ICS TRIPLEX T9193 是罗克韦尔自动化旗下 ICS Triplex 品牌为其 Trusted® 三重模块冗余(TMR)控制系统 设计的一款高性能、可冗余配置的 直流电源模块。它专门用于安装在Trusted® 系统机架(如T8100或T8400系列机架)中,负责将外部输入的交流或直流电源,转换并分配为机架内所有三重化关键组件——包括TMR控制器(如T9300)、通信模块和I/O模块——所需的、高度稳定且相互隔离的直流工作电压。该电源模块是Trusted® 系统连续、无故障运行的“能量核心”,其冗余设计和可靠性直接决定了整个安全仪表系统(SIS)的可用性,是满足SIL 3要求的关键基础设施组件。
应用场景:
在沿海某大型液化天然气(LNG)接收站的再气化工艺中,高压输气泵的紧急停车系统由Trusted® TMR系统控制。一旦管道压力失控,必须在毫秒级内切断阀门,任何电力中断都意味着保护功能丧失。站内电气环境复杂,存在盐雾腐蚀和电压波动。在此,每个关键Trusted® 机架中都配置了三个 ICS TRIPLEX T9193 电源模块,采用“N+1”冗余配置,每个模块由来自不同母线的独立UPS供电。正常运行时,三个模块均摊负载。当一场雷击导致其中一路UPS输入瞬间中断时,对应的 T9193 模块无缝退出,剩余两个模块自动、瞬时地承接全部负载,机架内所有控制与监测模块的供电未出现任何波动或中断,安全逻辑持续运行。这解决了单一供电路径故障导致整个安全系统“大脑死亡”的核心风险,为极端重要的安全功能提供了电力层面的“故障安全”保障。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | T9193 |
制造商 | ICS Triplex (Rockwell Automation) |
产品类别 | 冗余直流电源模块 |
适用系统 | ICS Triplex Trusted® TMR 系统 (T8100, T8400 系列机架) |
输入电压范围 | 宽范围输入: 通常为 85 – 264 VAC, 47 – 63 Hz; 或 88 – 300 VDC |
输出规格 | 提供多路隔离的直流输出电压,如+5V, ±12V, +24V等,总输出功率典型值约 150-200瓦 |
冗余架构 | 支持 N+1 冗余。机架可安装多个模块(如2或3个)并联工作,均分负载。 |
负载均分 | 先进的均流电路确保多个模块间自动实现电流均分,优化散热与寿命。 |
热插拔支持 | 完全支持。在冗余配置下,可在系统运行中直接拔出并更换故障模块。 |
状态指示 | 前面板配备清晰的LED指示灯:交流/直流输入正常、直流输出正常、模块故障、负载均分状态。 |
安装方式 | 模块化设计,垂直插入Trusted® 机架左侧的电源模块专用插槽(最多可安装3个)。 |
冷却方式 | 通常采用强制风冷(内置风扇),确保在高负载和高温环境下的稳定工作与长寿命。 |
工作温度 | 0°C 至 60°C (存储温度可能更宽) |
关键认证 | 设计符合 SIL 3 相关标准(作为支持子系统);通过 cULus, ATEX/IECEx (特定型号), CE, NEBS 等认证。 |
技术原理与创新价值:
ICS TRIPLEX T9193 的价值在于其专为满足最高安全完整性等级(SIL)和高可用性要求而进行的深度工程化设计,远超普通商用电源。
创新点1: 真正的并联均流与无缝故障切除。多个 T9193 模块并联运行时,其内部采用主动均流控制技术,确保各模块输出电流严格一致。当任一模块发生内部故障(如过压、过流、过热)时,其内置的智能故障隔离电路会迅速(微秒级)将其输出与公共母线物理断开,同时通过前面板LED和背板诊断总线立即报告故障。其余健康模块会瞬间响应,增加输出以维持总线电压恒定,对负载完全透明,无任何电压跌落或中断,实现了类似在线式UPS的供电效果。
