NI CFP-DI-304 数字量输入模块 – 32 通道高密度采集,分布式控制前端核心!

NI CFP-DI-304 是美国国家仪器(NI)CompactFieldPoint 系列中的一款高性能 32 通道数字量输入模块,主要用于工业分布式场景下各类开关信号的集中采集与传输。作为 NI 分布式控制系统的前端信号入口,NI CFP-DI-304 凭借高密度通道设计和模块化架构,可高效对接分散的现场开关设备,为系统控制决策提供实时、准确的设备状态数据。​

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描述

NI CFP-DI-304 是美国国家仪器(NI)CompactFieldPoint 系列中的一款高性能 32 通道数字量输入模块,主要用于工业分布式场景下各类开关信号的集中采集与传输。作为 NI 分布式控制系统的前端信号入口,NI CFP-DI-304 凭借高密度通道设计和模块化架构,可高效对接分散的现场开关设备,为系统控制决策提供实时、准确的设备状态数据。​

该模块兼容干接点(无源)和湿接点(有源)两种输入类型,能灵活连接限位开关、接近传感器、压力开关、按钮等多种现场设备,广泛应用于自动化生产线、智能仓储、机械设备监控、能源管理等领域。在实际应用中,NI CFP-DI-304 与 CompactFieldPoint 控制器及 LabVIEW 软件协同工作,将现场设备的通断状态、故障报警等数字信号转换为系统可识别的数字量,尤其适用于需要同时采集大量分散点位信号的复杂工业场景。​

CFP-DI-304 NI

CFP-DI-304 NI

主要特点和优势​

NI CFP-DI-304 最核心的优势在于其 32 通道的高密度采集能力与灵活的输入兼容性。单模块即可实现 32 路数字信号的同步采集,相比多块 8 通道或 16 通道模块,能减少 50% 以上的安装空间,大幅降低机柜占用率和系统集成成本。同时,模块无需跳线即可自动适配干接点和湿接点输入,湿接点支持 18-30VDC 宽电压范围,无需额外配置信号转换模块,即可直接对接不同类型的现场传感器,极大提升了系统配置的灵活性。​

高速响应与工业级可靠性是NI CFP-DI-304 的另一大亮点。模块采用高速信号检测电路,响应时间≤1ms,能瞬间捕捉现场设备的状态变化,满足自动化生产线中高速联动控制的实时性需求。在硬件防护上,NI CFP-DI-304 具备 250V AC 通道间电气隔离和 60V DC 过电压保护功能,能有效抵御工业现场的电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI),适应 – 20℃至 70℃的宽温工作环境,即使在振动、粉尘较多的恶劣工况下也能稳定运行,平均无故障时间(MTBF)超过 10 万小时。​

在软件兼容性与易用性方面,NI CFP-DI-304 表现出色。它深度兼容 NI LabVIEW、LabWindows/CVI 等软件开发平台,用户可通过图形化编程快速实现通道参数配置、信号状态监控和故障诊断,无需编写复杂的底层驱动代码,大幅缩短项目开发周期。此外,模块支持热插拔功能,可在系统运行状态下更换模块,减少停机维护时间;每路通道均配备独立 LED 状态指示灯,运维人员可通过指示灯直观判断各通道工作状态,无需借助专业设备即可快速定位故障点。​

The NI CFP-DI-304 digital input module delivers high-density, reliable signal acquisition for distributed industrial automation systems. With 32 channels of input capability, it offers exceptional space efficiency, enabling the monitoring of dozens of field devices such as limit switches and proximity sensors within a single compact unit—ideal for space-constrained control cabinets in large-scale production facilities.​

Engineered for industrial robustness, the CFP-DI-304 features 250V AC channel-to-channel isolation and 60V DC overvoltage protection, ensuring immunity to electrical noise and transients common in harsh industrial environments. Its ultra-fast response time of ≤1ms ensures immediate detection of device state changes, critical for high-speed sequential control processes. The module’s seamless integration with NI LabVIEW simplifies configuration and commissioning, while hot-swappable functionality and integrated LED status indicators minimize downtime and streamline troubleshooting.​

