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Shenyang Shangmin Electric Co., Ltd
沈阳上民电气有限公司
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和利时SM900双路隔离电源模块
    发布时间: 2025-09-29 15:37    

和利时 SM900是北京和利时自动化驱动技术有限公司 (HOLLiAS) 推出的双路隔离电源模块,作为 SM 系列 DCS 系统的核心组件,实现 AC220V 到 DC24.5V/5.1V 的转换。该模块采用盒式插件结构,支持 1+1 冗余均流功能,具备输出保护和故障检测能力,主要为 SM 系列机笼中的 I/O 模块和现场设备提供稳定电源

和利时SM900双路隔离电源模块

技术规格与参数详解

1. 电气参数

参数名称详细指标说明
输入参数

输入电压范围176~264V AC (220V±20%)适应电网电压波动,确保稳定工作
输入频率范围47~63Hz (50Hz±3Hz)适应不同地区的电网频率
功率因数校正0.93@230VAC 满载提高电能利用效率,减少谐波污染
漏电流1mA@240VAC (N、L 对 PE)确保电气安全,符合工业标准
转换效率≥76%高效能量转换,降低能耗
输出参数

输出电压24.5V DC/5.1V DC为不同模块提供所需电压
额定输出电流3A@24.5V/7A@5.1V满足系统负载需求
峰值输出电流3.5A@24.5V/10A@5.1V应对瞬间负载波动
额定输出功率73.5W@24.5V/36W@5.1V提供稳定的功率输出
额定总功率110W满足系统整体功耗需求
纹波和噪音200mVp-p@24.5V/50mVp-p@5.1V确保供电质量,降低信号干扰
保护特性

输出过流保护105% 峰值输出电流,Hiccup Mode故障清除后自动恢复
输出过压保护24.5V 输出:26~34V5.1V 输出:5.5~6.7V关闭输出,重新启动后恢复
绝缘特性

绝缘电阻I/P-PE:500VDC,100MΩI/P-O/P:500VDC,100MΩO/P-PE:500VDC,100MΩ24.5V O/P-5.1V O/P:500VDC,100MΩ确保高绝缘性能,防止漏电
绝缘耐压I/P-PE:2000VAC,1min,漏电流 20mAI/P-O/P:2500VAC,1min,漏电流 20mA高耐压能力,适应工业环境

2. 物理参数

参数名称详细指标说明
尺寸规格标准 3U 高度,与 SM 系列机笼兼容紧凑设计,节省控制柜空间
安装方式插入式安装,固定于 SM 系列机笼支持热插拔,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
前面板设计状态指示灯、开关按钮、面板紧固螺钉便于操作和状态监控
后面板接口64 针欧式连接器,与机笼底板连接实现电气连接和数据传输
工作环境

工作温度0℃~45℃(无凝露)适应大多数工业现场环境
工作湿度5%~90% 相对湿度,不凝结确保在潮湿环境中稳定工作
存储温度-15℃~65℃保证长期存储的可靠性
存储湿度5%~95% 相对湿度,不凝结防止存储过程中元件损坏

3. 指示灯状态说明

SM900 前面板设有状态指示灯,用于显示模块的工作状态:
指示灯名称颜色状态说明故障判断
24V 指示灯绿色亮:24.5V 输出正常灭:24.5V 输出故障指示灯熄灭表示该路输出异常
5.1V 指示灯绿色亮:5.1V 输出正常灭:5.1V 输出故障指示灯熄灭表示该路输出异常
组合状态-亮 / 亮:模块正常运行灭 / 灭:未上电或模块损坏指示灯全灭时,检查电源连接和模块状态
通过指示灯状态,技术人员可以快速判断模块运行状况和故障类型,提高维护效率。

功能特性详解

1. 工作原理

SM900 电源模块采用先进的开关电源技术,实现从交流 220V 到直流 24.5V/5.1V 的变换:
  • 输入级:采用 EMI 抑制电路和整流滤波电路,有效滤除电网干扰

