HIMA F3DIO20802 远程I/O模块

HIMA F3DIO20802是一款来自HIMA HIMatrix安全系统的数字量输入/输出(DIO)模块,亦被称为安全相关远程I/O模块。

产品型号:F3DIO20802(HIMatrix F3 DIO 20/8 02)

制造商:HIMA Paul Hildebrandt GmbH

产品系列:HIMatrix安全系统

产品类型:安全相关数字量输入/输出(DIO)模块/远程I/O模块

数字量输入通道:20路

数字量输出通道:8路

安全完整性等级(SIL):SIL 3(符合IEC 61508);部分应用可达SIL 4(符合CENELEC,如铁路)

性能等级(PL):PL e(Cat.4)(符合ISO 13849)

通信接口:SafeEthernet(与HIMax/HIMatrix控制器连接)

输入电压范围:24 VDC(典型值,具体取决于系统供电)

输出电压范围:24 VDC(典型值)

每通道输出电流:0.5 A(在60°C至70°C温度范围内可达到);2 A(在最高60°C温度范围内)

诊断功能:输出短路检测并信号化,模块健康状态监控

分类:

描述

HIMA F3DIO20802是一款来自HIMA HIMatrix安全系统的数字量输入/输出(DIO)模块,亦被称为安全相关远程I/O模块。它专为严苛且对安全性要求极高的工业应用而设计,旨在提供可靠的信号采集与控制功能。

F3DIO20802的核心特点是其集成的数字量输入和输出通道,具体配置为20路数字量输入和8路数字量输出。作为HIMatrix系统的一部分,它通过SafeEthernet安全以太网与主控制器(如HIMax或HIMatrix系列控制器)进行通信,从而扩展了系统的I/O层。值得强调的是,该模块本身不运行用户程序,其输入值通过SafeEthernet安全传输至连接的控制器,输出值也由控制器安全分配。

这款模块在设计上严格遵循国际安全标准,获得了高达SIL 3(IEC 61508)的安全完整性等级认证,在某些应用中甚至能达到SIL 4(CENELEC,尤其在铁路领域)。它具备全面的自诊断功能,能够持续监控自身状态和连接设备的健康状况,例如,可以检测并信号化输出短路,从而提高了系统的可靠性和故障检测能力。F3DIO20802采用坚固的金属外壳,支持热插拔,极大地方便了在运行状态下的维护和更换,最大限度地减少了系统停机时间,是构建高性能、高可用性安全控制系统的理想选择。

HIMA F3DIO20802

HIMA F3DIO20802

技术规格

产品型号:F3DIO20802(HIMatrix F3 DIO 20/8 02)

制造商:HIMA Paul Hildebrandt GmbH

产品系列:HIMatrix安全系统

产品类型:安全相关数字量输入/输出(DIO)模块/远程I/O模块

数字量输入通道:20路

数字量输出通道:8路

安全完整性等级(SIL):SIL 3(符合IEC 61508);部分应用可达SIL 4(符合CENELEC,如铁路)

性能等级(PL):PL e(Cat.4)(符合ISO 13849)

通信接口:SafeEthernet(与HIMax/HIMatrix控制器连接)

输入电压范围:24 VDC(典型值,具体取决于系统供电)

输出电压范围:24 VDC(典型值)

每通道输出电流:0.5 A(在60°C至70°C温度范围内可达到);2 A(在最高60°C温度范围内)

诊断功能:输出短路检测并信号化,模块健康状态监控

热插拔:支持

外壳:金属外壳

工作温度范围:-40°C至+70°C(取决于具体型号和负载条件)

编程工具:SILworX,ELOP II Factory

安装方式:DIN导轨安装(通常)

尺寸/重量:紧凑型设计

主要特点和优势

HIMA F3DIO20802作为HIMatrix安全系统的核心组件,具有以下显著特点和优势:

最高等级的安全认证:F3DIO20802获得了SIL 3(IEC 61508)和PL e(ISO 13849)的认证,在特定应用中可达SIL 4,确保其在极端危险情况下也能提供可靠的安全功能,最大程度地保护人员和设备。

集成化数字量I/O:单一模块集成了20路数字量输入和8路数字量输出,提供了高密度I/O配置,满足多样化的现场信号采集和控制需求,有助于简化系统架构和布线。

强大的诊断功能:模块内置全面的自诊断功能,能够实时监控自身状态和输出线路(如短路检测),并将诊断信息通过SafeEthernet传输给控制器。这极大地提高了故障检测的效率和准确性,减少了停机时间。

安全以太网通信(SafeEthernet):F3DIO20802通过HIMA专有的SafeEthernet协议进行安全通信。该协议确保了数据的安全、可靠和快速传输,支持分布式和高吞吐量的安全I/O应用。

热插拔能力:支持在系统运行状态下进行模块的热插拔更换,这意味着在需要维护或更换模块时,无需关闭整个系统,从而最大限度地减少了生产中断和停机损失。

坚固耐用的工业设计:采用金属外壳和宽温工作范围设计,使F3DIO20802能够承受恶劣的工业环境,包括高温、振动和电磁干扰,确保长期稳定可靠的运行。

易于集成和配置:作为HIMatrix家族的一员,F3DIO20802可以与HIMax和HIMatrix控制器无缝集成,并通过SILworX或ELOP II Factory等工程工具进行直观的配置和参数设置。

