YOKOGAWA ANB10D-425/CU2N 是横河电机（YOKOGAWA） ProSafe-RS 安全仪表系统（SIS）中的一款非隔离型数字量输入（DI）安全模件。它属于ProSafe-RS系列中的 ANB10D 通用数字输入模件家族，具体型号“425/CU2N”定义了其详细的硬件规格和配置。该模件专为连接干接点（如紧急停止按钮、压力开关、液位开关等）而设计，负责将现场的安全开关信号高可靠、高完整性地读入安全控制系统，是构成 SIL 3 安全回路不可或缺的“感官神经末梢”。
应用场景：
在亚洲最大的乙烯裂解装置中，数百个安全联锁回路构成了工厂的“生命线”。其中，一个高压反应器的超压保护回路至关重要：一旦压力超过安全极限，现场的压力开关必须瞬间动作，这个“危险已发生”的信号必须被安全系统毫秒不差地捕获并处理。连接这个压力开关的，正是 YOKOGAWA ANB10D-425/CU2N 安全DI模件。它部署在冗余容错的ProSafe-RS机架上，通过双通道同时读取同一个开关信号，并进行交叉诊断。即使模件内部某个电路出现故障，其自诊断功能也能立即检测并导向安全状态，防止因I/O模件自身失效而导致系统“失明”或误动作。正是这种“故障安全”设计，确保了在最危险的时刻，安全信号能被绝对可靠地感知和传递，触发紧急泄放阀，阻止灾难发生。
**核心参数速览：
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | ANB10D-425/CU2N |
制造商 | YOKOGAWA (横河电机株式会社) |
产品类别 | 安全仪表系统（SIS）用 非隔离型 数字量输入（DI）模件 |
所属系统 | ProSafe-RS 安全控制系统 |
通道数量 | 8点数字量输入 （具体取决于型号配置） |
输入类型 | 干接点信号（无源触点），如紧急按钮、压力开关、限位开关等 |
额定电压/电流 | 通常为24 VDC 输入，内部供电或外部供电（具体见手册） |
安全完整性等级 | 支持系统达到 SIL 3 (IEC 61508/61511) |
诊断功能 | 内置通道间断路/短路检测、超范围检测、内部电路周期性自检等 |
响应时间 | 高速响应，满足安全系统对快速动作的要求（典型<10ms） |
通信总线 | 通过内部高速安全总线与ProSafe-RS CPU模件通信 |
故障率数据 | 提供经过认证的 SFF（安全失效分数）、PFD（要求时失效概率）等数据 |
环境适应性 | 设计用于控制室环境，安装在ProSafe-RS机架中 |
认证 | 通过TÜV等机构认证，符合相关功能安全标准 |
技术原理与创新价值：
创新点1：面向功能安全的高可靠性冗余与诊断架构
ANB10D-425/CU2N 的核心价值在于其为实现高SIL等级而设计的硬件架构。它并非简单的信号采集卡，其内部电路采用了冗余设计和在线自诊断技术。模块会持续地对每个输入通道进行测试，例如注入微小的测试电流来检测线路是处于正常开路（开关断开）、正常闭合（开关闭合），还是发生了危险的短路或断路故障。这种“主动式”诊断确保了任何硬件失效都能被及时探测，并将通道或模块置于预定义的安全状态（通常为“0”或报警），实现了“失效导向安全”。
创新点2：灵活的“通用型”设计与工程友好性
ANB10D 系列作为通用数字输入模件，其硬件设计能够适应多种现场干接点信号配置。“425/CU2N”这类后缀代码通常定义了具体的电压等级、通道分组、连接器类型等。这种模块化、通用化的设计减少了备件种类，简化了工程选型和库存管理。工程师可以使用横河统一的工程工具（如ProSafe-RS组态软件），轻松地对每个通道进行命名、分配安全逻辑、设置去抖时间等，大大提升了工程效率。
