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YOKOGAWA
YOKOGAWA SDV144-S13数字输入模块
产品详情
YOKOGAWA SDV144-S13数字输入模块
产品概述
YOKOGAWA SDV144-S13是日本横河电机（Yokogawa）专为工业自动化领域研发的16通道隔离型数字输入模块，隶属于横河经典的Centum VP/VX系列分布式控制系统（DCS）I/O模块家族。该模块作为工业控制系统中的“数字信号采集枢纽”，核心功能是接收现场各类开关设备、传感器输出的无电压触点信号（如限位开关、压力开关、温度开关的通断信号），并将其转换为标准数字信号后，通过系统总线传输至Centum VP/VX控制器进行逻辑运算与过程控制，为工业生产过程的状态监测、联锁保护提供可靠的数字信号支撑。
SDV144-S13模块凭借高可靠性、强抗干扰能力及冗余配置特性的设计优势，经过严格的工业环境适应性测试，能稳定运行于高温、高干扰、多粉尘等严苛工业场景，广泛应用于化工、能源、环保、冶金等关键工业领域。该模块支持双冗余配置设计，可通过冗余架构进一步提升系统的可靠性，适用于对安全性要求较高的关键控制环节。
核心技术参数
SDV144-S13模块的技术参数经过精准标定，确保在工业场景下的信号采集可靠性与运行稳定性，具体详细参数如下：
（一）输入参数
- 通道配置：16个独立数字输入通道，采用模块级隔离设计，有效避免通道间信号串扰及外部干扰影响；
- 支持信号类型：无电压触点信号，兼容触点闭合（ON）与断开（OFF）两种状态输入，可直接匹配限位开关、压力开关、温度开关等现场开关类设备；
- 输入阻抗特性：ON状态最大阻抗≤1kΩ，OFF状态最小阻抗≥100kΩ，确保信号状态识别的准确性；
- 输入电流：外部24VDC供电时，输入电流为6mA±20%（0Ω输入负载条件下）；触点额定电流≥10mA，保障触点信号的稳定传输。
（二）精度与分辨率
- 响应时间：最大40ms，可快速捕捉现场触点信号的状态变化，满足工业控制过程中实时响应的需求；
- 耐压性能：输入信号与系统间耐压强度为2kV AC（持续1分钟），16个输入通道集体连接测试条件下性能稳定；若与SED4D端子板通过专用信号线连接，输入信号线与系统间耐压强度为500V AC；
- 信号识别精度：具备稳定的信号阈值判断能力，可有效区分触点通断状态，避免因电压波动或微小干扰导致的误判。
（三）供电与功耗
- 供电电压：外部现场电源为24VDC，电压允许波动范围为±5%（专属规格S1、S2、S3通用）；模块内部供电为5VDC，适配Centum VP/VX系统标准供电架构；
- 功耗参数：5VDC供电时最大电流消耗≤290mA；24VDC外部供电时最大电流消耗≤140mA；外部电源电流容量≥200mA，满足多通道同时工作的供电需求。
（四）环境适应性参数
- 工作温度：-10℃至70℃，可适应大多数工业厂房、户外控制柜等环境的温度变化；
- 存储温度：-20℃至85℃，满足仓储、运输过程中的低温、高温环境要求；
- 相对湿度：10%至90%RH（无冷凝），避免潮湿环境导致的电路短路或绝缘性能下降；
- 防护等级：IP50，可有效防止粉尘侵入，同时具备一定的防溅水能力，适用于安装在控制柜内的非露天场景。
（五）物理参数
- 安装方式：标准DIN导轨安装，适配35mm DIN导轨，安装便捷且牢固，便于系统集成与后期维护；
- 外形尺寸：25mm（宽度）×127mm（高度）×102mm（深度），紧凑的尺寸设计可节省控制柜内安装空间；
- 重量：压力钳式端子或MIL电缆配置时约0.36kg；带信号线接口适配器时约0.41kg，轻量化设计降低导轨承重压力，便于多模块密集安装。
