ABB NBIO-21CU 数字量 I/O 模块 – AC 800M 兼容，工业自动化信号采集控制核心！

描述

ABB NBIO-21CU 专为工业现场数字量信号的精准采集与可靠控制设计。它通过 ABB 的 PROFIBUS DP 或 EtherNet/IP 现场总线与 AC 800M 控制器（如 PM861、PM864）无缝通信，可同时处理 16 路数字输入信号（如接近开关、限位开关状态）与 16 路数字输出信号（如电磁阀、接触器启停指令），是连接现场设备与中控系统的 “信号中转站”。

在工业自动化架构中，ABB NBIO-21CU 不仅承担基础的信号传输任务，还具备通道级诊断功能 —— 当某路输入 / 输出信号异常时，可实时向控制器反馈故障信息，便于运维人员快速定位问题。无论是化工车间反应釜的阀门启停控制、火电厂辅机设备的状态监测，还是冶金生产线的电机运行信号采集，ABB NBIO-21CU 都能凭借稳定的信号处理能力与工业级防护设计，确保数字信号无延迟、无失真传输，为过程控制的安全性与连续性提供保障。

NBIO-21CU ABB

主要特点和优势

高集成 I/O 配置，适配多场景需求：NBIO-21CU 采用 16 路 DI+16 路 DO 的集成设计，单模块即可满足中小型设备的数字信号处理需求，无需额外搭配多台单一功能模块，大幅节省控制柜安装空间。其中 DI 通道支持干接点 / 湿接点输入，DO 通道支持继电器输出（最大负载 2A/250VAC），可直接驱动小型电机、电磁阀等执行器，避免额外配置功率放大模块，降低系统集成成本。这种灵活的 I/O 配置，让ABB NBIO-21CU 既能适配单机设备控制，也能融入大型 DCS 系统的信号网络。

通道级光电隔离，抗干扰能力强：模块每路 I/O 通道均采用光电隔离（Opto-isolation）技术，隔离电压达 2.5kVrms，可有效阻断工业现场的共模干扰（Common Mode Interference）与串模干扰（Differential Mode Interference）—— 比如车间大功率变频器启停时产生的电磁辐射，或不同设备接地电位差导致的信号漂移。同时，ABB NBIO-21CU 符合 EN 55022 Class A 电磁兼容（Electromagnetic Compatibility, EMC）标准，在强电磁环境中仍能保持信号稳定，避免因干扰导致的控制误动作，这对化工、电力等对安全性要求极高的行业尤为重要。

实时通道诊断，运维效率提升：NBIO-21CU 具备完善的通道诊断功能，可实时监测每路 DI 的信号状态（如开路、短路）与 DO 的输出状态（如负载过载、通道故障），并通过 PROFIBUS DP 总线将诊断信息上传至 AC 800M 控制器，最终在 HMI（人机界面）上直观显示故障通道编号与故障类型。运维人员无需逐一排查现场接线，仅通过中控系统即可定位问题，将故障处理时间从小时级缩短至分钟级。此外，模块还支持在线更换（Hot Swap），在系统不停机的情况下即可更换故障模块，大幅减少非计划停机损失。

宽环境适应与系统兼容：ABB NBIO-21CU 遵循工业级硬件设计标准，工作温度覆盖 – 25°C 至 70°C，可适应北方冬季户外控制柜与南方夏季高温车间的环境；相对湿度耐受 5%-95%（非冷凝），无需额外除湿设备即可用于潮湿的水处理车间。系统兼容性方面，模块不仅深度适配 ABB AC 800M DCS 系统，还支持与 ABB Harmony 系列 HMI、System 800xA 监控软件无缝集成，形成 “采集 – 控制 – 监控” 的完整自动化架构，同时兼容第三方符合 PROFIBUS DP 标准的设备，降低系统升级的兼容性风险。

The ABB NBIO-21CU stands as a versatile digital I/O module tailored for ABB’s AC 800M DCS, delivering integrated 16-channel input and 16-channel output capabilities to streamline industrial signal processing. Its opto-isolated channels (2.5kVrms isolation) and EN 55022 Class A EMC compliance ensure robust performance in harsh electromagnetic environments, a critical requirement for chemical, power, and metallurgical applications.

