ABB FEX100 | AC 800M 现场扩展单元 | 分布式I/O高可用性部署方案

描述

关键技术规格

• 产品型号: FEX100
• 制造商: ABB Ltd.
• 所属系统: ABB AC 800M 自动化平台（Industrial IT / 800xA）
• 设备类型: 现场扩展单元（Field Extension Unit）
• 通信介质: 支持多模光纤（ST接口）或屏蔽双绞线（RJ45），最大距离：光纤 2 km，双绞线 100 m
• 通信协议: ABB proprietary S800 I/O 总线 over MB300
• I/O容量: 最多可连接 12 个 S800 I/O 模块（如 DI810, AO810 等）
• 冗余支持: 支持通信链路冗余（需配对 FEX100 + 冗余CPU）
• 工作温度范围: -25°C 至 +60°C
• 防护等级: IP20（适用于控制柜内）
• 认证标准: CE, UL, cUL, IEC 61508 (配合SIL应用时)

功能定位与应用场景分析

ABB FEX100 是AC 800M控制系统中用于构建分布式I/O架构的关键通信接口单元。它作为远程I/O站的“本地控制器”，将S800 I/O模块采集或输出的信号，通过高速、确定性的MB300总线（基于以太网物理层）传回中央AC 800M CPU。其核心价值在于：在不牺牲实时性与诊断能力的前提下，将I/O部署到远离主控室的现场区域（如电机控制中心、泵房、管廊），大幅减少长距离模拟/开关量电缆的敷设成本与故障点。

FEX100 特别适用于电磁干扰强、距离远或环境恶劣的工业场景。其光纤选项可有效隔离地电位差和高压干扰，确保信号完整性；而模块化S800 I/O的即插即用特性，使现场维护变得高效可靠。

典型应用场景包括：

• 场景一：用于大型水厂的分布式控制系统，在各泵站安装 FEX100 + S800 I/O，通过光纤环网连接中央控制室AC 800M，实现全厂统一监控。
• 场景二：在冶金轧机产线中，将 FEX100 安装于高温区附近的冷却控制柜，就近采集冷却水流量、压力信号，避免长距离4–20 mA信号衰减。
• 场景三：作为海上平台模块化Skid单元的标准通信接口，出厂前预集成 FEX100，现场仅需一根光缆即可完成与主平台DCS的对接，缩短调试周期。

质量标准与测试流程

尽管 FEX100 为无源逻辑设备，但其通信稳定性直接决定整个远程站的可用性。我们对其执行端到端的系统级验证：

• 外观与清洁：检查光纤ST接口是否洁净无划痕，RJ45端口簧片弹性是否正常；确认DIN导轨卡扣无断裂，散热鳍片无积尘堵塞。
• 上机实测：将 FEX100 安装于真实AC 800M测试系统（含PM864冗余CPU），连接6个以上S800 I/O模块，通过Control Builder M进行硬件扫描，验证所有模块被正确识别且无“I/O Bus Fault”。
• 功能诊断：分别测试光纤与双绞线通信模式下的数据刷新率；模拟光纤断开，验证冗余链路能否在<1秒内自动切换；执行72小时连续运行，监测通信误码率与CPU负载。
• 质保承诺：仅当 FEX100 通过全部通信介质测试、冗余切换验证及长期稳定性考核后方可出库，并提供12个月质保，覆盖因通信芯片老化或接口失效导致的远程站离线问题。

兼容性与升级路径

为确保 FEX100 在您的AC 800M系统中可靠集成，请务必核对以下技术细节：

• 硬件/固件：需搭配 AC 800M CPU（如 PM864/PM865）使用；Control Builder M 版本建议不低于 v5.1 SP2，以支持完整的FEX100诊断功能。
• 配套组件：必须使用 ABB 原厂 S800 I/O 模块及 TB840/TB850 基座；第三方I/O无法接入FEX100背板总线。
• 替代关系：若需更高带宽或以太网原生支持，可评估 AC 800M eFEX（基于标准以太网的远程I/O方案），但需重新组态网络与I/O地址。