核心产品特点
（一）全通道隔离设计，抗干扰能力优异
模块采用模块级隔离技术，输入信号与系统间耐压强度可达2kV AC，能有效抑制工业现场的电磁干扰（EMI）、静电干扰（ESD）及共模干扰。在化工、电力等强电磁环境中，可避免变频器、高压设备等产生的干扰信号导致数字信号误判，确保信号采集与传输的稳定性与准确性。同时，隔离设计还能防止现场设备故障（如短路、过压）时的风险传导至控制系统，提升整个自动化系统的安全性。
（二）高精度数据采集，测量性能稳定
具备快速信号响应能力，最大响应时间仅40ms，可及时捕捉现场触点信号的通断变化，保障控制系统对现场状态变化的快速反馈。模块内置信号防抖处理机制，能有效过滤触点弹跳等瞬时干扰信号，避免因触点抖动导致的误触发，提升信号识别的稳定性。此外，模块具备良好的长期稳定性，减少频繁维护带来的成本投入。
（三）模块化与灵活配置，适配多场景需求
采用标准化模块化设计，不仅安装便捷，还支持与Centum VP/VX系统的其他I/O模块（如模拟输入/输出模块、数字量输出模块）无缝兼容，可根据工业控制需求灵活组合成不同规模的I/O系统。模块支持双冗余配置，通过冗余模块的备份设计，当主模块出现故障时，备用模块可快速切换投入工作，大幅提升系统的可靠性，适用于关键控制环节。外部连接方式灵活，支持压力钳式端子、MIL电缆及专用信号线（如AKB331）连接，适配不同的现场布线需求。
（四）完善的保护机制，可靠性大幅提升
内置过压保护、过流保护等多重安全机制：当输入电压超出瞬时最大允许值（30.0VDC）时，过压保护电路快速启动，防止内部芯片损坏；输入电流异常过大时，过流保护电路及时切断回路，保障模块安全。此外，模块具备故障自诊断功能，可实时监测自身工作状态（如电源故障、通信故障），并将故障信息上传至控制器，便于运维人员及时发现并处理问题。针对信号异常场景，模块支持预设的故障输出模式，确保故障时系统能维持安全运行状态。
功能与工作原理
（一）核心功能
- 数字信号采集与转换：接收现场开关设备输出的无电压触点信号，将其转换为控制器可识别的标准数字信号，完成“触点信号-数字量”的精准转换；
- 信号防抖与滤波：对采集到的原始触点信号进行防抖处理和干扰过滤，去除触点弹跳及外部干扰信号，优化信号质量；
- 数据传输与通信：通过横河Vnet/IP或ESB总线将处理后的数字信号传输至Centum VP/VX控制器，同时支持与控制器的双向通信，接收配置指令与故障查询指令；
- 故障诊断与报警：实时监测模块自身状态及输入信号状态，当检测到故障（如电源故障、通信故障、信号异常）时，立即触发报警并上传故障代码；
- 冗余备份（可选）：支持双冗余配置，实现主备模块的实时监控与切换，提升系统运行的可靠性。
（二）工作原理
1. 信号输入阶段：现场开关设备（如限位开关、压力开关）输出的无电压触点信号通过电缆接入模块的对应通道端子，模块级隔离电路将输入信号与模块内部电路隔离开，防止干扰与风险传导；
2. 信号处理阶段：输入的触点信号经内部电路进行防抖处理和电平匹配，过滤触点弹跳产生的瞬时干扰信号，将信号调整至稳定的数字电平状态；
3. 信号转换与判定阶段：处理后的信号送入逻辑判定电路，根据预设的阈值判断信号状态（ON/OFF），并转换为标准数字信号；
4. 数据处理与传输阶段：数字信号经模块内部微处理器进行校验处理，确保信号的准确性，随后通过系统总线传输至Centum VP/VX控制器；若为冗余配置，主备模块同步传输数据，实时监控工作状态；
5. 状态监测与反馈阶段：微处理器实时监测模块供电状态、通信状态及通道信号状态，若检测到异常（如电源异常、通信中断、信号超阈值），立即生成故障代码并上传至控制器，同时执行预设的故障输出策略，冗余配置下则触发主备切换。
