一、概述?

ABB AI893 3BSC690141R1 是一款專為工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的高性能模擬量輸入模塊，在現(xiàn)代工業(yè)復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境中，對(duì)各類模擬信號(hào)的采集和穩(wěn)定傳輸是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化精準(zhǔn)控制的基石，該模塊應(yīng)運(yùn)而生。它隸屬于 ABB 豐富的自動(dòng)化產(chǎn)品系列，能夠可靠地將來(lái)自工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的多種模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，高效傳輸至控制系統(tǒng)，為整個(gè)自動(dòng)化架構(gòu)提供精準(zhǔn)、及時(shí)的數(shù)據(jù)支撐。廣泛應(yīng)用于化工、電力、冶金、制藥等行業(yè)，助力企業(yè)提升生產(chǎn)效率、保障產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化能源利用，是構(gòu)建智能、可靠工業(yè)自動(dòng)化體系的關(guān)鍵組成部分。?



二、技術(shù)參數(shù)?

（一）輸入信號(hào)類型與范圍?

1. 熱電偶信號(hào)：具備強(qiáng)大的兼容性，可接入 B、C、E、J、K、L、N、R、S、T 和 U 等多種類型的熱電偶。不同類型熱電偶適用于各異的溫度區(qū)間，例如 K 型熱電偶，憑借其 - 200℃至 1372℃的寬量程，在工業(yè)窯爐、高溫?zé)崽幚碓O(shè)備的溫度監(jiān)測(cè)中應(yīng)用頻繁；而 T 型熱電偶在 - 200℃至 350℃范圍表現(xiàn)，常見于食品冷藏、低溫實(shí)驗(yàn)設(shè)備等對(duì)低溫測(cè)量精度要求高的場(chǎng)景。?

2. 毫伏信號(hào)：支持 - 30 mV 至 + 75 mV 的線性毫伏信號(hào)輸入，適用于一些輸出微弱電壓信號(hào)的特殊傳感器，如在應(yīng)變片測(cè)量系統(tǒng)中，應(yīng)變片受外力作用產(chǎn)生的微小電壓變化經(jīng)放大后可接入該模塊，用于精準(zhǔn)測(cè)量材料的應(yīng)力、應(yīng)變情況，在材料測(cè)試、機(jī)械制造等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。?

3. 特殊溫度補(bǔ)償通道：設(shè)有專門的 4 線制 Pt100 熱電阻通道，用于 “冷端”（環(huán)境）溫度測(cè)量，為熱電偶測(cè)量提供的冷端溫度補(bǔ)償，確保溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性。該通道可在本地的 MTU 螺絲端子處測(cè)量結(jié)溫，也能在遠(yuǎn)離設(shè)備的連接單元進(jìn)行測(cè)量，靈活性。此外，用戶還可通過參數(shù)設(shè)置固定的模塊結(jié)溫，或者由應(yīng)用程序設(shè)定結(jié)溫，滿足不同場(chǎng)景的多樣化需求。?

（二）精度與分辨率?

1. 精度：在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參考條件下，AI893 展現(xiàn)出令人矚目的高精度性能。對(duì)于熱電偶信號(hào)測(cè)量，其誤差通常可控制在極小范圍，以確保溫度測(cè)量值能如實(shí)反映工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)溫度狀況，為生產(chǎn)過程中的溫度控制提供可靠依據(jù)，避免因溫度測(cè)量偏差導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量問題或設(shè)備故障。對(duì)于毫伏信號(hào)，精度同樣出色，可達(dá)滿量程的 ±0.1%，滿足對(duì)微弱信號(hào)測(cè)量的嚴(yán)苛要求。?

2. 分辨率：擁有 16 位的高分辨率，能夠?qū)⑤斎氲哪M信號(hào)細(xì)致地轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，精準(zhǔn)捕捉信號(hào)的細(xì)微變化。在工業(yè)生產(chǎn)中，許多關(guān)鍵參數(shù)的變化往往較為緩慢但卻需要精細(xì)控制，如化學(xué)反應(yīng)過程中溫度的微妙波動(dòng)，16 位分辨率可使控制系統(tǒng)敏銳感知這些變化，及時(shí)做出精準(zhǔn)調(diào)控，維持生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和一致性，大幅提升產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率。?

