一、概述​

ABB AI890 3BSC690071R1是一款专为工业自动化系统设计的高性能模拟量输入模块，在现代工业复杂的生产环境中，对各类模拟信号的采集和稳定传输是实现自动化精准控制的基石，该模块应运而生。它隶属于 ABB 丰富的自动化产品系列，能够可靠地将来自工业现场的多种模拟量信号转换为数字形式，高效传输至控制系统，为整个自动化架构提供精准、及时的数据支撑。广泛应用于化工、电力、冶金、制药等行业，助力企业提升生产效率、保障产品质量、优化能源利用，是构建智能、可靠工业自动化体系的关键组成部分。​



二、技术参数​

（一）输入信号类型与范围​

1. 热电偶信号：具备强大的兼容性，可接入 B、C、E、J、K、L、N、R、S、T 和 U 等多种类型的热电偶。不同类型热电偶适用于各异的温度区间，例如 K 型热电偶，凭借其 - 200℃至 1372℃的宽量程，在工业窑炉、高温热处理设备的温度监测中应用频繁；而 T 型热电偶在 - 200℃至 350℃范围表现卓越，常见于食品冷藏、低温实验设备等对低温测量精度要求高的场景。​

2. 毫伏信号：支持 - 30 mV 至 + 75 mV 的线性毫伏信号输入，适用于一些输出微弱电压信号的特殊传感器，如在应变片测量系统中，应变片受外力作用产生的微小电压变化经放大后可接入该模块，用于精准测量材料的应力、应变情况，在材料测试、机械制造等领域有重要应用。​

3. 特殊温度补偿通道：设有专门的 4 线制 Pt100 热电阻通道，用于 “冷端”（环境）温度测量，为热电偶测量提供的冷端温度补偿，确保温度测量的准确性。该通道可在本地的 MTU 螺丝端子处测量结温，也能在远离设备的连接单元进行测量，灵活性极高。此外，用户还可通过参数设置固定的模块结温，或者由应用程序设定结温，满足不同场景的多样化需求。​

（二）精度与分辨率​

1. 精度：在工业标准参考条件下，AI890 展现出令人瞩目的高精度性能。对于热电偶信号测量，其误差通常可控制在极小范围，以确保温度测量值能如实反映工业现场的真实温度状况，为生产过程中的温度控制提供可靠依据，避免因温度测量偏差导致的产品质量问题或设备故障。对于毫伏信号，精度同样出色，可达满量程的 ±0.1%，满足对微弱信号测量的严苛要求。​

2. 分辨率：拥有 16 位的高分辨率，能够将输入的模拟信号细致地转换为数字信号，精准捕捉信号的细微变化。在工业生产中，许多关键参数的变化往往较为缓慢但却需要精细控制，如化学反应过程中温度的微妙波动，16 位分辨率可使控制系统敏锐感知这些变化，及时做出精准调控，维持生产过程的稳定性和一致性，大幅提升产品质量的稳定性和生产效率。​

（三）电源与功耗​

1. 供电电源：采用 24V 直流电源供电，这一在工业自动化系统中广泛应用的标准电源电压，便于与系统内其他设备共享电源，极大地简化了系统整体的电源配置方案，降低了电源设计的复杂性和成本。同时，稳定的 24V 直流供电也为模块的可靠运行提供了坚实保障。​

2. 功耗：正常工作时，模块功耗处于较低水平，一般仅为 1.5W。低功耗设计不仅有助于降低整个自动化系统的能耗，契合当下节能减排的发展趋势，还能显著减少模块自身的发热，提升模块在长时间运行过程中的稳定性和可靠性，特别适用于设备密集、散热空间有限的工业控制柜内安装使用，有效降低因过热导致的设备故障风险。​

（四）环境参数​

1. 工作温度：工作温度范围极为宽泛，从寒冷的 - 40℃至酷热的 + 70℃，能够从容应对各类恶劣的工业环境。无论是在寒冷地区的户外工业设施，还是高温车间的内部设备，AI890 模块都能稳定运行，确保模拟量信号的采集工作不受环境温度的干扰，始终为控制系统提供准确的数据支持。​

2. 湿度：可在相对湿度 5%-95%（无凝结）的环境下正常工作，对潮湿环境具备良好的耐受性。这使得它在造纸、印染、食品加工等湿度较高的工业场所中表现出色，有效避免了因潮湿引发的电气短路、腐蚀等设备故障问题，保障系统的长期稳定运行。​

3. 电磁兼容性：具备卓越的电磁兼容性（EMC），能够有效抵御工业现场复杂的电磁干扰。在工业生产环境中，电机、变频器、高频焊机等设备会产生强烈的电磁辐射，而 AI890 模块凭借其出色的电磁屏蔽和抗干扰设计，能够在这种恶劣的电磁环境中准确采集信号，维持系统数据传输的稳定性和准确性，确保自动化生产过程不受电磁干扰的影响而中断或出现错误。​

三、功能特点​

（一）信号处理与滤波​

1. 先进的信号处理电路：模块内部集成了先进的信号处理电路，能够对输入的模拟量信号进行高效、精准的处理。它可自动识别和适应不同类型的输入信号，对信号进行放大、衰减、校准等操作，确保输入信号在进入模数转换环节前处于状态，为后续的高精度数据转换奠定基础。​

2. 灵活的数字滤波功能：配备功能强大的数字滤波功能，能够有效过滤工业现场常见的高频噪声和干扰信号，显著提高信号的信噪比。用户可通过配套软件，根据实际应用场景和信号特性，灵活设置不同的滤波参数，如滤波时间常数、截止频率等。例如，在信号波动较大的化工反应釜温度测量场景中，可适当增大滤波时间常数，使采集到的温度信号更加平稳；而在对快速变化信号进行监测时，则可调整滤波参数，以快速响应信号的动态变化，确保采集到的信号真实、可靠。​

