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FOXBORO
FOXBORO P0916PH P0916AL I/O 模块
产品详情
FOXBORO P0916PH P0916AL I/O 模块
产品概述
FOXBORO P0916PH与P0916AL均为福克斯波罗（Foxboro）I/A Series集散控制系统（DCS）中的核心I/O模块，二者同属高密度信号处理系列，分别聚焦模拟量输入（AI）与模拟量输出（AO）的专业功能，是工业现场模拟信号与系统控制层之间的关键传输枢纽。P0916PH以高精度模拟量信号采集为核心，适配各类传感器信号；P0916AL则专注于精准模拟量控制信号输出，驱动现场执行设备，二者常搭配使用构建完整的模拟量控制回路。
两款模块均采用工业级强化设计，具备卓越的抗干扰能力与环境适应性，可在石油化工、电力能源等行业的高温、高电磁干扰场景下稳定运行。通过与I/A Series系统的深度集成，支持信号的实时处理、数据上传及远程组态，为工业生产过程的精准控制与安全运维提供坚实硬件支撑。
规格参数
本参数基于Foxboro I/A Series系统标准，两款模块核心指标既有共性也有差异，实际应用需以官方产品手册为准：
参数类别
P0916PH（模拟量输入AI）
P0916AL（模拟量输出AO）
核心功能
多通道模拟量信号采集、滤波、隔离、数据上传
多通道模拟量信号输出、驱动、故障诊断、状态反馈
通道规格
16路单端/8路差分可选；输入类型：4-20mA、0-20mA、1-5V、0-5V
16路独立输出；输出类型：4-20mA DC（默认）、0-20mA DC（软件组态）
信号性能
精度：±0.02%FS；分辨率：16位；采样速率：100Hz/通道；输入阻抗：≥10MΩ（电压）、≤10Ω（电流）
精度：±0.05%FS；分辨率：16位；响应时间：≤1ms；负载能力：0-1000Ω；输出纹波：≤10mVpp
隔离性能
通道间/模块与系统间光电隔离，隔离电压≥2500VAC
通道间独立隔离，隔离电压≥2500VAC，具备短路保护
通信接口
Foxboro I/A Series背板总线；通信速率：1Mbps；数据延迟≤1ms
与P0916PH一致，支持与控制器高速同步通信
工作电源
系统总线供电：5VDC±5%（逻辑）、24VDC±10%（信号）；功耗≤12W
与P0916PH一致，满载功耗≤15W
环境参数
工作温度：-10℃-65℃；存储温度：-40℃-85℃；湿度：5%-95%（无凝露）
与P0916PH完全一致，适应相同严苛环境
物理与认证
尺寸：160mm×100mm×220mm；机架卡装；认证：UL 61010-1、IEC 61326-1、ATEX Zone 2
与P0916PH一致，实现机架内紧凑布局
性能特点
1. 共性特点
- 高可靠性与稳定性：选用宽温工业级元器件，经过高低温循环、振动冲击测试，支持7×24小时连续运行；内置浪涌保护电路，符合IEC 61000-4-5标准，抵御现场电压冲击。
- 卓越抗干扰能力：多级EMC滤波与光电隔离设计，有效阻断电磁干扰与共模噪声，确保在变频器、大功率电机等强干扰环境下信号稳定，适用于冶金、化工等复杂场景。
- 深度系统集成：专为I/A Series DCS设计，与Control Builder组态软件无缝兼容，支持通道功能、量程范围的在线组态，无需停机即可完成参数修改。
- 便捷维护与诊断：支持热插拔功能，模块更换无需停机；配备通道状态指示灯与系统诊断功能，可快速定位开路、短路等故障，降低运维成本。
2. 专属特点
- P0916PH专属：支持单端/差分输入模式切换，差分模式下抗干扰能力更强，适配长距离信号传输；内置信号调理电路，可直接接入热电偶、热电阻信号（需配专用模块）。
- P0916AL专属：每路输出通道独立短路保护，短路时自动限流至25mA，故障排除后自动恢复；支持“手动输出”模式，便于现场调试与设备校验。
工作原理
1. P0916PH（模拟量输入）工作原理
1. 信号采集：现场传感器（如温度、压力变送器）输出的模拟量信号（4-20mA/1-5V）通过接线端子接入模块通道，单端模式适用于近距离信号，差分模式用于长距离或强干扰环境。
2. 信号调理与隔离：输入信号经滤波电路去除高频干扰，再由信号放大电路调理至标准范围，随后通过光电隔离器实现电气隔离，防止干扰传导至系统侧。
3. 转换与传输：调理后的模拟信号由16位AD转换芯片转换为数字信号，经核心微处理器处理后，通过背板总线实时上传至I/A Series控制器，为控制运算提供现场数据。
2. P0916AL（模拟量输出）工作原理
1. 指令接收：模块通过背板总线接收控制器下发的控制指令（数字量），指令包含输出信号类型与目标值（如12mA对应50%开度）。
2. 信号转换与驱动：核心微处理器解析指令后，由16位DA转换芯片将数字信号转换为模拟量电流信号，经功率放大电路驱动后，通过输出端子发送至现场执行设备（如调节阀、变频器）。
3. 状态反馈：模块实时监测输出电流值与通道状态，若出现短路、过载等故障，立即通过总线将报警信息上传至控制器，同时执行限流保护动作。
两款模块协同工作时，P0916PH采集的现场数据为控制器提供输入，控制器运算后输出控制指令至P0916AL，形成“采集-运算-控制”的闭环回路。
注意事项
1. 安装与组态注意事项
- 两款模块需安装在I/A Series标准机架的相邻插槽内，便于构建控制回路；安装前切断机架电源，插入时确保金手指与背板插槽完全咬合，防止接触不良。机架需可靠接地，接地电阻≤4Ω。
- 组态时通过Control Builder软件明确P0916PH的输入模式（单端/差分）与信号类型，P0916AL的输出量程需与执行设备匹配（如调节阀对应4-20mA）；报警阈值设置需结合工艺安全要求。
- 安装环境需远离强磁场（如大功率变压器）、高温热源及腐蚀性气体，控制柜内配备散热风扇，确保环境温度不超过65℃；模块两侧预留≥20mm散热空间。
2. 接线与调试注意事项
- 接线前确认模块与现场设备均断电，使用万用表校验回路无残留电压；P0916PH差分输入时需区分正负极与公共端，P0916AL输出线需与执行设备正负极正确连接，避免反接。
- P0916PH调试时用标准信号发生器施加已知信号（如4mA、20mA），核对模块上传数据与标准值的一致性；P0916AL调试时监测输出电流，确保与控制器指令一致，短路测试保护功能是否正常。
- 信号电缆采用屏蔽双绞线，屏蔽层单端接地（控制室侧）；电源线与信号线分开敷设，间距≥300mm，交叉时垂直交叉，减少电磁干扰。
3. 运行与维护注意事项
- 运行中定期通过HMI查看模块状态，P0916PH重点关注信号波动，P0916AL检查输出稳定性；每月巡检指示灯状态，每季度紧固接线端子，防止氧化松动。
- 模块支持热插拔，但更换前需通过软件执行“离线”操作，避免带电插拔损坏总线系统；更换后重新下载组态信息并进行校准，确保与原模块参数一致。
- 禁止自行拆解模块，故障时先排查外部接线与设备，确认为模块故障后联系专业人员维修；P0916AL出现短路故障时，排除负载问题后再恢复运行，防止故障扩大。