CFP-DI-304 技术规格​

参数名称​ 参数值​
产品型号​ CFP-DI-304
制造商​ NI(National Instruments)​
产品类型​ CompactFieldPoint 数字量输入模块​
通道数量​ 32 路​
输入类型​ 干接点(无源)/ 湿接点(有源)自动兼容​
湿接点输入电压​ 18-30VDC​
湿接点输入电流​ 7mA(24VDC 时)​
响应时间​ ≤1ms​
断开延迟​ ≤1ms​
供电电压​ 24VDC ±10%​
工作电流​ 最大 350mA​
工作温度​ -20-70℃​
存储温度​ -40-85℃​
隔离等级​ 250V AC(通道间及通道与电源间)​
防护等级​ IP30​
安装方式​ DIN 导轨安装(35mm)​
功耗​ 最大 4.2W​
过电压保护​ 60V DC(所有通道)​
尺寸(长 × 宽 × 高)​ 112mm×89mm×64mm​
重量​ 约 160g​
认证标准​ CE,UL,cUL​

应用领域​

NI CFP-DI-304 凭借 32 通道高密度采集能力和分布式部署优势,在多个工业领域得到广泛应用。在自动化生产线领域,汽车焊接生产线包含大量的工件定位开关、夹具夹紧检测传感器和安全门限位开关,NI CFP-DI-304 可集中采集这些分散点位的信号,传输至 CompactFieldPoint 控制器,实现生产线各工序的联动控制,确保焊接过程的精准与安全。​

在智能仓储领域,自动化立体仓库的货架货位检测、堆垛机行程限位、输送线光电传感器等设备数量众多且分散,NI CFP-DI-304 可安装在仓库不同区域的控制柜内,同步采集各设备信号,通过总线传输至中央调度系统,实现货物存储、取出的自动化调度,提升仓储效率。在机械设备监控领域,大型机床的主轴运行状态、刀具更换检测、冷却系统开关等信号需要实时监测,NI CFP-DI-304 能集中采集这些信号,一旦出现异常立即触发报警,避免设备损坏。​

此外,在能源管理和水处理领域,NI CFP-DI-304 也发挥着重要作用。在光伏电站,它可采集逆变器的运行状态、汇流箱的开关状态等信号,为电站运维提供数据支持;在水处理厂,能采集水泵的启停状态、阀门的开关位置等信号,实现水处理流程的自动化监控。无论何种场景,NI CFP-DI-304 都是分布式系统中高密度数字信号采集的理想选择。​

相关产品​

  1. NI CFP-DO-400:CompactFieldPoint 数字量输出模块,与CFP-DI-304配套使用,构成 “采集 – 控制 – 输出” 闭环系统。​
  2. NI CFP-9002:CompactFieldPoint 嵌入式控制器,接收CFP-DI-304传输的数字信号并执行逻辑控制。​
  3. NI CFP-AI-111:CompactFieldPoint 模拟量输入模块,可与CFP-DI-304共同集成,同时采集模拟量与数字量信号。​
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  6. NI 9421:cDAQ 系列 32 通道数字量输入模块,相比CFP-DI-304更适用于紧凑型集中采集场景。​
  7. NI CFP-CB-1:CompactFieldPoint 通信桥接模块,将CFP-DI-304采集的信号传输至第三方总线设备。​
  8. NI 1973:CompactFieldPoint 14 槽机架,用于集中安装CFP-DI-304及其他系列模块。​
CFP-DI-304 NI

CFP-DI-304 NI

安装与维护​

安装前准备​

安装NI CFP-DI-304 前,需确认 DIN 导轨为 35mm 标准规格,检查模块外观有无破损、接口是否完好。同时,根据现场传感器类型(干接点 / 湿接点)确认接线方式,准备符合规格的 24VDC 电源线和屏蔽信号线缆,核对传感器输出信号是否在模块支持的电压范围内。此外,需提前在 LabVIEW 软件中完成采集程序框架设计,并确保 CompactFieldPoint 控制器已配置好通信参数。​

安装要点​

NI CFP-DI-304 卡入 DIN 导轨并通过螺丝固定,按照模块端子定义连接 24VDC 电源,注意区分正负极。根据传感器类型连接信号线缆,干接点直接连接信号端子与公共端,湿接点连接外部电源与信号端子,无需手动切换模块模式。接线完成后,通过总线将模块与控制器连接,开启电源后在 LabVIEW 中检测模块通信状态,通过触发传感器测试各通道信号采集是否正常。​

维护建议​

定期通过 LabVIEW 软件查看NI CFP-DI-304 各通道的信号状态,每周检查模块表面的 LED 指示灯,确保电源和通道信号正常。每月清洁模块表面灰尘及接线端子氧化层,保证接触可靠。若出现通道采集异常,先检查传感器和接线是否正常,再通过替换法判断模块是否故障。更换模块时,需先断开电源,记录接线顺序和参数配置,新模块接入后利用热插拔功能恢复通信,无需关停整个系统。