HIMA 984621702 | HIQuad安全PLC模拟输入卡 | 0/4-20mA,0-10V

HIMA F6217 984621702是 HIMA HIMatrix 系列中的高性能 8 通道模拟输入模块,专为石油化工、电力能源等安全关键型工业场景设计。作为可编程电子安全系统(PES)的核心采集单元,该模块采用故障安全型设计,集成 8 路高精度模拟输入通道,支持 0/4-20mA 电流信号与 0-5/10V 电压信号采集,通过 TÜV 认证的 SIL 3 安全完整性等级,可实时将现场连续变化的工艺参数(如压力、温度、流量)转换为数字信号并传输至安全控制器,为紧急停车系统(ESD)、燃烧器管理系统(BMS)等提供精确的过程数据支持。其 – 20℃至 + 60℃宽温设计与 IP20 防护等级,使其能在粉尘、振动等恶劣工业环境中稳定运行,而 12 位分辨率(4096 级量化)与 < 50ms 的信号更新速率,确保了工业过程参数的高精度捕捉,为安全联锁控制构建精准的数据基础。作为 HIMatrix 系统的标准配置模块,F6217支持与 HIMA 全系列安全控制器及 I/O 模块无缝集成,通过 HIMax 安全总线实现高速数据传输,显著提升工业安全系统的监测精度与可靠性。​

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描述

HIMA F6217 984621702是 HIMA HIMatrix 系列中的高性能 8 通道模拟输入模块,专为石油化工、电力能源等安全关键型工业场景设计。作为可编程电子安全系统(PES)的核心采集单元,该模块采用故障安全型设计,集成 8 路高精度模拟输入通道,支持 0/4-20mA 电流信号与 0-5/10V 电压信号采集,通过 TÜV 认证的 SIL 3 安全完整性等级,可实时将现场连续变化的工艺参数(如压力、温度、流量)转换为数字信号并传输至安全控制器,为紧急停车系统(ESD)、燃烧器管理系统(BMS)等提供精确的过程数据支持。其 – 20℃至 + 60℃宽温设计与 IP20 防护等级,使其能在粉尘、振动等恶劣工业环境中稳定运行,而 12 位分辨率(4096 级量化)与 < 50ms 的信号更新速率,确保了工业过程参数的高精度捕捉,为安全联锁控制构建精准的数据基础。作为 HIMatrix 系统的标准配置模块,F6217支持与 HIMA 全系列安全控制器及 I/O 模块无缝集成,通过 HIMax 安全总线实现高速数据传输,显著提升工业安全系统的监测精度与可靠性。​

HIMA F6217 984621702

HIMA F6217 984621702

技术规格​

参数名称​ 参数值​
产品型号​ F6217 984621702
制造商​ HIMA Paul Hildebrandt GmbH+Co. KG​
产品类型​ 模拟输入模块 / 安全系统过程参数采集组件​
安全完整性等级​ SIL 3(IEC 61508)、CAT. 4(EN 954-1)、PL e(EN 13849)​
输入通道​ 8 路模拟输入(0/4-20mA 电流或 0-5.5V/10V 电压,可配置)​
输入阻抗​ 100kΩ(电压输入)/250Ω(电流输入通过分流电阻)​
分辨率​ 12 位(0-4095,对应 0-100% 工程量)​
信号更新速率​ <50ms(全通道扫描)​
安全响应时间​ <450ms(从信号异常到安全状态)​
工作电压​ 24V DC(±15% 波动范围)/5V DC(内部逻辑供电)​
工作温度​ -20℃至 + 60℃​
通信接口​ 支持 HIMax 安全总线(内部),兼容 Modbus TCP(需 F8628X 通信模块)​
防护等级​ IP20(防尘设计)​
认证标准​ ATEX、CE、UL、TÜV 03 ATEX 7100 X(SIL 3)​
模块尺寸​ 4SU(约 100mm×200mm×50mm)​
冗余设计​ 双通道自诊断(每通道独立故障检测)​

主要特点和优势​

高精度模拟信号处理能力​

F6217通过 SIL 3 最高安全完整性认证,每路输入通道配备独立的 12 位 A/D 转换器与硬件级故障检测电路,可实时监测信号超限、开路、短路等异常状态,诊断覆盖率达 99% 以上。在化工反应釜温度监测场景中,模块能将 0-200℃的温度信号精确转换为 4-20mA 电流输入,分辨率达 0.05℃,相比传统 8 位模拟模块,测量精度提升 4 倍以上。其内部集成的高精度分流电阻(250Ω,精度 0.05%)确保电流信号转换误差小于 0.1%,特别适合需要精密测量的关键工艺参数监控。​