（三）電源與功耗?

1. 供電電源：采用 24V 直流電源供電，這一在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)電源電壓，便于與系統(tǒng)內(nèi)其他設(shè)備共享電源，極大地簡(jiǎn)化了系統(tǒng)整體的電源配置方案，降低了電源設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和成本。同時(shí)，穩(wěn)定的 24V 直流供電也為模塊的可靠運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)保障。?

2. 功耗：正常工作時(shí)，模塊功耗處于較低水平，一般僅為 1.5W。低功耗設(shè)計(jì)不僅有助于降低整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的能耗，契合當(dāng)下節(jié)能減排的發(fā)展趨勢(shì)，還能顯著減少模塊自身的發(fā)熱，提升模塊在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性和可靠性，特別適用于設(shè)備密集、散熱空間有限的工業(yè)控制柜內(nèi)安裝使用，有效降低因過熱導(dǎo)致的設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)。?

（四）環(huán)境參數(shù)?

1. 工作溫度：工作溫度范圍極為寬泛，從寒冷的 - 40℃至酷熱的 + 70℃，能夠從容應(yīng)對(duì)各類惡劣的工業(yè)環(huán)境。無(wú)論是在寒冷地區(qū)的戶外工業(yè)設(shè)施，還是高溫車間的內(nèi)部設(shè)備，AI893 模塊都能穩(wěn)定運(yùn)行，確保模擬量信號(hào)的采集工作不受環(huán)境溫度的干擾，始終為控制系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。?

2. 濕度：可在相對(duì)濕度 5%-95%（無(wú)凝結(jié)）的環(huán)境下正常工作，對(duì)潮濕環(huán)境具備良好的耐受性。這使得它在造紙、印染、食品加工等濕度較高的工業(yè)場(chǎng)所中表現(xiàn)出色，有效避免了因潮濕引發(fā)的電氣短路、腐蝕等設(shè)備故障問題，保障系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。?

3. 電磁兼容性：具備的電磁兼容性（EMC），能夠有效抵御工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的電磁干擾。在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，電機(jī)、變頻器、高頻焊機(jī)等設(shè)備會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁輻射，而 AI893 模塊憑借其出色的電磁屏蔽和抗干擾設(shè)計(jì)，能夠在這種惡劣的電磁環(huán)境中準(zhǔn)確采集信號(hào)，維持系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和準(zhǔn)確性，確保自動(dòng)化生產(chǎn)過程不受電磁干擾的影響而中斷或出現(xiàn)錯(cuò)誤。?

三、功能特點(diǎn)?

（一）信號(hào)處理與濾波?

1. 的信號(hào)處理電路：模塊內(nèi)部集成了的信號(hào)處理電路，能夠?qū)斎氲哪M量信號(hào)進(jìn)行高效、精準(zhǔn)的處理。它可自動(dòng)識(shí)別和適應(yīng)不同類型的輸入信號(hào)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、衰減、校準(zhǔn)等操作，確保輸入信號(hào)在進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)前處于狀態(tài)，為后續(xù)的高精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換奠定基礎(chǔ)。?

2. 靈活的數(shù)字濾波功能：配備功能強(qiáng)大的數(shù)字濾波功能，能夠有效過濾工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)常見的高頻噪聲和干擾信號(hào)，顯著提高信號(hào)的信噪比。用戶可通過配套軟件，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景和信號(hào)特性，靈活設(shè)置不同的濾波參數(shù)，如濾波時(shí)間常數(shù)、截止頻率等。例如，在信號(hào)波動(dòng)較大的化工反應(yīng)釜溫度測(cè)量場(chǎng)景中，可適當(dāng)增大濾波時(shí)間常數(shù)，使采集到的溫度信號(hào)更加平穩(wěn)；而在對(duì)快速變化信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，則可調(diào)整濾波參數(shù)，以快速響應(yīng)信號(hào)的動(dòng)態(tài)變化，確保采集到的信號(hào)真實(shí)、可靠。?

