HIMA 984200004 是德国黑马(HIMA)公司为其安全自动化系统设计的一款经安全认证的电源模块。它隶属于HIMA的模块化安全系统家族,为安全控制器(如F系列)及I/O模块提供高可靠、冗余、并具备诊断功能的24VDC电源,是确保安全仪表系统(SIS)或紧急停车系统(ESD)在任何工况下均能可靠上电与稳定运行的“动力心脏”。
应用场景:
在大型化工厂的乙烯裂解装置中,一旦过程参数(如压力、温度)达到危险阈值,安全仪表系统必须在毫秒内切断进料并启动泄放,防止灾难性后果。这个关键的安全“反射弧”必须拥有一个永不衰竭的“心脏”——供电系统。传统工控电源的单一故障可能导致整个SIS瘫痪。而 HIMA 984200004 电源模块采用双路冗余输入、1+1热备设计,即使一路市电或一个模块内部故障,也能无缝切换,确保安全控制器和所有安全I/O的持续供电。项目安全工程师指出:“在装置投运前的安全完整性等级(SIL)认证中,984200004 的架构和可靠性是帮助我们整个SIS回路达到SIL 3等级的关键一环。它提供的不是普通的‘电’,而是经过认证的‘安全’。”
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | 984200004 |
制造商 | HIMA |
产品类别 | 安全型冗余电源模块 |
输入电压 | 2路独立输入,每路 85-264 VAC / 100-300 VDC (超宽范围) |
输出电压 | 24 VDC (稳压输出,用于给HIMA安全系统供电) |
输出电流 | 典型值 6A (每模块),支持并联扩展容量 |
冗余架构 | 1+1 热备冗余,支持在线更换 (MTTFd高,满足SIL要求) |
安全认证 | 符合 IEC 61508 标准,支持构建SIL 3安全系统 |
诊断功能 | 模块故障自诊断,LED状态指示 (绿/黄/红),故障触点输出 |
隔离特性 | 输入/输出/通道间电气隔离 (增强安全性) |
效率 | >90% (高效,减少柜内发热) |
安装方式 | HIMA专用系统导轨/背板安装 |
工作温度 | 0°C 至 +60°C (标准工业控制柜环境) |
通信集成 | 状态信息可通过安全系统背板总线集成至控制器诊断 |
技术原理与创新价值:
创新点1:经SIL认证的“安全失效”导向型架构:
HIMA 984200004 的核心价值在于其设计遵循功能安全标准IEC 61508。其内部电路、监测逻辑和冗余切换机制均以“安全失效”为导向。这意味着,当模块检测到自身任何关键参数(如输出电压、内部温度、元器件状态)异常时,其诊断电路会迅速将故障安全地暴露出来,并通过故障触点通知系统,而非“带病运行”。这种可预测的失效模式是计算系统整体PFD(要求时平均失效概率)和SIL等级的基础,是它与普通商用电源的本质区别。
创新点2:真正的无扰动并联与动态负载均流技术:
在1+1冗余配置中,两个 984200004 模块并非简单的“一主一备”。它们通过内部逻辑和背板通信,实现精密的动态负载均流。两个模块同时工作,智能分摊负载电流,这不仅减轻了单个模块的负荷和热应力,延长了使用寿命,更关键的是,当其中一个模块故障时,另一个模块早已处于活跃工作状态,负载切换时间理论上为零,实现了对后端安全控制器和I/O的“无扰动”供电,避免了因电源切换导致的CPU重启或数据丢失风险。
创新点3:全生命周期状态透明化与预测性维护接口:
模块提供了多层次的健康状态指示。面板LED提供一目了然的运行/警告/故障状态。更重要的是,其诊断信息可通过HIMA的安全背板总线完整地传输给安全控制器(如 HIMA F35)。工程师可以在系统组态和诊断软件中,实时查看每个电源模块的输入电压、输出电流、温度、运行小时数等详细参数,并设置预警阈值。这使得对电源系统的维护从“定期巡检”升级为“基于状态的预测性维护”,极大提升了安全系统的可用性。
应用案例与行业价值:
在某沿海液化天然气(LNG)接收站的火灾与气体检测(F&G)及紧急关断系统中,安全控制系统需要7x24小时不间断运行,抵抗盐雾腐蚀和高湿环境。
应用流程: 整个SIS系统基于HIMA平台构建,每个机架的关键供电均由一对 HIMA 984200004 电源模块冗余提供。两路输入分别来自不同的不同断电源(UPS)母线,从源头实现供电冗余。
带来的改进: 系统投运超过五年,历经多次台风和雷雨天气考验,电源系统未发生任何导致系统中断的故障。在一次因雷击导致一路UPS短时掉电的事故中,984200004 系统平稳过渡,安全控制器未记录任何电源异常事件,真正实现了“停电无感知”。业主的仪表维护经理评价:“984200004 的可靠性让我们可以放心地将注意力集中在其他工艺维护上。它和HIMA安全系统的无缝集成,使得电源管理变得异常简单和透明,完全符合我们对功能安全生命周期的严格要求。”


相关产品组合方案:
为构建完整的功能安全控制系统,以下HIMA产品与 984200004 深度集成:
HIMA F35 或 F8650 安全控制器: 系统的大脑,依赖 984200004 提供洁净、不间断的安全电源。两者通过背板无缝交换诊断信息。
HIMA I/O模块(如9841xxxxx系列): 现场安全回路的接口,同样由 984200004 供电,构成统一、可靠的供电网络。
HIMA 系统机架与背板(如9840系列): 为 984200004 和其他模块提供物理安装和电气连接的基础,其背板总线是状态数据传递的通道。
HIMA 电源诊断模块(如相关附件): 可提供更细粒度的电源监测和记录功能,与 984200004 协同工作。
SafetyView 或 SafetyMate 软件: HIMA的工程与维护平台,用于配置、监控整个系统,包括对 984200004 电源状态的集中管理。
UPS不间断电源系统: 推荐与HIMA电源模块匹配的高品质UPS,作为 984200004 冗余输入的前级保障,形成从电网到芯片的多级电源保护。
专用电源连接电缆与端子: 原厂或认证的连接件,确保大电流传输的可靠性与长期稳定性。
安装维护与全周期支持:
HIMA 984200004 采用模块化设计,安装于HIMA专用系统机架的电源槽位,支持热插拔(在系统设计允许且遵循安全规程的前提下)。安装过程简单,通过锁定杆固定,连接输入输出端子即可。其强大的自诊断功能使得日常维护工作量极小,主要任务是定期检查状态指示灯和在上位机软件中查看系统健康报告。模块化设计使得备件更换快速简便。