FOXBORO RH916RB 是施耐德电气旗下Foxboro品牌为 Triconex Tricon CX 系列安全系统(SIS) 设计的一款高完整性、三重模块冗余(TMR)的继电器输出模块。它不属于通用控制器,而是专用于安全仪表系统(SIS) 和紧急停车系统(ESD) 中,负责将Tricon安全控制器做出的最终安全决策,以最高可靠性的方式转换为物理触点动作,直接驱动现场关键安全设备(如电磁阀、关断阀、报警器),是保障人员、设备和环境安全的最终执行“开关”。
应用场景:
在北海一座海上油气生产平台的燃气压缩机组上,超高压、超高速的工艺流程要求安全系统必须以毫秒级响应风险。当多个传感器检测到转速过高或振动超标时,Triconex安全控制器会瞬间表决并发出紧急停机指令。这个关键的电子指令,必须被绝对可靠地转换为一个物理动作,以切断燃料供给阀。FOXBORO RH916RB 模块正是执行这一“临门一脚”任务的核心。它接收来自Tricon主处理器的三重化输出信号,通过其内部三路独立的、带有表决电路的继电器通道进行处理。只有当至少两路通道一致认为需要动作时,其内部高可靠性继电器的硬触点才会安全闭合,驱动燃料阀的电磁阀失电,阀门快速关闭,从而避免灾难性事故。RH916RB 的价值在于,它作为安全回路中最接近危险源的环节,通过其TMR架构和故障安全设计,确保了任何单一元器件故障都不会阻止安全功能的执行,同时最大限度减少了误动作,是安全屏障上最坚固、最可信赖的一环。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | RH916RB |
制造商 | FOXBORO (Schneider Electric) |
产品类别 | 三重模块冗余(TMR)继电器输出模块(用于Triconex系统) |
所属系统 | Triconex Tricon CX / v9/v10/v11 安全仪表系统 |
通道配置 | 3路独立输出通道(每模块),每通道对应Tricon的一个逻辑输出点 |
触点类型 | 干触点(Form C / SPDT)继电器输出,常开/常闭可选,支持故障安全模式配置 |
触点容量 | 5A @ 30VDC 或 250VAC, 电阻性负载,可直接驱动中小型电磁阀、报警器等 |
隔离与安全 | 通道间、通道与逻辑侧之间高压电气隔离;符合IEC 61508 SIL 3 安全等级认证 |
响应时间 | 典型≤10ms(从逻辑信号到触点动作),满足快速安全响应的要求 |
诊断与监测 | 内置回路诊断,可检测开路、短路故障,并将诊断信息反馈给Tricon控制器 |
安装方式 | 插拔式模块,安装于Tricon CX机架(如3008机架)的指定插槽中 |
工作温度 | 0°C 至 +60°C(标准工业环境范围) |
冗余特性 | 模块本身是Tricon系统TMR架构的一部分,支持在线热插拔更换,不影响其他通道运行 |
技术原理与创新价值:
创新点1:真正的三重化(TMR)架构与硬件表决。 RH916RB 并非简单的继电器板。其内部每条输出通道都对应着Tricon控制器三个独立主处理器(A, B, C)中的一路输出。模块内部集成了硬件表决电路,只有当三路输入中至少两路一致(2oo3表决)时,才会驱动最终的功率继电器动作。这种设计从硬件层面彻底消除了单点故障导致的安全功能失效,是达到SIL3认证的核心。
创新点2:故障安全(Fail-Safe)与去激励(De-energize)设计。 模块遵循“故障安全”原则。在系统失电、模块故障或检测到内部异常时,其输出继电器会强制切换到预定义的安全状态(通常是触点打开,即“去激励”状态)。这意味着,如果RH916RB 本身或上游系统出现任何问题,它默认会触发安全动作,驱动现场设备进入安全状态(如关闭阀门),从而将风险降到最低。
创新点3:完善的在线诊断与维护能力。 RH916RB 具备强大的自诊断功能,可以实时监测输出回路的健康状况,例如检测负载开路或短路。这些诊断信息会通过背板总线实时反馈给Tricon控制器,并在工程师站上显示,实现预测性维护。同时,作为热插拔模块,在系统运行期间,可以单独对某个故障模块进行更换,而无需关闭整个安全系统,极大地提高了系统的可用性和可维护性。
应用案例与行业价值:
在某大型化工园的氯碱生产装置中,涉及剧毒氯气处理环节。其安全仪表系统(SIS)使用Triconex平台,并通过多个FOXBORO RH916RB 模块控制着氯气泄漏吸收塔的紧急启动阀门和事故风机。在一次全厂范围的SIS功能测试中,模拟了一个RH916RB 模块的单个继电器通道故障。系统不仅立即在控制室发出准确的模块级报警,定位了故障点,更重要的是,安全联锁功能完全未受影响——另外两个完好的通道继续执行2oo3表决,成功触发了吸收塔的启动。安全经理评价道:“RH916RB 模块的冗余和诊断能力给了我们巨大的信心。它让我们知道,系统即使在‘带病’状态下,依然能100%履行安全职责。这不仅是技术合规,更是对我们员工和社会责任的坚实保障。”


相关产品组合方案:
RH916RB 在Triconex安全系统中,与以下核心组件构成完整的安全回路:
Triconex 主处理器模块(如 3008): 安全大脑,执行逻辑运算,并向 RH916RB 发送三重化输出指令。
Triconex 数字量输入模块(如 3503E): 接收来自现场安全传感器(如急停按钮、火焰探测器)的信号,是安全链的起点。
Triconex 模拟量输入模块(如 3664): 接收来自变送器(如压力、温度)的安全相关模拟信号。
Triconex 电源模块(如 8312): 为整个机架,包括 RH916RB 模块,提供冗余、稳定的电源。
Triconex 机架与背板(如 4309): 提供模块安装、通信和供电的基础平台。
现场最终执行元件: 如安全关断阀(SBD)、电磁阀、报警喇叭/灯等,由 RH916RB 的干触点直接或通过中间继电器驱动。
Triconex TriStation 1131 工程软件: 用于对包括 RH916RB 输出点在内的整个SIS进行编程、组态和测试。
外部隔离继电器或安全继电器: 当负载电流超过 RH916RB 触点容量时,需通过其驱动中间继电器来扩大容量。
安装维护与全周期支持:
FOXBORO RH916RB 的安装由经过认证的专业人员执行,需在系统断电或严格遵守安全规程的情况下,将其准确插入Tricon CX机架的指定槽位。配置通过TriStation软件完成,设定每个通道的故障安全状态(去激励/保持)和响应逻辑。
日常维护的核心是利用Tricon系统的在线诊断功能,定期检查模块状态和诊断信息,无需对模块进行物理干预。其模块化热插拔设计是维护的关键优势:当诊断提示某个模块故障时,可以在线将其拔出更换,系统会自动识别新模块并恢复其通道功能,实现真正的在线维修,最大化系统可用性。