YOKOGAWA AIP591 安全型模拟量输入模块 – SIL3 认证，工业安全采集核心！

描述

YOKOGAWA AIP591 是横河电机（YOKOGAWA）专为安全仪表系统（SIS）和高可靠性分布式控制系统（DCS）开发的安全型模拟量输入模块，隶属于横河 ProSafe-RS 安全控制系统的核心 I/O 组件系列，主要承担工业现场关键工艺参数的安全级采集与预处理任务。在工业自动化安全架构中，YOKOGAWA AIP591 是连接现场传感器与安全控制器的 “安全桥梁”，既要确保温度、压力等参数采集的准确性，更要通过故障安全设计避免因模块失效导致的安全风险。

无论是石油化工的紧急停车系统（ESD），还是电力行业的机组保护系统，YOKOGAWA AIP591 都能稳定发挥作用 —— 其兼容热电偶、热电阻、4-20mA 等多类型信号，无需额外转换设备即可适配复杂现场需求。同时，YOKOGAWA AIP591 与横河 CENTUM VP DCS、ProSafe-RS SIS 高度兼容，可快速集成到现有安全控制体系，为企业构建从信号采集到联锁动作的完整安全屏障。

AIP591 YOKOGAWA

主要特点和优势

安全等级领先：YOKOGAWA AIP591 完全符合国际安全标准 IEC 61508，安全完整性等级（SIL）达到 SIL3，是目前工业安全领域的高等级模块之一。其采用 “故障导向安全”（Fail-Safe）设计，当模块出现电源中断、内部电路故障等异常时，会自动输出预设的安全状态信号，避免因模块失效导致的安全联锁误动作或不动作，最大限度降低生产事故风险。

多信号兼容与高精度采集：不同于单一信号类型的模块，YOKOGAWA AIP591 可灵活适配 K/J/T 型热电偶（Thermocouple）、Pt100/Cu50 热电阻（RTD）以及 4-20mA 直流电流信号，用户通过横河 CS 3000 组态软件即可完成信号类型配置。模块采用 16 位高精度模数转换（ADC）技术，采集精度可达 ±0.02% 满量程（FS），即使是微小的工艺参数波动也能精准捕捉，为安全决策提供可靠数据。

强抗干扰与冗余设计：针对工业现场的电磁干扰（EMI）问题，YOKOGAWA AIP591 内置光电隔离（Optical Isolation）和电源滤波电路，能有效抑制共模干扰和射频干扰（RFI），符合 EN 61000 电磁兼容标准。同时，模块支持冗余供电（24V DC 双路输入）和模块级热备冗余，主备模块切换时间小于 10ms，确保关键信号采集不中断，满足连续生产的高可用性需求。

智能诊断与维护便捷：YOKOGAWA AIP591 具备完善的在线自诊断功能，可实时监测通道断线、短路、超量程等故障，并通过系统总线将故障代码上传至操作站（HMI），运维人员无需现场排查即可准确定位问题点。模块的状态指示灯还能直观显示电源、通信、故障状态，配合横河专用调试软件，大幅缩短故障排查与维护时间，提升系统运维效率。

The YOKOGAWA AIP591 stands as a premier safety-rated analog input module, engineered to deliver uncompromising reliability in critical industrial applications. With its SIL3 certification per IEC 61508, it incorporates a fail-safe architecture that ensures safe state output during component failures, making it indispensable for safety instrumented systems (SIS) in high-risk sectors like petrochemicals and power generation. Its broad signal compatibility—supporting thermocouples, RTDs, and 4-20mA signals—eliminates the need for multiple specialized modules, simplifying system integration.

Featuring 16-bit ADC resolution and ±0.02% FS accuracy, the YOKOGAWA AIP591 captures even the smallest process variations, enabling precise safety decision-making. Its robust electromagnetic interference (EMI) protection and redundant power supply design ensure stable operation in harsh industrial environments, while hot-swappable redundancy minimizes downtime. The built-in intelligent diagnostics provide real-time fault detection, allowing for quick troubleshooting and reducing maintenance costs, solidifying its position as a trusted component in industrial safety infrastructures.

