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Schneider Electric Foxboro™ DCS FBM201/b/c/d 模拟输入模块
时间: 2025-09-15浏览次数：
Schneider Electric Foxboro™ DCS FBM201/b/c/d 模拟输入模块
Schneider Electric Foxboro™ DCS FBM201/b/c/d 模拟输入模块
产品核心定位与应用场景
FBM201/b/c/d 是施耐德电气（Schneider Electric）EcoStruxure Foxboro™ 分布式控制系统（DCS）中的模拟输入模块，核心功能是将工业现场传感器（如压力、温度、流量传感器）输出的模拟信号（电流、电压、毫伏级信号）精准转换为数字信号，传输至 DCS 控制器（如 Field Control Processor，FCP），实现过程参数的实时采集与监控。其典型应用场景覆盖石油化工、电力、水处理、制造业等流程工业领域，适用于对模拟量信号精度要求高、环境条件复杂（如 harsh 级恶劣环境）的工业控制场景。
产品型号与核心分类
FBM201 系列包含 4 款子型号，核心差异在于支持的模拟输入信号范围，可根据现场传感器类型灵活选择：
型号 输入信号范围 关键适配传感器
FBM201 0-20 mA DC（兼容 4-20 mA 工业标准信号） 4-20 mA 两线制 / 四线制变送器（如压力变送器、液位变送器）
FBM201b 0-100 mV DC 毫伏级信号传感器（如应变片、热电偶信号调理后输出）
FBM201c 0-5 V DC 0-5 V 电压输出传感器（如部分温度传感器、浓度传感器）
FBM201d 0-10 V DC 0-10 V 电压输出传感器（如高精度流量传感器、位移传感器）
核心技术规格与性能参数
（一）输入通道与信号转换
类别 具体参数 说明
通道数量 8 路独立通道 每路通道可单独接入不同类型传感器（需匹配对应型号模块），通道间互不干扰
隔离设计 通道间、通道与接地间 ** galvanically isolated（ galvanic isolation，电隔离）** 隔离电压达 600 VAC（1 分钟耐受），有效抑制工业现场电磁干扰（EMI），防止信号串扰与接地环路问题
信号转换 每通道独立 ** sigma-delta（Σ-Δ）A/D 转换器 ** 转换速率快，每 25 ms 可更新 1 次模拟输入读数；支持软件配置积分周期，滤除过程噪声与电磁噪声，提升数据稳定性
测量精度 ±0.03% 量程（含线性误差），温度系数 ±50 ppm/℃ 高精度转换确保采集数据的可靠性，温度系数低意味着在环境温度变化时（如工业现场 - 20-70℃），精度衰减小
输入阻抗 - FBM201（电流输入）：61.5 Ω（标称）
- FBM201b/c/d（电压 / 毫伏输入）：10 MΩ 电流输入阻抗低，匹配 4-20 mA 变送器负载要求；电压输入阻抗高，避免对传感器输出信号的衰减
（二）电气与环境适应性
电源要求：
输入电压：24 VDC 冗余供电（+5%/-10% 波动容忍），支持双路独立电源，确保模块不间断运行；
功耗：7 W（标称），散热 3 W（最大），低功耗设计减少控制柜散热压力。
环境规格：
工作温度：-20-70℃（-4-158°F），存储温度 - 30-85℃；
湿度：5%-95%（无冷凝）；
振动与冲击：0.75 g（5-500 Hz），符合工业级抗振动标准；
环境等级：满足 ** ISA S71.04 Class G3（Harsh，恶劣环境）** 要求，可耐受粉尘、湿度波动、温度骤变等工业现场复杂条件。
抗干扰能力：
共模抑制比（CMRR）：>100 dB（50/60 Hz）；
差模抑制比（NMRR）：>95 dB（50/60 Hz）；
符合 EN 61326-1:2013 Class A 电磁兼容（EMC）标准，抗电磁辐射与传导干扰能力强。
硬件设计与安装配置
（一）硬件结构特点
物理防护：采用挤压铝合金外壳，机械强度高，可保护内部电路免受物理冲击与粉尘侵入；
热插拔设计：支持在线移除 / 更换（Hot Swap），无需断开现场接线、电源或通信电缆，减少系统停机时间，提升维护便利性；
状态指示：模块正面集成 LED 指示灯，可直观显示电源状态、通信状态、通道故障状态（如过流、信号异常），便于快速排查问题；
冗余通信：通过 2 Mbps 冗余现场总线（Fieldbus）与 DCS 控制器（FCP/FCM）通信，支持 A/B 双路径切换，若一条路径故障，自动切换至另一条，确保数据传输不中断。
