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Emerson DeltaV M 系列 Virtual I/O Module 2（VIM2）
时间: 2025-08-22浏览次数：
Emerson DeltaV M 系列 Virtual I/O Module 2（VIM2）
Emerson DeltaV M 系列 Virtual I/O Module 2（VIM2）
基本概述
DeltaV M 系列 Virtual I/O Module 2（简称 VIM2）是艾默生 Process Management 推出的工业级 I/O 模拟与集成设备，具备两大核心功能：一是与 MYNAH Technologies 的 MiMiC 仿真软件配合，实现对 DeltaV M 系列 I/O 卡及数字总线现场设备的非侵入式仿真，支持控制策略与系统配置的全面测试；二是作为高速以太网 I/O 设备集成平台，通过 Modbus TCP/IP 或 Ethernet/IP 协议驱动，实现 DeltaV 系统与工厂以太网 I/O 网络中设备（如 PLC、电机控制中心、称重仪表等）的信号读写。其设计兼容 DeltaV 系统架构，可无缝集成到现有控制网络中。
核心优势
（一）非侵入式 DeltaV I/O 仿真能力
全面仿真支持：可对所有 DeltaV M 系列 I/O 模块（包括传统 I/O、基金会现场总线、ProfibusDP、DeviceNet、ASi-bus 及串行卡）进行非侵入式仿真，无需修改控制策略即可完成 DeltaV 配置测试；同时支持所有 DeltaV 数字总线及基金会现场总线功能块的仿真，可验证现场总线控制的配置有效性。
高效仿真性能：单控制器最多可仿真 64 个 DeltaV I/O 模块，仿真执行速度快且效率高，能让 DeltaV 控制器误认为与真实 I/O 通信，确保测试结果贴近实际运行场景；还支持 I/O 自动检测与控制器负载精准测试，为系统优化提供数据支撑。
配套仿真软件：需搭配 MYNAH 的 MiMiC 仿真软件使用（软件需单独购买），该软件可提供动态仿真功能，用于 DeltaV 系统软件验收测试与操作员培训 —— 通过仿真 I/O 和现场设备，模拟工艺对控制系统输出信号的真实反应，且仿真 I/O 驱动更新随 MiMiC 软件版本同步发布，可通过仿真网络快速升级。
（二）强大的以太网 I/O 集成能力
高容量设备接入：单个 VIM2 可模拟 4 个 DeltaV 串行卡，在单模配置中支持 32 个网络设备的 128 个串行卡数据集，冗余配置中支持 16 个设备，以太网通信高效且稳定，满足工厂大规模设备集成需求。
灵活的网络配置：支持用户自定义 IP 地址，可适配几乎所有工厂网络架构（需与以太网 I/O 设备处于同一 IP 子网）；同时支持 1:1 冗余配置 —— 通过添加第二个 VIM2 组成冗余对，模拟 4 对冗余 DeltaV 串行卡，主备卡自动切换（与 DeltaV 串行卡切换逻辑一致），操作员可通过显示界面获取切换通知，也可在 DeltaV Diagnostics 中手动控制切换。
多协议兼容：支持两大主流工业以太网协议，适配不同设备类型：
Modbus TCP/IP：作为主站时支持读取线圈状态（Code1）、写入多个寄存器（Code16）等 9 类功能码，可同时作为主站和从站（单模模式下最多支持 32 个从站，或 16 个主站 + 16 个从站；冗余模式下仅支持主站，最多 16 个从站）。
Ethernet/IP：作为扫描器（发起方），支持 UCMM（无连接）消息、Class 3（连接）消息、Class 1（I/O）连接等 CIP 协议功能，兼容 Open DeviceNet Vendor Association 定义的以太网 / IP 规范。
（三）易用性与系统兼容性
无缝 DeltaV 集成：VIM2 被 DeltaV M 系列控制器识别为 4 个 DeltaV 串行卡，调试时可通过 DeltaV Explorer 完成串行数据集配置（与常规串行卡配置方式一致），以太网 I/O 信号可直接用于 DeltaV 控制模块、显示在 DeltaV Operate 图形界面或存储到 DeltaV 历史数据库，无需额外开发接口。
直观的配置工具：配套 VIMNet Explorer 应用程序（集成于 DeltaV v12 及以上版本，或随 MYNAH 驱动提供），支持 “即插即用” 式配置 —— 通过图形化拖拽操作完成 VIM2 调试、主备冗余设置及以太网 I/O 网络参数（如 IP 地址、子网掩码、网关、设备节点地址等）配置，同时支持驱动固件升级与类型替换（单次仅支持加载一个以太网 I/O 驱动）。
模块化灵活安装：采用与 DeltaV 控制器一致的安装方式，可安装在 2-wide 水平载体或 4-wide 垂直载体的控制器插槽（位于 DeltaV 控制器左侧），使用标准 DeltaV 电源供应，设计耐用性强，可长期稳定运行。
功能实现细节
（一）I/O 仿真功能实现
硬件配合：VIM2 硬件预加载 I/O 仿真驱动，与 MiMiC 软件通过仿真网络通信，断开真实 I/O 卡与控制系统的连接后，MiMiC 驱动直接向 DeltaV 控制器的 I/O 子系统写入仿真信号。
