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Shenyang Shangmin Electric Co., Ltd
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和利时K-RTD01热电阻隔离输入模块
    发布时间: 2025-09-30 09:35    

和利时 K-RTD01 是 HOLLiAS MACS-K 系列中的8 通道热电阻隔离输入模块,专为工业自动化环境设计,用于精确采集各类热电阻 (RTD) 信号并转换为数字量传输至控制系统。它支持两线制、三线制和四线制 RTD 信号接入,可测量 Pt100、Cu50 等多种热电阻类型,具备热插拔、冗余配置和完善的诊断功能,广泛应用于需要高精度温度监测的工业场景

和利时K-RTD01热电阻隔离输入模块

核心功能与定位

K-RTD01 作为 K 系列 DCS 系统的温度信号采集前端,其核心功能包括:
  1. 多类型热电阻信号处理:支持多种热电阻类型和接线方式,无需更换模块即可适配不同传感器

  2. 高精度信号转换:16 位 ADC 转换,确保温度测量精度满足工业控制需求

  3. 在线维护能力:支持热插拔功能,系统运行中可更换模块而不影响其他通道工作

  4. 故障自诊断:实时监测通道断线、短路、超量程等异常,并通过指示灯和总线反馈

  5. 冗余可靠性:支持 1:1 冗余配置,单模块故障时自动切换,保障系统连续运行

技术参数与规格

基本参数

参数类别具体规格备注
通道数量8 通道,每通道独立配置通道间电气隔离
支持热电阻类型Pt10、Pt100、Cu10、Cu50、Cu100、BA1、BA2、G53覆盖 - 200~850℃测量范围
测量范围Pt10/Pt100:-200~850℃Cu10/Cu50/Cu100:-50~150℃BA1/BA2:-200~650℃G53:-50~150℃通用电阻:1~500Ω可根据需求灵活配置
精度等级三线 / 四线制:Pt100±0.1%(10℃~45℃),±0.25%(-20℃~60℃)二线制:不保证精度,线电阻影响大四线制精度最高
分辨率16 位 ADC 转换对应码值范围 0-65535
采样速率每通道 10 次 / 秒 (可配置)满足大多数工业应用需求

电气参数

参数类别具体规格说明
系统电源24VDC±10%,功耗≤1W由 DCS 系统集中供电
现场电源24VDC±10%,功耗≤0.8W为现场热电阻提供激励
隔离特性通道间隔离、通道与系统隔离隔离耐压≥1500VAC@1min@5mA有效抑制工业现场干扰
绝缘电阻常态下≥100MΩ确保信号传输可靠性
共模抑制比≥120dB(50/60Hz)强抗干扰能力
差模抑制比≥60dB(50/60Hz)有效抑制信号源干扰

环境参数

参数类别具体规格防护等级
工作温度0℃~50℃工业标准工作温度
工作湿度5%~95%(无凝露)适应潮湿工业环境
防护处理表面喷涂三防漆达到 G3 防腐等级
振动耐受10-57Hz,0.15mm 峰峰值适应工业振动环境

产品特点与优势

1. 多信号兼容与高精度

K-RTD01 支持多种热电阻类型和多种接线方式,一个模块即可满足不同温度测量需求。其 16 位 ADC 转换和高精度测量电路确保了温度测量的准确性,尤其在使用四线制接线时,可有效消除导线电阻影响,达到 ±0.1% 的测量精度。

