#头条创作挑战赛#近年来，现场通用IO技术（包含硬件特性化IO和软件可配置IO以及光纤传输网络等技术，以下通称现场通用IO）在DCS领域获得迅速应用和发展。各控制系统大厂均推出了各自的现场通用IO类型产品，如:和利时的OCS【一种以工业光总线为基础的工业控制系统】、中控的SmartEIO、霍尼韦尔的UIO、横河的N-IO、ABB的Select I/O等产品。
1现场通用IO技术优点
•通用IO技术用光纤替代了铜芯电缆，大幅度降低设备材料成本
•通用IO技术提高了工程建设灵活性
•通用IO技术使控制系统设备成为货架产品，减少了控制系统定制工作量，加快了设备供货速度。
正因为上述优点，现场通用IO技术获得市场接受。安全仪表系统（SIS）本质上也是流程控制系统，现场通用IO技术的优点同样可以在SIS上体现。因此，安全仪表系统供应商同样推出了基于现场通用IO技术的SIS产品。下面就介绍两个基于现场通用IO技术的典型SIS产品。
2、Tricon CX系统架构和安全智能机柜
基于TMR技术经验积累，施耐德公司在2018年发布了Tricon CX 安全系统。Tricon CX 是 Triconex 最新的 SIL3 等级的基于三重冗余（TMR）的安全系统，综合可靠性、 可用性和信息安全功能方面的优势，再加上增强的功能，可保障生产持续运行、设备在线运行时间和整体生产效率。
Tricon CX 系统为机架扩展式结构，机架之间采用三重化的 I/O BUS 相连，系统最少有一个主机架，最多可连接 15 个扩展机架，90 块 I/O 卡。Tricon CX 系统还支持远程扩展机架。
每个扩展机架有 6 个逻辑 I/O 槽位，每个逻辑槽都有两个物理槽互为热备，以实现故障 I/O 卡的在线不停车更换。Tricon CX 系统单个控制器最大 I/O 点的处理能力2880。
主机架和扩展机架之间的连接可以用三重冗余串行光纤连接，也可以采用星形连接。
扩展机架可以安装在安全智能机柜 (Safety Intelligent Enclosure,SIE) 中，机柜设计安装在现场仪表附近，以减少主电缆数量。安全智能机柜 (SIE) 由不锈钢机柜、Tricon CX I/O 扩展机架、通用输入/输出 (UIO) 模块、电源、风扇和终端面板组成。这些设备经过预先安装和测试，可以直接安装到现场，连接到各种现场设备。
SIE最多支持四个UIO模块,支持多达 64个TMR I/O点,用户可用软件配置的输入/ 输出类型，极大地提高了工程设计安装的灵活性。SIE支持 I/O 总线的星形和菊花链网络拓扑。SIE提供冗余24 VDC和120/240 VAC 电源输入。
SIE具备现场防护、防腐和防爆设计，满足现场安装要求。
中国广东某大型外资石化综合项目的安全仪表系统全面采用Tricon CX 系统安全智能机柜，该项目正在安装施工中。一般类似项目全厂SIS IO点数近万点，估算下来项目应该使用200个左右安全智能机柜，而机柜室应该有20个左右的机柜即可。与传统机柜室集中布置方案相比，主电缆和机柜室内机柜数量大幅度减少，设备材料和施工安装成本大幅度下降。
3、DletaV SIS和智能接线箱
艾默生公司在推出了CHARM I/O DCS之后，随即推出了DletaV SIS和CTO SIS智能接线箱。其思路同样是将现场通用I/O技术应用于SIS。
DletaV SIS过程安全系统具有独特的可扩展模块化架构，该架构基于CHARMs智能逻辑解算器（CSLS）和艾默生电子布线解决方案，具有高度的灵活性和易用性。
CSLS安装在现场智能接线箱，每个CSLS在单个逻辑解算器中提供I/O处理、支持SIL 3等级的逻辑解算和诊断。CSLS支持多达96个单独可配置的通道，允许灵活实现安全仪表功能。从CHARM通道到CSLS的所有通信都是完全冗余的。
现场智能接线箱既可以直接连接现场仪表，也可以通过扩展12点CHARM IO接线箱连接现场仪表。现场智能接线箱上行通过光纤交换网络与其他现场接线箱和上位机连接并交换数据。
DletaV SIS的优点有：第一，安全级别的CHARM IO提供了工程设计安装的灵活性，降低了成本；第二，CSLS分布在现场智能接线箱，实现了安全功能的分散布置，提高了安全性能。
4、总结
现场通用IO技术应用于安全仪表系统，同样具有成本低、灵活性高、供货速度快等优点。与应用于DCS不同，现场通用IO技术应用于安全仪表系统重点考虑了下面两个问题。
第一，现场通用IO和光纤网络需要采用安全等级设计，满足安全完整性等级要求。在这一点上，传统SIS厂商在设计现场通用IO上有优势；
第二，现场通用IO接线箱的现场适用性问题更加突出。安全仪表系统是工厂安全运行的守护者，如果不能保证安全仪表系统现场设备安全稳定运行，后果比起DCS失效来更加严重，这是用户比较关注的问题。我们注意到艾默生公司方案中推荐现场智能接线箱+扩展12点CHARM IO接线箱方案，其中有小型扩展箱现场适用性较好的原因。【什么因素是现场通用IO技术成功的关键？】
部分厂商推出基于现场通用IO技术的SIS产品，并且初步取得应用。随着技术发展和经验积累，现场通用IO技术和光纤网络传输技术将在安全仪表系统及其他安全相关控制系统取得更加广泛应用。相关厂商和用户应重视这个趋势。
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