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HIMA HIMatrix MI 24 01 安全相关控制器模块（HI 800 209 E）
时间: 2025-08-28浏览次数：
HIMA HIMatrix MI 24 01 安全相关控制器模块（HI 800 209 E）
HIMA HIMatrix MI 24 01 安全相关控制器模块（HI 800 209 E）
产品核心定位
MI 24 01 是德国 HIMA（Paul Hildebrandt GmbH + Co KG）推出的模块化安全相关输入模块，专为 HIMatrix F60 模块化控制系统设计，核心功能是实现 24 路模拟量或数字量信号的安全采集与故障监测，适配石油化工、能源、过程工业等对安全等级要求高的场景（如 SIL 3 级安全回路）。模块支持通过软件配置为模拟量输入（0/4~20 mA 电流信号）或数字量输入（接近开关、安全触点等），具备故障自诊断、信号隔离、过流 / 过压保护等安全特性，符合 IEC 61508（SIL 3）、EN 954-1（Cat. 4）、EN ISO 13849-1（PL e）等国际安全标准。
关键技术规格
1. 核心输入能力
输入通道数量 24 路，不可同时作为模拟量和数字量使用，需单通道独立配置
模拟量输入（AI） - 信号类型：0/4~20 mA 单向电流信号
- 输入电阻：200 Ω
- 测量精度：25℃时 ±0.2% 满量程，全温范围 ±0.5% 满量程
- 分辨率：12 位
- 采样时间：单通道约 45 μs，刷新频率与 F60 系统周期同步
数字量输入（DI） - 适配设备：EN 60947-5-6 标准接近开关、安全接近开关、带电阻接线的触点
- 标称输入电阻：674 Ω
- 短路电流（接近开关供电）：12.2 mA
- 响应延迟：L→H 方向 2×F60 周期，H→L 方向需结合滤波配置
供电输出分组 3 组独立供电（对应通道 1~8、9~16、17~24），每组最大输出电流 200 mA，支持 8.2 VDC/26 VDC 切换，具备短路保护（过载 30 秒后重启，持续过载则 60 秒间隔重试）
2. 物理与环境参数
工作温度 0℃~+60℃（工业控制柜内常规环境）
存储温度 -40℃~+85℃（运输、库存场景）
防护等级 模块本体 IP20（需配合 F60 机柜整体防护，防爆场景需额外满足 IP54 enclosure）
海拔限制 <2000 m（无需降额）
污染等级 II 级（IEC/EN 61131-2，适用于工业环境轻微污染）
尺寸与重量 - 尺寸：6 RU 高度、4 HP 宽度（适配 F60 标准机架）
- 重量：580 g
供电要求 24 VDC（-15%~+20% 波动），由 F60 系统电源模块提供，功耗典型值 5.5 W（空载）、最大 16 W（满载）
3. 安全与合规性
功能安全标准 - IEC 61508：SIL 3（安全完整性等级）
- EN 954-1：Cat. 4（安全类别）
- EN ISO 13849-1：PL e（性能等级）
- ATEX/IECEX：Zone 2 危险区域适配（需满足 EN 60079-15 enclosure 要求）
电磁兼容（EMC） EN 61000-4-2（静电放电）、EN 61000-4-5（浪涌）、EN 55022（辐射发射 Class A）
电气安全 IEC/EN 61131-2（防护等级 III 类）、UL 61010-1、CSA C22.2 No. 61010-1
核心功能与故障处理
1. 信号调理与安全监测
滤波与抗干扰：模拟量输入支持软件配置低通滤波（抑制高频噪声），数字量输入可启用 “噪声消隐”（信号需持续 2 个系统周期才被识别，避免浪涌误触发，但会增加响应延迟）；
故障自诊断：
通道级故障：监测开路（信号 <下限值）、短路（信号> 上限值）、A/D 转换异常、测量值超安全精度范围，触发后设置对应 error code 并点亮 ERR 灯；
模块级故障：电源异常、数据总线故障、温度超限（FTT 测试），触发后切断故障组供电并上报系统；
安全响应逻辑：模拟量故障时设置 AI.Error Code > 0，数字量故障时按 “失电跳闸” 原则输出低电平，确保故障状态下系统进入安全模式。
