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Shenyang Shangmin Electric Co., Ltd
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YOKOGAWA NFAV141-SOO单通道模拟输出模块
    发布时间: 2025-08-07 16:03    

YOKOGAWA NFAV141-SOO 是 STARDOM 系列 中的 单通道模拟输出模块,专为工业自动化系统设计,支持高精度信号输出与隔离功能。

YOKOGAWA NFAV141-SOO单通道模拟输出模块

一、核心技术参数与硬件特性

1. 信号输出与处理

  • 通道配置

    • 1 通道隔离模拟输出,支持 4-20mA 电流信号 及 0-10V 电压信号,兼容工业调节阀、变频器等执行器。

    • 分辨率:16 位,输出精度 ±0.1% FS(25℃),支持 线性化补偿(如流量开方运算)。

  • 信号调理

    • 内置 负载阻抗匹配电路,电流输出时最大负载阻抗 500Ω,电压输出时最小负载阻抗 1kΩ。

    • 支持 工程量单位自定义(如 % 开度、kPa 等),可通过 SB 总线 与 STARDOM 控制器实时交互。

2. 隔离与防护

  • 电气隔离

    • 通道间隔离电压 2500V DC,电源与信号隔离 2500V DC,有效抑制地电位干扰。

    • 抗共模干扰能力:≥120dB(50Hz/60Hz),适合复杂电磁环境。

  • 保护机制

    • 过流保护:输出电流超过 25mA 时自动限流(自恢复)。

    • 过压保护:输出电压超过 ±30V DC 时自动钳位(自恢复)。

3. 物理与环境特性

  • 尺寸与安装

    • 1/4 DIN 标准尺寸(96×96×110mm),导轨式安装(DIN EN 60715),支持热插拔操作。

    • 重量:0.5kg(含安装支架),轻量化设计适合密集型控制柜。

  • 环境适应性

    • 工作温度:-25℃~70℃(无降额),湿度 5%-95% RH(无冷凝)。

    • 防护等级:IP20(前面板),符合 IEC 60068-2-6 抗振动及 IEC 60068-2-27 抗冲击标准。

二、核心功能与技术优势

1. 高精度信号输出

  • 多信号兼容

    • 单模块支持 电流 / 电压输出模式切换,通过 DIP 开关(SW1-SW3)配置,减少硬件配置复杂度。

    • 动态范围优化:针对高负载场景采用低内阻设计,确保信号稳定性。

  • 诊断功能

    • 实时自诊断:通过 LED 指示灯及 SB 总线反馈 通道故障(短路 / 断路)、超温报警(模块温度>85℃)。

    • 历史故障记录:可存储最近 50 条事件日志,支持通过 STARDOM Logic Designer 软件远程查询。

2. 系统集成与扩展

  • 通信接口

    • SB 总线(1Mbps):无缝连接 STARDOM FCN/FCJ 系列控制器,支持冗余底板(NFBU200)实现双冗余通信。

    • Modbus RTU 扩展:需选配 NFCP100-S00 网关模块,实现与第三方 PLC 或 SCADA 系统的数据交互。

  • 冗余能力

    • 支持 N+1 冗余配置(多模块并联),单个模块故障时自动切换至备用路径,确保系统无间断运行。

3. 维护便捷性

  • 热插拔设计

    • 更换模块时无需停机,支持 带电插拔(Live Insertion/Withdrawal),降低维护时间。

    • 快速接线端子:采用 压力夹紧式端子(ATA4S-00),无需工具即可完成信号线连接。

  • 固件升级

    • 支持 在线固件更新,可通过 STARDOM 控制器或专用编程工具(如 UT55A)提升功能或修复漏洞。

三、认证与合规性

  • 安全认证

    • CE(低电压指令、EMC 指令)、UL 61010-1(工业控制设备),符合全球主流市场准入要求。

    • ATEX Ex nA IIC T4:适用于非防爆危险区域(Zone 2)。

