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HIMA HIMatrix 系列紧凑型安全控制器
时间: 2026-02-26浏览次数：
HIMA HIMatrix 系列紧凑型安全控制器
HIMA HIMatrix 系列紧凑型安全控制器
核心技术规格
1. 安全与环境参数
类别 规格
安全认证 SIL 3（IEC 61508/61511/62061）、SIL 4（EN 50126/50128/50129，铁路）、Cat.4/PL e（EN ISO 13849-1）
供电要求 24 VDC（-15%~+20%），纹波≤15%，SELV/PELV 安全低电压，外部 10A 延时熔断器
环境条件 工作温度 0~60℃，存储温度 - 40~85℃，污染等级 II 级，海拔 < 2000m，防护等级 IP20
EMC 标准 抗扰度：ESD 6kV 接触 / 8kV 空气放电、浪涌 2kV，发射：EN 55011 Class A
2. 硬件与通信参数
类别 规格
硬件布局 L2（基础功能）、L3（扩展功能：多任务 / 重载 / 事件记录）
通信接口 2/4 个 RJ-45（10/100BASE-Tx）、D-sub（PROFIBUS/Modbus）
通信协议 安全协议：safeethernet；标准协议：Ethernet/IP、Modbus TCP、PROFIBUS DP、SNTP
诊断存储 L3 布局：CPU 长期诊断 700 条、短期 700 条；COM 长期 300 条、短期 700 条
核心功能详解
1. 安全相关功能
故障安全关断：遵循 “失电跳闸” 原则，故障时输入 / 输出切至失电安全状态；支持 4 路急停信号输入，触发后控制器进入 STOP 状态。
事件记录（SOE）- L3：支持布尔型（变量状态变化）和标量型（阈值超限）事件记录，缓冲区容量 1000 条，带时间戳，可通过 X-OPC 服务器导出。
强制操作：支持全局 / 本地强制变量值，可设置时间限制（0~ 无限制），超时后自动取消强制；L3 布局支持 32 个用户程序独立强制。
2. 运行与扩展功能
多任务处理 - L3：最多支持 32 个用户程序并行运行，支持 3 种模式（Mode1：缩短周期；Mode2：高优先级占用剩余时间；Mode3：固定周期），可设置程序优先级（0 为最高）。
重载功能 - L3：运行中可更新用户程序逻辑 / 参数，无需停机，需预留足够看门狗时间（避免周期超限）。
I/O 扩展：支持数字 / 模拟 / I/O 模块、远程 I/O（通过 safeethernet 连接），I/O 信号分配需通过编程工具绑定全局变量。
3. 通信功能
safeethernet：基于 IEEE 802.3 标准，支持 SIL 3 安全数据传输，可检测数据损坏、地址错误、时序异常等故障，支持星型 / 线性网络拓扑，最大通信时间片 5000ms。
现场总线通信：PROFIBUS DP、Modbus 等非安全协议，用于连接外部设备，需单独配置信号与参数。
编程与配置流程
1. 编程工具适配
编程工具 适配 OS 版本 核心操作
SILworX CPU-OS V7+、COM-OS V12+ 资源配置、硬件编辑、代码生成、在线诊断
ELOP II Factory CPU-OS V6.x 及以下、COM-OS V11 及以下 信号编辑、硬件管理、代码生成、控制面板操作
2. 核心配置步骤
资源配置：设置系统 ID（1~65535）、安全时间（20~22500ms）、看门狗时间（8~5000ms）、自动启动等参数。
I/O 信号分配：在硬件编辑器中绑定全局变量与 I/O 通道，配置故障反应逻辑（如错误码关联）。
代码生成：需执行两次生成并校验 CRC 一致性，确保代码无错误（安全相关应用强制要求）。
下载启动：通过以太网下载配置，支持冷启动（初始化变量）、热启动（保留变量值），启动后控制器进入 RUN 状态。
3. 用户权限管理
支持项目级（SILworX）和控制器级权限管理，分 3 类权限：安全管理员（修改权限）、读写权限（操作功能）、只读权限（查看）。
控制器级最多支持 10 个用户账户，默认管理员账户（空密码），可配置密码复杂度与操作权限。
安装与维护规范
1. 安装要求
机械安装：35mm DIN 导轨，水平安装，上下预留≥100mm 散热空间，避免靠近热源。
电气安装：
接地：DIN 导轨接地或外壳接地螺丝（2.5mm² 线缆），接地电阻尽可能小；
布线：信号线缆与动力线缆分槽布线，模拟量输入线缆屏蔽层单端接地；
电源：正负极正确连接，避免反接（内置预熔断器保护）。
危险区域安装：需满足 IP54 防护外壳，确保散热（功耗 9~25W），供电符合 ATEX 要求。
2. 维护与故障处理
定期维护：每 10 年执行验证测试；电池备份数据，需定期检查电池状态。
故障排查：
硬件故障：通过 LED 指示灯（RUN/ERROR/FAULT）初步判断，结合诊断日志定位；
通信故障：检查 IP 地址 / 子网掩码配置，确认 safeethernet 链路连通性；
程序故障：通过强制操作测试逻辑，重载或重新下载配置。
操作系统升级：控制器需处于 STOP 状态，先升级 CPU 操作系统，再升级 COM 操作系统，避免中断升级过程。
生命周期管理
启动：安装→接线→配置→代码生成→下载→启动→功能测试。
运行：定期监测诊断日志，检查电源 / 温度状态（温度＞70℃需加强散热）。
停用：断电→拆除线缆→回收或存储（原包装防 ESD）。
处置：工业用户负责生态化回收，可与 HIMA 签订处置协议。
