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Shenyang Shangmin Electric Co., Ltd
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和利时FM801控制站核心设备
    发布时间: 2025-09-29 15:02    

和利时 FM801是北京和利时自动化驱动技术有限公司 (HOLLiAS) 推出的HOLLIAS MACS DCS 系统现场控制站核心设备,作为主控单元模块,它负责处理 I/O 数据采集、运算和与服务器的数据交换。采用盒式插件结构,支持双机冗余配置,可与 FM300/FM301 专用机笼配合使用,通过 64 针插头连接

和利时FM801控制站核心设备

技术规格与参数详解

1. 物理参数

参数名称详细指标说明
尺寸规格标准 3U 高度,与 FM300/FM301 机笼兼容紧凑设计,节省控制柜空间
安装方式插入式安装,固定于专用机笼支持热插拔,便于维护更换
重量约 500g (不含配件)轻量化设计,便于安装操作
防护等级IP20 (前面板),适用于控制柜内安装防尘设计,适合工业环境
绝缘材料有机树脂,阻燃特性 V1符合工业安全标准

2. 电气参数

参数名称详细指标工作特性
电源要求+24V DC(±10%)工业标准电源,适应电压波动
内部电源由调压模块转换为 + 5V DC为内部芯片提供稳定电源
功率消耗约 10W低功耗设计,减少散热需求
端子容量可连接 0.14~2.5mm² 导线支持多种规格导线连接
绝缘电阻≥100MΩ(500V DC 测试)高绝缘性能,确保系统安全性
抗电强度1500V AC/1min (无击穿、无飞弧)高耐压能力,适应工业环境

3. 通信参数

参数名称详细指标功能说明
DP 主站接口支持 Profibus-DP 协议,传输速率 9.6kbps~12Mbps与现场 I/O 设备通信,实现数据采集和控制
以太网接口2 个 10Base-T 以太网接口 (SENT1、SENT2)与服务器、操作员站、工程师站通信
冗余网络接口1 个专用以太网接口 (RNET)用于主从主控单元间的数据备份
通信协议支持 TCP/IP、MODBUS 等多种协议兼容多种工业通信标准
通信距离100m (标准以太网),1200m (Profibus-DP)满足不同规模工业现场需求
站地址范围0~127 (可通过拨码开关设置)支持多个设备在同一网络中共存

4. 性能参数

参数名称详细指标性能特点
处理能力支持 IEC61131-3 五种标准组态语言提供灵活的编程方式,满足不同控制需求
实时性任务响应时间≤10ms确保控制系统的实时性要求
存储容量1MB 带电池保护 SRAM存储重要数据和程序,支持断电保持
数据备份支持主从冗余配置,自动数据同步确保系统在故障时快速恢复
抗干扰能力符合 IEC61000-4 系列标准适应强电磁干扰的工业环境
工作温度0℃~55℃(无凝露)适应大多数工业现场环境
存储温度-40℃~+70℃确保长期存储的可靠性

功能特性详解

1. 硬件结构与接口设计

FM801 采用模块化设计,主要由以下部分组成:
  • 前面板组件:包含状态指示灯、掉电保护开关 (BATTERY)、复位按钮 (RESET)、电源指示灯

  • 后面板接口:64 针插头 (与 FM300 机笼连接)、通信接口、站号设置、电源接口

  • 内部电路:DSP 处理器、高速 UART、双口 RAM、SRAM 存储器、电源转换模块

这种设计使得 FM801 具备良好的可维护性和扩展性,同时通过指示灯可以直观了解设备运行状态。

2. 状态指示灯说明

指示灯名称颜色状态说明故障判断
RUN绿色常亮:正常运行闪烁:系统初始化不亮:电源故障或硬件损坏
STANDBY绿色常亮:备用状态闪烁:等待同步异常:冗余配置故障
CNET绿色常亮:通信正常闪烁:通信异常不亮:通信模块故障
ERROR红色常亮:严重故障闪烁:轻微故障常亮时需立即检修
SENT1/SENT2绿色闪烁:网络数据传输不亮:网络连接故障
RNET黄色常亮:双机备份数据交换正常不亮:冗余备份故障
通过指示灯状态,技术人员可以快速判断设备运行状况和故障类型,提高维护效率。