With real-time channel diagnostics and hot-swap functionality, the ABB NBIO-21CU minimizes maintenance downtime and simplifies troubleshooting—faulty channels are instantly identified via the AC 800M controller, eliminating the need for manual on-site inspection. Its wide operating temperature range (-25°C to 70°C) and compatibility with ABB’s System 800xA software make it a flexible solution for both standalone equipment control and large-scale process automation systems, ensuring seamless integration and reliable long-term operation.

NBIO-21CU 技术规格

参数名称	参数值
产品型号	NBIO-21CU
制造商	ABB（阿西布朗勃法瑞）
产品类型	AC 800M DCS 数字量输入 / 输出（I/O）模块
I/O 点数配置	16 路数字输入（DI）+16 路数字输出（DO）
DI 信号类型	干接点 / 湿接点（5-30VDC）
DO 输出类型	继电器输出（最大负载 2A/250VAC）
供电电压	24VDC（兼容 20-28VDC）
隔离方式	通道间光电隔离，隔离电压 2.5kVrms
工作温度	-25°C 至 70°C
相对湿度	5%-95%，非冷凝
防护等级	IP20（前面板）
通信接口	PROFIBUS DP（兼容 PROFIBUS DP V1）
兼容控制器	ABB AC 800M 系列（PM861/PM864/PM865）
诊断功能	通道级开路、短路、过载诊断
安装方式	ABB 标准 I/O 机架安装（如 CI854）
重量	约 350g

应用领域

NBIO-21CU 在化工行业的过程控制中应用广泛，例如在乙烯生产车间的裂解炉辅助系统中，它可通过 16 路 DI 采集裂解炉燃料气压力开关、风机状态开关的信号，同时通过 16 路 DO 控制燃料气阀门启停、风机变频接触器动作 —— 当压力开关检测到燃料气压力过低时，ABB NBIO-21CU 可快速将信号上传至 AC 800M 控制器，控制器随即下发指令，通过 DO 通道切断燃料气阀门，避免安全事故。其光电隔离设计还能抵御车间变频器产生的电磁干扰，确保紧急停机指令无延迟执行。

电力行业的火电厂辅控系统中，ABB NBIO-21CU 是设备状态监测与控制的核心组件。在循环水泵房，模块可采集 4 台水泵的电机温度开关、液位开关（共 12 路 DI）信号，同时控制水泵启停接触器、阀门电磁阀（共 10 路 DO），剩余 I/O 通道可预留用于后期设备扩容。通过通道诊断功能，运维人员可实时监测水泵电机温度开关的接线状态，若出现接线松动导致的信号丢失，系统会立即报警，避免因电机过热损坏引发的停机事故。

冶金行业的钢铁生产线中，NBIO-21CU 可适配高温、高粉尘的恶劣环境。在转炉炼钢的原料输送系统中，模块通过 DI 通道采集输送带的跑偏开关、料位开关信号，通过 DO 通道控制输送带电机启停、原料闸门开关，其 – 25°C 至 70°C 的宽温设计可适应炼钢车间的高温环境，IP20 防护则能抵御原料输送过程中产生的粉尘侵袭。同时，模块支持与 ABB System 800xA 软件集成，中控人员可通过监控界面直观查看每路 I/O 的实时状态，实现原料输送的自动化控制与故障预警。

安装与维护

安装前准备：需确认安装的 I/O 机架（如 CI854）与NBIO-21CU 兼容，检查模块外观无变形、通信接口（PROFIBUS DP）无损坏；准备 24VDC 稳压电源（建议采用 PP835 冗余电源），确保电源纹波≤5%，避免电压波动影响模块信号处理；安装前需切断机架总电源，佩戴防静电手环（模块内部电路对静电敏感，防止损坏）；同时准备 TB820 端子模块与屏蔽电缆，接线时需区分 DI/DO 通道，将现场设备信号线接入对应端子，避免接反导致通道故障。

维护建议：每月通过 ABB System 800xA 软件检查NBIO-21CU 的通道状态，重点关注 DI 信号的通断逻辑是否正常、DO 输出的负载电流是否在 2A 以内，若出现通道故障报警，需根据诊断信息排查接线或现场设备；每季度断电清洁模块前面板（用干燥软毛刷擦拭粉尘，禁止使用液体清洁剂或压缩空气，防止灰尘进入模块内部），检查端子模块与模块的连接是否牢固；每年对NBIO-21CU 进行一次通道功能测试，通过信号发生器模拟 DI 输入信号，验证 DO 输出是否正常，同时检查光电隔离性能，确保隔离电压满足 2.5kVrms 要求，避免因隔离失效导致的信号干扰。