KONGSBERG RMP201-8
一、产品概述
KONGSBERG RMP201-8 是一款基于分布式架构的 8 通道通用 I/O 模块，可灵活配置为模拟量输入（AI）、模拟量输出（AO）、数字量输入（DI）或数字量输出（DO），需与 KONGSBERG K-POS 或 K-Chief 700 等主控制器配套使用，核心功能包括：远程采集现场设备（如压力传感器、温度变送器、阀门状态开关）的模拟量 / 数字量信号；通过工业以太网（如 EtherNet/IP、PROFINET）或专用总线（如 KONGSBERG proprietary bus）将信号远距离传输至主控制器（传输距离可达 1000m，支持光纤扩展至 10km）；接收主控制器指令，输出控制信号驱动现场执行机构（如电磁阀、调节阀）；具备模块自诊断（通道故障、通信中断、电源异常）、信号滤波、冗余通信等功能；支持通过 KONGSBERG HMI 或配置软件进行参数设定与状态监控。其核心优势在于 “8 通道灵活配置、宽环境耐受（-40℃~70℃，IP67 防护）、远距离传输（1km 以太网 / 10km 光纤）、船级社认证”，尤其适用于海事分散设备控制（如船舶机舱各系统信号采集）、海上平台远程监测（如油井压力 / 温度采集）、工业长距离场景（如长输管道阀门远程控制）。
RMP201-8 模块部署于机舱、甲板、货舱等 6 个分散区域，每个模块配置 4 路 AI（采集燃油压力 / 水温信号）+4 路 DI（监测阀门开关状态），通过 EtherNet/IP 总线将信号传输至驾驶台 K-Chief 700 控制器（传输距离最长 800m），当货舱燃油压力低于 0.5MPa 时，模块 0.3 秒内反馈信号，控制器触发补油泵启动指令，避免燃油供应中断（单次航行损失超 50 万元）；在某北海海上油气平台，RMP201-8 通过光纤连接至平台中控系统（传输距离 5km），采集水下生产树的压力（AI 通道）与阀门状态（DI 通道），模块耐受 - 30℃低温与 95% 高湿度，连续运行 3 年无故障，平均无故障时间（MTBF）≥800,000 小时，满足海上平台 “无人值守、少维护” 需求；在某陆上长输天然气管道项目中，模块部署于每隔 20km 的阀室，配置 2 路 AO（控制调节阀开度）+2 路 DI（监测阀位状态），通过 PROFINET 总线与中控室通信，实现阀门远程开关与开度调节，替代传统人工巡检，每年节省运维成本超 120 万元。
该模块采用 “模块化通道 + 抗恶劣环境外壳” 架构：
- 灵活通道配置：8 个通用 I/O 通道可通过软件独立配置为 AI（0-20mA/4-20mA/0-10V DC）、AO（4-20mA/0-10V DC）、DI（干接点 / 24V DC 电平）、DO（继电器输出 / 晶体管输出），支持通道级信号隔离（隔离电压≥1kVrms），避免不同类型信号串扰；例如可配置为 6 路 AI（采集温度 / 压力）+2 路 DO（控制报警灯），或 3 路 AO（控制阀门）+5 路 DI（监测传感器状态），适配多样化现场需求；
- 抗恶劣环境设计：采用不锈钢外壳（316L 材质），防护等级 IP67（防尘、防水浸泡 1m/30 分钟），耐受盐雾（5% NaCl 溶液，1000 小时无腐蚀）、霉菌（符合 IEC 60068-2-10 标准）；工作温度 - 40℃~70℃，存储温度 - 55℃~85℃，满足海事低温（北极航线 - 35℃）与机舱高温（60℃）环境；抗振动性能符合 IEC 60068-2-6 标准（10-2000Hz，5g 加速度），抗冲击性能符合 IEC 60068-2-27 标准（50g 加速度，11ms 脉冲），适应船舶航行中的颠簸与冲击；
- 通信与供电：支持 EtherNet/IP、PROFINET、Modbus TCP 等工业以太网协议，通信速率 100Mbps 全双工，支持冗余通信（双网口备份，切换时间≤100ms），避免通信中断；供电支持 24V DC（±20%）宽电压输入，具备过压（36V DC）、过流（5A）保护，可通过 POE（以太网供电）或独立电源供电，适配现场供电条件；
