法能夠接受任何類(lèi)型的信號(hào)（模擬、數(shù)字、輸入或者輸出），在自動(dòng)化項(xiàng)目中很常見(jiàn)的儀表改動(dòng)就可以通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，無(wú)需做硬件改動(dòng)。在安全項(xiàng)目和過(guò)程項(xiàng)目上如果采用了通用I/O，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)就只需要考慮I/O數(shù)量和設(shè)備類(lèi)型即可。
可配置信道的方法雖然不能簡(jiǎn)單地減少設(shè)置免除編組的需要，但是，最為重要的是，這種方法確保了遠(yuǎn)程配置的快速完成。從理論上講，這種方法會(huì)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段簡(jiǎn)化工程和配置的復(fù)雜度，節(jié)約高達(dá)33%的安裝成本。通過(guò)遠(yuǎn)程登錄就可以完成后續(xù)的配置更改，無(wú)需派遣人員赴現(xiàn)場(chǎng)對(duì)硬件進(jìn)行改動(dòng)，所以只需幾分鐘就可以完成，而不是幾天。
在車(chē)間中搭建，而不是現(xiàn)場(chǎng)
并不難想象，這種方法還能簡(jiǎn)化機(jī)柜的需求。通常，機(jī)柜的設(shè)計(jì)和構(gòu)造文件資料都無(wú)法在項(xiàng)目的建設(shè)工期內(nèi)按時(shí)完成，這意味著很多的機(jī)柜安裝、測(cè)試和配置需要在現(xiàn)場(chǎng)完成，這樣一來(lái)成本就更高，有效的文件資料就更難完成。
通用機(jī)柜就是簡(jiǎn)單的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜，具有可配置輸入能力。其靈活性能夠輕松實(shí)現(xiàn)機(jī)柜更改和配件增加，而且無(wú)需重新連線(xiàn)就可以在任何時(shí)候完成變更。重新建造其他的機(jī)柜也很容易，因?yàn)闄C(jī)柜的容量和資源已經(jīng)預(yù)先確定。由于并不采用編組機(jī)柜，所以項(xiàng)目的規(guī)?？梢越档?，安裝成本降低，維護(hù)成本降低。驗(yàn)收測(cè)試的安排也能夠改進(jìn)，因?yàn)楹罄m(xù)對(duì)I/O配置進(jìn)行更改相當(dāng)容易。此外，還有很多其他好處：
■ 通用機(jī)柜能夠改進(jìn)項(xiàng)目周期，因?yàn)橛脩?hù)工程和文件備案工作可以減少，無(wú)需對(duì)每一個(gè)機(jī)柜進(jìn)行用戶(hù)再設(shè)計(jì)。采用通用機(jī)柜就需要考慮I/O數(shù)量，而不是I/O類(lèi)型，所以項(xiàng)目遞交更加快速。
■ 除了改進(jìn)的項(xiàng)目周期，通用機(jī)柜還能夠保證更加快速以及更具性?xún)r(jià)比地檢驗(yàn)。
■ 為其他的設(shè)備挪出空間非常容易。由于每一個(gè)I/O通道都可以通過(guò)軟件配置成任何類(lèi)型，所以后續(xù)的布線(xiàn)改動(dòng)也很容易實(shí)現(xiàn)。無(wú)需對(duì)那些不一定會(huì)用到的I/O模塊指定節(jié)點(diǎn)類(lèi)型，因?yàn)榭膳渲檬絀/O支持多種節(jié)點(diǎn)類(lèi)型。
■ I/O硬件的總數(shù)量得以降低。例如，一個(gè)具有5000個(gè)I/O端口的項(xiàng)目，模塊數(shù)量能夠削減大約35%。即使小型項(xiàng)目也能夠因此受益，因?yàn)槭褂脗鹘y(tǒng)方法，哪怕增添一臺(tái)具有不同類(lèi)型信號(hào)的設(shè)備都需要增加一個(gè)I/O模塊。
■ 對(duì)于那些設(shè)備分布相對(duì)較遠(yuǎn)的工廠(chǎng)，例如煉油廠(chǎng)罐區(qū)，相比于遠(yuǎn)距離布線(xiàn)或者采用額外的RIE，配有通用I/O模塊的通用機(jī)柜就是一種極具性?xún)r(jià)比的方案。
可配置信道技術(shù)在系統(tǒng)升級(jí)中也有用武之地，特別是在一些空間受限的控制室內(nèi)。通用I/O模塊能夠減小裝機(jī)空間，模塊的靈活性使其能夠匹配現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)布線(xiàn)，同時(shí)還能夠增加信道信號(hào)。
即使不在現(xiàn)場(chǎng)安裝遠(yuǎn)程通用I/O模塊，仍舊有一些其他的好處。通用I/O模塊能夠用在RIE和設(shè)備室內(nèi)，減少或者免除之前所論述的交叉布線(xiàn)編組的需要。
這些新型的I/O模塊方法特別適用于高度分布式的過(guò)程或者高度模塊化的過(guò)程。雖然如此，還是要牢記，每一種情況都有其獨(dú)特性，不同的工廠(chǎng)需要評(píng)價(jià)各種好處，并自行核算實(shí)施每種方法的成本。最后，這些新型I/O技術(shù)為我們選擇解決問(wèn)題的方法擴(kuò)寬了思路，我們可以使用不那么復(fù)雜的安裝方案滿(mǎn)足更高的功能需求。這就是最本質(zhì)的進(jìn)步。
評(píng)論