电气控制系统传统布线解决方案

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早期的控制系统(如plc、dcs)是将与过程相联的I/O模件集中在控制室的机柜里，通过并行总线由一台主计算机进行协调控制和管理，大量的信号需要通过电缆从现场引到控制室的I/O模件上。在工程设计中，一个自动化程度稍高的车间，自控专业设计所用电缆的长度超过100km是很常见的，图1为某现场多达九层的电缆桥架。

图1 现场电缆桥架

图2所示为控制系统传统布线方式的示意图，现场设备(包括变送器、调节阀等)的信号通过现场接线箱汇总，以多芯电缆的方式送到控制室配线柜的端子排，然后以单芯导线转接到控制系统的I/O模件上。

图2 控制系统传统布线方式示意图

由于端子排的接线顺序通常是按照多芯电缆的编号次序排列，同一根电缆中汇集的是位置靠在一起的各类现场设备，如变送器、分析仪表、调节阀、开关量等不同种类的信号，而I/O模件的配线组件是一个信号类别一个组件，如4-20mA输入、4-20mA输出、开关量输入等等，这样端子排到I/O模件的配线组件之间的配线相互交叉，看起来杂乱无章，令安装后的查线及日常维护都感到很麻烦(见图3)。

图3 传统控制系统布线方式

在自控工程设计时，我们需绘制每一个现场接线箱、每一个配线柜、每一个I/O模件的端子接线图。麻烦的不仅仅是设计师，还有盘柜箱生产线上的接线员、建筑安装单位的施工人员，他们是要一根一根接线的(见图3)。当然，工厂的管理维护人员也不会轻松，一个监测点故障的查线往往需要从源头的检测仪表一直查到控制系统的I/O模件。

传统布线方式是一对一接线贯穿始终，导线、电缆、桥架需要量大，换接点多，故障隐患点多，维护工作量大。