3. 冗余配置与故障处理

FM801 支持双机冗余配置,提供更高的系统可靠性:
  • 双机工作模式:两个 FM801 分成主机和从机,主机参与实时工作,从机定期备份主机数据

  • 自动切换机制:当主机故障时,从机自动切为主机模式,确保系统连续运行

  • 优先级设置:上电后优先 A 机为主机,A 机故障时自动切换到 B 机

  • 手动切换功能:支持通过拨码开关或软件指令进行主从切换

这种冗余设计大大提高了系统的可用性,特别适合对连续性要求高的工业应用场景。

4. 特殊功能支持

除了基本控制功能外,FM801 还具备一些特殊应用支持:
  • LVDT 信号处理:内部配备 2 路 LVDT 调制解调电路,可直接处理位移传感器信号

  • 掉电保护功能:通过前面板的 BATTERY 开关设置,支持重要数据的掉电保持

  • 热插拔支持:支持系统运行状态下的模块更换,不影响系统正常工作

  • 自检功能:具备完善的自诊断能力,可检测内部故障并通过指示灯显示

  • 固件升级:支持在线固件升级,方便系统功能扩展和性能优化

应用场景与行业解决方案

1. 典型应用场景

FM801 作为 DCS 系统核心控制单元,广泛应用于各类工业自动化场景:
应用领域具体场景应用价值
电力行业火电厂 DCS 系统、水电厂自动化控制、变电站自动化实现对发电机组、电网设备的精确监控和控制
石油化工炼油厂自动化、化工厂 DCS 系统、LNG 接收站控制确保生产过程安全稳定,优化工艺流程
冶金钢铁高炉自动化、连铸连轧控制、冶金炉窑控制提高生产效率,降低能耗,保障产品质量
建材行业水泥厂自动化、玻璃生产线控制、新型建材生产实现生产过程的精确控制和质量监控
制药食品制药厂自动化、食品饮料生产线控制确保生产过程符合 GMP 标准,提高产品一致性
市政环保水处理厂自动化、污水处理系统控制、垃圾焚烧控制实现环保设施的智能化监控和管理

2. 行业解决方案亮点

在不同行业应用中,FM801 与和利时其他产品配合,形成完整解决方案:
  • 电力行业解决方案:与 FM146B 二次油压模块、FM148E 模拟量输入模块配合,实现汽轮机 DEH 系统控制

  • 化工行业解决方案:与 FM151A 模拟量输出模块、FM171B 开关量输出模块配合,实现复杂工艺流程控制

  • 冶金行业解决方案:利用其 LVDT 信号处理功能,与位移传感器配合,实现轧机压下系统精确控制

  • 建材行业解决方案:与 FM161D 开关量输入模块配合,实现水泥生产线的逻辑控制和联锁保护

3. 与 FM131 系列端子模块的配合应用

在实际应用中,FM801 与 FM131 系列端子模块形成完整的信号处理链:
  • 信号采集路径:现场设备→FM131 端子模块→专用电缆→FM801 主控单元

  • 信号控制路径:FM801 主控单元→专用电缆→FM131 端子模块→现场执行器

  • 典型配合应用:FM801+FM131-E-A 组合用于分散式传感器信号汇总

  • 特殊应用场景:在大型设备控制系统中,FM801+FM131-C-A 组合用于执行器信号的远程转接

这种配合使用方式,既保证了系统的可靠性,又实现了信号的远程传输和处理,特别适合设备分散、布线复杂的工业现场。

安装与维护指南

1. 安装步骤与注意事项

FM801 的正确安装是确保系统稳定运行的关键:
  1. 准备工作
    • 确认机笼已正确安装并接地

    • 检查电源电压是否符合要求 (+24V DC±10%)