  • 行业标准
    符合 IEC 61000-6-2(工业环境抗干扰)及 ISO 13849-1(机械安全),适合石油化工、食品饮料等行业。

四、应用场景与典型案例

1. 过程工业控制

  • 化工反应釜
    输出 4-20mA 信号 控制调节阀开度,通过 SB 总线与 STARDOM 控制器联动,实现 ±0.5% 的流量控制精度。

  • 石油精炼
    输出 0-10V 信号 调节变频器频率,结合 PID 算法优化蒸馏塔转速,提升能效 15%。

2. 能源与环保

  • 余热回收系统
    配合 STARDOM FCN 控制器 输出信号至蒸汽调节阀,动态调整热交换器功率,支持节能减排决策。

  • 污水处理
    输出 4-20mA 信号 控制加药泵流量,联动 pH/ORP 传感器数据实现精准加药,降低药剂消耗 20%。

3. 食品与制药

  • 无菌灌装线
    输出 4-20mA 信号 控制灌装阀开度,超限时触发 声光报警 并联动紧急停机,确保 GMP 合规性。

  • 发酵罐控制
    输出 0-10V 信号 调节搅拌电机转速,通过冗余模块保障数据连续性,支持批次追溯。

五、采购与维护建议

1. 供应商与价格

  • 官方渠道

    • 沈阳古明机电设备有限公司(电话 024-83812961):提供原装模块及系统设计服务,报价约 5,800-7,200 元 / 台(含 13% 增值税)。

    • 工业电商平台(如京东工业品):参考价 5,500-7,000 元 / 台,现货交付周期 1-3 天。

  • 国际采购
    国际平台(如 teknihaus)显示约 899 美元 / 台(约合人民币 6,500 元),适合出口项目。

2. 维护要点

  • 定期校准

    • 每 6 个月:使用标准信号源(如 FLUKE 744)校准输出精度,偏差超 ±0.2% FS 时需调整。

    • 负载测试:通过外接负载电阻(如 500Ω)验证电流输出稳定性,误差≤±0.5%。

  • 备件管理
    建议储备 NFAV141-SOO 模块 及 压力夹紧端子(ATA4S-00),确保 2 小时内恢复故障停机。

  • 替代方案对比

    型号核心差异价格区间适用场景
    NFAV141-SOO单通道,基础功能5,800-7,200 元标准模拟信号输出
    NFAV142-SOO2 通道,支持 HART 协议8,500-10,000 元智能执行器兼容
    NFAV144-SOO4 通道,光纤接口11,000-13,000 元长距离信号传输

六、注意事项与风险提示

  1. 接线规范
    • 电流输出接线:使用双绞屏蔽线(屏蔽层单端接地),长度≤10m,避免与动力线并行敷设。

    • 电压输出接线:确保负载阻抗≥1kΩ,避免信号衰减。

  2. 功能限制
    • 无 2 线制变送器配电 功能,需外接 24V DC 电源(如 NFPW442-10 冗余电源模块)。

    • 不支持 高速输出(>100ms / 通道),不适用于高频振动控制场景。

  3. 停产风险
    该型号目前仍在量产,但建议优先考虑 NFAV141-S01(新增 光纤接口 及 1,112,000 小时 MTBF),并通过 横河电机中国官网 申请技术支持。

七、典型配置方案

  1. 基础控制系统
    • 元件组合:NFAV141-SOO ×1 + FCN-100 控制器

    • 功能:单通道模拟信号输出,支持本地 LED 显示及 SB 总线通信,适合小型设备控制。

  2. 冗余控制系统
    • 元件组合:NFAV141-SOO ×2 + NFBU200 冗余底板 + FCJ-100 控制器

    • 功能:双模块冗余输出,实现 24 小时无间断控制,适用于化工精馏塔等关键场景

  • NFDV161-POO    

  • NFDV151-P1O    

  • NFCP100-SOO    

  • NFDV561-POO    

  • P + 100B000DOMO    

  • DN15. 5E32    

  • DN25 5E32    

  • DN20 5E32    

  • DN40 5E32