  • 功率变换:通过开关电路将交流电转换为直流电

  • 隔离与保护:采用变压器隔离和输出保护电路,确保系统安全

  • 输出级:提供稳定的 24.5V/5.1V 直流电压,具有过流保护功能

其工作原理框图如下:
image
这种设计既保证了电源的稳定性和可靠性,又提供了良好的电磁兼容性和抗干扰能力。

2. 冗余配置与均流特性

SM900 最显著的特点是支持 1+1 均流冗余配置:
  • 并联工作模式:两个 SM900 模块可以并联使用,共同输出 24.5V/5.1V 直流电源

  • 自动均流:模块间自动平衡负载电流,确保每个模块承担相同的负载

  • 无扰切换:当一个模块故障时,另一个模块自动承担全部负载,不会影响系统正常运行

  • 在线更换:支持故障模块的在线更换,不影响系统正常工作

冗余配置供电方式如下图所示:
image
这种冗余设计大大提高了系统的可靠性和可用性,特别适合对连续性要求高的工业应用场景。需要注意的是,SM900 的均流冗余功能仅限于相同版本间的并联及均流。

3. 热插拔功能

SM900 支持热插拔功能,允许在系统运行状态下进行模块更换:
  • 热插拔步骤:先断开故障模块的输入电源,然后松开紧固螺钉,将模块从机笼中拔出

  • 更换流程:插入新模块,确保连接器与机笼底板紧密连接,拧紧紧固螺钉,重新接通电源

  • 注意事项:热插拔操作时应佩戴防静电手环,避免手指接触电路板,防止静电损坏

热插拔功能使维护人员能够在不影响系统正常运行的情况下进行模块更换,大大提高了系统的可维护性。

4. 输出保护与故障处理

SM900 具备完善的输出保护功能:
  • 过流保护:当输出电流超过 105% 峰值输出电流时,进入 Hiccup Mode,故障清除后自动恢复

  • 过压保护:当输出电压超过设定阈值时,关闭输出,重新启动后恢复

  • 故障状态输出:提供电源故障状态输出,可连接至外部监控系统

当系统检测到电源故障时,会自动切换到冗余模块(如果配置),并通过指示灯和故障状态输出发出报警信号,便于维护人员及时处理。

应用场景与行业解决方案

1. 典型应用场景

SM900 作为 DCS 系统的电源模块,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、变电站自动化为控制系统提供稳定电源,确保电力生产安全可靠
石油化工炼油厂自动化、化工厂 DCS 系统、LNG 接收站控制适应恶劣工业环境,保障生产过程安全稳定
冶金钢铁高炉自动化、连铸连轧控制、冶金炉窑控制为高温环境下的控制系统提供可靠电源保障
建材行业水泥厂自动化、玻璃生产线控制、新型建材生产为生产设备提供稳定电源,确保生产过程精确控制
制药食品制药厂自动化、食品饮料生产线控制符合 GMP 标准,确保产品质量和生产安全
市政环保水处理厂自动化、污水处理系统控制、垃圾焚烧控制为环保设施的自动化控制提供稳定电源支持
SM900 已成功应用于大庆石化公司炼油厂酮苯糠醛装置和热电厂控制系统,以及其他多个工业自动化项目中。

2. 与其他 DCS 组件的配合应用

在 DCS 系统中,SM900 通常与其他组件配合使用,形成完整的控制系统:
  • 与 SM 系列机笼配合:安装于 SM 系列 10 槽机笼的电源模块槽位,为机笼中的 I/O 模块供电

  • 与 SM 系列主控单元配合:为 SM201/SM203 等主控单元提供稳定电源,确保控制核心正常工作

  • 与 I/O 模块配合:为 SM 系列 DI/DO/AI/AO 等 I/O 模块提供 24.5V/5.1V 电源

  • 与冗余配置配合:通常配置 1+1 冗余,与另一台 SM900 并联使用,提高系统可靠性

一个典型的 DCS 系统电源配置如下:
  • 1# 电源:SM900,提供 24.5V/5.1V 电源

  • 2# 电源:SM900,提供第二路 24.5V/5.1V 电源(冗余配置)

  • 3# 电源:SM910/SM911,提供 24V 系统电源

  • 4# 电源:SM910/SM911,提供第二路 24V 系统电源(冗余配置)

这种配置既保证了系统电源的冗余,又提供了稳定的双路隔离电源,是工业自动化控制系统的标准配置方案。

3. 行业解决方案亮点

在不同行业应用中,SM900 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 SM 系列主控单元和 I/O 模块配合,实现发电机组的精确监控和控制