    • 准备好所需工具和配件

  2. 安装步骤
    • 将 FM801 模块对准机笼插槽,轻轻推入

    • 确保 64 针插头完全插入机笼插座

    • 拧紧前面板上的紧固螺钉,确保模块固定牢固

    • 连接相关电缆和通信线路

  3. 注意事项
    • 安装时避免手指接触电路板,防止静电损坏

    • 确保模块与机笼接触良好,避免松动

    • 安装前断开电源,确保人身安全

    • 多个模块安装时,注意模块安装顺序

2. 日常维护要点

定期维护是保证 FM801 长期稳定运行的重要保障:
维护项目维护周期维护内容维护要点
清洁维护季度清除模块表面灰尘和杂物使用干燥软布,避免使用有机溶剂
紧固检查半年检查端子和螺钉是否松动断电后操作,避免短路
指示灯检查月度检查指示灯状态是否正常对照指示灯说明,判断是否有异常
温度检查季度检查模块表面温度是否过高确保散热良好,无异常发热
冗余功能测试半年测试主从切换功能是否正常可通过软件指令进行测试,避免影响生产
数据备份月度备份重要参数和配置文件建议采用离线存储,防止数据丢失

3. 常见故障排除

尽管 FM801 设计可靠,但在长期运行中仍可能出现一些故障:
故障现象可能原因排除方法
ERROR 灯常亮主控芯片损坏、内部电路故障、程序错误断电重启、重新下载程序、更换主控卡
RUN 灯不亮电源故障、保险丝熔断、内部电源模块损坏检查电源连接、更换保险丝、返厂维修
通信故障网络连接松动、IP 地址冲突、通信协议配置错误检查网络连接、重新配置通信参数、重启通信服务
冗余切换失败主从通信线路故障、配置参数错误、硬件兼容性问题检查通信线路、重新配置冗余参数、升级固件
信号处理异常传感器故障、信号线路问题、参数配置错误检查传感器和线路、重新校准参数、更新固件
故障排除时,建议首先通过指示灯状态和自诊断信息确定故障范围,然后按照先简单后复杂的原则进行排查。对于复杂故障,可联系和利时技术支持获取专业帮助。

4. 备品备件与升级建议

为确保系统维护效率,建议准备以下备品备件:
  • FM801 主控单元:至少 1 块,作为主从冗余配置中的备用模块

  • 专用电缆:与 FM131 系列配合使用的专用扁平电缆,长度根据实际需求准备

  • 备用电源模块:确保在电源故障时能够快速更换

  • 常用端子:准备一些备用端子,用于更换损坏的接线端子

对于系统升级,建议:
  • 定期关注和利时官方发布的固件更新,及时进行系统升级

  • 系统扩容时,优先考虑与现有 FM801 兼容的模块和设备

  • 对于老旧系统,可考虑逐步升级至和利时最新的 K 系列主控单元

总结与选型建议

和利时 FM801作为 HOLLIAS MACS DCS 系统的核心控制单元,凭借其高可靠性、强大处理能力和丰富的通信接口,成为工业自动化领域的重要组成部分。其双机冗余设计和热插拔支持,特别适合对系统连续性要求高的应用场景;而内置的 LVDT 信号处理功能,则为电力、冶金等行业的特殊应用提供了便利。
选型建议
  1. 当您需要构建高可靠性 DCS 系统时,FM801 是理想选择,建议配置双机冗余

  2. 如果应用场景需要处理 LVDT 等特殊信号,FM801 的内置处理电路可简化系统设计

  3. 对于需要远程 I/O 连接的场景,可配合 FM131 系列端子模块使用

  4. 若系统对实时性要求极高,建议考虑和利时最新的 K 系列主控单元作为升级选择

  • FM143    

  • FM148C    

  • FM171B    

  • FM161D    

  • FM148E    

  • FM163A    

  • FM151A    

  • FM171    

  • FM131A    

  • FM131-E-A