HIMA F3330 模拟量输出模块 – SIL 3 认证,调节阀控制稳如老狗!

HIMA F3330是 HIMA F3 系列的核心安全相关模拟量输出模块,说白了就是 SIS 系统的 “连续调节手脚”—— 前面有 F3322 采集反应釜温度、压力这些信号传给 F3 H41q、F3 H51q 控制器,控制器一算 “得把泄压阀开 20%”,就靠HIMA F3330把这指令变成 4-20mA 模拟量信号,驱动泄压阀执行器动作,精准控制开度。​

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HIMA F3330是 HIMA F3 系列的核心安全相关模拟量输出模块,说白了就是 SIS 系统的 “连续调节手脚”—— 前面有 F3322 采集反应釜温度、压力这些信号传给 F3 H41q、F3 H51q 控制器,控制器一算 “得把泄压阀开 20%”,就靠HIMA F3330把这指令变成 4-20mA 模拟量信号,驱动泄压阀执行器动作,精准控制开度。​

咱说实话,HIMA F3330可不是普通 AO 模块,它是按 SIL 3 标准造的,还带故障安全(Fail-Safe)设计 —— 万一模块自己出毛病(比如供电断了、通信断了),所有输出会自动切到 4mA(默认安全值,对应执行器全关),绝不让阀门 “瞎开” 导致危险。比如反应釜超压时,要是模块突然故障,HIMA F3330会立马把输出降到 4mA,让泄压阀全关?不,是让进料阀全关、泄压阀全开!哦对,安全值能设,反正绝不让风险扩大!而且它能直接插 F3 系列机架,不用额外加转换器,新老系统都能无缝接,省老多事儿了!​

F3330 HIMA

F3330 HIMA

HIMA F3330 技术规格​

参数名称​ 参数值​
产品型号​ HIMA F3330
制造商​ HIMA(黑马自动化有限公司)​
产品类型​ 安全相关模拟量输出(AO)模块(SIS 系统专用)​
输出通道数​ 4 路独立通道,支持同时输出​
输出信号类型​ 4-20mA DC,负载能力≤500Ω(兼容 2 线制 / 4 线制执行器)​
输出精度​ ±0.2% 满量程(FS),23℃±5℃环境下;±0.3% FS(-20℃~60℃全温域)​
故障安全值​ 可配置(默认 4mA DC,支持 0mA/20mA 自定义)​
安全完整性等级​ SIL 3(符合 IEC 61508-2/-3 标准)​
诊断覆盖率​ ≥99%​
供电电压​ 24V DC(±15%),典型功耗 4.0W,最大功耗 5.5W​
隔离方式​ 通道间电气隔离(500Vrms/1 分钟);模块与总线隔离(1000Vrms/1 分钟)​
通信接口​ 兼容 HiQuad X 安全总线,与 F3 系列控制器直连,传输速率 10Mbps​
工作温度范围​ -20℃ – 60℃(符合 IEC 60068-2-1/2 标准)​
防护等级​ IP20(符合 IEC 60529 标准,防尘、防直径≥12.5mm 固体异物)​
安装方式​ HIMA F3 系列专用机架安装(如 F3 I/O 机架)​
尺寸(长 × 宽 × 高)​ 150mm × 80mm × 120mm(不含连接器)​
认证标准​ ATEX(II 3G Ex nA IIC T4 Gc)、IECEx、UL 913、CSA C22.2 No. 157​

主要特点和优势​

故障安全设计,危险时绝不帮倒忙:HIMA F3330最牛的就是故障安全(Fail-Safe)逻辑 —— 不管是供电断了、跟控制器通信断了,还是模块内部 DA 转换器故障,所有输出会立马切到预设的安全值。比如控制反应釜进料阀,平时HIMA F3330输出 12mA 让阀门开 50%,一旦模块故障,输出自动降到 4mA 让阀门全关,绝不让原料继续进,这就是保命的设计!而且安全值能自己设,比如泄压阀故障时设 20mA 让它全开,灵活得很!​