（二）安装与接线配置
安装方式：
模块需安装在模块化底板（FBM Baseplate） 上，底板支持 DIN 导轨安装（水平 / 垂直）或 19 英寸机架安装（需搭配安装套件）；
单块底板最多可容纳 4 或 8 个 FBM 模块，支持多模块密集布局，节省控制柜空间。
接线与终端组件（TA）：
现场 wiring 通过 ** DIN 导轨安装的终端组件（Termination Assembly，TA）** 接入模块，TA 分为 “压缩端子型（C）” 与 “环形接线端子型（RL）”，适配不同导线类型（实心 / 多股线）；
TA 与模块间通过终端电缆（Termination Cable） 连接，电缆材质可选聚氨酯（P/PVC）或低烟无卤（LSZH），长度 0.5-30 米（1.6-98.4 英尺），支持本地或远程接线（如将 TA 安装在相邻控制柜，减少现场布线长度）；
导线规格：压缩端子支持 0.2-4 mm²（24-12 AWG）导线，环形端子支持 0.5-4 mm²（22-12 AWG）导线，适配多数工业布线需求。
合规认证与安全特性
（一）合规认证
认证类别 具体标准 说明
安全认证 - UL/UL-C：Class I, Groups A-D, Division 2（危险区域），温度等级 T4
- 欧洲低电压指令（2014/35/EU）
- ATEX 94/9/EC：II 3 G Ex nA [nL] IIC T4（Zone 2 防爆区域）
- IECEx 认证 可用于易燃易爆环境（如石油化工车间的 Zone 2 区域），满足全球主要工业安全标准，适配跨国项目需求
环保合规 欧盟 RoHS 指令（2011/65/EU，含修订案 2015/863、2017/2102） 不含铅、汞等有害物质，符合环保要求，适用于对环保标准高的行业（如食品加工、医药制造）
电磁兼容（EMC） 欧洲 EMC 指令（2014/30/EU），符合 EN 61326-1:2013 Class A 在工业强电磁环境下（如电机、变频器附近），模块自身辐射低，且抗干扰能力强，确保信号稳定
（二）安全保护功能
过流保护：每路通道设计电流限制电路，正常工作时电流 < 30 mA，短路时限制在约 100 mA，防止传感器或模块因过流损坏；
电压限制：禁止接入超过 30 VAC 或 60 VDC 的电压信号，避免违反电气安全规范，防止人员触电与模块烧毁；
Class 2 电路认证：通信电路符合美国国家电气规范（NFPA 70 Article 725）与加拿大电气规范（CSA C22.1 Section 16）的 Class 2 电路要求，属于有限能量电路，安全性高。
型号与配件订购信息
（一）核心产品型号
产品类型 型号 说明
模拟输入模块 FBM201 0-20 mA DC 输入
FBM201b 0-100 mV DC 输入
FBM201c 0-5 V DC 输入
FBM201d 0-10 V DC 输入
终端组件（TA） RH916XG（FBM201，压缩端子） 适配 FBM201 的 8 路电流输入，压缩式接线
P0917JK（FBM201，环形端子） 适配 FBM201 的 8 路电流输入，环形接线端子
RH922ZM（FBM201b，压缩端子） 适配 FBM201b 的 8 路毫伏输入，压缩式接线
RH922ZN（FBM201c，压缩端子） 适配 FBM201c 的 8 路 0-5 V 输入，压缩式接线
RH922ZP（FBM201d，压缩端子） 适配 FBM201d 的 8 路 0-10 V 输入，压缩式接线
P0926SQ（FBM201d，环形端子） 适配 FBM201d 的 8 路 0-10 V 输入，环形接线端子
（二）终端电缆选型
终端电缆用于连接 TA 与 FBM 模块，按材质与长度分类，核心型号如下：
电缆材质 长度（米 / 英尺） 型号（P/PVC 材质） 型号（LSZH 材质）
聚氨酯（P/PVC） 0.5/1.6 RH916DA RH928AA
低烟无卤（LSZH） 1.0/3.2 RH916DB RH928AB
2.0/6.6 RH931RM RH928AC
3.0/9.8 RH916DC RH928AD
5.0/16.4 RH916DD RH928AE
10.0/32.8 RH916DE RH928AF
15.0/49.2 RH916DF RH928AG
20.0/65.6 RH916DG RH928AH
25.0/82.0 RH916DH RH928AJ
30.0/98.4 RH916DJ RH928AK
注：LSZH 材质电缆在燃烧时烟量少、无卤素释放，适用于对消防安全要求高的场景（如地下厂房、密闭空间）。
