Emerson P155.R2 是艾默生过程管理为其DeltaV SIS(安全仪表系统)平台设计的一款经过安全认证的冗余电源模块。它专门为安全控制器、I/O模件等关键安全回路组件提供高可靠、无扰动、符合安全完整性等级(SIL)要求的直流电源,是保障安全仪表系统在任何工况下都能正确执行安全功能的能量基石。
应用场景:
在北海某海上石油平台的天然气压缩模块中,一套DeltaV SIS系统正7x24小时监视着数十个高风险工艺参数(如超高压、火焰检测、气体泄漏)。当探测到潜在危险时,系统必须在毫秒级时间内触发紧急关闭阀门、切断燃料供应。支撑这套"生命守护系统"持续稳定运行的,正是其控制柜内成对配置的 Emerson P155.R2 电源模块。在平台遭遇极端风暴导致主供电剧烈波动甚至瞬间中断的严酷考验下,P155.R2 凭借其双路独立输入和真正的1+1冗余设计,实现了零切换时间的无间断供电。其内置的持续自诊断功能,即使在正常运行时,也能提前预警任何微小的性能衰退。这意味着,不仅在主电源故障时能无缝切换,更能防止电源系统自身成为安全链中的隐性故障点,确保了安全系统时刻处于"战备"状态,为海上设施与人员的绝对安全构筑了最后的、也是最可靠的电力防线。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | P155.R2 |
制造商 | Emerson Process Management |
产品类别 | 安全系统冗余电源模块 |
所属系统 | DeltaV SIS (Safety Instrumented System) 安全仪表系统 |
安全认证 | 符合 IEC 61508 / IEC 61511 标准,支持系统达到 SIL 3 等级 |
输入电压 | 双路独立 85-264V AC 或 88-300V DC 宽范围输入 |
输出电压 | 24V DC 稳压输出,为安全控制器及I/O模件供电 |
输出功率 | 额定功率 155W(型号中“155”即表示功率等级),满足SIS机柜负载需求 |
冗余架构 | 真正1+1并联冗余,支持在线热插拔,单模块故障不影响系统运行 |
切换性能 | 零切换时间(并行负载共享),实现真正不间断供电 |
诊断与监控 | 完善的内部诊断(温度、电压、电流),通过背板通信将状态传至系统 |
保护功能 | 过压、过流、短路、过热保护,故障时安全隔离 |
MTTF | 极高的平均无故障时间,经计算符合高SIL等级要求 |
工作温度 | -40°C 至 +70°C 宽温范围,适应严苛环境 |
安装方式 | 专用导轨安装,集成于DeltaV SIS机箱内 |
关键特性 | 故障安全型设计,任何单一故障不会导致危险侧(失去输出)失效 |
技术原理与创新价值:
创新点1:符合安全标准的架构与“故障安全”设计。
与普通工业电源不同,Emerson P155.R2 从设计之初就严格遵循 IEC 61508 功能安全标准。其核心创新在于“故障安全”设计理念。它采用完全隔离的双路输入、独立的AC/DC转换电路和精密的输出并联与均流控制。更重要的是,其内部电路和元器件均按照高可靠性、高诊断覆盖率的原则进行选择和设计。当任何一个电源模块内部发生任何单一元器件故障(如功率管损坏、电容失效)时,系统设计能确保该模块安全地关闭或隔离,而不会影响另一个模块的正常输出,也绝不会导致输出电压异常升高(危险失效模式)。这种设计从根本上避免了电源系统本身成为安全链中的风险源。
创新点2:深度集成的持续自诊断与SIS系统交互。
P155.R2 不仅提供电力,更是一个智能的、可通信的安全组件。它通过DeltaV SIS背板,持续不断地向安全控制器报告自身的详细健康状态,包括输入电压状态、输出电压精度、负载电流、内部温度以及任何潜在的预警或故障信息。这些数据被安全控制器记录并可用于执行预定义的报警或安全动作。这种深度集成的诊断能力,使电源模块从“被动设备”转变为“主动参与者”,实现了对整个SIS系统电源链路的预测性维护和可靠性管理,显著提高了安全系统的整体安全可用性(SIL等级)和可维护性。
应用案例与行业价值:
案例:化工园区有毒气体泄漏安全联锁系统
某大型化工园区为周边社区安全,部署了一套覆盖全厂区的有毒气体泄漏监测与紧急喷淋吸收联锁系统(SIS)。该系统要求在任何单点故障下,仍能保持安全功能。
应用流程:系统的核心——DeltaV SIS控制器及其I/O,由多套 Emerson P155.R2 冗余电源系统供电。电源采用A、B两路来自不同变电站的UPS供电。P155.R2 的持续诊断数据被集成到厂区的安全仪表管理系统平台中。
带来的改进:在一次计划性电网切换测试中,A路供电中断,P155.R2 系统实现了对负载的零中断供电,系统未产生任何扰动。另一次,系统提前一周预警某 P155.R2 模块风扇性能下降趋势,维护人员得以在计划停机期间完成更换,避免了潜在的随机硬件故障。安全经理评价:“P155.R.R2 给了我们前所未有的信心。它不仅仅是‘有电’,更是‘安全地有电’。它的诊断功能让我们从被动响应变为主动管理,完全符合我们对功能安全生命周期管理的要求。”


相关产品组合方案:
DeltaV SIS系列控制器(如SISxxxx):安全逻辑解算器,是 P155.R2 供电的核心对象,共同构成安全系统核心。
SIS系列I/O模件:安全数字量/模拟量输入输出模件,同样由 P155.R2 供电,构成完整的安全回路。
CHARMs(可配置的硬件模块):DeltaV SIS的现场接口组件,其安全隔离栅等也需要高可靠电源支持。
P155 单电源模块:非冗余版本,可用于辅助系统或非SIL应用,与 P155.R2 共享技术平台。
Pxxx.R2系列其他功率电源:如 P080.R2(80W),为不同规模的安全机柜提供灵活的功率选择。
DeltaV SIS工程与监控软件:用于组态安全逻辑,并集中监控所有 P155.R2 电源及SIS组件的健康状态。
AMS设备管理套件:可集成 P155.R2 的诊断信息,实现更高级别的资产性能管理与预测性维护。
上游不间断电源(UPS)及配电单元:为 P155.R2 提供洁净、后备的交流输入,构成完整的SIS供电解决方案。
安装维护与全周期支持:
Emerson P155.R2 模块采用即插即用式设计,可便捷地安装于DeltaV SIS机箱的专用电源槽位,支持真正的在线热插拔维护。其接线接口清晰标识,简化了安装过程。配置和状态监控完全通过DeltaV SIS系统软件完成,无需额外工具。