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2020年中國國際工業(yè)博覽會上，和利時(shí)正式發(fā)布光纖總線多功能I/O系統(tǒng)，以其成本低、可靠性高、智能化、易于維護(hù)、設(shè)計(jì)優(yōu)良等特點(diǎn)，吸引了眾多專業(yè)觀眾的重點(diǎn)關(guān)注。 

K-VIO01

作為和利時(shí)最新研發(fā)的新一代用于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的信號采集及傳輸系統(tǒng)，和利時(shí)光纖總線多功能I/O系統(tǒng)性能達(dá)到先進(jìn)水平，將儀表系統(tǒng)建設(shè)總成本節(jié)省30%，項(xiàng)目實(shí)施工期縮減40%。目前已通過國際電工委員會IECEX，歐洲委員會ATEX，及國標(biāo)GBEX防爆認(rèn)證，獲得CE認(rèn)證與G3防腐認(rèn)證。 

研發(fā)背景： 

當(dāng)前石化工廠信號傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)男盘栆阅M電壓、電流和開關(guān)（通斷）信號硬接線方式為主，雖然有著簡單可靠、調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)，但隨著工廠規(guī)模的擴(kuò)大，信號傳輸效率低、大量數(shù)模轉(zhuǎn)換卡件（I/O卡）占用機(jī)柜室空間大的缺點(diǎn)愈發(fā)突出。 

在某煤制油項(xiàng)目中，有超過10萬個(gè)儀表點(diǎn)，安裝了超過1萬公里的信號電纜，機(jī)柜室安裝了超過300面機(jī)柜。信號電纜的價(jià)格、機(jī)柜室的建造價(jià)格均遠(yuǎn)超控制系統(tǒng)本身的價(jià)格。 

針對此問題，和利時(shí)推出了基于無源光纖網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場多功能I/O產(chǎn)品——K-VIO01，將支持多種信號的I/O模塊放置在設(shè)備處，直接將現(xiàn)場模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號，并通過無源光纖網(wǎng)絡(luò)將數(shù)字信號傳回布置在機(jī)柜室的主控制器。此方案可大幅降低大型化工項(xiàng)目實(shí)施過程中的電纜使用量及機(jī)柜間建設(shè)面積，提升信號傳輸可靠性。 

K-網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span> 

核心功能： 

• 多功能集成，任意通道均支持AI、AO、DI、DO、PI、SOE信號。 

• 產(chǎn)品支持1類2區(qū)防爆，補(bǔ)充認(rèn)證標(biāo)識號。 

• 支持-40~85℃寬溫使用，滿足南方與北方露天高可靠應(yīng)用。 

• 高可靠性設(shè)計(jì)，可防220VAC強(qiáng)電接。

• 通過EMC 3級認(rèn)證，A判據(jù)。 

• 配備IP66機(jī)箱，可在臺風(fēng)、潮濕、梅雨等惡劣氣候下可靠工作 

• 每通道獨(dú)立HART Modem。 

• 支持AI、AO、DI、DO四合一安全柵與模塊一體化集成。

• 支持通信模塊壽命預(yù)測，機(jī)箱環(huán)境智能檢測，支持溫度、濕度異常預(yù)警，機(jī)箱環(huán)境數(shù)據(jù)可用于大數(shù)據(jù)環(huán)境監(jiān)測。 

優(yōu)勢特色： 

1.低成本：將儀表信號傳輸由硬接線改為了無源光纖網(wǎng)絡(luò)，從一個(gè)儀表信號需要2根銅電纜，改為256個(gè)儀表信號僅需2根冗余光纖進(jìn)行傳輸，電纜鋪設(shè)成本降低到原來的千分之一。同時(shí)由于將I/O模塊前置，中控室機(jī)柜間只需要布置控制器模塊即可，可將機(jī)柜間面積減少到原來的十分之一，極大的降低了大型化工項(xiàng)目的總體建設(shè)成本。 

2.高可靠：硬接線采用4-20mA電流信號或24V電壓信號，傳輸過程中易受到大型電氣設(shè)備、雷電等引起的電磁干擾，且信號傳遞線路不冗余。和利時(shí)光纖總線多功能I/O采用冗余無源光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸信號，不會受到電磁干擾影響，且通過冗余設(shè)計(jì)，提高了現(xiàn)場信號傳遞線路的可靠性。 

3.易維護(hù): 和利時(shí)光纖總線多功能I/O系統(tǒng)從根本上規(guī)避了現(xiàn)場總線儀表維護(hù)困難的問題：由于多功能I/O模塊僅唯一型號，并屬于I/O模塊與主控制器間內(nèi)部通信，從根本上解決了不同廠家儀表與控制系統(tǒng)間兼容性差、通信易中斷等問題，且其可維護(hù)性可以與傳統(tǒng)硬接線方案保持一致。 

4.智能化：光纖總線多功能I/O模塊每個(gè)通道內(nèi)置HART模塊，可以每100ms為周期快速與支持HART儀表進(jìn)行周期或非周期通信。 

5.支持防爆：光纖總線多功能I/O產(chǎn)品本體支持N型防爆,可布置在1類2區(qū)危險(xiǎn)環(huán)境，并采集1類2區(qū)內(nèi)儀表信號，通過與安全柵配合使用，可采集1類1區(qū)、1類0區(qū)儀表信號。 

6.縮減工期：在工程設(shè)計(jì)時(shí)可縮減I/O機(jī)柜硬件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，直接根據(jù)工程項(xiàng)目儀表點(diǎn)數(shù)，選用相應(yīng)數(shù)量的多功能I/O即可，使軟件邏輯設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)可以并行工作，縮減整個(gè)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工期。 

7.優(yōu)良的設(shè)計(jì)：光纖總線多功能I/O還具備強(qiáng)抗干擾能力，G3防腐蝕能力，-40~85℃寬溫適應(yīng)能力，IP66防護(hù)等級（可在臺風(fēng)天氣避免進(jìn)水），并自帶溫濕度監(jiān)測，可解決用戶對于將I/O模塊放置在戶外的后顧之憂。 

光纖總線多功能I/O系統(tǒng)的應(yīng)用可極大地提升工控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及施工效率，大幅降低用戶的建設(shè)成本及建設(shè)工期，且易于維護(hù)。基于上述優(yōu)勢特色，本系統(tǒng)未來潛在市場將達(dá)到百億，可為大型石化、油氣管線、海上采油平臺等場合提供更可靠、先進(jìn)、易用的工業(yè)現(xiàn)場服務(wù)，為用戶降本增效，為我國工業(yè)安全、綠色、高效發(fā)展提供技術(shù)支持。