说说通用I/O（六）：施耐德的FBM247和 ABB的可选I/O（留言赠书）

剑指工控星期一, 12/04/2023 - 11:05 发表

控制系统的通用I/O技术

控制系统的通用I/O技术是指I/O模块的通用性好，同一个I/O点可以配置成AI、AO、DI、DO，甚至更多的信号类型。对控制系统的通用I/O技术来说，与上面介绍的显示仪万能输入技术相比，“万能”的对象由仅限“输入”扩展到“输出”，与IMP远程测控终端相比，通用的对象从模拟量仅有输入、开关量同时有“输入”、“输出”扩展到模拟量、开关量均有“输入”、“输出”。

现在说到控制系统的通用I/O技术时，通常认为是从艾默生过程管理2009年推出电子布线开始的。三五年甚至更长时间之后，国外的霍尼韦尔、横河、ABB、施耐德福克斯波罗、倍加福、伊顿、菲尼克斯、Computrols都推出了通用I/O技术，国内的和利时公司、浙江中控近年来也推出了应用这一技术的产品。

施耐德的FBM247

施耐德集团的福克斯波罗（Foxboro）公司2014年推出的通用I/O模块FBM247，其外形酷似一块盘装仪表（见图1），但它实际是一个包含8个通道的单一I/O模块，每个通道都是通用I/O，可以由软件按点配置成模拟输入、模拟输出、HART、数字输入、数字输出，集成到模块前面板的发光二极管（LED）提供模块操作状态和I/O通道通信活动的显示，8个FBM247可以安装在一块模块化底板上。

图1 福克斯波罗公司的通用I/O模块FBM247

作为HART通信现场设备主机的FBM247，它使用冗余的2Mbps模块现场总线任一路径（A或B）的接口与现场总线通信模块或控制处理器通信，图2为集中配置到Foxboro-Evo系统的通用I/O模块FBM247。

图2 boro-Evo系统集中配置的通用I/O模块FBM247

福克斯波罗公司2015年又推出带冗余功能的FBM248通用I/O模块，同时在Tricon CX紧凑型安全系统也推出了3902X TMR通用I/O模块。

施耐德公司在2018年发布了基于三重冗余（TMR）的安全系统的Tricon CX安全系统。它安装在现场的安全智能机柜(Safety Intelligent Enclosure，SIE)由不锈钢机柜、Tricon CX I/O扩展机架、通用I/O模块、信号调理卡、外接端子排、电源、风扇和终端面板等组成，SIE最多支持四个UIO模块、64个I/O点，用户可用软件配置I/O类型（见图3）。

图3 施耐德Tricon CX系统安全智能机柜的内部配置

中国广东某大型外资石化综合（据推测可能是埃克森美孚惠州乙烯）项目的安全仪表系统全面采用Tricon CX系统安全智能机柜，一般类似项目全厂SIS I/O点数近万点，估算下来项目应该使用200个左右安全智能机柜。

ABB的可选I/O

在ABB800xA自动化平台上推出了可选(Select )I/O单通道级别的I/O（见图15），一个或冗余以太网现场总线通信接口FCI可与最多12个模块化终端单元MTU连接，每个MTU接入16个信号调理卡SCM，即一个或冗余以太网现场总线通信接口最多可容纳192个信号调理卡。ABB公司的可选I/O在资料中介绍时讲到“用于不同信号类型的硬件可选信号调理卡”，我的理解是根据用户对信号类型的需要应选择不同的信号调理卡，其操作演示视频显示：当需要将某个I/O点由DI更换成AI时，需要先将原来插入的DI信号调理卡取出，重新设定端子排上键的位置，然后插入新的AI信号调理卡，这种操作与艾默生的CHARM的更换有点类似。