HIMA F7131 | 安全数字量输出模块

描述

关键技术规格

• 产品型号: F7131
• 制造商: HIMA Paul Hildebrandt GmbH + Co KG
• 系统平台: HIMA H51q 安全仪表系统（SIS）
• 输出通道数: 16路独立数字量输出
• 输出类型: 无源干接点（继电器触点），每通道集成单刀双掷（SPDT）继电器
• 触点容量: 2 A @ 24 V DC / 250 V AC（阻性负载），符合IEC 60947-5-1
• 电气隔离: 触点与逻辑侧完全隔离，隔离耐压 ≥2.5 kV AC（1分钟）
• 响应时间: ≤10 ms（从CPU指令到触点动作，典型值）
• 诊断功能: 实时监测线圈开路、触点粘连、负载短路及电源异常
• 通信接口: 通过HIMA高速背板总线与F7116等CPU模块实时同步
• 安装方式: 插入H51q标准I/O机架（如F7101/F7102底板），支持热插拔（需系统配置允许）
• 工作温度: 0°C 至 +60°C
• 功能安全认证: IEC 61508 SIL3、IEC 61511、EN 62061 SIL3、API RP 556

HIMA F7131

功能定位与应用场景分析

F7131 是HIMA H51q安全控制系统中的关键数字量输出模块，其核心价值在于将安全逻辑的决策结果可靠地转化为物理动作。不同于普通PLC DO模块，F7131 采用硬件级冗余设计与强制导向继电器（Forced Guided Relay），确保即使在触点熔焊或线圈失效的情况下，系统仍能检测故障并进入安全状态，杜绝“误输出”风险。

该模块广泛应用于需要高完整性执行回路的场景。例如，在紧急停车（ESD）系统中，F7131 的输出触点直接串联于切断阀的电磁阀回路或电机主接触器线圈，一旦触发联锁，即可物理断开动力源。其强制导向结构保证常开与常闭触点不会同时闭合，满足EN 50205对安全继电器的要求，是构建符合SIL3等级输出回路的基础组件。

典型应用场景：

• 用于炼油厂反应器紧急泄压系统，驱动火炬排放阀电磁阀
• 用作燃气轮机燃烧器管理（BMS）中的燃料切断阀控制输出
• 应用于化工装置聚合釜，触发终止剂注入泵启动与搅拌器停机
• 支持海上平台火气系统联动关断井口安全阀（SSV）与HVAC风机

我们的质量标准与测试流程

鉴于 F7131 直接控制关键安全执行机构，其可靠性不容妥协。我们对其执行基于HIMA原厂规范与IEC 61508附录D的验证流程，确保每一块模块均具备真实的SIL3能力。

测试流程包括：

• 外观与机械检测: 检查继电器外壳是否破损、端子排是否松动，确认强制导向机构无卡滞
• 触点功能测试: 对每通道施加24V/2A负载，验证常开/常闭触点动作时序与接触电阻（<50 mΩ）
• 故障注入测试: 人为短接触点或断开线圈，确认HIMA Safety Suite能准确上报“触点粘连”或“线圈开路”诊断信息
• TMR同步验证: 在模拟H51q TMR系统中，验证三通道CPU指令能同步驱动F7131，且表决逻辑正确
• 寿命模拟测试: 对关键通道进行≥10,000次带载开关循环，评估触点磨损与可靠性衰减
• 最终质检: 仅通过全部功能、诊断与寿命测试的 F7131 才可出库，并附带触点电阻数据与诊断日志

HIMA F7131

兼容性与升级路径（技术支持）

为确保 F7131 能正确集成至您的HIMA H51q系统，建议在部署前核对以下关键参数。错误的配置可能导致输出无法动作或诊断误报。

需核对要点：

• 机架兼容性: 仅适用于H51q-A/B/C系列I/O底板（如F7101/F7102），不兼容H41q或H51m平台
• 固件版本: 需HIMA Safety Suite v5.0及以上组态软件，模块固件需与CPU（如F7116）版本一致
• 替代关系: F7131（16通道继电器）不可与 F7130（晶体管输出）或 F7132（8通道大电流继电器）互换
• 负载匹配: 严禁驱动感性负载（如大型接触器线圈）而无浪涌抑制，否则将缩短触点寿命