Emerson 1C31181G02 是艾默生过程管理（Emerson Process Management）旗下DeltaV SIS（安全仪表系统） 系列中的一款关键硬件组件。它是一个高完整性、高可靠性的数字量输入（DI）模件，专门设计用于连接现场干接点或NAMUR型安全传感器（如紧急停车按钮、液位开关、压力开关、火焰探测器等），并将其状态信号安全、可靠地传输至SIS逻辑解算器。该模件是构成SIL 2/SIL 3安全等级回路的核心感知部分，其设计遵循IEC 61508/61511标准，用于执行安全仪表功能（SIF），防止危险事件发生或减轻其后果。
应用场景：
在沿海一座大型液化天然气（LNG）接收站的储罐区，超低温的LNG储存于巨大的储罐中。为防止罐内压力异常升高导致灾难性事故，一套SIL 3等级的安全仪表系统至关重要。多个高压开关（PSHH）安装在储罐上，其干接点信号必须被万无一失地监测。此时，安装在安全机柜内的Emerson 1C31181G02数字输入模件便承担起这一重任。它通过带屏蔽的双绞线，以二选一（1oo2）或二选二（2oo2） 的冗余配置，连接这些关键开关。模件内部采用双通道、带诊断的电路设计，持续监测输入信号的状态以及自身的健康状态（如回路开路、短路）。一旦压力开关动作（接点闭合），1C31181G02会立即、确定性地将这一“危险”状态信号，通过安全的背板通信，传递给DeltaV SIS控制器。控制器随即触发预定义的SIF逻辑，启动紧急泄放阀。在整个过程中，1C31181G02的可靠性和诊断能力确保了信号采集环节“沉默的故障”能被及时侦测，从而维持了安全回路所需的高危险失效概率（PFD）水平，是守护工厂与人身安全的“忠诚哨兵”。
核心参数速览：
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | 1C31181G02 |
制造商 | Emerson Process Management |
产品类别 | 安全仪表系统（SIS）数字量输入模件 |
所属系统 | DeltaV SIS 系列 |
输入类型 | 干接点 或 NAMUR 传感器（接近开关）输入 |
通道数量 | 通常为 8通道 或 16通道（取决于具体子型号），支持高密度安装 |
安全等级 | 适用于 SIL 2 / SIL 3 安全回路（根据具体配置和计算） |
诊断功能 | 完备的在线诊断，包括线路监视（开路/短路检测）、通道对比、看门狗定时器、内部电路自检等 |
响应时间 | 毫秒级，满足安全应用对快速响应的要求 |
电气隔离 | 通道间、通道与背板间电气隔离，增强安全性与抗干扰能力 |
连接方式 | 通过可插拔端子排连接现场信号，便于安装和维护 |
工作电压 | 通常为24V DC供电，通过DeltaV SIS机架背板获取 |
认证 | 符合 IEC 61508、IEC 61511 标准，通常具有 TÜV 等权威机构认证 |
环境温度 | -40°C 至 +70°C （宽温工业级） |
技术原理与创新价值：
Emerson 1C31181G02的价值不仅在于“读入一个开关信号”，更在于如何“安全、可靠、可验证地”完成这一任务。
创新点1：基于硬件的安全架构与高级诊断。模件采用硬件容错和冗余设计。例如，在1oo2D（一带诊断的二选一）配置中，每个输入通道实际上由两个独立的读取电路并行处理，并持续相互比较。任何不一致或超出范围的信号（如介于高低电平之间的模糊值，可能指示线路故障）都会被立即标记为诊断故障。这种设计能有效检测出“危险失效”，并导向安全状态，是满足SIL要求的基础。
创新点2：支持NAMUR传感器与智能线路监视。除了标准干接点，1C31181G02支持NAMUR型本安传感器。这种传感器在正常和故障状态下提供不同的电流信号（如正常约8mA，开路>故障上限，短路<故障下限）。模件能精确识别这些微小电流差异，不仅能判断开关状态，更能区分是现场设备动作还是线路自身故障（如断线或短路），实现了诊断覆盖率的极大提升，这是普通DI模块无法做到的。
创新点3：与DeltaV SIS生态系统的无缝集成与生命周期管理。该模件不是独立工作的。它紧密集成于DeltaV SIS的工程软件（DeltaV SIS Explorer）和运行环境中。工程师在软件中组态时，可以直观地配置每个通道的安全参数（如故障安全状态、诊断使能）、查看实时状态和详细的诊断信息。系统能自动记录所有与安全相关的事件和诊断告警，为安全审计、验证测试和合规性证明提供完整的数据支持，极大简化了SIS系统的全生命周期管理。
应用案例与行业价值：
在某跨国化工企业的乙烯裂解装置中，一系列高温高压反应器的紧急冷却系统（ECS）属于SIL 2安全功能。原有系统的I/O模块诊断能力不足，定期测试繁琐且存在人为失误风险，难以满足日益严格的安全管理要求和降低PFD的目标。
在装置大修期间，企业将ECS的传感器输入部分升级为采用Emerson 1C31181G02模件的DeltaV SIS系统。新的模件实现了对每个温度开关和压力开关回路的连续在线诊断。投运后不久，系统就预警了一个温度开关回路因接线松动导致的间歇性高阻抗状态（潜在危险失效），在它发展为完全开路失效前就被发现并维修。这不仅避免了一次可能的隐性故障，也证明了其诊断的有效性。工厂安全工程师表示：“1C31181G02模件带来的最大价值是‘透明化’。我们现在能实时看到每个安全输入回路的‘健康心电图’，而不是等到定期测试或事故发生才知道有问题。这让我们对SIS的可用性信心大增，也实实在在地降低了风险。”
相关产品组合方案：
一个完整的DeltaV SIS解决方案由多个关键部件协同构成，Emerson 1C31181G02是其中关键的信号采集节点：
DeltaV SIS 控制器：如 SIS-1210 或 SIS-1410 系列，是执行安全逻辑解算的大脑，与1C31181G02通过安全背板通信。
DeltaV SIS 数字输出模件：如1C31182G02（继电器输出）或1C31183G02（晶体管输出），用于驱动安全执行机构（如电磁阀），与输入模件配套使用。
DeltaV SIS 模拟量输入/输出模件：用于需要连续量（如温度、压力变送器）的安全回路。
DeltaV SIS 机架与电源：为所有模件提供安装基座和稳定、冗余的电源。
DeltaV SIS Explorer 工程软件：用于整个SIS系统的组态、仿真、测试和维护。
AMS Device Manager：艾默生资产管理软件，可与SIS系统集成，对智能现场设备进行高级诊断和管理。
安全型现场传感器与执行器：如TOPWORX 限位开关、Bettis 执行机构，构成完整的SIF回路。
第三方安全认证设备：通过开放协议（如Modbus TCP）与DeltaV SIS集成，扩展系统能力。
安装维护与全周期支持：
Emerson 1C31181G02模件采用坚固的插拔式设计，安装于DeltaV SIS机架中，通过前连接器与现场接线相连。安装需遵循安全规范，确保接地良好，接线牢固。上电后，模件会自动执行自检。
日常维护主要通过DeltaV系统操作站监控其状态和诊断信息。其强大的在线诊断功能极大地减少了对周期性手动测试的依赖，但定期的功能性测试（如部分行程测试）仍需根据安全计划执行。当诊断出故障时，系统会明确指示故障通道，支持在线热插拔更换（在系统允许和安全规程下），最大程度减少停车时间。
扫一扫咨询微信客服
