HIMA F35 | HIMax 安全控制器CPU模块 | SIL 3 高完整性控制解决方案

描述

关键技术规格

• 产品型号: F35
• 制造商: HIMA Paul Hildebrandt GmbH
• 所属系统: HIMax 安全控制系统（H41q / H51q 平台）
• 处理器架构: 双通道 32 位 RISC 处理器，硬件级同步与交叉校验
• 安全等级: 符合 IEC 61508:2010，可达 SIL 3（在系统级正确配置下）
• 程序存储: 8 MB Flash（用于安全应用逻辑与诊断数据）
• 典型扫描周期: 10–100 ms（可配置，取决于逻辑复杂度）
• 冗余方式: 1oo2D（Two-out-of-Two with Diagnostics）架构，支持热插拔与在线诊断
• 通信接口: 集成 PROFIsafe over PROFIBUS DP / Ethernet（需配合 FSC 或 FBC 模块）
• 安装方式: 插入 HIMax 专用 CPU 背板（如 Bx01 系列），需配对使用（主/备）
• 工作温度: 0°C 至 +60°C（控制柜内环境）
• 认证标准: TÜV Rheinland 认证，符合 IEC 61508、EN 61511、ISA 84.01

HIMA F35

功能定位与应用场景分析

F35 是 HIMA HIMax 安全控制系统中的核心处理模块，作为安全逻辑解算器（Safety Logic Solver），专为高风险工业过程设计。它采用双通道独立处理架构，每个通道实时执行相同的安全程序，并通过硬件级交叉校验确保输出一致性。一旦检测到内部故障或通道偏差，系统将自动进入预定义的安全状态（如切断输出、触发报警），从而防止危险事件发生。该模块解决了传统PLC在安全关键场景中缺乏故障检测、无认证架构、无法满足 SIL 要求等根本性问题。

F35 必须成对部署于 HIMax 控制站中，与电源模块（如 PES）、I/O 模块（如 F86x/F87x）及专用背板协同工作，构成完整的 SIS 解决方案。其高诊断覆盖率（>99%）和确定性响应特性，使其成为石化、油气、电力等行业中紧急停车（ESD）、燃烧器管理（BMS）和高压保护系统的首选。

典型应用场景包括：

• 场景一：用于炼油厂常减压装置的紧急停车系统（ESD），在检测到炉管破裂或压力超高时，毫秒级切断进料并启动泄压阀。
• 场景二：部署于海上平台天然气压缩机防爆区域，作为燃烧器管理系统（BMS）的核心，执行点火序列、火焰监测与熄火联锁，满足 ATEX 与 IECEx 要求。
• 场景三：用于老旧 H41q 系统的维保替换，作为已停产的关键CPU模块，在不更换整个安全站的前提下维持 SIL 3 合规运行。

质量标准与测试流程

我们理解，安全控制器的任何潜在缺陷都可能导致灾难性后果。因此，我们对每一台 F35 实施远超常规工业标准的验证流程，确保其功能完整性与安全合规性：

• 外观与清洁：所有模块均在 ESD 防护环境下进行专业清洁，检查 PCB 无腐蚀、连接器针脚无氧化、散热结构完好，并核对标签与序列号一致性。
• 上机实测：模块将安装至真实 HIMax H41q 测试机架（含冗余 F35 对、PES 电源、F862 DO 模块及 PROFIBUS 主站），加载标准安全程序，进行不少于 72 小时连续带电运行测试。
• 功能诊断：通过 HIMA ESuite 工程工具执行完整验证，包括：双通道同步状态监控、强制单通道故障注入（验证安全停机行为）、PROFIsafe 通信压力测试、看门狗触发响应，以及在线诊断数据读取一致性校验。
• 质保承诺：仅当模块通过全部安全性、冗余性与通信功能测试后方可出库，并提供 12 个月质保，覆盖逻辑执行异常、通道失步、安全输出失效等关键故障模式。

HIMA F35

兼容性与升级路径

为确保 F35 在您的 HIMax 系统中正确集成并维持 SIL 合规性，我们的技术顾问强调以下关键兼容性要点：

• 系统平台：F35 专用于 HIMax H41q 平台；不可用于 H51q 或 newer HIMatrix 系列。请确认您的系统型号为 H41q-x（如 H41q-20）。
• 固件与软件：需配合 ESuite V3.x 或 SafeConf V2.x 使用，且固件版本必须匹配项目备份中的原始版本（如 FW 3.21.10）。不同固件可能导致安全程序无法加载。
• 配套组件：必须安装在 Bx01 系列 CPU 背板 上，并与 PES 冗余电源模块 配合使用；不可与 I/O 背板（如 Bx11）混用。