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Shenyang Shangmin Electric Co., Ltd
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YOKOGAWA AAV141-SOO模拟输入模块
    发布时间: 2025-08-11 15:44    

横河电机(YOKOGAWA)的AAV141-SOO是一款高性能 16 通道非隔离模拟输入模块,专为工业过程控制设计,支持 4-20mA 电流和 1-5V 电压信号采集,适用于需要高密度、低成本模拟量输入的场景。

YOKOGAWA AAV141-SOO模拟输入模块
  • 一、核心技术规格

  • 信号处理能力
    • 输入类型:支持 4-20mA DC(默认)和 1-5V DC 信号,单通道独立配置,可混合接入电流 / 电压变送器(如压力、温度、流量传感器)。

    • 分辨率与精度:16 位 A/D 转换,典型精度 ±0.1% FS(满量程),线性度≤±0.01% FS,满足中高精度过程参数监测需求(如化工反应釜压力控制)。

    • 输入保护:内置过压保护(±7.5V)和反极性保护,防止误接线损坏模块。

  • 硬件设计与可靠性
    • 非隔离特性:通道间及现场侧与系统侧无电气隔离,适合干扰较小的环境(如控制柜内),成本较隔离型模块低 15-20%。

    • 环境适应性:工作温度 0-50℃,湿度 10-90% RH(无凝露),IP20 防护等级,需安装于控制柜内。

    • 功耗与供电:24V DC 供电(±10%),功耗≤350mA(5V DC),支持冗余电源输入(需外部电路)。

  • 通信与扩展
    • 总线兼容性:集成 ESB 总线接口,支持与 CENTUM VP/DCS 系统无缝通信,数据更新周期可配置(最小 10ms)。

    • HART 协议支持:需搭配 EB401 总线接口模块(固件≥V2.0),可读取智能变送器的诊断信息(如传感器老化预警),实现预测性维护。

    • 端子配置:默认采用压力钳端子(A4S00 选项),支持快速接线;可选 KS 电缆接口(K4A00 选项),简化现场布线。

  • 二、典型应用场景

  • 工业过程自动化
    • 化工与石化:采集反应釜压力、液位变送器的 4-20mA 信号,通过 DCS 系统实现进料量闭环控制(如聚合反应温度调节精度 ±0.5℃)。