AIP591 技术规格

应用领域

在石油化工行业，YOKOGAWA AIP591 是紧急停车系统（ESD）的核心采集组件。炼油厂的催化裂化装置中，反应釜温度、再生器压力等参数直接关系到装置安全，YOKOGAWA AIP591 可精准采集这些参数的热电偶、4-20mA 信号，当参数超出安全阈值时，快速将数据传输至 ProSafe-RS 控制器，触发进料阀关闭、泄压装置启动等联锁动作，避免爆炸、火灾等恶性事故。

电力行业的火力发电厂中，YOKOGAWA AIP591 常用于锅炉和汽轮机的安全保护系统。它采集锅炉汽包水位（差压变送器 4-20mA 信号）、汽轮机轴瓦温度（Pt100 热电阻信号）等关键参数，一旦参数异常，模块能可靠传输信号至保护系统，实现机组紧急停机，防止设备损坏和供电中断。其 SIL3 等级和冗余设计，完全满足发电厂对安全设备的严苛要求。

化工制药行业中，YOKOGAWA AIP591 适配 GMP 认证的生产环境，用于采集反应釜的 pH 值（4-20mA 信号）、反应温度（K 型热电偶信号）等参数。模块的高精度采集能力确保工艺参数符合药品生产标准，而安全设计则能在参数超标时及时触发反应釜冷却、原料切断等动作，避免药品报废和安全风险，是化工制药安全生产的重要保障。

AIP591 YOKOGAWA

相关产品

1. YOKOGAWA AOP592：安全型模拟量输出模块，与AIP591配套使用，前者采集信号，后者将安全控制器的指令转换为 4-20mA 信号驱动调节阀，共同构成安全控制闭环。
2. YOKOGAWA DIP593：安全型数字量输入模块，同属 ProSafe-RS 系列，用于采集阀门开关、设备启停等数字量信号，与AIP591配合实现模拟量与数字量安全信号协同采集。
3. YOKOGAWA DOP594：安全型数字量输出模块，接收控制器指令后输出开关量信号，控制紧急停车阀、报警灯等设备，与AIP591组成完整的安全联锁执行链路。
4. YOKOGAWA ProSafe-RS：安全控制器，是AIP591的核心配套设备，AIP591 采集的信号需传输至该控制器进行安全逻辑运算，二者共同构成 SIS 系统的核心。
5. YOKOGAWA F3PU10-0N：冗余电源模块，为AIP591提供稳定的 24V DC 双路供电，具备过流、过压保护功能，保障AIP591 持续稳定运行。
6. YOKOGAWA AIP578：通用模拟量输入模块，与AIP591相比无 SIL 认证，适用于非安全级信号采集场景，可与AIP591 配合用于同一系统的安全与非安全信号分离采集。

安装与维护

安装前准备：安装YOKOGAWA AIP591 前，需确认安装环境温度在 0℃~60℃、湿度≤95%（无凝露），且远离大功率电机、高压柜等强干扰源。检查横河标准机架的插槽是否清洁，同时核对模块型号与系统配置是否匹配，避免因型号不符导致无法组态。准备好冗余电源线缆、信号屏蔽线及绝缘工具，安装前必须切断机架电源，确保操作安全。

安装过程要点：将YOKOGAWA AIP591 对准机架导槽缓慢推入，直至模块连接器与机架总线完全接触，用固定螺丝锁紧模块防止松动。接线时，信号线缆需采用屏蔽双绞线，屏蔽层单端接地；冗余电源线需分别连接至双路电源，注意正负极极性。接线完成后，通过组态软件分配模块地址，启动系统后检查模块通信状态和指示灯是否正常。

维护建议：日常维护YOKOGAWA AIP591 时，需定期通过 HMI 查看模块诊断信息，若出现通道故障需先检查现场传感器和线缆，排除外部问题后再判断模块是否故障。每半年用干燥软布清理模块表面灰尘，避免散热不良。每年进行一次精度校准，使用标准信号源输入测试信号，对比模块采集值与标准值，偏差超限时需通过软件校准。更换模块时需启用备用模块，确保安全信号采集不中断。