TRICONEX(现隶属于施耐德电气)的 9668 7400172-110 3000590-110 是一款专为 Tricon V9/V9S/V10 及部分Tricon CX 安全仪表系统(SIS)设计的三重化(TMR)冗余电源模块。它是Tricon机架的核心供电单元,通过完全独立的三路供电通道,为控制器的主处理器、I/O模块及通信模块提供高度可靠、容错且可在线维护的直流电源,是确保安全系统在任何单点甚至部分电源故障下仍能持续运行的终极电力保障。
应用场景:
在北海一座深海钻井平台的紧急关断(ESD)系统中,Tricon系统正7x24小时监控着数百个安全参数。任何原因导致的控制系统失电,都意味着在灾难发生时失去最后的保护屏障。此时,安装在Tricon机架中的 TRICONEX 9668 三重化电源模块正在执行其至关重要的使命。它从平台的不同配电母线引入三路独立的交流电源,在模块内部转换为三路完全隔离的直流输出。这三路输出并非简单的并联,而是通过精密的二极管“或”逻辑电路并行工作,共同为背板供电。即使其中一路、甚至两路输入电源因雷击、短路或维护而中断,剩余的健康通道仍能无缝、无扰动地承担全部负载,确保Tricon控制器及其所有安全逻辑运算永不间断。它从根本上解决了在极端恶劣和不可预测的供电环境下,如何为生命安全系统提供“永不掉电”的保障这一最高等级的安全需求。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号/订货号 | 9668 (通用型号) / 7400172-110 (模块部件号) / 3000590-110 (完整套件号,可能含线缆等) |
制造商 | TRICONEX (Schneider Electric) |
产品类别 | 三重化冗余电源模块 |
输入电压 | 90-132 V AC 或 180-264 V AC (通过跳线选择),47-63 Hz,三路独立输入。 |
输出电压 | +5 V DC (逻辑电源) 与 +24 V DC (现场I/O电源),为Tricon机架背板供电。 |
输出功率 | 总功率约200瓦,足以驱动一个满载的Tricon机架(包括CPU、I/O、通信模块)。 |
冗余架构 | 真正三重化(TMR),三路电源转换电路完全独立、隔离,通过“或”二极管并行输出。 |
故障容错 | 支持单故障容错,允许任一路输入或内部转换电路故障,不影响系统供电。 |
热插拔 | 支持在线热插拔,可在系统运行期间安全更换故障电源模块。 |
状态指示 | 每路电源均有独立的输入电源正常(AC OK)、输出电源正常(DC OK) 及模块故障(FAULT) LED指示灯。 |
报警输出 | 提供干触点报警继电器,可用于远程通知任何一路电源故障。 |
工作温度 | 0°C 至 +60°C。 |
安装方式 | 安装在 Tricon V9/V9S/V10 机架 的电源模块专用插槽(通常为机架左侧)。 |
安全认证 | 设计符合 TÜV 认证的安全系统要求,适用于 SIL 3 等级的应用。 |
技术原理与创新价值:
创新点1:物理隔离的三重化电源转换与“或”逻辑输出
与常见的N+1并联冗余电源不同,TRICONEX 9668 实现了从输入到输出的全程三重化物理隔离。三路AC/DC转换电路在电气和物理上完全独立,任何一路的故障(如短路、过压)都会被严格隔离,无法影响其他两路。三路直流输出通过大电流“或”二极管连接到共同的背板总线。这种设计确保了只要有任何一路电源健康,背板就能获得满额电压,实现了真正意义上的故障容错,而非简单的负载分担。
创新点2:全面的状态监测与诊断能力
该模块不仅是电源,更是一个智能诊断单元。它对每一路电源的输入电压、输出电压、输出电流、模块温度进行实时监测。任何异常(如输入掉电、输出过流、过热)都会立即点亮对应的故障指示灯,并通过背板总线向主处理器报告详细的诊断信息。这种“通道级”的可见性,使维护人员能够快速定位是外部供电问题还是模块内部故障,极大地提升了系统的可维护性和平均修复时间(MTTR)。
创新点3:无缝热维护与系统可用性最大化
9668 模块支持真正的在线热插拔。当某个电源模块的故障灯亮起时,维护人员无需关闭整个Tricon系统(这在安全系统中往往是不可接受的),只需按照规程,直接拔出故障模块并插入新模块即可。新模块会自动同步并投入运行。这一特性使得电源维护工作可以在不中断安全保护功能的前提下进行,最大化系统的在线可用性,完美契合了过程工业对连续生产与安全保障的双重要求。
应用案例与行业价值:
案例:在液化天然气(LNG)工厂安全仪表系统(SIS)电源可靠性提升项目
一个大型LNG出口终端,其核心的液化、储存和装船流程的安全仪表系统基于Tricon构建。原设计采用单路UPS供电,存在单点故障风险。
应用流程:对关键Tricon机柜进行电源系统改造,为每个机架配置 TRICONEX 9668 三重化电源模块。三路输入分别来自:1) 厂用UPS母线;2) 厂用应急柴油发电机母线;3) 独立的静态切换开关(STS)后母线。同时,在机柜内安装了三套 9668 模块(通常一台机架安装一个,此处指关键系统多机架)。
带来的改进:改造后,系统经历了数次厂用电切换和一路UPS模块故障测试,Tricon系统供电零中断,所有安全功能保持完整。工厂仪表安全工程师评价:“9668 的三重化设计给我们带来了终极的供电信心。它的热插拔功能让我们可以在年度大修时,有计划地轮流对每个电源模块进行预防性维护,而完全不用担心影响生产。诊断指示灯非常直观,大大减轻了我们的日常点检负担。”


相关产品组合方案:
一个完整的Tricon高可用性供电解决方案围绕 9668 构建,包括:
Tricon 机架:如 8110, 8312 或 8512 系列机架,提供安装基座和背板。
主处理器模块:如 MP3008 等,是安全逻辑的执行单元,依赖 9668 提供的稳定电源。
I/O模块:如 DI/DO/AI/AO 等各类三重化I/O模块,其现场回路电源也由 9668 的+24V输出经背板提供或派生。
电源输入分配单元:专用的电源输入端子板或配电模块,用于将三路独立的交流电源可靠地分配至 9668 模块。
远程报警模块/触点:将 9668 的故障报警干触点信号引至控制室DCS或声光报警盘,实现远程监控。
上游供电系统:不同断电源(UPS)、柴油发电机、双路市电等,构成高可靠性的前端供电网络,为 9668 的三路输入提供保障。
TriStation 1131 工程软件:在软件中可以监控 9668 模块的详细状态和诊断信息。
备件管理:保持至少一个 9668 模块作为现场关键备件,以支持快速热插拔更换。
安装维护与全周期支持:
TRICONEX 9668 的安装必须由经过认证的专业人员执行,严格遵守电气安全规程。关键在于确保三路输入电源真正独立(来自不同的变压器、UPS或母线),以实现最高级别的冗余。接线后需核对电压跳线设置(110V/220V)与输入电压匹配。
日常维护的核心是定期巡检,观察每个 9668 模块上三路电源的 AC OK 和 DC OK 指示灯是否常绿。建议利用系统停车窗口期,模拟断开一路或两路输入电源,验证系统供电和功能不受影响。当某一路电源故障(指示灯变红或熄灭)时,应及时根据指示灯和系统报警信息排查是外部供电问题还是模块本身故障。