    • 电力系统:监测发电机绕组温度(通过 1-5V 信号),联动保护装置实现设备安全停机。

  • 智能设备集成
    • 水处理:接入 pH 值传感器的 1-5V 信号,触发加药泵自动调节水质,满足环保排放要求(如污水处理厂实时监控)。

    • 物流设备:通过 4-20mA 信号控制 AGV 导航系统的速度输出,实现柔性生产线的精准调度。

  • 环境监测与调节
    • 洁净室控制:采集温湿度变送器的模拟量数据,联动空调系统维持恒温恒湿环境(如制药车间温湿度波动≤±0.3℃)。

    • 农业灌溉:通过土壤湿度传感器的 4-20mA 信号,驱动电磁阀实现精准灌溉(支持手动 / 自动模式切换)。

  • 三、安装与调试流程

  • 1. 硬件部署

  • 安装固定
    • 垂直安装于 35mm DIN 导轨,模块间预留 15mm 散热间隙,两侧用卡扣固定(推荐扭矩 0.5N・m)。

    • 若需扩展 HART 功能,需将 EB401 模块通过总线连接器与 AAV141-SOO 对接,确保通信链路畅通。

  • 接线规范
    • 采用双绞屏蔽线,A/B 端接至 EB401 模块的 HART IN/OUT,终端电阻仅在总线末端接入(250Ω)。

    • 直接连接 OUT± 端子,信号线长度≤10 米(防止压降导致精度损失),建议使用双绞屏蔽线。

    • 2 线制变送器:正极接模块 OUT+,负极接 OUT-,公共端(COM)接 24V DC 负极(无需额外供电)。

    • 4 线制变送器:电源与信号分开接线,避免共地干扰(如电源接 24V DC,信号接 OUT±)。

    • 电流信号接入

    • 电压信号接入

    • HART 通信

  • 2. 软件配置与验证

  • 系统组态
    1. 在 CENTUM VP 工程工具中添加 AAV141-SOO 模块,配置通道参数(信号类型、量程、滤波时间),生成 I/O 映射表。

    2. 关联控制逻辑:将模块输入通道与 PID 控制器的 PV 端绑定,设置报警阈值(如压力>80% FS 时触发声光报警)。

  • 功能测试
    • 信号采集验证

    • HART 通信测试
      使用 HART 手持终端(如 375 型)读取变送器的设备地址、量程范围等参数,验证双向通信功能。

    1. 输入 4mA 信号,模块输出应为 0%(通过工程工具监控);输入 20mA 信号,输出应为 100%,误差≤±0.5%。

    2. 输入 1V 电压信号,模块输出应为 20%;输入 5V 信号,输出应为 100%,验证线性度。

  • 四、选型与替代方案

  • 同系列型号差异
    • AAV141-S53:支持 - 20 至 70℃宽温工作(G3 选项),适合冶金、冷库等极端环境,成本增加约 20%。

    • AAV141-H00:内置 HART 接口,无需 EB401 模块,适合小规模智能变送器接入(成本比 - SOO 高 15%)。

  • 升级型号推荐
    • AAI143-S00:16 通道隔离型模拟输入模块,通道间隔离电压 500V AC,抗干扰能力更强,适合复杂电磁环境(如变频器附近)。

    • AAV542-S00:16 通道模拟输出模块(-10 至 + 10V),可与 AAV141-SOO 搭配实现闭环控制(如调节阀驱动)。

  • 兼容性说明
    • 可直接替换 CENTUM CS 1000 系统的旧款模块(如 AAI141),组态数据兼容,无需修改控制逻辑。

    • 与横河 EJA 系列变送器配合时,可通过 HART 协议实现全数字化信号传输,提升控制精度。

  • 五、注意事项与故障处理

  • 安装与维护
    • 非隔离设计要求信号线与动力电缆分离敷设(间距≥30cm),避免电磁干扰导致信号波动。

    • 每季度检查端子紧固度,用压缩空气清理模块散热孔灰尘(防止温度过高导致输出漂移)。

  • 常见故障排查
    • 信号跳变

    • HART 通信失败

    1. 确认 EB401 模块供电正常,总线终端电阻是否正确接入(仅需在最远节点安装)。

    2. 使用 HART 调试仪测试信号线上的通信电压(正常范围 1-5V AC),排除线缆断线或短路。

    3. 检查信号线屏蔽层是否单端接地(推荐接设备地),增加软件滤波时间(如从 50ms 调整至 200ms)。

    4. 验证变送器供电是否稳定(24V DC 波动≤±10%),必要时更换电源模块。

  • 安全合规
    • 用于防爆区域时,需搭配横河安全栅(如 ML1102),并通过 ATEX/IECEx 认证(证书编号可向厂家索取)。

    • 建议每年进行计量校准,使用横河专用校准工具(如 CA700),确保输出精度符合工艺要求。

  • 六、中国市场支持与采购

  • 官方资源:横河电机(中国)官网提供 AAV141-SOO 用户手册、EPLAN 宏文件及组态案例下载,技术支持热线 400-820-5835。

  • 采购渠道:授权代理商(如上海自动化仪表股份有限公司、深圳中电华联)提供现货,批量订单可享受 10-20% 折扣,支持全国物流配送。

  • 培训服务:横河电机在上海、北京等地设有培训中心,定期举办 “CENTUM 模块组态与维护” 课程,涵盖 AAV141-SOO 的调试实战

  • AAV141-SOO    

  • AAI141-SOO    

  • AAI143-SOO    

  • FBS-10MA    

  • FBS-14MA    

  • 2704    

  • DRP-240-24    

  • SDR-960-24    

  • VS 3/71    

  • EIOPT-30/8 V3.0 REV.0