一、背景概念:什么是 NAMUR?
NAMUR 是一个德国自动化行业的标准化组织,全称:
Normenarbeitsgemeinschaft für Mess- und Regeltechnik in der Chemischen Industrie e.V.
中文:化学工业测量与控制标准化协会。
它制定了很多工业自动化信号标准,其中之一就是 NAMUR传感器信号标准(DIN EN 60947-5-6)。
这个标准主要定义了接近开关(Proximity Sensor)或限位开关等现场设备的低电平电流信号接口规范。
二、NAMUR 信号的特点
与普通的干接点(开关量)不同,NAMUR 标准规定:
- 传感器始终提供一个微小电流输出(不是开关完全导通/断开)。
- 控制系统通过检测电流大小来判断传感器状态。
状态 | 电流 (典型值) | 说明 |
---|---|---|
有效(接近、导通) | ≥ 2.1 mA | 表示“ON” |
无效(未接近、断开) | ≤ 1.2 mA | 表示“OFF” |
故障(短路或断线) | < 0.1 mA 或 > 6 mA | 表示传感器或线路异常 |
⚙️ 这样一来,控制系统不仅知道“开/关”,还能检测出线路故障(短路/断线),比普通二进制输入更安全可靠。
三、什么是 Namur 数字输入卡(NAMUR DI Card)
NAMUR 数字输入卡(也叫 NAMUR 输入模块、NAMUR 接口模块)是 PLC 或 DCS 系统中的一种输入模块,
专门用来接收符合 NAMUR 标准的传感器信号。
🔹 作用:
把来自现场 NAMUR 传感器的小电流信号(约1mA~3mA)转换成 PLC/DCS 能理解的逻辑信号(0/1)。
四、NAMUR DI 卡的内部原理(简化理解)
可以把 NAMUR DI 卡理解为一个“电流检测器”:
- 内部有稳压电源(约8V) → 给 NAMUR 传感器供电。
- 串联电阻检测电流大小 → 测量回路电流。
- 比较器/放大器电路 → 判断电流是否在 ON/OFF 区间。
- 诊断电路 → 如果电流异常高/低,则报警“短路”或“断线”。
- 光隔离输出 → 把判定结果安全地送入 PLC。
🧩 简化信号流程:
NAMUR 传感器 → 电缆 → NAMUR DI 卡输入端 → 电流检测 → 信号放大 → 逻辑输出(0/1 + 状态诊断)
五、与普通数字输入卡的区别
对比项目 | 普通数字输入卡 | NAMUR 数字输入卡 |
---|---|---|
输入类型 | 干接点/24V开关信号 | 微电流信号 (1~3mA) |
电源供给 | 现场由外部24V提供 | 模块内部提供约8V |
信号判断方式 | 电压高低(0V/24V) | 电流大小(mA级) |
故障检测 | 通常无 | 能检测短路、断线 |
应用场合 | 一般开关检测 | 安全、化工、危险区 |
六、典型接线方式
+8V(由 DI 卡提供)
│
│
[NAMUR 传感器]
│
└───→ 输入通道(DIx)
│
└─── 接 DI 卡内部电流检测电路
- 多用于 本安型(Ex i)回路。
- 若在防爆区使用,通常要加 隔离栅(Zener Barrier / IS Barrier)。
七、典型应用场景
- 化工厂、制药厂等有防爆要求的区域;
- 液位、阀位、限位、接近检测;
- 需要检测信号线完整性的安全回路;
- DCS/PLC 系统输入模块,如 Siemens ET200M、Yokogawa、Emerson DeltaV 的 NAMUR 输入模块。
八、优缺点总结
优点 | 缺点 |
---|---|
能检测断线/短路等故障 | 成本高于普通DI卡 |
本质安全,适合防爆区域 | 不能直接接普通干接点 |
信号抗干扰性强 | 电缆长度有限制(因电流小) |
国际标准化(DIN EN 60947-5-6) | 信号响应速度较慢(毫秒级) |
九、总结一句话
NAMUR 数字输入卡 是一种专为接收低电流、安全型传感器信号设计的 PLC/DCS 输入模块,
通过测量电流大小来判断“开/关”状态,并具备故障检测能力,广泛应用于化工等高安全要求场合。

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