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架构革新，降本增效：宇通E100分布式I/O系统引领流程工业智能化升级时间：2025-10-10 在流程工业自动化领域，一个长期存在的挑战是如何在保证最高安全标准的前提下， 不断优化控制系统架构， 以应对高昂的建设和运维成本。传统的“集中控制” 模式，即将所有现场仪表的信号通过大量电缆汇集至中心控制室的仪表柜，正日益暴露出其固有的局限性。尤其对于那些已运行十几年、二十年的项目，其控制室 空间固化、地下电缆沟渠密布、桥架纵横交错，大规模的布线改造如同“心脏搭桥手术”，难度大、风险高、周期长，往往令决策者望而却步。宇通系统软件公司 采用其创新的E100分布式I/O系统 ,为您带来颠覆性的解决方案—将控制功能或 I/O接口“前移”至接近危险现场的本安关联区域 , 并结合强大的控制器冗余功能，从根本上重塑自动化架构。E100系统正是为破解“老旧系统改造”与“新上中等项目降本”这两大难题而生的利器。 传统架构之困：成本与可靠性的双重挑战 回顾传统模式，我们不难发现： ● 改造决心“难以下咽”：老旧系统的改造，最大的障碍并非技术，而是对控制室搬迁、地沟重挖、桥架重置和数以千计电缆更换这项庞大工程的恐惧。 ● 控制室“寸土寸金”：传统模式庞大的仪表柜 ( 仅96个本安点就需>2.5米导轨的安全栅/浪涌抑制器 ) 占据了宝贵的控制室空间。 ● 系统复杂，能耗发热：192个独立安全栅和浪涌抑制器密集安装，不仅增加了接线复杂度和故障点，其自身运行也会产生可观的热量，加剧控制室空调负荷。 ● 布线成本“居高不下”：电缆、桥架、地沟工程浩大，占总投资的比重极高。 宇通E100解决方案：精准切入，化解改造难题和新建项目成本困局 [ 特别适用于: 老旧系统升级与中型项目新建 ] 对于一座亟待升级的中型规模装置，其改造或许仅需4到5台E100仪表箱即可覆盖核心控制区域。这意味着： ● 无需撼动主体结构：避开对中央控制室和主干桥架的“大动干戈”，仅需在现场工艺区增置几个紧凑的仪表箱。 ● 投资门槛极低：相较于推倒重来的传统方案，E100以极低的初始投资，即可实现系统性能的跨越式提升。 ● 技术继承平滑：您的技术人员利用现有软件技能即可轻松掌握，厂家和供货商将确保项目无缝过渡，快速投产。 E100分布式I/O系统，是专为严苛工业环境设计 的远程站解决方案。它支持灵活的系统架构，并能无缝集成高可用性的控制器冗余功能，满足您对可靠性 与经济性的双重追求。 革命性的集成化本安设计 E100 系统的核心优势，在于其内置的隔离本安与防浪涌功能。每个 I/O 通道都集成了隔离、本安和浪涌保护电路(均可选)，从根本上省去了传统方案中每个回路必 配的独立隔离器或安全栅和浪涌抑制器。 ● 极致紧凑：96个本安I/O点的所有模块，可集中安装于一个仅 600mm x 500mm x 250mm 的紧凑型现场仪表箱内。与传统方案需要长达2.5米以上安装导 轨的庞杂架构相比，空间占用减少超过 70%。 ● 天生“冷静”：高度集成的设计大幅降低了功耗，整个系统运行几乎不产生额外发热，消除了传统安全栅柜的“热岛效应”，提升了系统长期运行稳定性与寿命。 我们为您提供三种高可用的先进架构选择： 架构一：【控制器现场化】—— 极致可靠与快速响应 （以96个本安I/O点为例） 图1 E100-GZX-96 爆炸性环境关联设备工作站 部署：将互为冗余的控制器2XCPU 1513R-1 PN与 E100 I/O 站都部署在现场本安关联区域，操作站位于中控室。 优势： ● 终极可靠性：控制器直接位于现场， 与 I/O 站通过极短并行总线通信，彻底消除了因中央控制器单点故障可能导致的全系统瘫痪风险。主控制器故障时，备用 控制器在毫秒级内无扰切换，保证生产连续。 ● 极致网络效率：控制逻辑在现场执行，仅将操作指令和监控数据通过光纤与中控室交互，极大减轻了网络负荷，响应速度更快。 架构二：【集中管理，I/O 现场化】—— 均衡与高效 （以96个本安I/O点为例） 图2 E100-YCIO-96 爆炸性环境关联设备远程IO 部署：控制器（工作站）位于中控室，采用2XCPU 1513R-1 PN冗余配置，而 E100 远程 I/O 站部署在现场本安关联区域。 