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Shenyang Shangmin Electric Co., Ltd
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YOKOGAWA SBD4D-06模拟量输出模块
    发布时间: 2025-08-14 10:27    

横河电机(YOKOGAWA)SBD4D-06 是 ProSafe-RS 安全仪表系统(SIS) 中的一款模拟量输出模块,主要用于工业高危场景(如石油化工、电力)的安全联锁控制,实现对执行器、阀门等设备的精准驱动。

YOKOGAWA SBD4D-06模拟量输出模块

一、产品定位与核心功能

  1. 安全联锁控制核心组件
    SBD4D-06 属于 ProSafe-RS 系列的输出模块,专为 SIL3 等级 安全系统设计(符合 IEC 61508 标准),核心功能是将安全控制器的逻辑指令转换为模拟量信号,驱动现场执行器(如调节阀、紧急切断阀)完成安全动作(如紧急停车、泄压)。其设计强调 “故障安全”(Fail-Safe)特性,确保系统故障时输出预设安全状态(如信号归零)。
  2. 关键技术特性
    • 多通道输出:支持 4 路独立模拟量输出,兼容 4-20mA 标准信号,可驱动气动 / 电动执行器、电液阀等设备,单通道负载能力 ≥500Ω(满足多数工业执行器阻抗需求)。

    • 冗余与容错:采用 双处理器 + 双电源 架构,支持模块级热冗余(主备切换时间 <2ms),并通过硬件自诊断(如输出短路、断线检测)实现故障快速定位,诊断覆盖率 ≥99%(满足 SIL3 要求)。

    • 通信与集成:集成 Profibus DP 和 HART 协议接口,可与 ProSafe-RS 控制器(如 FSC110)及横河 CENTUM VP DCS 无缝通信,支持远程参数配置与状态监控(如通过 HART 协议读取输出值与故障码)。

二、技术参数推测(基于同系列与行业标准)

1. 输出特性

  • 信号类型:4 路 4-20mA 直流电流输出,支持 线性化校准(误差 ≤±0.1% FS @25℃),长期漂移 ≤±0.05% FS / 年(确保高精度控制)。

  • 负载能力:单通道最大负载 500Ω(兼容多数工业执行器,如 Fisher 调节阀的 250Ω 阻抗),短路保护电流限制 ≤30mA(避免执行器损坏)。

  • 响应时间:从指令输入到输出稳定 ≤10ms(满足紧急联锁的快速响应需求,如 ESD 系统的 100ms 动作要求)。

2. 通信与接口

  • 现场总线:1 路 Profibus DP 接口(9.6kbps~12Mbps),支持 冗余网络(A/B 网),通信中断时自动切换至备用通道,确保数据不丢失。

  • HART 功能:每通道集成 HART 协议(兼容 HART 7.0),可通过手操器(如罗斯蒙特 475)本地配置参数(如量程、阻尼时间),或远程上传输出值、故障状态至 DCS。

  • 诊断接口:1 路 RS485 调试接口(Modbus RTU 协议),用于本地故障排查与固件升级。

3. 电气与环境特性

  • 供电:DC 24V(±15%),支持双电源冗余输入(24V_A/24V_B),功耗 ≤6W(典型值),具备反接保护和浪涌抑制(6kV 脉冲)。

  • 防护等级:IP20(机柜内安装),可选 IP65 防爆外壳(需 ATEX/IECEx 认证),适用于 Zone 1/21 危险区域。

  • 工作环境:温度 -40℃~+70℃(宽温设计),湿度 5%~95%(无凝露),抗振动等级 IEC 60068-2-6(10~500Hz,10g 加速度)。

4. 安全与可靠性

  • 故障安全设计:电源中断或模块故障时,输出自动复位至 安全值(如 4mA 或 0mA,可通过软件配置),避免执行器误动作。

  • 认证:通过 SIL3 功能安全认证(IEC 61508)、CE、ATEX、IECEx 防爆认证,符合 FDA 21 CFR Part 11(适用于制药行业)。

三、典型应用场景

  1. 石油化工
    • 在催化裂化装置中,驱动紧急切断阀(如进料阀、放空阀),当反应器压力超限时,SBD4D-06 输出 20mA 信号触发阀门全开 / 全关,实现泄压保护。

    • 配合 HART 协议监测执行器反馈信号(如阀位反馈 4-20mA),形成闭环控制,确保联锁动作到位。

  2. 电力行业
    • 在汽轮机组 ETS(紧急跳闸系统)中,驱动停机电磁阀,当振动、超速等参数超标时,快速输出 0mA 信号切断油路,实现汽轮机紧急停机。

  3. 危险化学品存储
    • 控制储罐区的紧急隔离阀,通过冗余输出模块确保在火灾、泄漏等事故时,阀门可靠关闭,防止危险品扩散。

四、获取准确信息的建议

  1. 官方渠道
    • 访问横河电机官网(www.yokogawa.com),搜索 “ProSafe-RS SBD4D-06”,在 “技术文档” 栏目下载数据手册(Datasheet);或通过 “在线客服” 提交型号查询,获取定制化参数表。

    • 拨打横河技术支持热线(400-828-9978),提供模块序列号(如标签上的 “SN” 码),确认具体版本的参数细节(如是否支持 HART 冗余)。

  2. 行业平台与经销商
    • 在工业自动化平台(如 “工搜网”“工控猫”)搜索 “SBD4D-06”,查看授权经销商(如厦门智厉源贸易)提供的产品摘要,获取非官方参数参考。

    • 咨询横河一级代理商(如上海自动化仪表有限公司),获取应用案例与选型指南(如与 ProSafe-RS 控制器的搭配方案)。

  3. 技术社区
    • 在 “中国工控网论坛” 的 “安全仪表系统” 板块提问,结合 “横河 ProSafe-RS” 关键词,获取工程师实际应用经验(如组态步骤、故障排查技巧)。

五、选型注意事项

  1. 安全等级匹配:确认系统所需 SIL 等级(如 SIL2 或 SIL3),SBD4D-06 需与同等级控制器(如 FSC110)搭配,避免因组件等级不匹配导致系统安全降级。

  2. 负载与布线:根据执行器阻抗(如 250Ω 阀门定位器)计算电缆长度(24AWG 线缆在 500Ω 负载下最大传输距离 ≤500m),并采用屏蔽双绞线(单端接地)减少电磁干扰。

  3. 冗余配置:高危场景建议采用 “1+1” 模块冗余(主备模块并行运行),并配置冗余电源与通信链路,确保单点故障不影响系统运行。

  • MG-BMD    

  • EXC910IN1.0    

  • IC65N D 63A    

  • EASY9 C16 VIGI    

  • EASY9 C25 VIGI    

  • 30MA    

  • C65N C16    

  • C65N C4    

  • C65N C2    

  • C65N C25