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HIMA HIMax 安全相关控制器系统
时间: 2026-02-27浏览次数：
HIMA HIMax 安全相关控制器系统
HIMA HIMax 安全相关控制器系统
产品核心硬件结构
（1）硬件组成
基板（X-BASE PLATE）：核心硬件载体，分 10 槽（X-BASE PLATE 10 01）、15 槽（15 01/15 02）、18 槽（18 01），0 号基板为必选，最多扩展 15 个基板（共 16 个），每个槽位可插 1 个模块 + 1 个连接板；
核心模块：
处理器模块（X-CPU 01）：最多 4 个，支持冗余运行， Slot 3-6（0 号基板）、3-4（1 号基板）为指定安装槽位；
系统总线模块（X-SB 01）：每基板 2 个（Slot 1-2），管理双冗余系统总线 A/B；
I/O 模块：数字 / 模拟 / 计数器类型，支持 32/64 通道，部分带事件记录（SOE）功能；
通信模块（X-COM 01）：支持 safeethernet、Modbus、PROFIBUS 等协议；
散热与供电：
散热：X-FAN 系统风扇（2-4 个 / 基板），需安装于基板上方，确保热空气上排；
供电：双冗余 24VDC 输入，基板端子 L1+/L1-、L2+/L2-，每个模块支持电压解耦。
（2）系统总线与扩展
双冗余系统总线（A/B）：基于以太网技术，支持 Cat.5（100Mbit/s）、Cat.6（1Gbit/s）线缆，光纤扩展时最大延迟 50µs；
扩展能力：
最大扩展距离：19.6km（处理器集中布置时），处理器间最大距离 1.8km；
基板互联：通过 RJ-45 接口，UP/DOWN 端口级联，禁止跨接系统总线 A/B。
冗余机制（高可用性核心）
HIMax 通过全链路冗余设计提升可用性，冗余对象及规则如下：
冗余对象 实现方式 关键特性
处理器模块 1-4 个冗余配置，支持在线添加 / 移除 故障时无缝接管，支持降级运行
I/O 模块 模块级（2-3 重）、通道级冗余 可配置 “备用模块”，故障不触发报警
系统总线 双总线并行运行，独立物理路径 单总线故障不影响系统运行
通信 safeethernet 双路径，标准协议需用户程序管理 安全通信延迟可配置
电源 双 24VDC 供电，模块内部解耦 单电源故障时自动切换
编程与配置（基于 SILworX 工具）
（1）核心编程功能
支持最多 32 个用户程序并行运行，可配置优先级和任务周期；
变量类型：全局 / 局部 / 临时变量，支持 CONST（常量）、RETAIN（掉电保持）属性，初始值需设安全值；
多任务模式：
模式 1：按实际执行时间缩短 CPU 周期；
模式 2：高优先级程序占用低优先级冗余时间（推荐高可用场景）；
模式 3：固定周期运行，等待冗余时间耗尽；
事件记录（SOE）：支持布尔（状态变化）、标量（阈值超限）事件，缓冲区容量5000 条，带毫秒级时间戳，可通过 X-OPC 服务器导出。
（2）加载与更新
Download：停机加载新配置，需控制器处于 STOP 状态；
Reload：在线重载修改后的配置，不中断安全运行，支持逻辑修改、变量重分配等场景；
操作系统更新：支持模块级 OS 升级，需按 “I/O 模块→通信模块→系统总线模块→处理器模块” 顺序执行。
（3）变量强制（调试功能）
支持全局 / 局部变量强制，可设置时间限制（超时自动取消）；
安全限制：可通过钥匙开关禁用强制功能，仅授权人员可操作，强制可能延长周期时间，需提前评估。
用户管理与权限控制
（1）项目级管理（SILworX 项目）
权限类型：安全管理员（Sec Adm，可修改用户管理）、读写（R/W，全功能操作）、只读（RO，仅查看）；
配置限制：最多 100 个用户组、1000 个用户账号，账号名 / 密码区分大小写。
（2）控制器级管理（PES）
最多 10 个用户账号，权限分 3 类：
只读：仅查看控制器状态；
读写：编程、加载、测试；
管理员：修改 IP、SRS、操作系统等关键配置；
默认账号：Administrator（无密码），首次使用需修改。
诊断与维护
（1）诊断方式
LED 指示灯：11 类指示灯（模块状态 / 冗余 / 故障 / 通信等），支持不同闪烁频率区分状态（如 Blinking1：600ms 亮 / 600ms 灭）；
诊断历史：每个模块存储短期（故障 / 事件）和长期（配置变更）日志，处理器模块最多 2500 条长期日志；
在线诊断：SILworX 在线视图显示模块状态（红 = 严重故障，黄 = 轻微故障），支持 tooltip 查看 SRS、连接状态等详情。
（2）维护要求
定期维护：风扇每6 年（常温 < 40℃）或**3 年**（高温 > 40℃）更换；需定期执行功能测试（参考《安全手册》）；
故障处理：冗余模块故障时自动接管，非冗余模块故障需停机更换，故障模块仅 HIMA 授权维修；
ESD 防护：维护时需佩戴 ESD 腕带，闲置模块需存于防静电包装。
安装与启动
（1）安装规范
接地：L - 单点点接地，接地电阻≤2Ω，机柜各部件通过 16/25mm² 黄绿接地线等电位连接；
线缆：动力线与信号线分离布置，模拟信号用屏蔽线，屏蔽层单端接地；
散热：基板周围预留足够空间，未使用槽位需安装空白模块，确保通风。
（2）启动流程
配置基板 Rack ID（通过系统总线模块设置，安全关键参数）；
连接 SILworX 工具，设置模块 IP 地址和 SRS 标识；
加载项目配置（Download/Reload）；
将处理器模块模式开关切换至 Run，系统自动进入运行状态；
验证诊断指示灯：Run 灯绿常亮、Error 灯灭为正常状态。
关键规格参数
类别 具体指标
硬件规模 最多 16 个基板、4 个处理器模块、6400 个 I/O 通道
存储容量 每个用户程序最大 32KB，全局变量最多 523776 个
通信 safeethernet 最多 255 个连接，缓冲区 1100 字节
扩展距离 系统总线最大 19.6km（光纤），处理器间最大 1.8km
周期时间 最小周期可配置至 0ms， watchdog 时间 6-7500ms