2. 状态指示与操作
RUN（绿色） 常亮：模块供电正常；熄灭：无供电或模块故障
ERR（红色） 常亮：模块或通道故障；熄灭：无故障
I 1~24（黄色） 常亮（DI 模式）：通道激活（通电）；常亮（AI 模式）：测量值达上限；熄灭：通道未激活或达下限
安装与配置
1. 物理安装
机架适配：仅支持 HIMatrix F60 模块化机架，安装于插槽 3~8（插槽 1 为电源模块、插槽 2 为 CPU 模块）；
安装步骤：
断开系统电源，移除机架前板线缆；
将模块沿机架上下导轨插入，按压前板直至与背板插座扣合；
用螺丝固定模块上下端，重新连接线缆；
防爆安装（Zone 2）：需安装在 IP54 以上防护等级的 enclosure 内，确保散热（模块最大功耗 16 W），使用 PELV/SELV 级 24 VDC 电源。
2. 接线规范
线缆要求：模拟量 / 数字量输入均需使用屏蔽双绞线，屏蔽层单端接地（控制器侧），总电阻≤250 Ω（模拟量）、≤50 Ω（数字量）；
引脚分配：24 路通道分 3 组，每组引脚包含 “供电（Sx+）、接地（Ix-）、数字输入（DIx+）、模拟输入（AIx+）”，示例（通道 1~8）：
引脚标识 功能 说明
A 01 S1+ 通道 1~8 供电输出
A 02 I1- 通道 1 接地
B 01 DI1+ 通道 1 数字量输入
B 02 AI1+ 通道 1 模拟量输入
3. 软件配置
工具适配：
系统固件 < V7：使用 ELOP II Factory 配置；
系统固件 ≥ V7：使用 SILworX（推荐，支持图形化界面）；
核心配置项：
通道类型（AI/DI）：单通道独立设置 Channel Used [BOOL]（1 = 启用，0 = 禁用）；
阈值配置：Limit Value LOW/HIGH（DI 模式：有效高低电平范围；AI 模式：欠 / 过量程阈值）、Hysteresis LOW/HIGH（DI 模式：切换阈值）；
供电设置：Transmitter Voltage（每组 8.2 V/26 V 切换）、Transmitter Used [BOOL]（是否使用模块供电）。
订购与配套
1. 核心部件与备件
部件名称 型号 / 料号 描述
MI 24 01 模块 98 2200115 24 路安全输入模块（带 conformal coating，不可选无涂层版本）
两线制变送器保护模块 99 4703202（H 7032） 适配两线制变送器，SIL 3 级安全保护
三线制变送器保护模块 99 4703302（H 7033） 适配三线制变送器，SIL 3 级安全保护
终端插头 未明确料号 模块前板接线端子，需单独订购
2. 文档与技术支持
必备文档：
《HIMatrix System Manual Compact Systems》（HI 800 141 E）；
《HIMatrix Safety Manual》（HI 800 023 E）；
《SILworX Online Help》或《ELOP II Factory Online Help》；
技术支持：HIMA 德国总部（电话 +49 6202 709-0，邮箱 info@hima.com）或区域代理商（如文档提供方 SDS Automatyka）。
维护与生命周期
定期维护：每 10 年进行一次精度校准（模拟量输入）和功能验证（安全回路 proof test）；
故障更换：模块故障后需整体更换（不可现场维修），更换时需断开系统电源，使用同型号或 HIMA 认证替代型号；
报废处理：需按工业电子废弃物规范处置，可联系 HIMA 签订 disposal 协议。
关键注意事项
通道配置限制：24 路通道不可混合为 AI/DI 模式，需统一或分组配置；
供电过载保护：每组供电最大 200 mA，过载后 30 秒自动重启，持续过载则 60 秒重试，需避免单组接入过多高功耗设备；
防爆场景要求：Zone 2 安装需满足 EN 60079-15 enclosure 防护（IP54+），并粘贴 “仅断电操作” 标识；
软件兼容性：ELOP II Factory 项目与 SILworX 项目不可互编辑，升级固件前需确认兼容性。
