PLC 及工业现场变送器安全架构模块 37 问
PLC 及工业现场变送器安全架构模块篇
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NEW! 4 月 24 日 新增 22 个 QA
Q: 是否可以这样理解，由于TI的方案已经加入了功能安全方面的设计，所以，最终用户的PLC软件设计对于功能安全的要求可以降低了？
A: 可以这样理解，某些IC已经通过认证的，TI可以提供包括硬件、环境相关的所有认证，就会节省很多时间和成本；某些IC虽然没有通过相关功能安全认证，但是具有比较完善的自诊断机制、或者本身具有较好的备份拓扑结构，那么对整个系统通过功能安全认证也是具有很大帮助。
Q: 现在有那些厂家是基于TI方案设计PLC的，有可商用购买的产品或核心板(COTS)？
A: 目前市场上PLC的大客户都在用TI的方案，也有部分厂家的部分模块直接采用TI的参考设计实现，但是大部分厂家都是参考TI的硬件方案，再根据实际需求做其他功能的删减或增加。
Q: TIDA-00548，有工程样板吗？
A: 首先，您可以联系当地的IT技术支持团队咨询；其次，这个板子都是提供完整的原理图、PCB和文档。
Q: TIDA-00548是实时操作系统吗？是选用的那种实时操作系统？
A: 这个方案只是从硬件设计的角度提供一个功能安全的参考设计，没有考虑操作系统的问题。
Q: 这种双核MCU的程序开发，与我们平常的单核MCU有什么特别需要注意的地方？
A: 请联系当地的TI技术支持团队。
Q: xtr117相比xtr116好用么？ A: XTR116比XTR117多一路精密电压源输出。
Q: ADS1263的采样率是多少？ A: 2.5sps ~ 38.4ksps
Q: ADS1263 AD采用前端电路有参考吗？ A: 可以在TI官网上找到TIDA-00550
Q: 电容隔离有什么好处？
A: 简单总结几点：寿命长、可靠性高（原因是采用SiO2的隔离材料，单位厚度的隔离强度最高）、抗干扰能力强、辐射低（采用差分传输形式，抗共模干扰强和对外辐射低），最新的ISO7841/ISO7741系列都是采用双电容技术，隔离等级、抗浪涌等级更高。
Q: ISO7841有几种封装，都是贴片的吗？
A: 标准SOIC-16（爬电距离8mm）和宽体SOIC-16（爬电距离14mm，适用于高海拔等对爬电距离要求高的应用场景）
Q: TI不推出HART modem料吗？
A: 马上就会量产一颗带hart modem的集成DAC。
Q: 有操作电压超过200V的高边管吗？
A: 如果您指的是高边开关管，目前没有。如果您指的是高边电流采样，可以参考TI的INA149差分运放，共模电压可以支持到+-275V。
Q: DP83867+AM3359的参考设计能下载吗？
A: 可以下载，您只需要注册myTI会员即可下载完整的资料，在www.ti.com.cn 搜索TIDA-00204
Q: 这三种隔离方式，对频率的限制范围有什么差异？最高频率多少？
A: 都可以支持较高的频率，TI有可以支持到150M速率以上的隔离IC
Q: 有AI DI DO 模块，有软件方面的方案吗？
A: 部分参考设计是提供软件下载的，请到www.ti.com.cn/tidesign 查找需要的参考设计。
Q: 今天所讲的样例有完整参考设计的电路板吗？
A: 参考设计电路板，可以咨询当地的TI技术支持团队。
Q: 请问ADS1263推荐用内部基准源还是外部的？
A: 通常内部的基准都要比外部基准差一点（温漂等），当然外部基准也有差的；如果系统精度要求较高的场合，建议选用外部高精度的基准（如REF5025系列）。
Q: 请问为什么用到了32位ADC？24位的不行吗，要求精度那么高吗？
A: 这里首先重复说明一个概念：分辨率和精度的问题。24位分辨率的ADC可以实现的实际精度一般都在22位左右（好一点的可以做到23左右，但是这还是要取决于采样率和内部PGA的设置），但是可以肯定的是它一定不能实现24位的有效精度。而32位分辨率的ADC，是很容易实现24位的有效精度的。
Q: 在工业上TI有集成AD和DA的MCU么，现在专业用于传感器端的IC？
A: 有，例如MSP430AFE253/MSP430I2041(集成24bitAD）；MSP430FG系列（集成DA）
Q: TI有完整的4线压力传感器变送器解决方案么？和PLC有使用接口么？
A: TI在压力变送器方面具有非常leading的市场位置，传统的PGA309，最新几代的PGA300，PGA900系列。
Q: 使用非Hercules的一般处理器，是否也可以通过安全认证？就是说是不是必须使用安全处理器？
A: 不一定，只是说如果您选用了hercules处理器，可以更容易、更快的通过认证。
Q: ISO 系列隔离器件能提供电源吗？ A: 集成隔离电源的，可以参考ISOW7841系列。
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Q: TI的PLC指的是电力线通讯吧？
A: PLC：一个是指可编程逻辑控制（工厂自动化应用中），另一个是指电力线载波通信（电力应用中）
Q: PLC所有的I/O接口采用隔离方式是哪种？
A: TI采用的电容隔离，最新一代的电容隔离产品是ISO77xx系列（ISO78系列的低成本版本）和ISO78xx系列（ISO78系列是目前TI最新、最强的一代隔离产品，适用于高可靠性、安全性较高的场合），如ISO7741 ISO7841。
Q: 一般采用什么通讯协议呢？
A: 工厂自动化中常用的通信协议有：Profibus PowerLink Ethernet等等
Q: TI在PLC系统给出的解决方案，优势在哪里？
A: TI可以提供完整的solution，包含：主MCU（RM和TMS570系列安全MCU）、ADC（ADS124S08、ADS1262等最新一代产品）、DAC（DAC8760、DAC161S997以及包含Hart的DAC今年就会量产）、接口（RS485/ETH PHY: SN65HVD06、DP83848/DP83867）、电源（DCDC、LDO)等，更多参考设计请参考：www.ti.com.cn/automation
Q: 目前TI的参考设计中都提供了那些类型的PLC模块?
