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HIMA HIMax 高安全性模块化可编程电子系统（PES）
时间: 2026-01-13浏览次数：
HIMA HIMax 高安全性模块化可编程电子系统（PES）
HIMA HIMax 高安全性模块化可编程电子系统（PES）
产品核心定位与安全特性
核心定位：专为工业自动化高安全需求设计的模块化 PES，适用于安全相关控制场景（如紧急停机、过程防护），替代传统继电器逻辑，提升系统灵活性与可靠性。
安全等级与标准：
| 标准 | 等级 / 合规要求 |
| IEC 61508 | SIL 3 |
| EN 954-1 | Category 4 |
| ISO 13849-1 | Performance level e |
| EMC | EN 61000-6-2/4 |
| 危险环境 | 需额外措施适配 Ex-Zone |
核心安全原则：
默认遵循 “失电跳闸（De-energize to trip）”，故障时输入 / 输出信号自动切换至失电安全状态；
支持 “得电跳闸（Energize to trip）”，需符合应用标准对线路诊断的要求；
所有模块具备自检测功能，故障时触发安全响应（如冗余切换、系统停机）。
硬件架构与模块详情
（一）基础板（Base Plate）
型号 槽位数量 安装方式 核心特点
X-BASE PLATE 10 01 10 平板安装 基础款，支持 10 个模块
X-BASE PLATE 15 01 15 背板安装 扩展款，适配多模块配置
X-BASE PLATE 15 02 15 19 英寸机架安装 工业标准安装，便于集成
X-BASE PLATE 18 01 18 背板安装 最大槽位，支持复杂系统
扩展能力：1 个基础板（Rack 0）可扩展 15 个扩展基础板（Rack 1~15）；
电源：双 24VDC 冗余输入（19.2~30V），支持 PELV/SELV 标准；
散热：需搭配风扇架（2~4 个风扇），未使用槽位需插入空白模块保证通风。
（二）核心模块
处理器模块（X-CPU 01）
冗余配置：1~4 个，支持热插拔与自动同步；
性能：支持 32 个用户程序并行运行，最大变量数 523,776 个；
存储：程序 / 数据总内存 10MB，保持变量内存 32KB；
故障处理：故障时自动重启，冗余模块无缝接管。
IO 模块
| 模块类型 | 代表型号 | 通道数 | 核心功能 |
| 数字输入 | X-DI 32 01 | 32 | 支持接近开关，SOE 事件记录 |
| 数字输出 | X-DO 12 01 | 12 | 继电器输出，支持线路诊断 |
| 模拟输入 | X-AI 32 01 | 32 | 4~20mA 信号，支持冗余通道 |
| 模拟输出 | X-AO 16 01 | 16 | 4~20mA 信号，带故障反馈 |
| 计数器输入 | X-CI 24 01 | 24 | 频率 / 转速测量，支持缩放 |
通信与系统总线模块
通信模块（X-COM 01）：支持 safeethernet（安全相关）、Modbus RTU、PROFIBUS DP；
系统总线模块（X-SB 01）：管理双系统总线（A/B），支持光纤扩展（最大 19.6km）；
协议授权：部分标准协议需激活码（通过 HIMA 官网获取）。
软件与编程
编程工具：SILworX
支持标准：IEC 61131-3（功能块图 FBD 等）；
核心功能：
变量管理：全局 / 局部 / 系统变量，支持初始值与保持属性；
强制操作（Forcing）：支持全局 / 局部强制，可设置时间限制；
事件记录：布尔 / 标量事件，5000 条非易失性缓存，支持 OPC 导出；
在线操作：下载（中断运行）、重载（不中断运行）。
多任务与周期管理
多任务模式：3 种模式（基于执行时间 / 优先级分配 / 固定周期）；
周期参数：目标周期时间 0~7500ms，看门狗时间 6~7500ms；
任务优先级：可配置，高优先级任务优先占用资源。
冗余与通信
冗余配置
| 冗余层级 | 配置方式 | 核心优势 |
| 处理器冗余 | 1~4 个模块，分布在 Rack 0/1 | 单点故障不影响系统运行 |
| IO 模块冗余 | 2~3 个同类型 IO 模块配对 | 通道级故障自动切换 |
| 系统总线冗余 | 双总线（A/B）并行通信 | 总线故障无缝切换 |
| 电源冗余 | 双 24VDC 输入，模块内部 decoupling | 单电源故障不中断供电 |
通信能力
安全通信：safeethernet（支持冗余路径）；
标准通信：Modbus RTU（RS-232/485）、PROFIBUS DP；
扩展距离：铜缆最大 100m，光纤最大 19.6km（处理器间最大 1.8km）；
接口：每个处理器模块含多个以太网端口，支持 TCP/IP。
生命周期与维护
安装与启动
安装要求：防护等级 IP20（需外壳时 IP54），污染等级 2，海拔 < 2000m；
接线方式：4 种推荐方式（单 / 冗余连接器板 + 直接 / FTA 接线）；
启动流程：先启动控制柜→配置 Rack ID→加载项目→启动系统。
诊断与维护
诊断方式：
LED 指示：模块状态（Run/Error/Stop）、冗余状态、故障类型；
日志记录：短期日志（模块故障）、长期日志（用户操作 / 配置变更）；
在线诊断：SILworX 实时显示模块状态，支持故障过滤与导出；
维护周期：定期校验（参考安全手册 HI 801 003），风扇定期更换；
故障处理：模块故障时冗余模块接管，支持在线更换（需符合 ESD 防护）。
用户管理与安全限制
项目权限：3 级（Safety Administrator/R/W/Read only），支持 1000 个用户账户；
控制器权限：3 级（Read/Read+Write/Administrator），最多 10 个用户；
安全限制：强制操作需授权，可设置时间限制；重载操作需满足 RUN 状态与权限要求。
