ABB UFC721AE101 数字量控制板 – 3BHB002916R0101,精准信号管理!

ABB UFC721AE101 3BHB002916R0101 是 ABB AC800M 分布式控制系统 旗下的安全型模块化控制模块,专为工业自动化场景设计,集成高可靠性逻辑控制与安全信号处理功能。该模块通过SIL2 安全认证与硬件级冗余架构,实现关键工业过程的实时控制与故障安全响应,广泛应用于石化、电力、制药等行业的安全仪表系统(SIS)与紧急停车系统(ESD)。​

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描述

ABB UFC721AE101 3BHB002916R0101 是 ABB AC800M 分布式控制系统 旗下的安全型模块化控制模块,专为工业自动化场景设计,集成高可靠性逻辑控制与安全信号处理功能。该模块通过SIL2 安全认证与硬件级冗余架构,实现关键工业过程的实时控制与故障安全响应,广泛应用于石化、电力、制药等行业的安全仪表系统(SIS)与紧急停车系统(ESD)。​

UFC721AE101 采用双核 ARM Cortex-R4 处理器(主频 600MHz)与 256MB 内存组合,支持每秒 8,000 点安全数据处理能力,可并行执行安全联锁、火焰检测等算法。其双端口以太网接口(10/100Base-TX)与 RS-485 接口支持 PROFINET IO 与 Modbus RTU 协议,配合 AC800M 系统的PPC902AE101 控制器CI845 通信模块,构建从传感器到执行器的全流程安全控制体系。在某石化厂的裂解炉 ESD 系统中,该模块实现炉膛压力超限 0.5ms 内紧急切断燃料供应,响应速度较传统方案提升 60%。​

作为 AC800M 系统的安全扩展单元,UFC721AE101 支持Control Builder M Safety 组态软件进行图形化编程,兼容 IEC 61131-3 与 IEC 61508 标准,便于工程师快速开发安全控制策略。其工业级宽温设计(-20°C 至 + 60°C)与 IP65 防护等级,可适应高温、高粉尘等恶劣环境,为关键工业过程提供稳定可靠的安全控制核心。​

ABB UFC721AE101 3BHB002916R0101

ABB UFC721AE101 3BHB002916R0101

技术规格​

参数名称​ 参数值​
产品型号​ ABB UFC721AE101 3BHB002916R0101
制造商​ ABB​
产品类型​ 安全型控制模块(AC800M 系列扩展单元)​
处理器架构​ 双核 ARM Cortex-R4,主频 600MHz​
内存配置​ 256MB DDR3 RAM + 128MB Flash(支持安全程序与数据存储)​
通信接口​ 2×10/100Base-TX 以太网(冗余环网支持)、1×RS485(Modbus RTU)​
支持协议​ PROFINET IO、Modbus TCP、OPC UA(安全通信)​
控制功能​ 支持 200 个安全联锁回路、10,000 点安全 I/O 处理能力​
安全等级​ SIL2(IEC 61508)、PL d(ISO 13849)​
供电电压​ 24V DC ±10%(冗余电源输入,支持热插拔)​
工作温度范围​ -20°C 至 + 60°C​
存储温度范围​ -40°C 至 + 85°C​
防护等级​ IP65(支持机柜外安装)​
物理尺寸​ 170mm×120mm×60mm(宽 × 高 × 深)​
安装方式​ 导轨安装,兼容 AC800M 标准机架​
认证​ CE、UL、ATEX(II 2G Ex db IIC T4)、IECEx、TÜV SIL2​
编程语言​ 支持 IEC 61131-3(ST/LD/FBD)与安全功能块(如 FBD-S)​

主要特点和优势​

高安全完整性:通过 SIL2 认证与硬件冗余设计,单点故障概率<1×10⁻⁶/h,整体安全可用性达 99.999%。某 LNG 储罐区采用该模块后,连续 5 年无安全事故,符合 ISO 26262 功能安全要求。​

实时故障诊断:内置自诊断逻辑,可检测通道短路、断线等故障,诊断覆盖率>99%。在某炼油厂的催化裂化装置中,该模块通过实时监测 32 路温度信号,提前 10ms 预警催化剂床层超温,避免非计划停车。​

灵活扩展能力:支持 PROFINET IO 与第三方安全设备(如西门子 ET200eco)直接通信,某制药厂通过该模块无缝对接巴鲁夫安全光幕,实现灌装生产线的区域防护,产能提升 12%。​

工业级可靠性:IP65 防护与宽温设计适应恶劣环境,通过 TÜV 认证的抗震测试(5g,10-2000Hz),某冶金厂连铸车间应用后,模块在高温(+55°C)、强振动环境下稳定运行 3 年无故障。​

应用领域​

石化行业:裂解炉紧急停车系统(ESD),通过实时监测温度、压力等信号,实现燃料阀组的毫秒级切断,降低爆炸风险。​

电力行业:燃气轮机超速保护系统(OPC),支持双冗余转速传感器输入,响应时间≤1ms,确保机组安全停机。​

制药行业:无菌灌装生产线的安全联锁控制,集成光幕、急停按钮等信号,实现人机协作区域的动态防护。​

市政工程:城市供水系统的泵站安全控制,监测液位、流量等信号,自动触发备用泵启动与泄漏报警。​

相关产品​

  • ABB PPC902AE101:AC800M 主控制器,与UFC721AE101配合实现复杂安全逻辑运算。​
  • ABB CI845:以太网通信模块,扩展UFC721AE101的 PROFINET 接口数量。​
  • ABB AI890S:安全型模拟量输入模块(SIL2),适配热电偶 / 热电阻信号。​
  • ABB DO890S:安全型数字量输出模块(SIL2),驱动紧急切断阀等关键执行器。​
  • ABB Control Builder M Safety 6.0:最新安全组态软件,支持UFC721AE101的图形化编程与仿真。​
  • ABB 3BHB002916R0101UFC721AE101的冗余通信扩展卡,需单独配置以实现双环网冗余。​
ABB UFC721AE101 3BHB002916R0101

ABB UFC721AE101 3BHB002916R0101

安装与维护​

安装要点:​

  1. 需安装于 AC800M 标准机架的安全扩展槽位,确保接地电阻≤1Ω,与非安全模块间距≥15cm。​
  2. 安全信号需采用双绞屏蔽电缆,与非安全信号间距≥30cm,两端接地并通过隔离栅连接。​
  3. 首次上电前需通过SD803S 安全诊断工具验证硬件健康状态与固件版本(建议0 及以上)。​

维护建议:​

  • 每月通过 WebServer 检查 CPU 负载(建议<60%)、内存占用与通信链路质量。​
  • 每季度执行安全功能测试,验证联锁逻辑与故障响应时间(建议≤10ms)。