一个主I/O升级的原因，通常是因为置换部件的缺乏，而（用户）需要增加一些性能或需要扩展其功能，而旧系统达又不到（用户的）要求。升级I/O系统也可能为了“降低成本并增强（系统）整体的可靠性和持久性。”GE Fanus CNC产品经理，Bill Griffith说。I/O系统升级能够在增强用户的竞争力，以帮助他们企业的发展。
Opto 22高级应用工程师Tom Edwards说，置换I/O可能由于更换了销售商，或是为了遵循公司要求，低成本，也可能为了（将网络）从基于串行的工业网络升级为以太网（以太网能够提高速度，拥有更多通讯选择还有其他一些优点），并以更大密度添加连接。I/O系统基本功能包括数据采集，无线通信，与PC系统的兼容性。
图1：啤酒厂罐装线配备I/O 模块连接，由于应用的需要，终端受动器（机器人爪抓）
能够做到快速改动。而采用物理电线连接无法达到这种灵活应用。
Edwards解释，预期客户应该检查销售商的变化历史，进行I/O升级时一定记得先做个计划，这样就不必置换/拆卸所有的模块、支架、传感器、制动器、电线。多考虑一种可行的方案，就多一种选择。”同时，他提醒，如非必要，不要签署维修、服务和技术支持的长期合同。
Digital Coating Device公司产品部Chuck Greene说，在升级I/O系统之前，先要去定升级范围。过程工程师升级内置I/O系统，可能不用考虑系统整体的可用性，而OEM提供工业级控制器时可能最先考虑的即是系统可用性，他说，像区现场总线型号，I/O区域，适用性和操作员的重要性这些因素也将包括在内。
采用同一的供应商的产品进行I/O升级具有很多好处，能够比较容易做到策略转移、新产品技术转移、在过程生产中一些软硬件工具的转接。施耐德电气经理 Robb Dussault说，“使用这种第一手资料节省了开发和安装时间、元件成本，最重要的是，降低风险。”Dussault还指出开拓新系列可能导致不兼容。
此外，公司需要评定是进行全部技术的移植，还是某段技术移植，亦或是只移植部分技术，哪种移植方案才能得到最佳的运作效果。Dussault说，为了选择移植的最佳方法，要重视长期和近期投资对长期利益和成本节约的影响。
Pepperl+Fuchs Intelligent-system经理Helge Hornis提到，一般说来，只有所有其它方法都行不通时，才会去撤换现有I/O连接（设备）。他建议，这样做具有灵活性，增强安全性能以及其他数字网络和模块连接提供的性能。
I/O技术实现阐明了企业置换或升级背后的理论。
灵活机器人技术
Hornis说，机器人能够处理各种不同的终端操纵装置（机械爪）的指令。用户操纵同一机器人完成不同的任务。在一条灵活的灌装线，使用AS-接口数字网络和不同的I/O连接设备，机械爪能在通电状态下快速变换（任务）。AS-接口网络具有这种灵活的特性，而硬件写入则不能做到这一点。
Artomation涂漆设备
在开发功能更强大的新型人机界面的过程中，Artomation公司对产品I/O系统重新设计。公司位于Cleveland，生产自动油漆设备。Artomation公司Greene先生说（我们的）优势就在于（产品）可伸缩性、具有多功能的特点，而且价格合理。
Greene说，旧系统是基于UNIX实时操作系统的工业PC。I/O卡安装于PC（ISA或PCI）总线上。这样能够确保通信快速、可靠。新增I/O卡无需重新编译代码。然而，Greene补充到，每张I/O卡只能新增一个I/O点，而且每张卡需要一块接口板连接。这两点都会增加系统成本。更重要的是，PC无法使用导致系统崩溃。因此，重新设计（I/O系统）重点对分布式的I/O部件进行编程（依据IEC61131标准），从而实现不依赖于PC独立操作。
底板PLC具有功能强大、可靠性高、适用性强等特点，但是用其实现I/O扩展却困难重重。Greene先生解释到，选择一块大型底板增加了项目成本。采用另外的I/O模块又要求梯形逻辑的重新配置，需要另外编程，重新编译代码。
Greene说，Artomation采用组合式PLC和Wago （750-842）可编程区域总线耦合器。（采用）底板能够节省空间。都产品能添加任何配置，像是各种型号的数字和模拟以及特种模块（例如RS-485，高速计数器），这样可以简化规范并减少设计时间。扩展I/O性能无需在PLC层添加配置。
Greene说，HMI工具不断发展简化了系统配置和模拟校准，委托时间减少了30%-40%。系统配有过载保护ad/dc机载电源和过载监控，从而提高了诊断能力。无需使用工具，即可实现插入式总线中模块的插拔，节省停机时间。无需接口板就能实现I/O点扩展，这样做只有PC（I/O点扩展）费用的十分之一。
分步移植
Dussault 说，例如，Schneider Electric和SAB在南非Gauteng一起研究移植程序。
SAB用分阶段移植的方法，一开始选择只置换前端Modicon处理器，然后慢慢地更新所有的I/O连接设备。最终，实现全天候24小时不间断运行的过程中，对控制系统的全面检修。
图2：PanelPro 自动涂料机器可以根据顾客的需求做不同的配置。根据需
要来添加任何Wago数码、模拟或者专用模块，而无需配备PLC的情况下。