创新点3：与ProSafe-RS系统的深度无缝集成
该模件是专为ProSafe-RS系统设计的原生组件，通过背板与安全CPU进行确定性的、受保护的通信。这种深度集成意味着：
确定性与同步性：所有I/O扫描与逻辑解算严格同步，保证了安全回路的可预测响应时间。
统一的管理与诊断：模块的所有状态、诊断信息都能在工程师站上集中显示和管理，与系统其他部分（CPU、网络）的诊断信息融为一体，提供完整的系统健康视图。
简化认证：作为经过整体认证的安全系统的一部分，其使用简化了最终用户达到所需SIL等级的认证工作量。
应用案例与行业价值：
案例：海上浮式生产储卸油装置（FPSO）的火气系统（F&GS）
一艘FPSO犹如一座海上的移动化工厂，其火气系统对人员与资产安全至关重要。该系统需要可靠地监测遍布全船的数百个可燃气体探测器、火焰探测器和手动报警站的信号。
应用流程：FPSO的核心安全系统采用了横河ProSafe-RS。大量的 YOKOGAWA ANB10D-425/CU2N 模件被用于采集所有火灾和气体探测器的报警触点信号。这些模件被配置在冗余的I/O机架中，确保单一故障不影响信号采集。
带来的改进：在高温高湿高盐雾的严苛海洋环境下，ANB10D 模件表现出极高的稳定性。其强大的线路诊断功能，多次提前预警了因电缆绝缘老化导致的轻微漏电问题，使维护团队能在探测器误报警之前进行预防性维护，避免了昂贵的生产关停。系统的可靠运行，为这座价值数十亿美元的设施提供了可信赖的安全屏障。
用户评价：FPSO安全系统工程师表示：“在FPSO上，安全系统必须万无一失。ProSafe-RS和 ANB10D 这类模件给了我们这种信心。它们的诊断功能非常实用，让我们能从‘应对报警’转变为‘管理风险’。硬件质量也经受住了北海恶劣环境的考验，维护率远低于我们的预期。”
相关产品组合方案：
YOKOGAWA ANB10D-425/CU2N 作为ProSafe-RS系统的I/O基石，需要与以下核心组件协同构建完整的安全解决方案：
ProSafe-RS CPU模件（如 ANB10C）：系统的安全大脑，执行安全逻辑，ANB10D 为其提供可靠的现场输入。
数字量输出（DO）安全模件（如 ANB20D）：接收CPU的指令，驱动现场安全执行机构（如电磁阀、停机继电器），与DI模件构成完整的控制回路。
模拟量输入（AI）安全模件（如 ANB30A）：用于采集来自模拟量变送器（如压力、温度变送器）的4-20mA安全信号。
ProSafe-RS 机架与电源模块：为所有模件提供高可用性的安装平台和冗余电源。
横河 CENTUM VP 或 CENTUM XLS DCS：作为基本过程控制系统（BPCS），与ProSafe-RS SIS通过安全通信接口连接，实现操作员对安全状态的监控和非安全干预。
横河 PRM（工厂资源管理器）：资产管理系统，可对ProSafe-RS系统及 ANB10D 等模件进行统一的设备管理、维护计划和文档管理。
安全继电器/隔离栅：在某些需要更高隔离等级或驱动特殊负载的应用中，作为 ANB10D 输出或 ANB20D 输入的接口。
经过SIL认证的现场仪表：如紧急停车按钮、SIL等级的压力/温度开关等，与 ANB10D-425/CU2N 共同构成从传感、逻辑到执行的安全回路。
安装维护与全周期支持：
YOKOGAWA ANB10D-425/CU2N 模件采用标准的插拔式设计，安装于ProSafe-RS机架中，支持在线热插拔更换（在系统设计和安全规程允许下）。其接线通过前置连接器完成，标识清晰。日常维护主要通过系统诊断工具进行状态监测，无需定期现场校准。
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