



HIMA 996920302 K9203 是德国HIMA公司生产的一款用于安全相关系统的双通道模拟量输入模块。该模块是HIMA F系列(如F35, F45, F65)可编程安全控制系统的“感官神经”,负责安全、可靠地采集来自现场模拟量变送器(如压力、温度、液位变送器)的信号,并将其转换为安全控制器可处理的数字值。
在一座大型炼油厂的加氢裂化装置中,反应器的压力是防止超压爆炸事故的最关键安全参数。普通控制系统的模拟量输入卡件若出现信号漂移或内部短路,可能导致安全系统接收到错误的压力值,从而无法在真正危险时发出联锁动作。而采用 HIMA 996920302 K9203 模块后,其每个通道都具备严格的电气隔离和持续的自诊断功能。当某一路压力变送器的信号线因老化而对地绝缘下降时,K9203 能迅速检测到这一异常,并立即向安全CPU报告“通道故障”,同时自动将另一路冗余的压力信号作为安全决策的依据,确保了安全仪表功能(SIF)的可用性,避免了因单一部件故障导致的非计划停车。
主要参数 | 数值/说明 |
产品型号 | 996920302 (K9203) |
制造商 | HIMA |
产品类别 | 安全模拟量输入模块 |
兼容系统 | HIMA F3x, F4x, F6x 系列安全控制器 |
安全完整性等级 | 最高可达 SIL 3 (IEC 61508/ IEC 61511) |
通道数量 | 2个独立且电气隔离的模拟量输入通道 |
输入信号类型 | 4-20mA(标准), 也可配置为0-20mA, 0-10V等 |
测量精度 | 高精度(通常优于±0.1% F.S.),确保数据可靠性 |
HART协议支持 | 是,支持带HART协议的智能变送器通信与诊断 |
内部通道隔离 | 通道间、通道与系统背板间均采用高等级隔离 |
诊断功能 | 完备的断线、短路、超量程、信号合理性检查 |
刷新周期 | 快速信号采样,满足高动态过程的安全响应要求 |
电源要求 | 由HIMA F系列系统框架供电 |
安装方式 | 插拔式模块,安装于HIMA F系列专用机架 |
认证标准 | TÜV, SIL 3, CE, cULus |
创新点1:“二选一”或“比较”式安全逻辑。K9203 的核心安全原理在于其双通道设计。安全控制器可对两个通道的输入值进行实时比较。在1oo2(二选一)模式下,任一通道超限即触发动作,提高安全性;在2oo2(二与)模式下,需双通道同时超限才动作,提高可用性;还可设置比较容差,当两通道差值超过合理范围时,报告差异故障。这种架构有效识别了传感器或通道本身的故障。创新点2:持续且全面的在线诊断。模块内部集成了复杂的诊断电路,不间断地监测自身健康状态。诊断内容包括:检测输入回路是否断线(通过监测最小电流)、是否对电源或地短路、信号是否超出量程等。这些诊断覆盖了从现场接线端子到内部ADC转换器的整个路径,实现了对“隐性故障”的主动探测,满足了功能安全标准对硬件故障裕度的要求。创新点3:集成HART协议的多路复用器。K9203 创新地集成了HART多路复用器功能,允许安全工程师通过安全系统的工程软件,直接与连接在模块通道上的HART智能变送器进行通信。这意味着无需中断安全回路,即可在线读取变送器的状态信息、进行量程校验或故障诊断,极大地简化了维护工作,提升了系统的可维护性。
在某超临界燃煤发电厂的锅炉保护系统中,HIMA 996920302 K9203 被用于监测锅炉主蒸汽压力和汽包水位。应用流程:主蒸汽压力变送器和汽包水位变送器的4-20mA信号分别接入 K9203 模块的两个独立通道。模块以高精度和高速率将压力和水位值送至HIMA F65安全控制器。控制器根据预设的安全逻辑(如压力过高2oo3逻辑),判断是否需要触发MFT(主燃料跳闸)来紧急停炉。带来的改进:由于 K9203 的高可靠性和精确性,系统自投运以来从未发生误动。其强大的诊断功能在一次机组小修期间,提前预警了一台压力变送器的轻微漂移,使维护得以计划性进行,避免了一次潜在的运行中跳机事故。电厂仪控主管评价:“HIMA K9203 模块为我们提供的不仅是准确的数据,更是对锅炉安全运行的绝对信心。它的诊断功能让我们的预防性维护工作更有针对性。”


1. 1.HIMA F35 / F45 / F65:安全控制器(CPU),是处理 K9203 所采集信号并进行安全逻辑运算的核心。
2. 2.HIMA 996920202 K9202:安全继电器输出模块,接收来自安全控制器的指令,执行最终关断动作。
3. 3.HIMA 996920101 K9201:安全数字量输入模块,用于连接压力开关、温度开关等触点式安全设备。
4. 4.HIMA 996920505 K9205:安全通信模块,实现安全系统与工厂DCS的数据交换。
5. 5.HIMA PSS 4 POWER:系统电源模块,为包括 K9203 在内的所有模块提供稳定电力。
6. 6.HIMA 9969X-XXX 系列机架:模块的物理安装平台。
7. 7.HIMA Safety View:系统诊断和操作界面软件,可直观展示 K9203 的实时数据、报警和诊断信息。
HIMA 996920302 K9203 模块的安装极为简便,采用标准的DIN导轨安装和插拔式模块设计。安装时需注意信号接线的正确性和牢固性,并确保使用屏蔽电缆以减少干扰。模块前端配备多颗LED指示灯,清晰显示模块就绪、通道激活、通信状态及任何故障信息。日常维护主要依赖于系统软件的诊断功能和定期巡检。工程师可通过HIMA的组态工具轻松监控每个通道的信号质量、模块温度等健康状态。
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