工控设备设计中应关注的几个问题.pdf

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1、·94·丁业仪表与自动化装置2011年第2期工控设备设计中应关注的几个问题周成行，张亮，方睿(1．天津市万众科技发展有限公司；2．中国石油大港油田公司；3．大港油田采油工艺研究院，天津300280)摘要：就工控设备的热稳定性和电磁兼容性提出了注意事项和改进办法；对于电路“死锁”提出了一种解决的方法；对于有效利用看门狗电路提出了分散喂狗和条件喂狗的思路；对于关键信号量和配置信息提出了校验方法和保护措施。关键词：热稳定性；电磁兼容性；抗干扰中图分类号：TP273文献标志码：B文章编号：1000—0682(2011)02—0094—03Analys

2、isaboutreliabilityofindustrialequipmentZHOUChenghang，ZHANGLiang，FANGRui(1．0nWanzhongSciem．e&TechnologyLimitedCorporation；2．PetroChinaDagangOiV~etdCompany；3．OilPreprodtwtionTechnologylnstltueofDagangOilfield，Tianjin300280，China)Abstract：Offeropinionsmustbetakenoticeofandimpr

3、ovedmethoedabouthotstabilityandEMC．Giveamethodofsolving“deadlock”ofcircuit．Giveaideaaboutusing“watchdog’’withseparatefeeddogandconditionalfeeddog．Replyverifymethodaboutimportantsignalvalueandprotecttechniqueofconfiginformation．Keywords：temperaturestability；EMC；anti—jamming积

4、蓄起来，那么该设备就基本等于一个烤箱了。因0引言此，对于发热的部件，应该设计一个良好的散热通很多人认为，一个电子产品，只要完成了功能设道，使热量导出到设备之外，散发出去。计，再加上一个漂亮的外壳，就是一个完美的产品设计人员经常遇到的发热部件就是电源部分，了。经验告诉我们，这个想法是错误的。很多．[程师习惯使用78xx系列稳压器件，它最大可工控现场运行的各种设备，可靠性是首先需要以提供1A的电流，而设备只要使用200mA就足够考虑的问题，很多设备尤其是国产设备，功能很全了。把它封在设备的外壳中，倒是不用担心设备在面，但应用到现场后，就会出现各种

5、问题，轻者被降低温下不能正常工作，因为它就是一个带加热设备。级使用，严重者被废弃。究其原因，是产品在设计和这类线性稳压器件，稳压的原理就是利用一个受控生产环节中忽视了热稳定性、电磁兼容性等可靠性的晶体管形成动态阻抗，来调节输出电压，输出电流指标。约等于输入电流，输入功率等于输出功率加上耗散功率，在器件上产生的电压降乘以输入或者输出电1热稳定性流，就是它需要以热量方式散发的功率，即耗散功当今的电子设备中，电源部分、大功率器件以及率。因此如果设备没有一个良好的散热通道，使用高速运行的微处理器等散热量比较大如果这些部此类稳压器件就要慎重了。件散发的

6、热量不能散发到设备之外，这些热量就会现在的开关型稳压器件除了价格上稍高于线性稳压器件之外，线性稳压器件的缺点在其身上不复收稿日期：2010—09—28作者简介：周成行(1963)，男，]程师，主要从事传感器及工业存在，它的输}}{功率约等于输入功率，只有很小一部控制器研究。分功率消耗于半导体器件开关的延迟和电感绕线的2011年第2期工业仪表与自动化装置·95·电阻以及磁芯的磁阻，发热量很小，一般的应用，不器件产生的干扰降低到最低程度，同时也使得这个必再为如何安装散热片而费神。锐利变化的电流流经的回路变小，从而使得造成的需要强调的是，很多工程师

7、认为发热器件加个电磁辐射变小。应该注意的是，数字电路工作速度足够大的散热片就可以了，其实这远远不够，还需要越快，越应该注重退耦电容的使用。关注这些热量如何散发到设备之外。采用自然通风2．3关于隔离散热、传导散热还是强制排风散热等何种散热方式核心部分的供电使用隔离型DC—DC，数字信都不重要，重要的是热量需要有一个良好的通道散号使用光电耦合器进行隔离。如果设备具有模数和发到环境中。当设备应用在环境极限温度下，达到数模转换功能，最好不要使用MCU自身的AD和热平衡后，设备内部达到的最高温度是重点考核的DA，而应该使用独立于MCU的AD／DA，AD

8、／DA与技术指标。因此，产品设计工程师应该重视设备的MCU之间使用数字连接方式，以便于使用光电耦合热稳定性。器隔离。把经过上述隔离处理的电路用局部金属罩屏蔽，金属罩