- 诊断与防护：内置通道级故障诊断（如 AI 信号断线、DO 短路）、通信状态监测（丢包率、延迟），故障信息通过总线实时上传至主控制器，可在 HMI 显示 “通道 2 AI 断线”“通信链路 1 故障” 等具体故障；模块内置信号滤波电路（低通滤波，截止频率可设），在船舶强电磁环境（如雷达、无线电）中，AI 信号信噪比≥80dB，避免虚假信号干扰。
二、技术参数
1. 通道配置与信号参数
参数类别 | 具体规格 |
通道数量 | 8 路通用 I/O 通道，支持独立配置为 AI/AO/DI/DO |
模拟量输入（AI） | 信号类型：4-20mA DC（两线制 / 四线制）、0-20mA DC、0-10V DC；分辨率：16 位；精度：±0.1% 满量程；采样率：10Hz（可配置 1-100Hz）；输入阻抗：电流信号≤100Ω，电压信号≥1MΩ |
模拟量输出（AO） | 信号类型：4-20mA DC、0-10V DC；分辨率：16 位；精度：±0.2% 满量程；输出负载：电流信号≤500Ω，电压信号≥1kΩ；响应时间：≤100ms |
数字量输入（DI） | 信号类型：干接点（通 / 断）、24V DC 电平（高电平≥18V，低电平≤5V）；输入电流：24V DC 时≤5mA；响应时间：≤1ms；支持边缘检测（上升沿 / 下降沿） |
数字量输出（DO） | 信号类型：继电器输出（AC250V/2A、DC30V/2A）、晶体管输出（NPN，DC24V/1A）；输出保护：继电器过流保护（内置熔丝），晶体管短路保护（自恢复） |
2. 通信与传输参数
参数类别 | 具体规格 |
通信协议 | 支持 EtherNet/IP（ODVA 认证）、PROFINET（PI 认证）、Modbus TCP；可选 KONGSBERG 专用总线（用于海事系统） |
通信接口 | 2 个 RJ45 网口（10/100Mbps，支持 MDI/MDI-X 自动切换）；可选光纤接口（单模 / 多模，SC/LC 接头） |
传输距离 | 以太网（CAT5e 电缆）：100m；光纤（单模）：10km；光纤（多模）：500m；支持中继器扩展距离 |
冗余通信 | 支持双网口冗余（MRP/PRP 协议），切换时间≤100ms；通信丢包率≤0.001%（100Mbps 带宽下） |
同步性能 | 支持 IEEE 1588 PTPv2 精确时间同步，时间偏差≤1μs（用于多模块协同控制） |
3. 环境与可靠性参数
参数类别 | 具体规格 |
工作温度 | -40℃~70℃（无冷凝），支持温度补偿（-40℃~70℃范围内精度偏差≤0.05% 满量程） |
存储温度 | -55℃~85℃ |
相对湿度 | 5%~95%（无冷凝），符合 IEC 60068-2-38 湿度循环标准（2000 小时无故障） |
防护等级 | IP67（GB/T 4208），防尘、防水浸泡（1m 水深，30 分钟无损坏） |
抗盐雾性能 | 符合 IEC 60068-2-11 标准（5% NaCl 溶液，1000 小时无腐蚀、无性能衰减） |
抗电磁干扰 | 辐射：EN 55032 Class B；抗扰度：EN 61000-6-2（ESD±15kV 空气放电，EFT±4kV 电源端口，射频辐射 20V/m（80MHz~2GHz）） |
抗振动 / 冲击 | 振动：IEC 60068-2-6（10-2000Hz，5g 加速度，3 轴各 1 小时）；冲击：IEC 60068-2-27（50g 加速度，11ms 脉冲，半正弦波，3 轴各 3 次） |
平均无故障时间（MTBF） | ≥800,000 小时（Telcordia 标准，25℃环境），通道级 MTBF≥1,500,000 小时 |
4. 供电与物理参数
参数类别 | 具体规格 |
供电需求 | 24V DC（±20%），支持 POE（IEEE 802.3af，15.4W）或独立电源；最大功耗：≤10W（满配置时） |