创新点2: 为TMR架构优化的多重隔离输出。Trusted® 系统的核心是三套独立的处理通道。T9193 电源的输出经过精心设计,为这三套通道的处理器、内存及关联电路提供相互电气隔离的电源轨。这种隔离至关重要,它防止了因电源内部故障(如短路)导致单一故障同时影响多个冗余通道,从物理上保障了“三取二”表决逻辑的独立性,是构建真正容错系统的底层电力基础。
创新点3: 全面的智能诊断与预测性维护支持。模块持续监测输入电压/电流、各输出电压/电流、内部温度、风扇状态等数十个参数。这些丰富的诊断信息不仅通过LED显示,更通过机架背板总线实时传送给TMR主控制器,并集成到上位监控系统(如Trusted Toolset或PlantPAx)中。这使得运行和维护人员可以远程监控每个电源模块的健康趋势、负载率、预期寿命,实现预测性维护,在故障发生前进行计划性更换,最大化系统可用性。
应用案例与行业价值:
在东南亚某大型炼化一体化项目的中心控制室,数十套Trusted® 系统负责全厂关键装置的燃烧器管理(BMS)和安全联锁。项目要求安全系统的总可用性大于99.99%。
应用流程:所有Trusted® 机架均配置了三台 T9193 电源模块的完全冗余方案。输入电源分别来自两路独立的UPS和一路厂用保安电源。系统软件集中监控所有 T9193 模块的状态。
带来的改进:在一次全厂年度大修期间,需要对一号UPS母线进行清扫和检测。操作人员将该路UPS切换至维护模式。连接在该母线上的部分 T9193 模块输入断电,自动退出,负载由同机架内另两个模块无缝承接。整个切换过程未触发任何安全系统报警或扰动,所有安全保护功能持续在线。此外,监控系统曾预警一台 T9193 模块的风扇转速略有下降,维护团队利用计划停车窗口提前更换,避免了潜在因过热导致的故障。项目安全经理指出:“ICS TRIPLEX T9193 电源的冗余设计和智能诊断,让我们能‘主动’管理电力系统。它不仅是供电单元,更是高可用性战略的关键执行者。它的可靠性直接贡献于我们卓越的安全运行纪录。”


相关产品组合方案:
T9193 电源是Trusted® TMR生态系统的基础能源,必须与以下系统部件协同工作:
Trusted® TMR 控制器模块:如 T9300,是电源的主要负载,执行安全逻辑。
Trusted® TMR I/O 模块:如 T8431 (DI), T8461 (DO), T8481 (AI),连接现场设备,消耗大量电力。
Trusted® 系统机架与背板:如 T8100 系列机架,提供电源模块的安装位置、电力分配总线和诊断通信通道。
冗余的 T9193 模块:为实现N+1冗余,同一机架内需安装至少两个(推荐三个)同型号电源模块。
外部配电单元(PDU)与断路器:为每个 T9193 模块提供独立的、带保护的输入电源回路,确保真正的输入冗余。
不同断电源(UPS)系统:为整个Trusted® 系统提供高质量的洁净输入电源,构成第一道缓冲。
Trusted® 通信模块:如 T8851,也需要稳定电源维持网络连接。
Trusted Toolset™ (TTS) 软件:用于系统组态、编程和监控,可详细查看每个 T9193 电源模块的诊断状态和健康报告。
备用的 T9193 电源模块:作为关键备件,用于快速替换故障模块,是维护库存的必需品。
安装维护与全周期支持:
ICS TRIPLEX T9193 的安装必须遵循严格规程。在机架断电或确认冗余配置允许热插拔的情况下,将其沿导轨推入机架电源槽位直至锁紧。核心要点是确保每个电源模块的输入连接到物理上独立且受保护的电源回路(如不同的空开、不同的UPS),以实现真正的输入冗余。
日常维护主要是观察前面板状态指示灯,并通过TTS软件监控模块的健康参数(负载、温度、风扇转速)。定期清洁进风口防尘网,保证冷却风道畅通。当“FAULT”灯亮起或软件报告故障时,在冗余配置下,可直接按照热插拔规程在线更换故障模块。