Woodward 9905-971 是伍德沃德公司(Woodward)NetCon网络控制系统系列中的一款数字输入/输出与通信扩展模块。它作为 NetCon 5000系列控制器(如 Woodward 5055、5217 等)的智能外围扩展单元,负责采集高密度开关量信号,驱动关键执行设备,并提供关键的通信接口,是将现场传感器、执行器与中央控制器紧密连接的关键桥梁。
应用场景:
在某海上钻井平台的燃气轮机发电与压缩机组综合控制系统内,除了核心的转速与负荷控制外,还需要监控数十个辅助设备的运行状态:如滑油泵的启停、燃料阀的限位开关、火焰探测器信号、舱室通风机的故障反馈等,并控制各类电磁阀、报警灯和辅助继电器。若将所有信号直接接入昂贵的主控制器,不仅I/O点数受限,布线也极其复杂且风险集中。此时,分布安装在机组附近的 Woodward 9905-971 模块便成为最优解。它通过高速网络收集本区域所有离散信号,并通过抗干扰的通信链路(如CAN总线或以太网)将处理后的状态信息打包上传给主控制器 Woodward 5055,同时接收指令驱动本地设备。当某个辅助泵故障时,9905-971 能瞬间捕捉到该DI信号变化并上报,使主控制器能立即执行预定的逻辑(如启动备用泵),保障了平台动力的不间断供应。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | 9905-971 |
制造商 | Woodward (伍德沃德) |
产品类别 | 数字量输入/输出与通信扩展模块 |
数字量输入 (DI) | 典型配置为16路或32路隔离干接点输入,可检测无源触点状态 |
数字量输出 (DO) | 典型配置为16路继电器输出或固态输出,带短路保护与状态反馈 |
通信接口 | 集成双通道CAN总线接口 (用于NetCon网络),可选以太网或RS-485模块 |
网络协议 | 支持Woodward NetCon专有高速通信协议,确保确定性实时数据交换 |
电源供应 | 独立24 VDC供电,与控制器电源隔离,提高系统可靠性 |
诊断功能 | 通道级状态诊断 (如开路、短路)、模块温度监控、通信链路健康状态 |
工作温度 | -40°C 至 +70°C (满足严苛工业及户外环境) |
安装方式 | DIN导轨安装,紧凑型设计,便于在分布式控制箱内部署 |
认证等级 | 符合海事、石油天然气等行业相关电磁兼容与防护标准 |
技术原理与创新价值:
创新点1:分布式智能与实时确定性网络。
Woodward 9905-971 并非简单的信号收集器。它本身具备一定的本地处理能力,可以对输入信号进行滤波、去抖和预判断,仅将有效变化或异常状态上报,极大减轻了主控制器的扫描负荷。其采用的 CAN(控制器局域网)总线或 Woodward高速实时以太网,具备高优先级仲裁机制和确定性响应时间,确保关键报警和停机信号能在数毫秒内从现场传递至控制中心,满足了燃气轮机、压缩机组等高速旋转机械对安全系统的苛刻实时性要求。
创新点2:高密度、强隔离与可靠性设计。
模块在紧凑空间内集成了高密度的隔离I/O通道。每个DI通道都采用光电隔离,DO通道采用继电器或固态隔离,有效避免了现场接地环路、浪涌和电磁干扰对控制系统核心的冲击。其工业级组件和宽温设计,确保了在发动机舱、压缩机房等高温、高振动环境下的长期稳定运行,平均无故障时间(MTBF)极长。
创新点3:无缝集成与统一工程环境。
9905-971 作为NetCon生态系统的一部分,可以通过 Woodward Toolkit 软件与主控制器进行一体化组态。工程师在同一个项目中即可完成对主控制器逻辑和所有远程 9905-971 模块I/O点的定义、映射和调试,无需使用额外的配置工具。这种统一的工程环境大幅降低了系统集成复杂度、配置错误风险和后期维护难度。
应用案例与行业价值:
在一座大型联合循环电站(CCPP)中,每台燃气轮机都配备了一个庞大的辅机系统(包括润滑油系统、燃料前置系统、冷却系统、进气过滤系统等)。项目要求对所有辅机的数百个状态点进行集中监控和连锁保护。
应用流程与价值:围绕每台燃机,部署了多台 Woodward 9905-971 模块,分别负责燃料供应区、润滑油区、进气系统的信号采集与设备控制。所有模块通过冗余的CAN网络与燃机主控制器 Woodward 5055E 相连。当润滑油压力低报警触发时,信号通过最近的 9905-971 采集并瞬间传至主控制器,主控制器在逻辑判断后,立即通过另一台 9905-971 发出指令启动备用油泵,并通过第三个 9905-971 点亮现场和远程控制室的报警灯。整个响应闭环在100毫秒内完成。电站维护工程师表示:“使用 Woodward 9905-971 构建的分布式I/O网络,不仅布线清晰、成本节约,更重要的是它建立了一条从现场到控制大脑的‘高速公路’,让我们的保护系统响应更快、更可靠,为整座电站的安全运行提供了坚实的底层保障。”


相关产品组合方案:
构建一个完整的Woodward NetCon分布式控制系统,Woodward 9905-971 作为关键的远程I/O节点,与以下核心产品协同工作:
Woodward NetCon 5000系列主控制器 (如 5055, 5217):系统的控制核心,运行主要控制逻辑,与所有 9905-971 等IO模块通信。
Woodward 9907-xxx 系列模拟量I/O模块:与 9905-971 互补,负责采集温度、压力、流量等模拟量信号,并输出模拟控制信号。
Woodward 9905-969 网络通信控制器:在更复杂的系统中,可作为网络网关或高级通信处理器,管理多个 9905-971 子网。
Woodward 2301D 数字式执行器驱动器:接收来自控制器或 9905-971 的输出指令,驱动大型电液执行器,用于燃料阀等关键控制。
Woodward ProTech 203 超速保护系统:独立的安全系统,其跳机信号可通过硬接线接入 9905-971 的DI通道,用于安全连锁。
Woodward EasyGen 3400 发电机控制器:负责发电机保护和自动同步,与负责原动机控制的NetCon系统(含 9905-971)通过通信交换数据,实现“机电一体化”控制。
Woodward NetCon 机架与电源模块:为 9905-971 等模块提供可靠的安装背板和冗余电源。
第三方传感器与执行器:如 Bently Nevada 的振动探头、Emerson 的压力变送器等,其信号最终接入 9905-971 或模拟量模块。
安装维护与全周期支持:
Woodward 9905-971 采用标准DIN导轨安装,接线端子为可插拔式,极大方便了现场安装和维护。每个通道都有独立的LED状态指示灯,可快速定位故障点。配置通过统一的 Toolkit 软件完成,支持在线修改和监控。
日常维护包括定期检查接线紧固度、通信连接状态和电源电压。模块支持在线热插拔(在系统允许且采取安全措施的前提下),便于快速更换。