电源保护 | 过压保护（36V DC 切断）、过流保护（5A 自恢复）、反极性保护（-24V DC 无损坏） |
外壳材质 | 316L 不锈钢（耐腐蚀），重量：约 1.2kg |
安装方式 | 壁挂式（支架安装）、导轨式（35mm DIN 导轨）；尺寸：180mm×120mm×60mm（长 × 宽 × 高） |
三、功能特性
1. 8 通道灵活配置，适配多场景信号需求
RMP201-8 以 “通用 I/O 通道” 为核心，解决传统远程 I/O“通道类型固定、适配性差” 的痛点：
- 通道按需配置：8 个通道可独立设定为 AI/AO/DI/DO，例如在船舶机舱，可配置 4 路 AI（采集主机滑油压力、冷却水温度、燃油温度、排气温度）+2 路 DI（监测主机启停状态、滑油滤器堵塞信号）+2 路 DO（控制主机报警灯、应急停机阀），无需额外采购专用模块；在某海上平台，同一模块可切换配置为 6 路 AI（采集油井压力、温度、流量）+2 路 AO（控制节流阀开度），适应生产流程调整；
- 多信号类型兼容：AI 通道支持 4-20mA（主流传感器信号）与 0-10V（电压型传感器），DO 通道支持继电器（驱动高电压设备）与晶体管（低功耗执行器），无需信号转换器即可接入不同类型现场设备 —— 在某长输管道阀室，模块直接接入 4-20mA 压力传感器（AI）与 24V DC 电磁阀（DO），减少设备成本 30%；
- 通道级隔离：每路通道独立光电隔离（隔离电压 1kVrms），避免某一通道故障影响其他通道，如 “DO 通道 1 短路” 时，仅该通道保护，其余 7 路正常工作，在某油轮货舱监测中，避免因单个阀门信号故障导致整舱监测失效。
2. 抗恶劣环境设计，确保极端场景稳定运行
针对海事与 offshore“高盐雾、强振动、宽温” 的恶劣环境，模块通过硬件加固实现高可靠性：
- 全环境耐受：-40℃~70℃宽温设计适配北极航线（-35℃）与热带海域（机舱 60℃），IP67 防护可在甲板雨水浸泡或货舱潮湿环境中正常工作；316L 不锈钢外壳耐受海水盐雾腐蚀，在某南海油田平台，模块连续浸泡海水 24 小时后，性能无衰减，远超普通工业模块（IP54 防护，盐雾耐受仅 200 小时）；
- 强抗扰与抗振动：EN 61326-1 EMC 认证确保在船舶雷达（射频干扰）、主机变频器（电磁干扰）环境中，AI 信号波动≤0.05% 满量程；5g 振动耐受可应对船舶航行中的颠簸（如台风天气横摇 20°），在某集装箱船测试中，模块在 10-2000Hz 振动下，通信无中断、信号无丢失；
- 长寿命元器件：采用工业级电容（耐温 - 55℃~125℃）、继电器（机械寿命 100 万次）、不锈钢连接器（防腐蚀），平均使用寿命≥8 年，在某老旧油轮改造中，2015 年安装的 RMP201-8 模块至今仍稳定运行，减少更换频率与维护成本。
3. 远距离高可靠通信，实现分散设备集中管控
模块通过优化通信设计，解决 “长距离信号衰减、通信中断” 的核心问题：
- 多协议与远距离传输：支持 EtherNet/IP（100m 电缆）与光纤（10km 单模）传输，在某陆上风电项目中，模块部署于风机机舱（距离中控室 5km），通过光纤传输风速（AI）、转速（DI）信号，通信延迟≤50ms，满足风机实时控制需求；Modbus TCP 协议兼容第三方系统，如接入西门子 PLC，实现跨品牌设备协同；
- 冗余通信保障：双网口 MRP/PRP 冗余，当主通信链路故障（如电缆断裂），100ms 内切换至备用链路，在某油轮驾驶台与机舱通信中，避免因通信中断导致主机失控；通信丢包率≤0.001%，确保信号传输完整性，如 “燃油压力低于阈值” 信号无丢失，触发及时补油；
- 精确时间同步：IEEE 1588 PTPv2 同步功能使多模块间时间偏差≤1μs，在船舶推进系统中，机舱、舵机、螺旋桨的 RMP201-8 模块同步采集信号，为主控制器提供 “时序一致” 的数据，避免因时间差导致的控制偏差（如舵机响应延迟）。
