PLC评估板简化工业过程控制系统设计

作者:Colm Slattery, Derrick Hartmann, Li Ke

引言

工业过程控制系统应用多种多样,范围覆盖从简单的流量控制到复杂的电网,从环境控制系统到炼油厂过程控制。这些自动化系统的智能性依赖于它们的测量和控制单元。可编程逻辑控制器1 (PLC)和分布式控制系统2 (DCS)是用于控制机器和过程、处理各种各样模拟和数字输入及输出的两个最常见计算机系统,这些系统包含电源、中央处理单元(CPU),以及多种模拟输入、模拟输出、数字输入和数字输出模块。

标准通信协议已经存在很多年了;模拟变量的范围主要为4mA至20mA、0V至5V、0V至10V、±5V和±10V。关于下一代系统无线解决方案的讨论已有很多,但是设计人员仍然认为4mA至20mA通信和控制环路可继续使用多年。下一代系统的标准涵盖更高的性能、更小的尺寸、更好的系统诊断、更高级别的保护,以及更低的成本——所有要素都将帮助制造商实现区别于其竞争对手的差异化设备产品。我们将讨论过程控制系统的关键性能要求,以及所包含的模拟输入/输出模块,还将介绍一个过程控制评估系统,该系统采用最新集成电路技术将这些构件整合在一起。我们还着眼于应对鲁棒系统的设计挑战,这类系统将能经受工业环境下的电快速瞬变脉冲群(EFT)、静电放电(ESD)和浪涌电压干扰,并提供检验设计鲁棒性的测试数据。

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