（二）診斷與報(bào)警功能?

1. 全面的自診斷功能：AI893 模塊具備強(qiáng)大的自診斷能力，能夠?qū)崟r(shí)、地監(jiān)測(cè)自身的工作狀態(tài)。它可對(duì)模塊的電源供應(yīng)、硬件電路、通信接口等關(guān)鍵部件進(jìn)行持續(xù)檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)任何異常情況，如電源故障、芯片過熱、硬件損壞等，會(huì)立即通過通信接口向控制系統(tǒng)發(fā)送詳細(xì)的故障信息，故障代碼指示故障類型和位置，方便維護(hù)人員快速定位和排查問題，極大地縮短了系統(tǒng)的停機(jī)時(shí)間，降低了因設(shè)備故障帶來(lái)的生產(chǎn)損失。?

2. 精準(zhǔn)的信號(hào)報(bào)警功能：允許用戶對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行靈活的上下限報(bào)警設(shè)置。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，許多參數(shù)都有嚴(yán)格的正常工作范圍，當(dāng)采集到的信號(hào)超出預(yù)設(shè)的上限或下限值時(shí)，模塊會(huì)迅速觸發(fā)報(bào)警功能，通過指示燈閃爍、發(fā)送報(bào)警信號(hào)至控制系統(tǒng)等方式，及時(shí)通知操作人員和控制系統(tǒng)采取相應(yīng)措施。例如，在電力系統(tǒng)中，當(dāng)監(jiān)測(cè)到變壓器油溫超過安全上，報(bào)警信號(hào)會(huì)促使控制系統(tǒng)啟動(dòng)冷卻風(fēng)扇或發(fā)出預(yù)警通知，防止變壓器因過熱而損壞，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。?

（三）隔離性能?

1. 通道隔離：各輸入通道之間采用的電氣隔離設(shè)計(jì)，隔離電壓通常高達(dá) 2500V AC。這種通道隔離技術(shù)有效避免了不同通道之間的信號(hào)串?dāng)_問題，確保在多通道同時(shí)采集信號(hào)時(shí)，每個(gè)通道的數(shù)據(jù)都能保持高度的準(zhǔn)確性和獨(dú)立性。即使某個(gè)通道受到強(qiáng)干擾或出現(xiàn)故障，也不會(huì)影響其他通道的正常工作，大大提高了模塊在復(fù)雜信號(hào)采集場(chǎng)景下的可靠性。?

2. 電源隔離：模塊的電源部分與輸入信號(hào)部分進(jìn)行了嚴(yán)格的隔離處理，有效防止電源側(cè)的電壓波動(dòng)、浪涌等干擾因素對(duì)輸入信號(hào)采集產(chǎn)生影響。電源隔離不僅增強(qiáng)了模塊的抗干擾能力，還在一定程度上提高了系統(tǒng)的安全性，避免因電源故障引發(fā)的信號(hào)采集錯(cuò)誤或設(shè)備損壞，為工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了雙重保障。?

（四）通信與集成?

1. 高速通信接口：支持與 ABB 的各類自動(dòng)化控制器，如 AC 800M、Advant - 800XA 等進(jìn)行高速、穩(wěn)定的通信連接。它采用符合國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，如 PROFIBUS、EtherNet/IP 等，確保采集到的數(shù)據(jù)能夠以極快的速度、的可靠性傳輸?shù)娇刂破鳌Ｔ诖笠?guī)模工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，快速的數(shù)據(jù)傳輸對(duì)于實(shí)時(shí)控制和決策至關(guān)重要，AI843 模塊的高速通信能力能夠滿足系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)及時(shí)性的嚴(yán)格要求，使控制系統(tǒng)能夠迅速響應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的變化。?

2. 便捷的集成特性：采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)理念，能夠極其方便地安裝到 ABB 的自動(dòng)化系統(tǒng)機(jī)架中，與其他 I/O 模塊、控制器、通信模塊等設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成。在系統(tǒng)搭建過程中，只需按照標(biāo)準(zhǔn)的安裝流程將 AI893 模塊插入相應(yīng)的插槽，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的參數(shù)配置，即可快速完成系統(tǒng)集成，大大簡(jiǎn)化了工程實(shí)施的難度和復(fù)雜性，縮短了項(xiàng)目的建設(shè)周期，降低了工程成本。?