输出精度够高,调节不 “跑偏”:这模块的输出精度能到 ±0.2% FS,比如控制 0-100% 开度的调节阀,4-20mA 对应 0-100%,误差最多 0.2%,也就是 0.2% 的开度偏差!在化工反应釜控制中,调节阀多开 1% 可能就导致压力超了 —— 比如要让泄压阀开 20%(对应 7.2mA),HIMA F3330能精准输出 7.2mA,绝不会因为误差开到 21%,这就是高精度的价值!​

抗干扰能力强,恶劣环境扛得住:工业现场电机、变频器多,电磁干扰(EMI)能把普通 AO 模块的输出搅得 “上下跳”,比如该输出 10mA 却变成 9.8-10.2mA,调节阀忽开忽关 —— 但HIMA F3330不怕,通道间 500Vrms 隔离,还过了 EN 61000-6-2 抗扰度标准,哪怕在钢铁厂的轧钢车间,输出的 4-20mA 信号也稳如 “老狗”,绝不会让调节阀 “瞎动”,保证调节精度。​

兼容 F3 生态,不用瞎折腾:HIMA F3330跟同系列的 F3322(模拟量输入)就是 “黄金搭档”——F3322 采温度压力,F3330 输调节信号,比如反应釜温度超了,F3322 采到 230℃,控制器算完让 F3330 输出 16mA(对应泄压阀开 75%),整套流程无缝衔接。而且它能直接插 F3 系列机架,跟 F3 H41q 控制器直连,用 SILworX 软件就能设参数(比如 4-20mA 对应 0-100% 开度),不用学新工具,老用户上手快得很,系统升级不用拆控制柜,插上模块就行!​

The HIMA F3330 is a high-precision safety-related analog output module engineered for critical Safety Instrumented Systems (SIS) in high-risk industries like petrochemicals and natural gas. Certified to SIL 3 per IEC 61508, it features a robust fail-safe design that automatically switches all outputs to a preconfigured safe state (e.g., 4mA for valve closure) in case of power loss, communication failure, or internal faults—preventing catastrophic incidents in continuous processes.​

With 4 independent 4-20mA output channels (±0.2% FS accuracy) and a load capacity of ≤500Ω, the HIMA F3330 directly drives actuators like control valves and variable frequency drives (VFDs) without intermediate converters. Its 500Vrms channel isolation, compliance with EN 61000-6-2 EMC standards, and wide operating temperature range (-20°C to 60°C) ensure stable performance in harsh environments. Seamless integration with HIMA’s F3 controller ecosystem (e.g., F3 H41q) and SILworX software simplifies deployment, making it an indispensable component for safeguarding safety-critical analog control loops.​

应用领域​

石油化工行业是HIMA F3330的主战场,比如催化裂化装置的反应釜压力调节 ——F3322 采集反应釜压力(4-20mA 对应 0-5MPa),传给 F3 H51q 控制器,当压力升到 4MPa 时,控制器算完让HIMA F3330输出 16mA(对应泄压阀开 75%),精准控制泄压速度,不让压力骤降骤升。而且它能装在 Zone 2 防爆控制柜里,完全符合化工车间的安全要求,哪怕现场有可燃气体,也不用担心模块出问题。​

天然气集输站也离不开HIMA F3330,站内的管道流量调节全靠它 —— 比如 F3322 采集管道流量(4-20mA 对应 0-100m³/h),当流量超过 80m³/h 时,控制器让HIMA F3330输出 8mA(对应流量阀关 30%),把流量降到安全范围;要是模块突然故障,输出自动切到 4mA 让流量阀全关,避免超流导致管道压力超标。它的宽温设计能扛住野外 – 20℃的低温,冬天也不用怕它 “罢工”,稳稳当当输出调节信号。​