  • 化工行业解决方案:利用其冗余特性和热插拔功能,确保在危险环境下系统稳定运行

  • 冶金行业解决方案:为高温、高粉尘环境下的自动化控制系统提供可靠电源保障

  • 制药行业解决方案:为洁净室环境中的自动化控制系统提供符合 GMP 标准的电源解决方案

安装与维护指南

1. 安装步骤与注意事项

SM900 的正确安装是确保系统稳定运行的关键:
安装步骤
  1. 将 SM900 前面板的开关按钮按到 "OFF" 位置

  2. 沿 SM 系列机笼导轨槽插入相应槽位,使后面板的 64 针欧式连接器与机笼底板紧密连接

  3. 确认插入正确并牢固后,固定前面板上的紧固螺钉

  4. 连接 220VAC 输入电源

  5. 将开关按钮按到 "ON" 位置,检查指示灯状态(两个指示灯应同时亮起)

注意事项
  • 安装前确保机笼已正确接地

  • 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

  • 多个模块安装时,注意模块安装顺序

  • 热插拔操作时应佩戴防静电手环,防止静电损伤

拆卸步骤:先断开输入电源,然后松开紧固螺钉,将模块从机笼中拔出。

2. 日常维护要点

定期维护是保证 SM900 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
指示灯检查月度检查指示灯状态是否正常两个指示灯应同时亮起,表示模块正常运行
连接检查季度检查连接器和电源线是否松动确保连接牢固,防止接触不良
通风检查月度检查通风口是否堵塞,确保散热良好保持模块周围空气流通,防止过热
冗余功能测试半年测试冗余切换功能是否正常可通过模拟故障测试切换是否正常
报警功能测试半年测试电源故障状态输出是否正常模拟故障状态,检查报警是否正常发出

3. 常见故障排除

尽管 SM900 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
指示灯全灭电源故障、开关未打开、模块损坏检查电源连接、检查开关状态、更换模块
单个指示灯熄灭对应输出电路故障、负载短路检查负载情况、更换模块
输出电压异常输入电压波动、负载异常、模块故障检查输入电压、检查负载、更换模块
冗余切换失败冗余线路故障、配置参数错误、模块兼容性问题检查冗余线路、重新配置参数、确保模块型号一致
模块过热通风不良、环境温度过高、负载过大改善通风条件、降低环境温度、检查负载情况
故障处理建议
  • 故障发生时,首先检查指示灯状态,判断故障类型

  • 如遇短路故障,应立即断电,并至少等待 15 分钟后再重新上电

  • 模块更换时,应先断电,等待至少 1 分钟后再进行操作

  • 冗余配置时,一个模块故障应及时更换,避免影响系统稳定性

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:
  • SM900 电源模块:至少 1 块,作为冗余配置中的备用模块

  • 专用电缆:与 SM 系列机笼配合使用的连接电缆

  • 保险丝:备用保险丝,规格与模块内保险丝一致

对于系统升级,建议:
  • 定期关注和利时官方发布的产品更新,及时了解新一代电源产品

  • 系统扩容时,优先考虑与现有 SM900 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 DCS 系统

  • 考虑采用和利时的智能电源管理解决方案,实现电源系统的智能化监控和管理

总结与选型建议

和利时 SM900作为 HOLLIAS MACS DCS 系统的双路隔离电源模块,凭借其高可靠性、冗余设计和热插拔特性,成为工业自动化控制系统中不可或缺的关键组件。其 24.5V/5.1V 双路输出专为 SM 系列 DCS 系统设计,能够有效支持 I/O 模块和现场设备的稳定运行。
选型建议
  1. 当您需要为和利时 SM 系列 DCS 系统提供稳定的双路隔离电源时,SM900 是理想选择

  2. 对于可靠性要求高的场景,建议配置 1+1 冗余,即两个 SM900 并联使用

  3. 确保与 SM 系列 10 槽机笼配套使用,以保证系统兼容性

  4. 考虑系统未来扩展需求,预留足够的电源容量,一般建议实际使用功率不超过额定功率的 80%

  5. 与 SM910/SM911 等 24V 电源模块配合使用时,形成完整的电源解决方案

  • SM900    

  • SM203    

  • FM910    

  • SM911    

  • SM913    

  • SM910    

  • K-DI01    

  • K-DIT01    

  • K-AO01    

  • K-AI01