图3：Wago （750-842）可编程现场总线耦合器有一块小底板，配合
Artomation 设备应用时，能够节约面板空间。
图4：施耐德电气Modicon 800 系列I/O 模块允许用户一次置换整
个架子，而不是只某个部件，这样能有效地减少了安装时间和成本。
图5：Chevron 使用Opto 22 AITM-8 热电偶模块，采用电线接入。
精炼技术
因为需要更多的连接，Chevron Cor最近更新了I/O模块。（这个项目）在Chevron位于Richmond,CA 的实验室里进行，他们公司采用了Opto 22公司的新型 Snpa AITM-8 通道热电偶I/O模块。该实验室中的技术人员和科学家们用催化剂做实验，来引起天然石油分解以及增强精炼技术。Snap-AITM-8模块8个通道用来接收温度输入或多种标准热电欧的毫伏输入。
Chevron需要连接许多充当过程可变输入的热电偶，这些可变输入在测试过程中用于调节温度的PID回路。新模块大大增多了接入点、数量达到了先前2通道的设备的4倍。这样做获得了巨大的投资利润，而且降低每个I/O点成本。Chevron配备了将近12个I/O架子，每个架子上配有12块8通道AITM-8热电偶模块，这样每个架子就有96个连接。
Colonial效率
一些工程师认为，由于难以安装和维修，集中式I/O结构可能比分布式的结构多75%的成本。但是尽管如此，许多公司仍然希望做到避免有线连接，这其中也包括Colonial Group公司。80年来，Colonial建立的原材料处理系统就采用了集中式控制平台。然而今天，如何更好更高效利用成本这一理论受到越来越多商家的青睐，Colonial公司也成为这一理论的支持者，并将自己的生产逐渐往这个方向上发展。
在I/O 移植之前，首先要解决的问题
施耐德电气Telemecanique Automation和Control Services负责人的Robb Dussault先生提醒到，设备管理员需在进行I/O设备升级时，首先要回答一下几个问题。
■ 现在和将来，我们想要做多大的初始投资？
■ 我们可以所能承受的系统停机时间有多久？
■ 我们是否需要更换供应商还是仍然保留现有的自动控制系统提供者？
Dussault建议，一般说来，公司如果打算升级整个系统同时又想减少初期投资缩短停机时间，分段移植是最好的选择。他还补充到分步移植采用多步逼近法，升级可能延续好几个月甚至好几年，而对生产过程的影响则被控制到了最小程度。
如何修复I/O漏洞
Rockwell Automation控制工程师，Jerry Penick建议，在升级一个控制系统的时侯，更换I/O系统通常意味着要对原有的区域接线重新布局，，处理许多年的“面板漏洞”。
Penick说，这就是为什么在成本预算内，还能够维持原来I/O系统正常运作的情况下，工程师不会更换I/O设备，他们通常把更换I/O系统作为最后的手段。然而，升级I/O连接设备好处多多，比如网络升级，网速提高，使其能够接入更多新型I/O设备。为了确保成功，在接手像这样的项目之前，务必需要拟定计划、备齐文档。
Penick说，“做好停工计划，确保足够的更换时间，这样就能干净利落地完成I/O底板的安装。”，“如果时间有限，就在邻近范围内添加I/O部件或在现有底板的空闲空间安装新的‘分布式I/O’，这样能在升级期间保证系统正常运行。”“为了避免大量面板鼠穴情况，安装分布式I/O要尽量靠近传感器和激励器————使用当前网络技术来实现信息交换，-而非陈旧的集中式面板。”
为实现（新旧）I/O设备的平稳升级，Rockwell Automation建议：
■ 考察当前接线方式，并记录在案；
■ 在改变接线布局前，先安装新的I/O系统，验证新的网络连接，“撤去”新的I/O终端部件；
■ 询问销售商接线板和摆臂式适配器的具体信息，了解如何将新的I/O模块融入原来的接线布局中。这样能够简化整个升级操作。
■ 在邻近区域安装小型“分布式I/O”不但可以节省安装空间和时间，而且还能缩短拆卸时间。
公司成立于1921年，总部设在Geogia的Savannah。其为全球制造商提供各类商品，干货液体一应俱全，并向全球多种工业（如纸业，汽车业，农业，等等）提供高岭土和石油等产品，公司厂房位于Savannah河沿岸占地超过300英亩，每年能够生产数百万吨的干块和液体产品。
Colonial最近得指出，他们的集中原材料处理结构并没有发挥功能。除了频繁安装和维修这一问题，工厂管理层无法收集设备信息或管理监听诊断。结果造成公司数据遗失，无法提高整体生产过程效率。为了改善这些缺点，Colonial为新设备重新设计一种原材料处理系统该系统称为Georgia Kaolin Terminals（GKT）。
顾名思义，GKT就是生产高岭土（的系统），所谓高岭土是一种在乔治亚洲非常丰富的矿物这种土经过加工处理后，能够应用于造纸业，橡胶业和涂料业。安装全新分布式系统GKT后，Colonial安装成本减少了15%同时实现了实时诊断功能，系统能够从各种频率的驱动、马达控制器、I/O模块以及Rockwell Automation智能设备那里获取信息，作出诊断。
