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DCS系统问题交流区 点击：3174 | 回复：24



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发表于：2003-04-29 20:52:00
楼主
各位好，就DCS的IO卡隔离的问题，有一些疑惑。 　　首先哪位能否提供关于“ 隔离技术 ” 的资料。 　　其次，在实际应用中：1，什么样情况下需要现场/系统隔离；2，什么样的情况下需要IO卡内部通道隔离？成本是否相差很大？ 多谢。
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ss

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发表于：2003-03-27 22:32:00
1楼
关于IO卡隔离问题，通常分为通道/现场和通道间两种隔离。一般说：PLC及DCS系统的I/O卡件均提供通道与现场的隔离，主要用途是隔离现场危险信号通过I/O卡件损坏上行模件如通讯或CPU等重要卡件，以避免由于小的故障造成重大事故。而通道之间的隔离，主要是为了避免单个通道的故障（如串入大电流或大电压信号）影响多个通道甚至整块卡件（因为没有通道隔离的卡件存在非常多的公用器件：如供电模块，AD或DA器件等）。但严格说来，现在绝大多数的卡件均很难做到通道间的隔离，多数是没有通道间隔离，或2～4路一组仅组件隔离（YOKOGAWA的单点卡由于一块卡只有一个点，所以的确做到完全隔离）。因此，通道隔离的卡件会比非通道隔离的要贵至少40％。 当然，是否需要通道隔离，要视情况而定。对于已经使用安全栅或隔离栅的IO卡件，由于已经对与现场的能量进行了限制，除非你在IO卡与安全栅间的接地或短路，否则隔离并非必须。另外，即使没有安全栅等保护（当然，安全栅的目的主要是为了本安防爆），也可以通过单通道配置速熔保险等措施避免故障的扩大。（当然，如果投资足够，通道间的隔离还是更安全一些） 由于传统的原因，在通常的正式招标过程中，通道间的隔离经常会作为一个重要的指标写入标书，但根据本人经验，多数公司会回避这一指标，否则其成本会大幅增加（或根本不能提供通道间隔离的IO卡件）。 顺便提一下，关于模拟IO卡件的精度问题，一样存在这样的问题。多数招标要求必须达到提出的精度要求，但我个人认为，这其实大可不必，因为你的IO卡甚至现场设备精度再高，线路传输过程中的信号损耗及卡件本身校验的误差足以使再高的精度也变得毫无意义！
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gongkongedit

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发表于：2003-03-28 09:03:00
2楼
感谢“进言”老师的讲解！！！
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发表于：2003-03-28 14:35:00
3楼
非常感谢！谢谢
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发表于：2003-04-08 11:27:00
4楼
1."除非你在IO卡与安全栅间的接地或短路，否则隔离并非必须。" “进言”，能否就这句话解释一下。原理是什么？ 2."因为没有通道隔离的卡件存在非常多的公用器件：如供电模块，AD或DA器件等" 请问处理器模块的情况如何？ 还望指教。谢谢！
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ss

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发表于：2003-04-08 23:48:00
5楼
1.当IO卡件的隔离保护不够完备时，在安全栅和IO卡间的短路或接地由于可能会将大电流直接引入IO卡内部电路，从而可能会损坏卡件内部器件，这种情况主要会发生在维护过程中的人员失误；而安全栅与现场侧的接地或短路，由于有安全栅的快熔保护，所以不会损伤IO卡件。当然，很多公司的IO卡件会有保护电路，即使出现直接接地或短接也不会损坏卡件。 2.处理器模件一般要通过控制总线、数据总线及冗余总线（传统DCS）或通过控制总线（现在多数DCS均采用FF、PROFIBUS及其它专有总线如横河的FIO）与IO卡件连接，而在IO卡件与底板总线间一般会有隔离(或通过控制总线通讯卡件隔离)，所以不用担心IO卡件层次的故障影响处理器。
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寒衣飘

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6楼
进言：横河uxl DCS系统是通道间隔离吗？如是成本能上升多少？
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ss