2. 高可靠性设计

  • 热插拔支持:系统运行中可更换模块,不影响其他通道正常工作,减少维护停机时间

  • 双冗余配置:支持 1:1 冗余,当活动模块故障时自动切换至备用模块,切换过程对现场无扰动

  • 完善保护机制:通道误接大地不会损坏模块,具备过流、过压保护

  • 抗干扰能力:通道间隔离和强共模抑制比,有效抵抗工业现场电磁干扰

3. 智能诊断与维护便捷性

  • 丰富指示灯:面板设有电源、通讯、故障指示灯和各通道状态指示灯,直观显示工作状态

  • 全面故障诊断:可诊断断线、短路、超量程等多种故障,并通过总线上传详细信息

  • 诊断死区设计:避免临界点抖动引起的误报,减少频繁报警

  • 十进制地址设置:通过拨码开关直接设置地址 (10-109),操作简单直观

4. 灵活的冗余功能

K-RTD01 支持 1:1 冗余配置,具备以下冗余特性:
  • 活动模块故障时自动切换至备用模块,切换过程对现场无扰动

  • 旧故障不会触发冗余乒乓切换,同一故障只会触发一次切换

  • 冗余切换后只有再发生新故障才会触发下一次切换

  • 备用模块可在线插拔,清除故障记忆,确保冗余功能持续有效

接线方式与安装

接线方式

K-RTD01 支持三种接线方式,满足不同精度需求:
接线方式适用场景接线要点精度影响
两线制精度要求不高、距离短B、C 端子在模块侧短接线电阻影响测量精度精度最低,线电阻越大误差越大
三线制中等精度要求A、B 线的线电阻需相同可有效抵消线阻误差精度中等,需注意导线匹配
四线制高精度要求场景需全部 8 通道采用四线制不能混合使用其他线制精度最高,可消除导线电阻影响
模块底座提供 4 个接线端子 / 通道,用于连接热电阻信号:
  • A 端子:通道输入正端

  • B 端子:通道输入负端

  • C 端子:通道输入公共端

  • D 端子:通道输入激励端

安装要求

K-RTD01 模块需配合底座使用,可选底座包括:
  • K-TT01:8 通道 TC 与 RTD 标准底座 (通用场景)

  • K-TT21:8 通道 TC 与 RTD 增强底座 (高可靠性场景)

  • K-DOT01:配合 DB37 预制电缆 (本安防爆场合)

安装步骤:
  1. 将底座固定在 35mm 标准 DIN 导轨上

  2. 将 K-RTD01 模块沿底座导轨槽插入,直至完全贴合

  3. 通过固定螺钉将模块与底座紧固

  4. 连接现场热电阻信号至底座端子

  5. 通过多功能总线电缆连接至 DCS 控制器

地址设置与防混淆设计

  • 地址设置:模块采用十进制地址拨码跳线,地址范围 10-109

  • 防混淆设计:模块和底座上均设有编码销,模块为阴模 (固定),底座为阳模 (可调)

  • 默认设置:系统默认编码销位置为 2,确保模块与底座正确匹配

应用场景

K-RTD01 热电阻输入模块广泛应用于需要高精度温度监测的工业场景:
  1. 化工行业
    • 反应釜温度监测与控制

    • 精馏塔温度分布测量

    • 聚合反应温度控制

  2. 电力行业
    • 汽轮机轴承温度监测

    • 发电机定子温度测量

    • 锅炉过热器温度控制

  3. 制药行业
    • 灭菌柜温度精确控制

    • 发酵罐温度监测

    • 恒温培养箱温度控制

  4. 食品饮料
    • 巴氏杀菌设备温度控制

    • 啤酒发酵罐温度监测

    • 烘焙设备温度控制

  5. 科研与实验室
    • 高精度恒温实验设备

    • 材料热特性测试系统

    • 环境模拟试验箱

使用注意事项

  1. 通道配置建议
    • 未使用的通道建议在组态中禁用 (不使能),避免误报

    • 不同线制不能在同一模块中混合使用 (四线制需全部通道采用)

  2. 维护建议
    • 热插拔前确保系统已做好安全措施

    • 定期检查端子是否松动,特别是振动较大的环境

    • 接近使用寿命时 (约 5-8 年) 建议更换模块

  3. 故障处理
    • 通道故障时,活动模块会自动切换至备用模块

    • 切换后若两个模块 ERROR 灯均常亮,说明有重大故障,需更换模块

    • 备用模块可在线插拔,清除故障记忆

与同类产品对比

特性K-RTD01同类竞品 A同类竞品 B
通道数8 通道8 通道16 通道
精度三线 / 四线制:±0.1%±0.2%±0.15%
热插拔支持支持支持
冗余配置支持 1:1 冗余支持 1:1 冗余支持 1:1 冗余
最大功耗1.8W2.5W2.0W
隔离耐压1500VAC1000VAC1500VAC
共模抑制比120dB100dB110dB
差模抑制比60dB50dB55dB
价格区间中等较低较高
K-RTD01 在精度、功耗和抗干扰能力方面表现优异,性价比较高,适合大多数工业应用场景。

总结

和利时 K-RTD01 作为一款高性能热电阻输入模块,以多信号兼容、高精度和高可靠性为核心优势,是工业温度监测系统中的理想选择。其支持热插拔和冗余配置的特性,使其在需要连续运行的关键系统中具有独特价值。通过合理选择接线方式 (推荐四线制) 和配套底座,可充分发挥其高精度测量能力。在实际应用中,应根据具体场景需求选择合适的底座和接线方式,并注意定期维护以确保长期稳定运行
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