制药行业的无菌发酵车间也常用HIMA F3330,比如发酵罐的 pH 值调节 ——F3322 采集 pH 变送器信号(4-20mA 对应 0-14pH),当 pH 值降到 6.0 时,控制器让HIMA F3330输出 12mA(对应加碱泵开 50%),缓慢加碱调整 pH 值;模块的高精度能确保加碱泵转速稳定,不会因为输出波动导致 pH 值忽高忽低,保证药品质量;高诊断覆盖率还能及时发现加碱泵故障,比如输出信号断了,立马报警暂停发酵,减少损失。​

还有电力行业的火电厂,锅炉的给水流量调节也靠HIMA F3330——F3322 采集锅炉水位(4-20mA 对应 0-10m),当水位降到 3m 时,控制器让HIMA F3330输出 14mA(对应给水泵开 62.5%),增加给水流量;它的抗干扰能力能抵御电厂的强电磁环境,输出信号不 “跳变”,保证锅炉水位稳定,不烧干也不溢水。​

相关产品​

  1. HIMA F3322HIMA F3330的 “黄金搭档”,F3322 采集温度、压力等模拟量信号,F3330 输出调节信号控制执行器,两者配合构成 SIS 系统的 “连续信号采集 – 调节” 闭环,比如反应釜超压时,F3322 采信号,F3330 调泄压阀。​
  2. HIMA F3 H41qHIMA F3330的 “大脑”,负责接收 F3322 的信号、运算调节逻辑(比如压力超阈值算开度),再给 F3330 发输出指令,适合中小型 SIS 项目(如单套反应釜控制),两者直连不用额外设备。​
  3. HIMA SILworX:配置HIMA F3330的 “专属工具”,用它能设输出参数(比如 4-20mA 对应 0-100% 开度)、改故障安全值、测试输出动作,图形化操作简单,不用记复杂代码,老用户上手快。​
  4. HIMA F3 PWR 24V:给HIMA F3330供电的冗余电源模块,双 24V DC 电源备份,哪怕一路断电,另一路能立马顶上,保证 F3330 不中断输出调节信号,适合对供电可靠性要求高的场景(如天然气站)。​
  5. HIMA F3 TB-3330HIMA F3330的专用端子板,接线的时候用它,每路输出的端子标识清清楚楚(如 “AO1+”“AO1-”),不用对着模块瞎找,还能防止接反线烧执行器(比如调节阀)。​
  6. HIMA F3 H51q:比 F3 H41q 更强的控制器,能接更多HIMA F3330模块(最多 8 个),适合大型分布式 SIS 项目(如整个化工园区的多装置控制),支持更多模拟量调节回路同时运行。​
  7. HIMA F3 AIO 8/4 01:F3 系列的模拟量 I/O 模块,跟HIMA F3330互补 ——F3330 只输出模拟量,它既能采又能输,适合信号点少的场景(如小型储罐液位调节),成本比单独用 F3322+F3330 低。​
  8. HIMA F3331HIMA F3330的升级款,通道数还是 4 路,但支持 HART 协议,能跟智能调节阀通信,不仅能输出 4-20mA,还能读阀门反馈的开度、故障信息,适合需要双向通信的智能调节场景。​
F3330 HIMA

F3330 HIMA

安装与维护​

安装前准备:先把HIMA F3330拿手里瞅一眼,外壳没破、连接器没弯、标签没掉,认证标签(ATEX、IECEx)跟项目要求对得上,别拿错型号。再准备好 F3 专用机架、M4 不锈钢螺丝、屏蔽信号线(0.5-1.0mm²,模拟量信号怕干扰,线要带屏蔽),还有万用表、信号发生器、SILworX 软件装好在笔记本上。安装的地儿要远离变频器、高压柜这些强干扰源,温度别超 – 20℃~60℃,不然模块的输出精度容易飘,调节不准。​

维护建议:平常每月去瞅一眼HIMA F3330的指示灯,电源灯常亮、故障灯不亮、通信灯闪烁,这才正常;要是故障灯亮了,赶紧用 SILworX 查故障码,看是通道坏了还是执行器断线,别拖着。每季度用万用表测下每路输出的实际电流,比如设输出 10mA,看是不是真的 10mA±0.02mA,偏差超 ±0.3% FS 就用软件校准。