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Emerson DeltaV 以太网 I/O 卡（EIOC）
时间: 2025-08-23浏览次数：
Emerson DeltaV 以太网 I/O 卡（EIOC）
Emerson DeltaV 以太网 I/O 卡（EIOC）
核心定位与核心优势
DeltaV 以太网 I/O 卡（EIOC）是一款专为 DeltaV 系统接入外部以太网设备网络设计的嵌入式数据服务器，支持多种工业以太网协议，可直接与第三方以太网设备（如 PLC、电机控制中心、智能电子设备等）通信，实现数据采集与设备控制，核心优势可概括为七大关键特性：
直接对接以太网设备网络：无需中间网关，通过 Modbus TCP、EtherNet/IP、IEC 61850 MMS、OPC UA 客户端及 EtherNet/IP 控制标签集成协议，直接连接外部以太网设备，支持设备监控与控制，独立于 DeltaV 控制器运行，降低系统复杂度。
高容量与可扩展性：基于设备连接数量的许可模式适配不同需求，数据接入能力随协议变化：Modbus TCP/EtherNet/IP/IEC 61850 MMS 协议下，最多接入 256 台设备、32000 个信号；OPC UA 客户端协议下，最多接入 64 台服务器、30000 个实时信号；EtherNet/IP 控制标签集成协议下，最多接入 256 台设备、2000 个标签（每标签 10 个信号），满足大规模工业场景需求。
完整监控与控制功能：接入的数据可在 EIOC 内置的控制模块中处理，支持报警生成、历史数据采集及操作员界面展示，功能与传统 DeltaV 控制器一致；支持离散控制与有限 PID 控制功能块，无需分配至 DeltaV 控制器，可直接控制电机、开关柜、变频器等以太网设备。
强大处理能力：单块 EIOC 可运行最多 2000 个控制模块，系统最多支持 60 块 EIOC 直接接入 DeltaV 控制网络，灵活实现网络隔离，适配复杂工厂网络架构。
灵活网络配置：用户可手动配置以太网设备网络的 IP 地址，适配多种工厂网络方案； simplex（单网）设计要求 EIOC 与设备同 IP 子网，redundant（冗余网）设计要求 EIOC 主备端口分属不同子网（遵循最佳工程实践）；支持并行冗余协议（PRP），冗余网络故障时无缝切换，零恢复时间，消除单点故障。
易用性设计：原生集成 DeltaV 系统，支持 5 种协议选择（每次仅启用 1 种，需对应许可），EIOC 及驱动更新包含在 DeltaV 系统更新中；配置完全在 DeltaV Explorer 与 Control Studio 完成，与传统 I/O 信号配置流程一致，数据可接入 DeltaV Live/Operate 界面及历史数据库，降低运维学习成本。
模块化冗余设计：双水平载体集成冗余电源输入端子与冗余以太网隔离端口，新增 1 块 EIOC 即可实现冗余配置，系统自动识别冗余对；冗余以太网端口隔离 DeltaV 控制网络与以太网设备网络通信，支持在 DeltaV 诊断浏览器手动触发切换，保障系统高可用性。
产品核心构成与功能细节
（一）核心硬件组件
组件名称 功能描述 关键特性
EIOC 卡 嵌入式数据服务器，实现与以太网设备及 DeltaV 控制网络的通信 单卡支持 2000 个控制模块，输入电源 24V DC±10%（单冗余 325mA max、双冗余 575mA max），热耗单冗余 7W max、双冗余 13W max，带电源 / 错误 / 主备状态 / 通信状态 LED 指示灯
双水平载体 DIN 导轨水平安装，承载 EIOC 卡与辅助组件 支持 1 块（单冗余）或 2 块（双冗余）EIOC，提供冗余 24V DC 电源接口（1A max）与冗余以太网隔离端口（铜缆 10/100BASE-TX，RJ45，100m），含通用载体保护盖
以太网隔离端口 实现 DeltaV 控制网络与以太网设备网络的物理隔离 仅支持铜缆双绞线，通过 RJ45 接口连接，保障网络安全与信号稳定
电源插头 为载体与 EIOC 提供 24V DC 电源输入 适配冗余电源配置，确保供电可靠
（二）支持协议与关键功能
1. 核心工业以太网协议
协议类型 适配设备 关键功能 数据接入能力
Modbus TCP PLC、电机控制中心（MCC）、分析仪等 Modbus TCP 设备（或通过网关接入的 Modbus 串口设备） EIOC 作为 Modbus 客户端，读取线圈 / 离散输入 / 输入寄存器 / 保持寄存器数据，写入线圈 / 保持寄存器数据；仅支持 MODICON（PLC）寻址，寄存器地址有范围限制（如线圈 1-9999） 256 台设备，32000 个信号
EtherNet/IP PLC、智能现场设备（IFD）、变频器、MCC 等 支持隐式（Class 1）与显式（Class 3）通信，适配 Class 1/3 I/O 适配器；支持 Class 3 PCCC 与 UCMM（带 Logix 标签）消息类；冗余通信需特殊配置（参考《DeltaV 系统规划指南》） 256 台设备，32000 个信号
IEC 61850 MMS 电机保护继电器、电机启动器、MCC、开关柜等智能电子设备（IED） EIOC 作为 MMS 客户端，读写实时信号；不支持历史数据读取与 GOOSE 应用 256 台设备，32000 个信号
OPC UA 客户端 OPC UA 服务器（第三方设备或系统） 遵循 OPC UA 1.03 标准，支持数据访问（DA）协议，仅处理实时数据；支持 128/256 位加密、消息签名、数字证书（自签名 / CA 认证），可通过 NodeSet 文件在线 / 离线浏览配置 64 台服务器，30000 个信号
