HIMA F8652

HIMA F8652 是黑马公司（HIMA） F系列 安全控制器中的一款核心 安全型CPU/控制器模块。该产品专为最高安全完整性等级（SIL 3， 根据IEC 61508/61511标准）和性能等级（PL e， 根据ISO 13849-1标准）的安全应用而设计。它用于执行关键的安全逻辑功能，例如紧急停车系统（ESD）、火灾和气体检测系统（F&GS）、燃烧器管理系统（BMS）以及过程联锁系统。作为安全仪表系统（SIS）或安全相关控制系统（SRCS）的“大脑”，F8652 的核心使命是在危险工况发生时，可靠地执行预定义的安全动作，将工艺过程带入安全状态，从而保护人员、环境和资产。

应用场景：

在一座海上天然气生产平台的中央处理设施中，高压分离器的压力和液位是必须被严密监控的关键参数。三台独立的压力变送器（采用“三取二”表决逻辑）将信号分别接入 HIMA F8652 安全控制器的三个独立输入通道。F8652 内部采用双微处理器（2oo2D架构）并行运行相同的安全程序，并持续进行交叉比较。当两个以上的变送器检测到压力超过安全限值时，F8652 会在毫秒级时间内进行逻辑判断、自诊断确认，然后通过其冗余的输出通道，同时触发关闭上游进口紧急切断阀（ESDV）和打开泄放阀的安全动作。其设计确保了即使单个处理器、电源或输入通道发生故障，系统仍能保持安全功能，并立即报告故障，真正实现了“故障安全”。

核心参数速览：

技术原理与创新价值：

创新点1：经认证的2oo2D故障安全架构。F8652 的核心是其经过独立机构（如TÜV）全面评估和认证的硬件安全架构。两个物理上独立的处理器通道执行相同的程序，并实时比较结果。如果结果一致，则输出有效；如果不一致，则立即诊断出故障，并将系统置入预定义的安全状态（通常为“关断”）。这种架构在提供极高安全完整性（防止危险失效）的同时，通过诊断功能也提供了高可用性（减少安全停车）。创新点2：全面的故障检测与安全失效导向。模块内置了超过90%的诊断覆盖率。它能检测处理器故障、内存错误（ECC）、时钟偏差、通信错误等。一旦检测到任何不可纠正的故障，它会确保所有安全输出被强制置为安全状态（如触点断开），并向上位系统发送明确的故障报警。这种“失效安全”的设计理念是安全控制器的基石。创新点3：灵活的工程与强大的应用库。使用HIMA的 HIMatrix 安全工程软件，工程师可以基于经过认证的功能块库（如逻辑门、定时器、边沿检测、模拟量比较等）进行图形化编程，生成经TÜV预认证的安全应用程序。这大大简化了SIS的工程实施，并确保了应用逻辑本身的安全性。F8652 能够高效运行这些经过验证的逻辑。

应用案例与行业价值：

某大型炼油厂的加氢裂化装置，其安全仪表系统（SIS）采用了HIMA F系列，核心控制器为 F8652。在一次因上游装置波动导致进料流量异常升高的紧急情况下，SIS的流量高高联锁被触发。F8652 在接收到三个流量信号中的两个高高报警后，在50毫秒内完成了逻辑判断，并同时命令关闭反应器进料阀、打开泄压阀、启动紧急停工序列。事后分析显示，正是 F8652 的快速、确定性和可靠的响应，成功防止了一次可能的反应器超压爆炸事故，避免了数亿元的设备损失和无法估量的环境与安全后果。工厂安全经理表示：“这套系统的可靠性是我们的最后一道防线，而 F8652 是这条防线上最坚固的基石。”

相关产品组合方案：

F8652 作为大脑，需要与完整的HIMA F系列安全生态系统协同工作：

· •系统机架/底板： F系列机架，提供模块插槽、内部总线和电源分配。

· •电源模块： 冗余安全电源模块，为整个安全系统供电。

· •安全I/O模块： F系列数字量/模拟量输入输出模块，连接现场传感器（如压力开关、火焰探测器）和执行器（如切断阀、报警器）。

· •通信模块： 安全以太网模块 或Modbus接口模块，用于与DCS等系统进行安全通信。

· •编程与诊断工具： HIMatrix 工程软件，用于安全逻辑编程、系统配置、仿真和在线诊断。

· •操作员界面： 安全型操作面板 或通过安全网关连接的DCS画面，用于状态显示和手动超驰（需授权）。

· •现场仪表： SIL等级认证的传感器和最终执行元件，构成完整的安全回路。

安装维护与全周期支持：

F8652 的安装、配置和维护必须由经过HIMA专门培训的合格安全工程师执行。操作需严格遵守安全规程。安装包括将模块正确插入机架、连接电源和通信电缆。工程实施完全在 HIMatrix 软件中完成，包括硬件配置、安全逻辑编程和全面的测试（如功能测试、FAT、SAT）。日常维护主要依赖系统的在线诊断功能，定期进行功能安全测试（如部分行程测试）以验证整个安全回路（从传感器到执行器）的可用性。模块支持热插拔更换（在系统允许条件下），但更换后必须进行严格的回归测试。