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7楼
没有研究过uXL系统的IO卡的通道隔离问题，但根据本人的了解，其MAC2,VM卡的保护还是不错的。至于隔离通道的成本，由于隔离电路设计的原因，卡件的通道数一般会比非通道隔离的减半。因此，我认为通道单价增加50～60％可能不算多！
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发表于：2003-04-18 11:43:00
8楼
我来说两句。据我所知 uXL的I/O卡并不隔离，但是，在信号进入I/O卡之前，还要先经过SC(信号转换器），而每个信号接一块单独的SC卡，事实上隔离是在这里完成的。 基本上，成本估计可能是DOUBLE的。特别是通道隔离与非隔离（即系统/现场都不隔离）。有些国外系统推销时，往往是输入用非隔离卡件，输出用隔离（通道隔离或系统/现场隔离）卡件，来混淆用户。
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发表于：2003-04-18 11:47:00
9楼
并非胡说或攻击，请看下面的原话转载： 曹威：《新一代控制系统的代表作——DeltaV系统（一）转载》 　2.3控制器卡件的智能化：即插即用，带电热插拔 中 “另外卡件每个通道与现场之间都采用了光电隔离技术。” 到底是通道之间隔离还是 每个通道与现场都隔离 呵呵，这就看你的理解。
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10楼
特地查阅了DELTAV的资料，原话如下： Specifications for AI-Card, 8 channel, 4 to 20 mA Each channel is optically isolated from the system at field to system isolation = 100 VAC (verified by 1700 VDC factory test) 如果是这样，那怎么也不可能是通道间隔离！！！ Honeywell，呵呵 国内用户应该插亮眼睛！ 进言，不知你认为如何！？
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寒衣飘

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11楼
谢谢进言和OUTLINE两位老师讲解。
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ROBINXB

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12楼
不好意思，不是太理解PLC、DCS与SCADA系统的区别，请那位高手赐教。就某种意义上说，有PLC构成的系统、DCS系统、SCADA系统，但是好象不是以控制点的多少来区分DCS和PLC系统的区别。象SIMENS的PCS7号称有几万点。单从定义上来说，DCS有分散控制，集中管理的概念。好象SCADA也有此层含义，SCADA系统和DCS系统到底有什么深层次的区别嘛？
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13楼
好像论坛有一篇文章是专门讲这个的，你可以去找找。
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14楼
好像论坛有一篇文章是专门讲这个的，你可以去找找。
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晓峰

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15楼
Outline,你好! 1."Honeywell，呵呵 "是什么意思? 2. Fisher的Provox DCS系统是通道间隔离吗? Honeywell 的Plantscape DCS系统是通道间隔离吗? TDC 3000 又如何? 3. 每个DCS厂家可能都有通道间隔离和非通道间隔离的I/O 规格.如果厂家提供的信息不详细.(如你所举的DELTAVAI-Card规格)如何能直接从I/O板面区上判别是否为真正的通道间隔离规格呢? 谢了!
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ss

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16楼
卡件每个通道与现场之间都采用了光电隔离技术或“Each channel is optically isolated from the system at field to system”： 应该说来是现在绝大多数PLC及DCS系统卡件的基本配置。即使资料介绍为通道隔离，有时不排除是中文资料的一种策略或欺骗（因为通道隔离的作用的确并不太大，但投资却增加很多－而国内用户的这种盲目需求却经常在招标书中出现），这时可以以原版英文资料为准！
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晓峰

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17楼
进言,Outline: 你们好! 我有一点混淆: 如果卡件每个通道与现场之间都做到了光电隔离,岂不是每个通道之间也是安全的,是不是也是"通道隔离"了呢? 请指教!谢谢.
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ss

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18楼
本人也没有真正研究过隔离技术。但个人认为，隔离都有一个指标，超过这个指标可能会导致通道的损坏，这时很可能会殃及其它通道。如果故障源不是来自现场那会更有问题！ 如果真有兴趣，很多系统提供了IO卡件的简单电路图，可以参考一下，我已经很长时间没有看这些资料了。
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gongkongedit

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19楼
关于通道间信号完全隔离，应做到三隔离，即1、输入侧与输出侧信号隔离，2、输入侧电源与输出侧电源隔离，3、通道间输入侧电源相互隔离。按照信号类型，分为数字量隔离和模拟量隔离。对于数字量较简单，信号采用光电隔离，一般DCS系统数字量输入采用光电隔离，当选择外部供电方式时，可做到通道间隔离，而选择系统供电时，通道间电源共用。输出可采用光电隔离或继电器隔离输出。模拟量隔离较复杂，要求较高，尤其对毫伏级小信号，DCS系统模拟量输入一般能做到信号隔离和输入输出侧电源隔离，但一般做不到输入通道间的电源隔离，这需要每个通道增加一个DC-DC变换器，增加较高成本。
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gongkongedit

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20楼
浙大中控的I/O根本就没隔离，在福建三明钢铁厂，浙大的AO卡件一个通道不小心串入了一个220VAC信号，乖乖，该卡件所在的卡笼里的电路板竟然全部烧毁，用户损失30-40万，庆幸的是，该卡笼是个扩展卡笼，上面没有主控卡，否则整个系统都将瘫痪！福建三明钢铁厂已永远不会使用浙大中控的产品！
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