工业环境适应性与抗干扰设计​

宽温设计使其适用于北极油气田(-20℃)至炼化装置高温区(+60℃)的极端环境,IP20 防护有效抵御粉尘侵入。输入通道采用光电隔离技术与差分信号传输,可承受 ±2kV 瞬态电压冲击,在某钢铁厂高炉压力监测项目中,模块在强电磁干扰环境下仍保持测量误差 < 0.3%。8 路输入通道支持最长 1200 米的长线驱动,配合 HIMA 专用电缆补偿技术,信号衰减误差小于 0.5%,满足大型工厂分布式安全监测系统的远距离信号采集需求。​

灵活配置与系统集成能力​

作为 HIMatrix 系列的标准化模块,F6217支持与 F35 安全 PLC、F7130A 电源模块及 F3330 数字输出模块混合配置,通过 HIMax 安全总线最多可扩展至 256 点 I/O。模块支持输入信号类型(电流 / 电压)、量程范围(0-5V/4-20mA)及滤波时间(10ms-200ms)的动态配置,可适应不同类型传感器的输出特性。在电厂汽轮机保护系统中,通过与 GE VMIVME-7750 控制器的 Modbus TCP 通信,实现汽轮机润滑油压力、轴承温度等模拟量的实时采集与安全联锁控制。​

应用领域​

在石油化工行业,F6217常用于催化裂化装置的紧急停车系统(ESD),实时采集反应器压力(0-10MPa 转换为 4-20mA)、塔釜温度(0-300℃转换为 0-5V)等 8 路关键模拟信号,当任一参数超限时,快速将数据传输至安全控制器,触发紧急切断进料阀等安全动作。某跨国石化企业应用案例显示,该模块使 ESD 系统的模拟量采集误差从传统方案的 1.5% 降低至 0.2%,有效避免了因测量误差导致的误动作。​

在电力行业,模块被部署于 500kV 变电站的变压器保护系统,监测绕组温度(0-150℃)、油位(0-100%)等模拟信号,当检测到内部故障时,通过安全总线快速传输至 HIMA F35 控制器,实现冷却系统启动与断路器跳闸控制。其宽温特性使其可直接安装于户外端子箱,省去温控柜配置,为某变电站项目节省 15% 的设备投资。此外,在制药行业的无菌灌装线中,F6217采集洁净区温湿度(0-100% RH 转换为 0-10V)等模拟参数,控制空调系统联锁,确保生产环境符合 GMP 标准。​

HIMA F6217 984621702

HIMA F6217 984621702

相关产品​

  • HIMA F3221:16 路数字输入模块,与F6217搭配使用,实现 “数字状态 + 模拟量” 的混合采集,构建完整安全监测体系。​
  • HIMA F3330:8 路数字输出模块(故障安全型),可与F6217组成 “采集 – 控制 – 执行” 安全链,用于执行安全联锁动作。​
  • HIMA F7130A:专用电源模块,为F6217提供隔离式 24V DC 供电,效率≥85%,具备过压、短路保护及冗余供电能力。​
  • HIMA F8628X:通信模块,支持 Profinet IO 与 Safe Ethernet,实现F6217与上位机及第三方 DCS 系统的安全数据交互。​
  • HIMA F35:HIMatrix 系列安全 PLC,作为F6217的主控单元,提供逻辑运算与安全控制功能,支持模拟量数据的实时处理与安全评估。​

安装与维护​

安装前准备:安装F6217前,需确认安装环境接地电阻≤4Ω,佩戴防静电手环避免静电损伤芯片。模块采用标准 DIN 导轨安装,需预留 4SU(约 72mm)的垂直空间,输入信号线建议使用 1.5mm² 屏蔽双绞线,与动力电缆间距≥30cm 以减少电磁干扰。电流输入时,需按规范连接 250Ω 精密分流电阻(HIMA 专用型号:000710251),电压输入时需确保信号线屏蔽层单端接地。​

维护建议:每月通过模块前端 LED 指示灯检查通道状态(绿色常亮表示正常,红色闪烁提示故障),使用 HIMA SILworx 软件读取诊断日志,监测各通道的信号偏差值与故障次数。每季度清洁模块散热孔灰尘,建议使用压缩空气(压力≤0.4MPa)沿散热方向吹扫。当需要更换模块时,需先通过系统软件禁用该模块输入,待安全状态确认后断电更换,更换后执行全通道校准测试以确保测量精度。