



ELOP II 是希马(HIMA)公司生产的一款用于安全相关系统的光电耦合器模块,属于安全栅或信号隔离器类别。它专用于在危险区域(现场)和安全区域(控制系统)之间提供安全、可靠的电信号隔离与转换,是构建高完整性安全仪表系统(SIS)和火气系统(F&G)的关键接口组件。

在北美一家大型天然气净化厂,处理着富含硫化氢的酸性气体。厂区内任何可燃气体泄漏的信号都必须被极其可靠地检测并传输至安全系统(ESD),任何信号传输过程中的错误或失真都可能导致灾难性后果。遍布在潜在泄漏源的可燃气体探测器位于危险区,它们发出的报警信号在通往HIMA安全控制器的路上,必须经过一道“安全关卡”。ELOP II 模块就扮演了这个关键角色。它安装在安全区的机柜内,接收来自危险区的触点或电平信号,通过其内部的光电隔离屏障,将信号无损且安全地传递给HIMA控制器,确保了即使现场线路遭遇雷击或意外搭接高压,也绝不会危及后方核心安全系统的安全,为全厂提供了至高无上的安全保障。
主要参数 | 数值/说明 |
产品型号 | ELOP II |
制造商 | HIMA |
产品类别 | 安全型光电耦合器 (数字量输入/输出模块) |
通道数量 | 通常为 4或8通道 (具体因型号后缀而异) |
输入类型 | 干触点 / NAMUR信号 / 24V DC电平 (可配置) |
输出类型 | 晶体管输出 (至PLC/SIS) |
隔离强度 | 通道间、通道对地 > 2.5 kV AC (强化隔离) |
安全认证 | SIL 3 (根据IEC 61508/61511), ATEX, IECEx |
响应时间 | < 20 ms (快速安全响应) |
电源电压 | 24 V DC (标准工业电源) |
安装方式 | DIN导轨安装,可插拔接线端子 |
温度范围 | -40°C 至 +70°C (宽温域设计) |
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创新点1:基于光电隔离的本质安全设计
ELOP II 的核心原理是利用光耦器件实现电气隔离。现场侧的电信号驱动一个发光二极管(LED),LED发出的光被内部的光敏晶体管接收并转换为控制侧的电信号。这个“以光为媒”的物理过程,彻底切断了危险区与安全区之间的电气连接,从本质上防止了能量和危险电压的窜扰,为实现最高等级的安全隔离(SIL 3)奠定了物理基础。
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创新点2:完备的内置诊断与安全功能
与普通光电耦合器不同,ELOP II 的设计严格遵循功能安全标准。它具备完善的内部诊断功能,例如持续监控输入回路的状态(如断线检测,适用于NAMUR传感器)、输出级负载监控以及内部电路健康状态检查。这些诊断信息可反馈给上位的安全控制器(如HIMA F35 或 F8650),实现预测性维护,提升整个安全回路的可用性。
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创新点3:极高的灵活性与适用性
ELOP II 模块可通过硬件跳线或软件进行灵活配置,以适应不同的输入信号类型(如干触点、NAMUR接近开关、电平信号)和输出需求。这种“一模块多用”的特性极大地减少了备件种类和库存成本,并能够快速适应项目变更,无论是连接普通的急停按钮还是复杂的本安型传感器,它都能胜任。
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案例一:海上钻井平台紧急关断(ESD)系统
某深水钻井平台的ESD系统需要处理上百个来自危险区域的停机信号,如高压关断阀限位开关、火焰探测器报警、手动紧急站触发等。系统采用了HIMA ELOP II 阵列作为所有数字量输入信号的统一接口。在一次热带风暴引发的剧烈晃动中,平台电网出现瞬时波动,得益于ELOP II 强大的隔离能力和抗干扰性,所有安全信号传输未受任何影响,避免了因误触发导致的非计划关停,保障了生产安全和连续性。
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案例二:化工罐区火气系统(F&G)信号采集
一个大型化工罐区的火焰和气体探测系统进行了SIL 2认证改造。改造方案要求所有探测器的信号在进入HIMA F&G控制器前必须进行安全隔离。ELOP II 模块被选为标准配置。它不仅提供了必需的SIL等级隔离,其NAMUR输入能力还能直接连接符合EN 60947-5-6标准的本安型探测器,无需额外配备安全栅,简化了系统结构,降低了总体成本,并顺利通过了安全审计。
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HIMA F35 / F8650: HIMA的旗舰型安全控制器,ELOP II 是其扩展数字量输入/输出能力的最佳搭档,共同构成完整的SIS解决方案。
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HIMatrix: HIMA的另一款大型安全PLC系统,同样可与ELOP II 等I/O模块配套使用。
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H41q / H51q: HIMA的安全型模拟量输入/输出模块,与ELOP II 协同处理模拟量安全信号(如4-20mA)。
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HIMA Safety Cloud: 希马的数字化服务平台,可对包含ELOP II 在内的整个安全系统进行远程监控和数据分析。
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Planar COSMO: 希马的通用操作站软件,用于配置和诊断ELOP II 及整个安全系统。
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HIMA ELOP II 采用坚固的DIN导轨安装设计,配置清晰的通道状态LED指示灯,安装和接线极为简便。其模块化设计支持在线热插拔更换(在系统允许条件下),极大缩短了维护时间窗口。日常维护主要通过系统诊断工具进行状态监控,无需现场定期校准。
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