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2020年中國國際工業博覽會上，和利時正式發布光纖總線多功能I/O系統，以其成本低、可靠性高、智能化、易于維護、設計優良等特點，吸引了眾多專業觀眾的重點關注。 

K-VIO01

作為和利時最新研發的新一代用于工業生產現場的信號采集及傳輸系統，和利時光纖總線多功能I/O系統性能達到先進水平，將儀表系統建設總成本節省30%，項目實施工期縮減40%。目前已通過國際電工委員會IECEX，歐洲委員會ATEX，及國標GBEX防爆認證，獲得CE認證與G3防腐認證。 

研發背景： 

當前石化工廠信號傳輸系統傳輸的信號以模擬電壓、電流和開關（通斷）信號硬接線方式為主，雖然有著簡單可靠、調試方便等優點，但隨著工廠規模的擴大，信號傳輸效率低、大量數模轉換卡件（I/O卡）占用機柜室空間大的缺點愈發突出。 

在某煤制油項目中，有超過10萬個儀表點，安裝了超過1萬公里的信號電纜，機柜室安裝了超過300面機柜。信號電纜的價格、機柜室的建造價格均遠超控制系統本身的價格。 

針對此問題，和利時推出了基于無源光纖網絡的現場多功能I/O產品——K-VIO01，將支持多種信號的I/O模塊放置在設備處，直接將現場模擬信號轉換為數字量信號，并通過無源光纖網絡將數字信號傳回布置在機柜室的主控制器。此方案可大幅降低大型化工項目實施過程中的電纜使用量及機柜間建設面積，提升信號傳輸可靠性。 

K-網絡拓撲 

核心功能： 

• 多功能集成，任意通道均支持AI、AO、DI、DO、PI、SOE信號。 

• 產品支持1類2區防爆，補充認證標識號。 

• 支持-40~85℃寬溫使用，滿足南方與北方露天高可靠應用。 

• 高可靠性設計，可防220VAC強電接。

• 通過EMC 3級認證，A判據。 

• 配備IP66機箱，可在臺風、潮濕、梅雨等惡劣氣候下可靠工作 

• 每通道獨立HART Modem。 

• 支持AI、AO、DI、DO四合一安全柵與模塊一體化集成。

• 支持通信模塊壽命預測，機箱環境智能檢測，支持溫度、濕度異常預警，機箱環境數據可用于大數據環境監測。 

優勢特色： 

1.低成本：將儀表信號傳輸由硬接線改為了無源光纖網絡，從一個儀表信號需要2根銅電纜，改為256個儀表信號僅需2根冗余光纖進行傳輸，電纜鋪設成本降低到原來的千分之一。同時由于將I/O模塊前置，中控室機柜間只需要布置控制器模塊即可，可將機柜間面積減少到原來的十分之一，極大的降低了大型化工項目的總體建設成本。 

2.高可靠：硬接線采用4-20mA電流信號或24V電壓信號，傳輸過程中易受到大型電氣設備、雷電等引起的電磁干擾，且信號傳遞線路不冗余。和利時光纖總線多功能I/O采用冗余無源光纖網絡傳輸信號，不會受到電磁干擾影響，且通過冗余設計，提高了現場信號傳遞線路的可靠性。 

3.易維護: 和利時光纖總線多功能I/O系統從根本上規避了現場總線儀表維護困難的問題：由于多功能I/O模塊僅唯一型號，并屬于I/O模塊與主控制器間內部通信，從根本上解決了不同廠家儀表與控制系統間兼容性差、通信易中斷等問題，且其可維護性可以與傳統硬接線方案保持一致。 

4.智能化：光纖總線多功能I/O模塊每個通道內置HART模塊，可以每100ms為周期快速與支持HART儀表進行周期或非周期通信。 

5.支持防爆：光纖總線多功能I/O產品本體支持N型防爆,可布置在1類2區危險環境，并采集1類2區內儀表信號，通過與安全柵配合使用，可采集1類1區、1類0區儀表信號。 

6.縮減工期：在工程設計時可縮減I/O機柜硬件設計環節，直接根據工程項目儀表點數，選用相應數量的多功能I/O即可，使軟件邏輯設計與硬件設計可以并行工作，縮減整個工程項目的設計工期。 

7.優良的設計：光纖總線多功能I/O還具備強抗干擾能力，G3防腐蝕能力，-40~85℃寬溫適應能力，IP66防護等級（可在臺風天氣避免進水），并自帶溫濕度監測，可解決用戶對于將I/O模塊放置在戶外的后顧之憂。 

光纖總線多功能I/O系統的應用可極大地提升工控系統的設計及施工效率，大幅降低用戶的建設成本及建設工期，且易于維護。基于上述優勢特色，本系統未來潛在市場將達到百億，可為大型石化、油氣管線、海上采油平臺等場合提供更可靠、先進、易用的工業現場服務，為用戶降本增效，為我國工業安全、綠色、高效發展提供技術支持。