优势： ● 集中管理与维护：所有控制逻辑和程序集中在中控室的冗余控制器上，便于工程师统一管理、编程和维护。 ● 成本效益显著：在享有控制器冗余高可用性的同时，依然实现了现场布线的极致节约，是平衡传统习惯与架构创新的理想选择。 架构三：[分段抵近控制， I/O现场化] —— 操控分离的中型集散盘（以320个本安I/O点为例） 图3 E100-GZP-320 操控分离的中型集散盘 部署：将互为冗余的控制器2XCPU 1513R-1 PN与E100 I/O站一同部署在现场本安关联盘内，操作站位于中控室。 优势： ● 终极可靠性： 控制器直接位于现场， 与 I/O 站通过极短本地总线通信，彻底消除了因中央控制器单点故障可能导致的全系统瘫痪风险。 主控制器故障时，备用 控制器在毫秒级内无扰切换，保证生产连续。 ● 极致网络效率：控制逻辑在现场执行，仅将操作指令和监控数据通过光纤与中控室交互，极大减轻了网络负荷，响应速度更快。 ● 盘面大量减少：单个E100 I/O可以取代8台隔离器或安全栅+8台防浪涌仪表，它的宽度仅为这些外挂仪表总宽度的1/8≈30/(30+16x12.7), 如果在中型项目中加以 应用同时也具备相同保护功能，仪表盘数量可以减少8倍左右。 ● 盘内接线取消：单个E100 I/O取代8台隔离型安全栅+8台防浪涌仪表之间的连线共16组32根；在图3所示320点通用盘中, 用配置的40个E100 I/O模块，取代原用 外挂仪表640台，以及它们之间连线及辅助连线640X4=2560多根。另外，若I/O模块采用电缆快接方式,盘内连线可再减少640根。 ● 现场布线高效：盘内的E100 I/O模块与现场分线箱之间的连接布线， 使用订购或预制的标准插头和排线电缆产品， 按照格式化工位号中的 “模块序号” 快速插接 (电缆的格式化工位号和规格长度由KTS软件产生），全部电缆与插头的连接线号统一，具有通用性。运维不需配图。 三种架构均共享以下核心价值： ● 光纤骨干网：操作层与控制层(架构1、3)或者控制层与I/O接口(架构2)之间采用高速光纤通信, 抗干扰、长距离、高带宽。 ● 集成化本安：无需外置安全栅/浪涌抑制器，系统本身即构成完整的安全屏障。 ● 可带电插拔：拔出I/O模块，系统不中断，插入同名I/O模块，系统自恢复。保障运维安全。
显著的经济与可靠性价值：为您算清“三笔账” 第一笔账：直接投资节约（革命性降低） ● 省去192～640个安全栅/浪涌抑制器：直接节省了大量硬件采购成本、安装接线成本及备件库存成本。 ● 节约控制室面积 > 60%：移除外置安全栅柜和 I/O 机柜，控制室空间得到极致释放。 ● 节约现场布线 > 70%：一根光纤替代千根电缆，采购成本骤降。 ● 节约桥架与地沟工程 > 80%：布线工程量锐减，土建和安装成本得到极致优化。 第二笔账：运营与维护成本降低 ● 系统可靠性质的飞跃：控制器冗余功能消除了核心控制单元的单点故障。 ● 维护工作量锐减：模块数量减少 90%以上，意味着更少的故障点、更简单的系统结构，故障诊断和恢复速度极大提升。 ● 能耗与散热成本下降：系统低功耗、不发热的特性，降低了控制室的制冷能耗。 第三笔账：安全与长期价值提升 ● 本质安全与高可用性并存：集成化本安设计结合控制系统冗余，构建了从现场到控制的双重安全保障，可靠性更高。 ● 为智能化奠基：此架构是实现工业物联网（IIoT）和数字孪生的理想基础。 结语：是时候做出更加智慧和精准的项目决策了 面对那些“牵一发而动全身”的老旧系统，或是追求最佳投资回报的新上项目，宇通E100分布式 I/O 系统提供了那个您一直在寻找的完美支点。它让拟建项目或者 艰巨的改造工程, 变得像在关键工艺点部署几个“智能哨站”一样简单。您无需再为浩大的土木工程和错综复杂的线缆施工犹豫不决。用几个E100仪表盘箱，配合 您的十年以上技术团队和您最熟练的流程工艺软件，即可用一次极低的投资，完成一次脱胎换骨的升级。 选择 E100，就是选择以更集成、更简洁、更经济、更安全的方式，撬动整个自动化系统的现代化升级，迈向流程工业的高质量发展之路。 立即联系我们，获取为您量身定制的“最小化改造，最大化收益”技术方案！ 宇通系统软件公司 智能驱动，联接未来 联系电话：15923270306 王康 |
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