（二）诊断与报警功能​

1. 全面的自诊断功能：AI890  模块具备强大的自诊断能力，能够实时、全方位地监测自身的工作状态。它可对模块的电源供应、硬件电路、通信接口等关键部件进行持续检测，一旦发现任何异常情况，如电源故障、芯片过热、硬件损坏等，会立即通过通信接口向控制系统发送详细的故障信息，故障代码指示故障类型和位置，方便维护人员快速定位和排查问题，极大地缩短了系统的停机时间，降低了因设备故障带来的生产损失。​

2. 精准的信号报警功能：允许用户对输入信号进行灵活的上下限报警设置。在工业生产过程中，许多参数都有严格的正常工作范围，当采集到的信号超出预设的上限或下限值时，模块会迅速触发报警功能，通过指示灯闪烁、发送报警信号至控制系统等方式，及时通知操作人员和控制系统采取相应措施。例如，在电力系统中，当监测到变压器油温超过安全上限时，报警信号会促使控制系统启动冷却风扇或发出预警通知，防止变压器因过热而损坏，保障电力系统的安全稳定运行。​

（三）隔离性能​

1. 通道隔离：各输入通道之间采用先进的电气隔离设计，隔离电压通常高达 2500V AC。这种通道隔离技术有效避免了不同通道之间的信号串扰问题，确保在多通道同时采集信号时，每个通道的数据都能保持高度的准确性和独立性。即使某个通道受到强干扰或出现故障，也不会影响其他通道的正常工作，大大提高了模块在复杂信号采集场景下的可靠性。​

2. 电源隔离：模块的电源部分与输入信号部分进行了严格的隔离处理，有效防止电源侧的电压波动、浪涌等干扰因素对输入信号采集产生影响。电源隔离不仅增强了模块的抗干扰能力，还在一定程度上提高了系统的安全性，避免因电源故障引发的信号采集错误或设备损坏，为工业自动化系统的稳定运行提供了双重保障。​

（四）通信与集成​

1. 高速通信接口：支持与 ABB 的各类自动化控制器，如 AC 800M、Advant - 800XA 等进行高速、稳定的通信连接。它采用符合国际工业标准的通信协议，如 PROFIBUS、EtherNet/IP 等，确保采集到的数据能够以极快的速度、极高的可靠性传输到控制器。在大规模工业自动化系统中，快速的数据传输对于实时控制和决策至关重要，AI843 模块的高速通信能力能够满足系统对数据及时性的严格要求，使控制系统能够迅速响应工业现场的变化。​

2. 便捷的集成特性：采用标准化、模块化的设计理念，能够极其方便地安装到 ABB 的自动化系统机架中，与其他 I/O 模块、控制器、通信模块等设备实现无缝集成。在系统搭建过程中，只需按照标准的安装流程将 AI890 模块插入相应的插槽，并进行简单的参数配置，即可快速完成系统集成，大大简化了工程实施的难度和复杂性，缩短了项目的建设周期，降低了工程成本。​

四、应用领域​
（一）化工行业​
在化工生产流程中，对反应釜、蒸馏塔等关键设备的温度、压力、流量等参数的监测和控制直接关系到产品质量、生产效率和安全运行。AI890 模块可精准采集反应釜内的热电偶温度信号，实时监测反应温度，为控制系统提供准确数据，以便调节反应物料的进料速度、加热或冷却功率，确保化学反应在温度条件下进行，提高产品的纯度和收率。同时，它还能采集压力传感器输出的毫伏信号，实时掌握反应釜内的压力变化，当压力超出安全范围时及时触发报警，保障生产过程的安全稳定。​
（二）电力行业​
电力生产和传输过程对设备的可靠性和监测精度要求极高。AI890 模块在电力系统中有着广泛的应用，可用于采集发电机绕组、变压器绕组、电抗器等设备的温度信号，通过热电偶实时监测设备运行温度，及时发现设备过热隐患，预防设备故障。此外，它还能采集电网中的电压、电流互感器输出的毫伏信号，经过处理后传输给电力监控系统，用于电能质量分析、电网故障诊断等，为电力调度和运维人员提供准确的数据支持，保障电力系统的安全、稳定、高效运行。​
（三）冶金行业​
冶金生产环境恶劣，高温、高粉尘、强电磁干扰等因素对设备的性能和稳定性构成严峻挑战。AI890 模块凭借其出色的环境适应性和高精度测量能力，在冶金行业发挥着重要作用。它可用于采集高炉、转炉、电炉等设备的温度、压力信号，以及轧机的轧制力、速度等模拟量信号。例如，在钢铁轧制过程中，通过实时采集轧辊的温度和压力信号，控制系统能够根据这些数据调整轧制参数，保证钢材的尺寸精度和表面质量，提高产品的合格率和生产效率，同时延长设备的使用寿命。​
（四）制药行业​
在制药过程中，对温度、湿度、流量等参数的严格控制是确保药品质量和安全性的关键。AI890 模块可采集制药设备中的热电偶温度信号，用于监控反应罐、干燥箱、灭菌柜等设备的温度，保证药品生产过程在规定的温度范围内进行。同时，它还能采集湿度传感器输出的信号，实时监测生产环境的湿度变化，为药品生产提供稳定的环境条件。此外，对于药品生产线上的物料流量控制，模块可采集流量传感器输出的毫伏信号，为控制系统提供数据支持，实现对物料流量的精准调节，确保药品生产的一致性和质量稳定性。​