在**儀表系統(tǒng)(SIS)中，強(qiáng)烈不建議將數(shù)字量輸入(DI)信號(hào)和數(shù)字量輸出(DO)信號(hào)布在同一根多芯電纜中。 這被認(rèn)為是**實(shí)踐，并且在追求高完整性和可靠性的**系統(tǒng)中通常是不被接受的。

電氣干擾（串?dāng)_）

DO信號(hào)（特別是驅(qū)動(dòng)繼電器、電磁閥或電機(jī)啟動(dòng)器時(shí)）在切換狀態(tài)（尤其是斷開(kāi)感性負(fù)載時(shí)）會(huì)產(chǎn)生顯著的電壓瞬變（浪涌、反電動(dòng)勢(shì)）和電流瞬變。

這些瞬變會(huì)通過(guò)電纜芯線之間的電容耦合和電感耦合，干擾鄰近芯線中傳輸?shù)腄I信號(hào)。

DI信號(hào)通常代表關(guān)鍵的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)（如閥門(mén)限位開(kāi)關(guān)、壓力開(kāi)關(guān)、急停按鈕）。干擾可能導(dǎo)致DI信號(hào)發(fā)生誤跳變（從0變1或從1變0），使SIS邏輯控制器接收到錯(cuò)誤的狀態(tài)信息，從而可能：

• 引發(fā)不必要的**動(dòng)作（誤停車(chē)/誤跳車(chē)）： 例如，一個(gè)錯(cuò)誤的“閥門(mén)已關(guān)”信號(hào)可能導(dǎo)致系統(tǒng)在閥門(mén)實(shí)際開(kāi)啟時(shí)錯(cuò)誤地允許啟動(dòng)，或者一個(gè)錯(cuò)誤的“閥門(mén)未關(guān)”信號(hào)可能觸發(fā)不必要的停車(chē)。

• 阻止必要的**動(dòng)作： 例如，一個(gè)關(guān)鍵的“壓力高”或“急停按下”信號(hào)被 干擾淹沒(méi)，導(dǎo)致SIS無(wú)法檢測(cè)到真實(shí)的危險(xiǎn)條件。

故障傳播

如果同一根電纜因物理?yè)p傷（如擠壓、割傷）、進(jìn)水、腐蝕等原因發(fā)生故障（如芯線短路、對(duì)地短路），可能會(huì)同時(shí)影響DI和DO回路。

在SIS設(shè)計(jì)中，一個(gè)核心原則是故障獨(dú)立性。即一個(gè)回路的故障不應(yīng)導(dǎo)致另一個(gè)**回路失效或產(chǎn)生危險(xiǎn)側(cè)故障。共用電纜違反了這一原則，顯著增加了共因故障的風(fēng)險(xiǎn)。一個(gè)電纜故障可能導(dǎo)致多個(gè)**功能同時(shí)失效。

接地環(huán)路和電勢(shì)差：如果DI和DO信號(hào)連接到現(xiàn)場(chǎng)不同的設(shè)備，而這些設(shè)備的地電位存在差異（這在工業(yè)環(huán)境中很常見(jiàn)），共用電纜的屏蔽層或參考地線可能會(huì)形成接地環(huán)路。接地環(huán)路會(huì)引入額外的噪聲電流，干擾敏感的DI信號(hào)。

診斷與維護(hù)困難

共用電纜會(huì)使故障排查變得復(fù)雜。當(dāng)DI信號(hào)出現(xiàn)異常時(shí)，很難確定是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備問(wèn)題、接線問(wèn)題，還是受到了同一電纜中DO信號(hào)的干擾。

維護(hù)或測(cè)試DO回路時(shí)，意外影響DI回路的可能性增大。

SIS設(shè)計(jì)原則與標(biāo)準(zhǔn)要求：

IEC 61511 / ISA 84.00.01（過(guò)程工業(yè)**儀表系統(tǒng)的功能**）：雖然標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有直接明文規(guī)定“DI和DO**不可共用一根電纜”，但它強(qiáng)制要求：

避免共因故障：設(shè)計(jì)應(yīng)防止單個(gè)故障導(dǎo)致多個(gè)**功能失效(Clause 11.2.4)。共用電纜是明顯的共因故障源。

足夠的噪聲抗擾度：SIF回路應(yīng)設(shè)計(jì)成能抵御預(yù)期的電磁干擾(EMI)(Clause 11.2.13)。共用DI/DO電纜大大增加了內(nèi)部產(chǎn)生的EMI風(fēng)險(xiǎn)。

物理分離：標(biāo)準(zhǔn)鼓勵(lì)或要求在可能的情況下，對(duì)**回路與非**回路、不同**回路之間進(jìn)行物理分隔（電纜路徑、接線盒、線槽等），以降低干擾和共模故障風(fēng)險(xiǎn)。DI和DO作為不同的**功能回路，理應(yīng)遵循此原則。

良好工程實(shí)踐(GEP)：在功能**領(lǐng)域，將易受干擾的信號(hào)(DI)與干擾源（DO，特別是驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載的DO）隔離布線是*基本、*廣泛接受的工程實(shí)踐。

可能的例外（極其謹(jǐn)慎！）：在極其有限且風(fēng)險(xiǎn)極低的情況下，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格評(píng)估并采取額外措施，可能考慮共用，但這絕非常規(guī)做法，通常不被推薦：

非關(guān)鍵、低風(fēng)險(xiǎn)信號(hào)：DI和DO信號(hào)都不屬于任何**儀表功能(SIF)，或者屬于同一個(gè)SIF中風(fēng)險(xiǎn)極低的輔助信號(hào)（但這在SIS核心回路中很少見(jiàn)）。

靜態(tài)DO信號(hào)：DO信號(hào)是靜態(tài)的（極少切換），且負(fù)載是純阻性的（無(wú)感性元件），產(chǎn)生的干擾非常小。

**別屏蔽：使用三重屏蔽（總屏+每對(duì)芯線獨(dú)立屏蔽）的專(zhuān)用電纜，并且所有屏蔽層在兩端（或根據(jù)要求一端）進(jìn)行高質(zhì)量、低阻抗接地。

詳細(xì)分析與驗(yàn)證：必須進(jìn)行詳細(xì)的EMC（電磁兼容性）分析，證明在預(yù)期的*惡劣工況下，DO產(chǎn)生的干擾不會(huì)導(dǎo)致DI信號(hào)誤動(dòng)作，滿足SIL要求的診斷覆蓋率。這通常需要復(fù)雜的仿真或?qū)崪y(cè)。

**評(píng)估與批準(zhǔn)：必須記錄在系統(tǒng)的**需求規(guī)格書(shū)(SRS)中，并通過(guò)功能**評(píng)估(FSA)，獲得所有相關(guān)方（業(yè)主、設(shè)計(jì)方、SIL驗(yàn)證方）的明確批準(zhǔn)。

嚴(yán)格的文件記錄： 作為設(shè)計(jì)偏差進(jìn)行詳細(xì)記錄，說(shuō)明理由、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和采取的緩解措施。