描述
ABB PFEA112-20 3BSE050091R20 是 ABB Tension Electronics 系列的核心产品,专为工业卷材生产设计,支持双路张力传感器信号输入(0-20mA/0-10V),可实现 ±0.1% 满量程(FS)的高精度张力测量与动态调节。作为3BSE030369R0020 的升级版本,该模块通过优化数字信号处理算法和增强抗干扰设计,显著提升复杂工况下的稳定性。其核心价值在于通过 330Hz 信号处理频率和自适应滤波技术(0.1-100ms 可调),确保纸张、薄膜、金属箔等材料在卷绕、涂布、印刷等工艺中的张力稳定性,有效降低材料拉伸变形和断裂风险。
该模块采用 16 位 Σ-Δ 模数转换器和 FPGA 处理器,支持 A+B(总和)及 A-B(差值)输出模式,适配双传感器冗余测量场景。其紧凑设计(144mm×80mm×35mm)和 IP20 防护等级(标准型)可耐受粉尘及短期喷水,满足 IEC 60529 工业环境要求。模块内置自动校准(AUTO ZERO)和过压保护(30V DC),通过 2×16 字符液晶屏实时显示张力值、传感器状态及故障代码,显著降低维护复杂度。
作为 ABB 分布式控制系统(DCS)的关键节点,PFEA112-20 3BSE050091R20 支持Profibus DP工业总线协议,可无缝集成至 ABB AC 800PEC 控制系统或第三方 PLC/DCS 平台。其开放式架构允许用户自定义 PID 调节、动态补偿等控制算法,适配不同材料的动态响应需求。
ABB PFEA112-20 3BSE050091R20
技术规格
参数名称 | 参数值 |
产品型号 | ABB PFEA112-20 3BSE050091R20 |
制造商 | ABB |
产品类型 | 张力控制模块 |
输入信号 | 2 路差分输入(支持张力传感器信号) |
输出信号 | 0-10V DC 或 4-20mA(可配置) |
控制精度 | ±0.1% 满量程(FS) |
信号处理频率 | 330Hz |
电源电压 | 24V DC(±15% 波动) |
功耗 | ≤8W |
通信协议 | Profibus DP(支持扩展 CAN、Modbus RTU) |
工作温度 | -20°C 至 + 60°C(无冷凝) |
安装方式 | 标准 DIN 导轨固定(需 PE 接地) |
防护等级 | IP20(IEC 60529) |
尺寸 / 重量 | 144×80×35mm / 0.5kg |
输入阻抗 | 10kΩ |
输出负载 | 最大 100mA(电流输出模式) |
校准功能 | 零点自动校准(AUTO ZERO) |
显示界面 | 2×16 字符液晶屏 + 物理按键 |
主要特点和优势
高精度动态控制:采用先进的数字信号处理算法,可实时补偿温度漂移和机械振动影响。支持双传感器冗余测量,通过 A+B/A-B 输出模式提升复杂工况下的张力稳定性。其 Select I/O 增强功能可通过标准化 I/O 机柜设计减少后期更改影响,显著提升项目执行效率。
智能诊断与保护:内置断线检测、过压保护(30V DC)和过载报警功能,异常时自动触发安全停机并记录事件日志。双冗余电源输入(24VDC)设计可在主电源故障时无缝切换至备用电源,保障系统连续运行。模块还具备 ESD 防护(±15kV)和抗浪涌能力(4kV),远超行业标准。
灵活配置与兼容性:通过 DIP 开关快速设置通道类型、滤波参数和输出模式,适配不同品牌传感器。兼容 ABB AC 800PEC 控制器及第三方 PLC/DCS 系统,支持与 PX UB 201 绝缘放大器、NASM 01 从站模块协同工作,实现信号隔离与远程 I/O 扩展。
严苛环境适应性:通过 – 40°C 至 + 85°C 极端温度测试和 10-500Hz 振动试验(IEC 60068-2-6),可稳定运行于炼油厂、核电站等强干扰环境。特殊接地设计强化抗电磁干扰(EMI)能力,确保信号完整性。
便捷运维与扩展:模块化结构支持单通道更换,无需整体断电。通过 ABB Control Builder 软件可远程监控通道状态、下载配置文件,实现预防性维护。开放式架构允许用户自定义控制算法,提升系统灵活性。
应用领域
造纸工业:在纸机复卷工段实时采集纸幅张力信号,通过闭环控制调节卷取电机转速,确保纸张平整度和紧度一致性,有效抑制断头事故,提升生产效率 30% 以上。
薄膜生产:在 BOPP 薄膜生产线中,连接气动制动器和磁粉离合器动态调整收卷张力,减少薄膜厚度偏差(≤±2%)和边缘褶皱。宽温特性适应北方冬季低温环境。
纺织与包装:在无纺布生产线中监测纱线张力波动,联动变频器优化牵伸速度,降低断纱率。在包装印刷行业确保标签材料模切位置精度(≤±0.1mm)。
新能源领域:在锂电池极片涂布生产线中,通过张力反馈控制涂布头进给速度,减少极片褶皱和断裂,提升电池良品率至 98% 以上。智能诊断功能实时预警材料缺陷,降低废品率。
金属加工:在铝箔轧制过程中与液压伺服系统联动,实时补偿轧制力变化对张力的影响,保障箔材厚度均匀性(±1μm)。抗干扰能力适应轧机强电磁环境。
ABB PFEA112-20 3BSE050091R20
相关产品
- ABB PFCL/PFTL 系列张力传感器:与PFEA112-20形成完整张力测量系统,提供2-100kN 量程选择,支持多辊张力分布监测。
- ABB PX UB 201 绝缘放大器:扩展输出能力,支持 ±10V 信号隔离放大,适配远距离传输场景。
- ABB NASM 01 模拟从站模块:通过冗余总线实现远程 I/O 扩展(最大距离 1km),适用于分布式产线部署。
- ABB AC 800PEC 控制器:高性能 DCS 平台,可与PFEA112-20无缝集成,实现张力控制与工艺参数协同优化。
- ABB S800 I/O AI810:升级版模拟输入模块,支持 HART 协议和无线传输,可替代PFEA112-20实现智能化改造。
- ABB 8311 冗余电源模块:为PFEA112-20提供稳定电力支持,确保冗余系统持续运行。
- ABB KU D210 A 电源模块:24VDC 冗余电源,与8311形成双电源冗余方案,提升系统可靠性。
- ABB Profibus DP 通信模块:扩展网络兼容性,支持与西门子 PLC 等第三方设备通信。
安装与维护
安装前准备:
- 使用扭矩扳手将模块固定于标准 DIN 导轨(扭矩值 1.5N・m),确保端子排接线牢固(推荐 22-16AWG 屏蔽线缆)。
- 安装前切断系统电源,佩戴防静电手环避免静电损伤。
- 信号输入端串联 250Ω 电阻(4-20mA 信号)以匹配 PLC/DCS 输入阻抗。
- DIN 导轨需通过 PE 接地端子可靠连接至机柜保护地,接地电阻应小于 1Ω 以抑制电磁干扰。
维护建议:
- 定期检查 LED 状态指示灯,绿色常亮表示正常运行,黄色闪烁提示通道故障。
- 每季度使用压缩空气清洁模块表面灰尘,防止积尘影响散热。
- 每年通过 ABB Control Builder 软件进行固件升级,获取最新抗干扰算法和诊断功能。
- 长期运行系统建议每 5 年更换模块以维持最佳性能。若传感器零点漂移超过 ±0.5% FS,需通过面板按键重新校准。