EtherNet/IP 控制标签集成 ControlLogix、CompactLogix 等基于标签的 PLC 基于 EtherNet/IP Class 3 消息，通过标签名访问数据（无需寄存器映射）；支持字符串信号读取与数组读写（每数组最多 64 元素，单 EIOC 最多 100 个数组）；仅支持控制器作用域标签，不支持程序标签 256 台设备，2000 个标签（每标签 10 个信号，共 20000 个信号）
2. 并行冗余协议（PRP）
功能：以太网冗余协议，主备网络端口同时通信，设备通过双路径接收相同数据，故障时零切换时间，消除冗余网络单点故障，适用于高可用性需求场景（如 IEC 61850 MMS 电气监控）。
使用条件：需设备原生支持 PRP；非 PRP 设备需通过 RedBox 接入，避免诊断状态异常；PRP 独立于应用协议，可与所有 EIOC 支持的协议搭配使用，无需额外许可。
（三）控制模块与功能块限制
控制模块能力：单 EIOC 最多运行 2000 个控制模块，支持报警检测、AI/AO/DI/DO 标签 I/O、逻辑运算、数学计算、定时器 / 计数器等基础功能块，模块执行速率可选 100ms-60s。
功能块限制：
支持有限数量的特定功能块：256 个 DC/EDC/DCC（电机控制）、26 个 PID（模拟控制）、16 个 SEQ（步序器）、16 个 STD（状态转移图）。
不支持功能：批量控制、SFC（顺序功能图）、PLM（过程逻辑管理器）、设备模块，复杂控制需搭配 PK 控制器或 VIM2 卡。
硬件规格与兼容性
（一）通用环境与硬件规格
1. 通用环境规格（所有组件）
类别 参数详情
工作温度 -40~70°C（-40~158°F），长期高温运行会缩短寿命
存储温度 -40~85°C（-40~185°F）
相对湿度 5%~95%（无冷凝）
防护等级 IP20
污染物等级 ISA-S71.04-1985 G3 级（带 conformal 涂层）
抗冲击 10g 半正弦波（持续 11ms）
振动 2~13.2Hz（1mm 峰峰值）、13.2~150Hz（0.7g）
2. 核心硬件尺寸与电气参数
组件 尺寸 / 电气参数
EIOC 卡 高度 13.7cm（5.39 英寸）、深度 17.4cm（6.85 英寸）、宽度 2.9cm；输入电源 24V DC±10%，内置不可更换熔断器
双水平载体 适配水平 T 型 DIN 导轨，以太网隔离端口间距 6.1cm（2.41 英寸），保护盖适配冗余插槽
以太网隔离端口 支持 10/100BASE-TX，RJ45 接口，传输距离 100m
（二）系统兼容性与认证
兼容性要求：
软件版本：Modbus TCP/EtherNet/IP/IEC 61850 MMS 需 DeltaV v13.3.1 及以上；OPC UA 客户端 / EtherNet/IP 控制标签集成 / PRP 需 v14.LTS 及以上。
控制器适配：支持与 M 系列、S 系列控制器通信，EIOC 控制模块参数可通过外部引用被控制器调用；不计入控制器节点数量限制，系统最多 60 块 EIOC。
网络节点限制：EIOC 与远程 I/O 节点、CHARM I/O 卡（CIOC）、无线 I/O 卡（WIOC）合计不超过 300 个。
核心认证：
安全认证：CE（EMC EN 61326-1）、FM（3600/3611）、CSA（C22.2 No.213-M1987/1010-1）、ATEX（94/9/EC、EN60079-0/15）、IECEx（IEC60079-0/15）、船级认证（IACS E10、ABS、DNV-GL）。
安全等级：Achilles 2 级（v13.3.1、v14.FP1，PRP 通信除外）。
危险区域：FM/cFM Class I Division 2（Groups A-D、T4）；ATEX/IECEx Zone 2（Ex nA IIC T4 Gc）。
订购信息与前置条件
（一）核心产品订购清单（部分关键型号）
产品类别 描述 型号
EIOC 组件 单冗余 EIOC 组件（含 1 块 EIOC、双水平载体、保护盖、2 个以太网隔离端口、2 个电源插头） SE4100
双冗余 EIOC 组件（含 2 块 EIOC、双水平载体、2 个以太网隔离端口、2 个电源插头） SE4101
协议许可 Modbus TCP 接口许可 VE4103
EtherNet/IP 控制标签集成许可 VE4104
EtherNet/IP 接口许可 VE4105
OPC UA 客户端许可 VE4106
IEC 61850 MMS 接口许可 VE4107
设备许可 EIOC/PK 控制器物理设备许可（nn 为设备数量） VE4109Sxxx
备件 EIOC 卡 KL2001X1-BD1
以太网隔离端口（铜缆） KL1604X1-BA1
双水平载体 KL4104X1-BA1
通用载体保护盖 SE6106
（二）前置要求
危险区域安装需遵循《DeltaV S 系列 Class 1 Division 2 安装指南》（12P5402）与《DeltaV S 系列 Zone 2 安装指南》（12P5404）。
建议配置工业网络防火墙，通过深度包检测限制设备与协议级通信，提升网络安全性。
DeltaV Simulate v14 仅支持虚拟 EIOC（vEIOC），不支持物理 EIOC。
VE4109Sxxx 许可为系统级，可分配给 EIOC 或 PK 控制器，许可数量可叠加（无升级许可，需新增许可扩展设备数量）。
