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Shenyang Shangmin Electric Co., Ltd
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YOKOGAWA F3SP28-3N序列CPU 模块
    发布时间: 2025-08-18 14:54    

YOKOGAWA F3SP28-3N 是 FA-M3 系列的 序列 CPU 模块,专为工业自动化控制系统设计,支持高速逻辑处理与多协议通信。

YOKOGAWA F3SP28-3N序列CPU 模块

一、核心架构与技术参数

1. 硬件配置

  • 处理器:32 位 RISC 架构,主频 25MHz,支持 0.045μs / 基本指令 处理速度,可满足 200μs 级周期性任务(如伺服电机实时控制)。

  • 存储系统

    • 程序内存:256KB(支持梯形图、结构化文本等编程语言),可存储 30K 步梯形图程序

    • 数据内存:64KB,支持 断电保持功能(如工艺参数、故障日志)。

  • 通信接口

    • 标配:RS-232(COM1)、RS-485(COM2),支持 Modbus RTU、Uni-Telway 协议

    • 扩展:通过 F3LE01-0T 以太网模块(需选配)支持 Ethernet/IP、Profibus DP,数据传输速率 100Mbps

2. I/O 扩展能力

  • 最大 I/O 点数4096 点(数字量 / 模拟量混合配置),支持 F3XD08-6F 数字输入模块(16 点 / 模块)、F3YD14-5A 晶体管输出模块(14 点 / 模块)等

  • 同步控制:通过 CTNet 高速总线(速率 1Mbps)实现多模块 μs 级同步刷新,适用于多轴运动控制场景。

3. 环境适应性

  • 宽温运行:工作温度 -20°C~+60°C,存储温度 -40°C~+85°C,适配高温车间(如冶金熔炉旁)或低温仓储环境。

  • 防护等级:前面板 IP20,可选 IP54 防护外壳(需定制),适合粉尘或潮湿环境。

二、工业级可靠性设计

1. 冗余与保护机制

  • 故障隔离:采用 强弱电隔离技术(隔离电压 1500Vrms),防止高电压损坏控制电路。

  • 多重保护

    • 过流保护:1.5 倍额定电流时 2ms 内触发关断

    • 过热保护:散热器温度 ≥85°C 时自动降载,并输出故障信号。

2. 热管理设计

  • 散热系统:自然冷却(无风扇设计),功耗 ≤5W,适合高粉尘或振动环境。

  • 抗干扰能力:通过 EN 61000-6-2 工业抗干扰测试,可在变频器、焊机等强干扰设备附近稳定运行。

三、通信兼容性与协议支持

1. 协议适配

  • 主流工业协议

    • Modbus RTU(RS-485):支持主 / 从模式,数据刷新周期 ≤10ms

    • Ethernet/IP(需扩展模块):支持 CIP 通信协议,兼容罗克韦尔 ControlLogix 系统。

  • 第三方集成:通过 OPC UA 服务器(需软件配置)实现与 SCADA 系统跨平台数据共享。

2. 典型通信场景

  • 远程监控:通过 GP-Pro EX 组态软件实现参数实时调整与波形监测,支持 10ms 级数据刷新,兼容 Windows/Linux 系统。

  • 冗余通信:双 CTNet 链路热备(需选配冗余模块),切换时间 ≤5ms,适用于 铁路信号控制 等高可靠性场景。

四、典型应用场景

1. 离散制造业产线控制

  • 案例:某汽车零部件工厂采用 F3SP28-3N + F3NC61-0N 定位模块,通过 Modbus RTU 协议 实现 ±0.01mm 精度 的冲压机压力控制,设备停机时间减少 30%

2. 能源与水处理系统

  • 案例:污水处理厂通过 F3SP28-3N + F3SC22-1A 模拟量模块(监测 pH、流量),配合 Vijeo Designer 组态界面 实现 100ms 级加药闭环控制,药剂消耗降低 22%

3. 高危环境监控

  • 案例:石油炼化厂选用 F3SP28-3N + F3SP71-4N 防爆模块,在 Zone 2 危险区域实现 200ms 级泄漏检测与紧急停机,符合 IECEx 认证 要求。

五、软件生态与开发工具

1. 编程软件

  • WideField 编程平台:支持 梯形图(LD)、结构化文本(ST)、功能块图(FBD) 等 IEC 61131-3 标准语言,兼容 FA-M3 旧项目迁移

  • 项目管理:通过 版本控制工具 实现多人协作开发,支持 离线仿真调试,减少 80% 现场调试时间

2. 功能模块

  • 数据记录:支持 U 盘本地存储 或通过 FTP 上传至服务器,可记录 10 万条事件(如设备启停、报警信息)。

  • 用户管理:支持 16 级权限 分配(如操作员、工程师、管理员),通过密码或 USB 钥匙实现访问控制。

六、与竞品的差异化优势

对比维度F3SP28-3N西门子 S7-1200罗克韦尔 CompactLogix
处理速度0.045μs / 基本指令0.1μs / 基本指令0.08μs / 基本指令
通信灵活性支持 CTNet 高速总线需扩展模块需专用通信卡
冗余能力双 CTNet 链路热备(需选配)需冗余背板需冗余电源模块
性价比工业级中端价位高端认证设备(成本较高)专业电力测试(功能全面)

七、备件与技术支持

1. 备件管理

  • 沈阳地区:沈阳西贝尔电力设备有限公司(YOKOGAWA 授权经销商)提供 4 小时备件响应,建议储备 F3SP28-3N 整机 及常用模块(如 F3PU20-0N 电源模块)。

  • 官方渠道:通过 YOKOGAWA MyEmerson 平台 查询库存,或联系技术支持(400-820-4288)获取停产型号替代方案。

2. 技术支持

  • 软件升级:通过 YOKOGAWA 全球知识库 下载最新固件(如 V5.2.3),修复已知漏洞并优化算法(如新型弱磁补偿)。

  • 现场服务:YOKOGAWA 认证工程师提供 远程诊断(如 TeamViewer)及 上门调试,确保系统稳定运行。

八、注意事项与合规性

  1. 兼容性验证
    • 模块匹配:需确认 F3SP28-3N 固件版本(≥V3.0)与扩展模块兼容,旧版模块(如 F3SC22-1A V1.0)需升级至 V2.0+

    • 电源容量:整机功耗 ≤5W,建议搭配 F3PU20-0N 电源模块(24V DC,10A),预留 20% 冗余

  2. 合规认证
    • 基础认证:通过 CE、UL 508、CCC 认证,符合 IEC 61131-2 工业控制设备标准

    • 防爆定制:需特殊定制 ATEX Zone 2 版本(型号后缀含 “EX”),可直接安装于非 0 区危险环境。

  • 140XBP01000    

  • 140XBP01600    

  • N3910-18S    

  • B140    

  • HMIGXO3501    

  • XBTGT2110    

  • MT100/160    

  • DKCXX.3-040-7    

  • TP700    

  • 5P62:KRONES-09