



DI3201 SIS 是专为安全仪表系统(SIS)设计的一款高可靠性、高完整性数字量输入模块。它作为安全PLC(如HIMA、Triconex等品牌)的组成部分,用于连接现场的无源干接点设备(如紧急停车按钮、压力开关、液位开关、火焰探测器),并将它们的开关状态(通/断)安全、准确地传递给安全CPU,是触发安全联锁动作的“第一道哨兵”。
在一座大型石油化工厂的乙烯压缩厂房内,遍布着数十个手动紧急停车按钮和可燃气体探测器。这些关键安全设备的“常开”触点全部连接到 DI3201 SIS 模块的各个通道上。在正常状态下,模块持续监测每个回路是否为“断开”状态。一旦有人员按下急停按钮或气体探测器报警(触点闭合),DI3201 SIS 会立即检测到该状态变化。更重要的是,其内置的断线诊断功能可以区分是真实的“闭合”信号,还是因现场电缆被切断而导致的“开路”故障。只有当确认为真实的有效报警时,它才会向安全CPU发送一个可信的停车信号,从而避免因线路故障引起的误停车。
主要参数 | 数值/说明 |
产品型号 | DI3201 SIS |
产品类别 | 安全仪表系统(SIS)数字量输入模块 |
功能安全标准 | 符合 IEC 61508, IEC 61511 |
安全完整性等级 | 通常支持 SIL 3 (具有TÜV等第三方认证证书) |
输入通道 | 通常为 8或16 通道,支持分组 |
输入信号类型 | 干接点 (无源触点,如继电器触点、按钮触点) |
输入电压 | 模块内部提供诊断电压(如 24V DC 回扫电压) |
安全架构 | 采用带高级诊断的冗余架构或表决机制 |
诊断功能 | 回路断路/短路检测、传感器电源监控、模块内部自检、看门狗 |
响应时间 | 毫秒(ms)级,确保快速响应 |
故障安全状态 | 明确定义(如检测到断路时,通道状态强制为“安全侧”) |
认证 | TÜV Rheinland / exida 等机构的功能安全认证 |


创新点1:基于回扫电压的全面线路诊断。 DI3201 SIS 的核心技术在于其能主动诊断输入回路的完整性。它通过向接点回路注入一个微小的“回扫”测试电流并监测回路电压,可以精确区分以下状态:
· •正常断开:接点断开,回路开路,电压为高。
· •正常闭合:接点闭合,回路导通,电压拉低。
· •危险故障(断路):线路断开,即使接点闭合,回路也无法导通,模块报告“断路”故障,并将该通道强制为安全状态(常为“1”,代表危险报警状态)。
· •危险故障(短路):线路对地或对电源短路,电压异常,模块报告“短路”故障。创新点2:高诊断覆盖率与“故障安全”原则。 上述诊断机制实现了极高的诊断覆盖率(>99%),能够检测出绝大多数可能导致“拒动作”(该停车时停不下来)的危险故障。一旦检测到内部或外部故障,模块会立即进入预定义的故障安全状态,确保系统偏向安全侧。创新点3:高密度与高可靠性结合。 在紧凑的模块尺寸上集成多路具备SIL3等级的安全输入通道,并通过硬件和固件设计确保各通道间的独立性,避免了共因失效,满足了大型装置对安全I/O点数的需求。
案例:制药厂高致敏性产品生产线。 生产线设有多个区域急停按钮和工艺连锁(如“反应釜门未关闭则不能启动搅拌”)。这些连锁点直接关系到操作人员安全和产品质量。使用 DI3201 SIS 模块后,其强大的诊断功能在一次设备巡检中,提前发现了一个因振动导致即将断线的急停按钮回路,并及时报警。维护人员在其完全失效前进行了处理,避免了一次可能因连锁失效导致的设备误启动或人员伤害风险,体现了预测性维护在安全系统中的巨大价值。
1. 1.SIS 安全PLC CPU:如HIMA H41q 或Triconex Tricon,是处理 DI3201 SIS 信号的大脑。
2. 2.SIS 机架与背板:为 DI3201 SIS 模块提供安装平台和通信通道。
3. 3.SIS 系统电源:如PW-01 SIS,为整个安全系统提供高可靠电力。
4. 4.认证的现场设备:如急停按钮、压力开关、安全限位开关,是信号的源头。
5. 5.SIS 工程软件:用于对 DI3201 SIS 模块进行组态、测试和诊断。
DI3201 SIS 的安装和配置必须由经过功能安全培训的专业人员执行。信号线需使用屏蔽电缆并正确接地,以抗干扰。日常维护的核心是定期通过SIS工程软件查看模块的诊断信息,关注任何通道的线路故障报警。
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