HIMA F3DIO20802

HIMA F3DIO20802

应用领域

HIMA F3DIO20802数字量I/O模块专为对功能安全有最高要求的工业应用而设计,广泛应用于以下关键领域:

紧急停车系统(ESD-Emergency Shutdown Systems):在石油和天然气、化工、石化等行业中,用于接收各种传感器(如火焰探测器、气体探测器、紧急停车按钮)的输入信号,并在检测到危险情况时,安全地执行设备停车指令,防止事故扩大。

火气检测系统(F&G-Fire&Gas Systems):作为F&G系统的重要组成部分,采集火灾和有毒/可燃气体探测器的信号,并触发相应的报警、联锁和灭火动作,保护人员和资产安全。

过程安全控制:在化工、制药、冶金等行业,用于关键生产过程的温度、压力、液位等参数的安全监测和控制,确保工艺处于安全操作范围之内,防止危险工况的发生。

涡轮机控制和保护:在电力和能源行业,用于蒸汽轮机、燃气轮机等大型旋转机械的安全保护,监控其关键参数,并在异常时执行安全停机。

铁路信号系统和轨道交通:在铁路运输领域,应用于列车控制、道岔控制和信号联锁系统,确保列车运行的安全。

机械安全和机器人:在自动化生产线和机器人工作站中,用于实现安全联锁、区域监控和急停功能,保护操作人员免受机器伤害。

海上平台和船舶系统:适用于严苛的海洋环境,用于监控和控制海上油气平台的安全系统,以及船舶的轮机控制和安全功能。

相关产品

与HIMA F3DIO20802模块紧密相关的产品主要包括HIMA HIMatrix和HIMax安全系统的其他组件、工程工具以及现场设备。

HIMatrix系列安全控制器:如HIMA F35、F60系列控制器,它们是F3DIO20802连接并由其控制的中央处理单元,通过SafeEthernet与远程I/O通信。

HIMax系列安全控制器:HIMA的高性能安全控制器系列,F3DIO20802也可以作为其远程I/O模块。

其他HIMatrix I/O模块:包括不同配置的数字量输入模块(如F3DI2001,F1DI1601)、数字量输出模块(如F2DO1602)、模拟量输入/输出模块(如F3AIO8/401),以及用于特殊功能的模块。

HIMA SafeEthernet组件:用于构建安全通信网络的以太网交换机、光纤转换器等,确保F3DIO20802与控制器之间的安全通信。

HIMA SILworX软件:这是HIMA专用的工程工具,用于HIMatrix和HIMax系统的组态、编程、诊断和调试,包括F3DIO20802模块的参数设置。

HIMA ELOP II Factory软件:另一种HIMA的工程工具,根据HIMatrix处理器的操作系统版本选择使用。

HIMA电源模块:为HIMatrix系统和I/O模块提供稳定电源的模块。

现场安全设备:与F3DIO20802连接的各种安全传感器(如紧急停止按钮、安全限位开关、光幕、火焰/气体探测器)和安全执行器(如安全关断阀、安全接触器)。

HIMA安全继电器:在某些应用中,HIMA安全继电器可能与PLC或DCS系统协同工作,作为独立的安全回路或接口。

HIMA F3DIO20802

HIMA F3DIO20802

安装与维护

安装前准备:

查阅官方手册:在安装HIMA F3DIO20802之前,务必仔细阅读HIMA提供的HIMatrix F3 DIO 20/8 02的详细安装和操作手册(如HI 800 345 E)。该手册包含具体的接线图、安装尺寸、环境要求和重要的安全注意事项。

安全断电:确保所有相关设备和电源已完全断开,并严格执行锁定/挂牌(LOTO)程序,以防止意外触电或设备启动。

静电防护(ESD):F3DIO20802是静电敏感设备。在处理模块时,务必佩戴防静电腕带和手套,并在防静电工作台上操作,避免直接接触模块的电子元件。

环境条件:确认安装环境的温度、湿度和振动符合模块的技术规格。确保控制柜内有足够的空间进行散热,并避免阳光直射、潮湿、腐蚀性气体或强电磁干扰。

物理安装:模块通常安装在DIN导轨上。确保安装牢固,且所有连接(特别是SafeEthernet和现场接线)正确无误。遵守接线规范,如线径、屏蔽和接地要求。

维护建议:

定期检查:定期检查F3DIO20802模块的物理状况,包括连接端子、电缆、指示灯和外壳,确保没有松动、腐蚀或物理损坏。

清洁:保持模块和控制柜内部清洁,清除灰尘和污染物,以防止散热不良和电气故障。

诊断信息监控:通过HIMA的工程软件(如SILworX),定期监控F3DIO20802的运行状态、报警信息和诊断数据,以便及时发现并解决潜在问题。

固件更新:关注HIMA发布的固件更新和安全补丁,根据系统要求和制造商建议,适时对模块进行固件升级,以获取最新功能和安全改进。

功能测试:根据安全标准和制造商建议,定期对连接到F3DIO20802的安全功能进行功能测试(Proof Test),验证整个安全回路的完整性。

数据备份:定期备份整个HIMatrix系统的配置和诊断数据,包括与F3DIO20802相关的数据。

专业维护:任何涉及模块内部组件的维修、更换或复杂的故障诊断,都应由经过HIMA授权或专业培训的技术人员进行,以确保操作的正确性和系统的安全可靠性。

产品保障

我们对HIMA F3DIO20802数字量输入/输出模块的卓越品质和在安全关键应用中的可靠性能提供坚实的产品保障。