A: 目前TI已经release的参考设计包含：AI/AO/DI/DO。www.ti.com.cn/tidesign www.ti.com.cn/automation
Q: 请问变送器跟PLC模拟量输入模块怎么接线？
A: 我的理解是：模拟量输入（即变送器的输出）接线方式一般是采用电压、电流型连接方式，电流方式居多、通常有2线和4线(4~20mA)电流环的接线方式，建议参考TI的AI参考设计：TIDA-00550
Q: 大型PLC是否可以采用由双CPU构成冗余系统？
A: 可以，完全可以选用RM系列的安全MCU www.ti.com.cn/hercules
Q: 采用那些技术解决EMC的问题？
A: EMC是一个系统问题，TI只能从芯片的角度为系统EMC提供更多的裕量，比如提高IC的ESD等级、从芯片设计的角度降低IC的辐射指标（比如TI隔离芯片ISO77xx采用的双电容隔离技术、ISOW7841的双电容隔离+隔离电源方案），建议在ti官网查看ISO77xx和ISOW7841系列的数字隔离IC。
Q: IEC标准去哪里下载？给个网址好不好？
A: IEC官网： www.iec.ch
Q: PLC是否有自诊断功能而避免故障？
A: 自诊断功能是功能安全的必要组成部分，如果系统中的自诊断功能非常完善，那么可以有效提高系统功能安全的安全等级，同时也可以减少硬件备份的通道数量，可以参考TI的功能安全参考设计：TIDA-00548
Q: 我看到TI有8通道DI模块芯片SN65HVS885，请问有16通道的DI和DO芯片吗？
A: 目前量产的产品中还没有16通道的DI和DO芯片，但是完全可以使用2片SN65HVS883实现16通道的DI方案，2片SN65HVS883可以通过SPI菊花链连接，通过1片4通道的隔离即可实现SPI隔离。具体请联系当地的技术支持，另外TI马上将会发布2款隔离的DI方案，现在已经有样品，建议您联系当地的TI技术支持，谢谢。
Q: 使用了TI的PLC方案，这些安全认证客户还需要全部做吗？
A: 使用TI的芯片做功能安全的PLC，还是需要第三方介入（推荐莱茵、Excida等），因为TI提供的功能安全IC是可以帮助客户更容易地通过功能安全认证（比如ISO61508等)，当然TI的Hercules RM系列MCU已经是通过了sil-3的认证，TI可以提供相应的证书。
Q: SIL与可靠性的关系？
A: SIL是功能安全的等级，全称是Safety Integrity Level；除SIL外，还有用PL表示功能安全的等级，全称是Performance Level。SIL和PL是相对应的两种不同的表示名称。
Q: 产品SIL认证时是否还要看使用器件和部件的上级必须有相同认证？
A: 不一定，不是必须的，但是如果使用的器件都是具有安全等级认证的IC，当然对系统过功能安全认证是更容易的。
Q: 四种拓扑结构是最后这种最好吗？
A: 其实没有最好，只能说在某种安全等级的要求下的最合适拓扑结构，如果功能安全的等级非常高，那么视频中提到的最后一种拓扑结构是最好的。
感谢分享，很实用
PLC出现故障，有自诊断功能吗？
Q：
(1)工业现场变送器的安全威胁主要有哪些？什么情况下必须采用隔离措施？
（2）ADS1263应用于PLC时，模拟输入一般需要加隔离，一般采用什么形式？根据不同输入，是否需要不同的隔离方式？