四、應(yīng)用領(lǐng)域?
（一）化工行業(yè)?
在化工生產(chǎn)流程中，對(duì)反應(yīng)釜、蒸餾塔等關(guān)鍵設(shè)備的溫度、壓力、流量等參數(shù)的監(jiān)測(cè)和控制直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和安全運(yùn)行。AI893 模塊可精準(zhǔn)采集反應(yīng)釜內(nèi)的熱電偶溫度信號(hào)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)溫度，為控制系統(tǒng)提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，以便調(diào)節(jié)反應(yīng)物料的進(jìn)料速度、加熱或冷卻功率，確保化學(xué)反應(yīng)在溫度條件下進(jìn)行，提高產(chǎn)品的純度和收率。同時(shí)，它還能采集壓力傳感器輸出的毫伏信號(hào)，實(shí)時(shí)掌握反應(yīng)釜內(nèi)的壓力變化，當(dāng)壓力超出安全范圍時(shí)及時(shí)觸發(fā)報(bào)警，保障生產(chǎn)過程的安全穩(wěn)定。?
（二）電力行業(yè)?
電力生產(chǎn)和傳輸過程對(duì)設(shè)備的可靠性和監(jiān)測(cè)精度要求。AI893 模塊在電力系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，可用于采集發(fā)電機(jī)繞組、變壓器繞組、電抗器等設(shè)備的溫度信號(hào)，通過熱電偶實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行溫度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備過熱隱患，預(yù)防設(shè)備故障。此外，它還能采集電網(wǎng)中的電壓、電流互感器輸出的毫伏信號(hào)，經(jīng)過處理后傳輸給電力監(jiān)控系統(tǒng)，用于電能質(zhì)量分析、電網(wǎng)故障診斷等，為電力調(diào)度和運(yùn)維人員提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，保障電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。?
（三）冶金行業(yè)?
冶金生產(chǎn)環(huán)境惡劣，高溫、高粉塵、強(qiáng)電磁干擾等因素對(duì)設(shè)備的性能和穩(wěn)定性構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。AI893 模塊憑借其出色的環(huán)境適應(yīng)性和高精度測(cè)量能力，在冶金行業(yè)發(fā)揮著重要作用。它可用于采集高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐等設(shè)備的溫度、壓力信號(hào)，以及軋機(jī)的軋制力、速度等模擬量信號(hào)。例如，在鋼鐵軋制過程中，通過實(shí)時(shí)采集軋輥的溫度和壓力信號(hào)，控制系統(tǒng)能夠根據(jù)這些數(shù)據(jù)調(diào)整軋制參數(shù)，保證鋼材的尺寸精度和表面質(zhì)量，提高產(chǎn)品的合格率和生產(chǎn)效率，同時(shí)延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。?
（四）制藥行業(yè)?
在制藥過程中，對(duì)溫度、濕度、流量等參數(shù)的嚴(yán)格控制是確保藥品質(zhì)量和安全性的關(guān)鍵。AI893 模塊可采集制藥設(shè)備中的熱電偶溫度信號(hào)，用于監(jiān)控反應(yīng)罐、干燥箱、滅菌柜等設(shè)備的溫度，保證藥品生產(chǎn)過程在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。同時(shí)，它還能采集濕度傳感器輸出的信號(hào)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)環(huán)境的濕度變化，為藥品生產(chǎn)提供穩(wěn)定的環(huán)境條件。此外，對(duì)于藥品生產(chǎn)線上的物料流量控制，模塊可采集流量傳感器輸出的毫伏信號(hào)，為控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料流量的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，確保藥品生產(chǎn)的一致性和質(zhì)量穩(wěn)定性。?

關(guān)鍵詞：傳感器 變頻器 反應(yīng)釜 監(jiān)控系統(tǒng) 干燥箱