仿真数据管理：单个被仿真的过程控制器对应一个 MiMiC 数据集，一个 MiMiC 服务器最多支持 32 个数据集（端口），每个数据集可容纳 4000 个 MiMiC 仿真标签，满足大规模工艺仿真需求。
技术支持：I/O 仿真驱动及 MiMiC 软件的技术支持由 MYNAH Technologies 提供，需单独联系供应商获取服务。
（二）以太网 I/O 集成功能实现
驱动与配置：需从 MYNAH 单独购买以太网 I/O 驱动（如 Modbus TCP/IP 主站驱动、Ethernet/IP 扫描器驱动等），加载驱动后，DeltaV 控制器可自动检测已调试的 VIM2（单模配置中识别为插槽 57-60 或 61-64 的串行卡，冗余配置中识别为插槽 57-64 的冗余对）。
冗余机制：冗余 VIM2 需分别安装在独立的 2-wide 载体上，配备独立电源，通过专用冗余链路电缆（冗余对套装中包含）实现主备设备状态监控 —— 主 VIM2 与工业以太网设备持续通信，备用 VIM2 发送间歇性信号维持通信完整性，确保主备切换无扰动。
配置工具要求：VIMNet Explorer 需运行在与以太网 I/O 网络连通的工作站（可为带第三块网卡的 DeltaV 工作站或非 DeltaV 工作站），支持 Windows XP/7 系统，通过 VIM2 底部的 RJ45 以太网接口完成连接配置。
硬件规格
电源需求 由 DeltaV 系统电源供电，支持 2-wide 水平载体或 4-wide 垂直载体（仅单模配置）
电气保护 内置 3.0A 不可更换熔断器，最大电流 750mA（5VDC）
功耗 典型值 4.0W，最大值 5.4W
存储与尺寸 用户内存 16MB；尺寸 4.1cm（宽）×15.9cm（高）×10.7cm（深），重量 278g
安装方式 安装在电源 / 控制器载体的右侧插槽（水平载体）或垂直载体
环境参数 工作温度 0°C~60°C（32°F~140°F），存储温度 - 40°C~85°C（-40°F~185°F）；相对湿度 5%~95%（无冷凝）；空气污染物等级符合 ISA-S71.04-1985 G2 级；抗冲击（正常工作）：10g 半正弦波，持续 11ms；抗振动（工作极限）：5Hz~16Hz 时峰峰值 1mm，16Hz~150Hz 时 0.5g
LED 指示灯 - 绿色（电源）：表示接入直流电源
- 红色（错误）：表示存在错误状态
- 绿色（Active）：表示 VIM2 已调试且处于活跃状态
- 绿色（Standby）：未使用
- 黄色闪烁（Network）：表示网络通信正常
- 黄色闪烁（Ctlr IO）：表示 DeltaV I/O 总线通信正常
- 除电源灯外交替闪烁（奇偶位）：通过用户界面软件 ping 命令触发的设备识别
外部接口 - 工厂以太网：1 个 10BaseT 8 针 RJ-45 连接器
- 冗余链路：1 个 10BaseT 8 针 RJ-45 连接器（冗余套装含专用电缆）
以太网 I/O 容量 - 模拟 DeltaV 串行卡：4 个
- 数据集数量：128 个 / 台
- 设备节点数：单模 32 个从站（或 16 主 + 16 从），冗余 16 个从站
DeltaV 授权与配置规则
DST 计数规则：VIM2 寄存器的 DeltaV 软件授权需求（DST 计数）与串行卡寄存器一致 —— 单个 DeltaV 串行卡数据集最多含 100 个值（布尔型、8 位 / 16 位数值），若为浮点型或 32 位数值则最多 50 个；单个数据集若仅被 1 个模块引用，计为 1 个 DST；若被多个模块引用，DST 计数等于引用模块数量。
DST 类型区分：用于控制功能块的数值计为 “控制 DST”，仅用于图形显示或历史数据采集的数值计为 SCADA 值，不计入 DST 计数。
订购与配套要求
（一）VIM2 及冗余套装
M 系列 Virtual I/O Module 2（单模） VE4026 单个 VIM2 设备，需单独配备载体与电源
冗余 M 系列 Virtual I/O Module 2 VE4027 含 2 个 VIM2 设备及 1 条冗余链路电缆
（二）需单独购买的配套产品
MiMiC 仿真软件 MYNAH Technologies 用于 I/O 仿真，需同时购买 MiMiC 基础许可证与 DeltaV Railbus 驱动包
Modbus TCP/IP 主站驱动 MYNAH Technologies 用于以太网 I/O 集成（Modbus 协议）
Ethernet/IP 扫描器驱动 MYNAH Technologies 用于以太网 I/O 集成（Ethernet/IP 协议）
通用设备 Ethernet/IP 扫描器驱动 MYNAH Technologies 适配非标准 Ethernet/IP 设备
（三）安装与软件 prerequisites
硬件配套：每个 VIM2 需 1 个电源 / 控制器载体（参考 M 系列水平载体数据表）和 1 个专用 DeltaV 系统电源（参考 M 系列电源数据表）。
软件版本：支持 DeltaV v10.3 及以上版本，推荐使用 DeltaV v12 及以上版本（VIMNet Explorer 工具随该版本软件提供）。
技术支持：VIM2 硬件由艾默生支持，MiMiC 仿真软件、以太网 I/O 驱动的技术支持由 MYNAH Technologies 提供
