ABB CI867K01 3BSE043660R1 是ABB公司为其旗舰分布式控制系统System 800xA和AC 800M系列控制器设计的一款高性能、多功能工业以太网通信接口模块。该模块作为连接过程控制层与工厂信息层的关键网关,支持广泛的工业以太网协议(如Modbus TCP/IP、OPC UA/DA),能够安全、高效地实现ABB 800xA DCS与第三方PLC、SCADA系统、MES/ERP系统或云平台之间的双向数据交换,是构建开放、互联的工业物联网(IIoT)架构的核心组件。
应用场景:
在某大型现代化炼油厂的数字化转型项目中,其核心生产装置由ABB System 800xA DCS控制,而新建的先进过程控制(APC)系统、生产执行系统(MES)以及第三方罐区管理系统均运行在独立的服务器上,需要通过工业以太网实时获取DCS中的关键工艺数据(如流量、压力、温度、阀门开度)并下发优化设定值。过去采用OPC DA通过工作站桥接的方式存在延迟高、单点故障风险。项目采用在多个AC 800M控制器机架上分散部署ABB CI867K01 3BSE043660R1 模块的方案。每个CI867K01模块作为一个独立的通信服务器,通过Modbus TCP/IP协议直接将控制器内的数据表开放给上方系统,同时通过OPC UA提供更安全、结构化的数据访问。这使得APC系统的实时数据获取延迟从秒级降至毫秒级,优化效果显著提升,且整个通信架构消除了单点故障,实现了生产信息从控制层到管理层的稳定、高速、双向贯通。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | CI867K01 |
订货号 | 3BSE043660R1 |
制造商 | ABB(瑞士) |
产品类别 | 工业以太网通信接口模块(网关) |
适用系统 | System 800xA, AC 800M 高性能控制器 |
物理接口 | 2个 10/100/1000 Mbit/s 自适应以太网端口(RJ45) |
支持协议 (服务器/客户端) | Modbus TCP/IP, OPC UA, OPC DA (Classic) |
支持协议 (其他) | SNMP, ICMP, HTTP/HTTPS (用于配置与诊断) |
连接数 | 支持大量并发连接(具体数量取决于协议与配置) |
数据吞吐量 | 高吞吐量,满足高速数据交换需求 |
安全性 | 支持用户认证、防火墙规则、OPC UA安全策略(加密、签名) |
配置方式 | 通过ABB Control Builder 800xA 或 专用网页配置工具 |
隔离 | 以太网端口与控制器背板电气隔离,增强抗干扰性 |
安装方式 | 插拔式,安装于AC 800M或S800 I/O站专用通信槽位 |
工作温度 | 0°C 至 +60°C |
技术原理与创新价值:
创新点1:原生集成与高性能数据通道。 CI867K01 并非外部网关设备,而是作为一块板卡直接插入AC 800M控制器的背板总线。这种原生集成方式使其与控制器CPU之间的数据交换通过高速内部总线进行,延迟极低(微秒级),且无需经过任何外部网络跳转或协议转换。它能够以控制器扫描周期的速度,直接访问控制器的全局数据变量,实现了真正的“控制级”实时通信性能,这是外部OPC服务器或通用网关无法比拟的,特别适用于APC、实时优化等对数据时效性要求极高的应用。
创新点2:多协议支持与OPC UA原生集成。 该模块在单一硬件上集成了多种主流工业通信协议。其作为Modbus TCP服务器/客户端,可以轻松连接绝大多数支持该协议的第三方设备(PLC、仪表、智能设备)。更重要的是,它原生支持OPC UA,这是一个面向未来的、独立于平台的、安全的服务导向架构。通过OPC UA,CI867K01 不仅能提供数据,还能提供丰富的数据类型、结构和上下文信息,实现“即插即用”式发现和通信,安全性极高(支持加密、身份验证、审计),是构建从传感器到云端可信数据流的理想选择。
创新点3:增强的网络安全性与管理性。 模块内置了强大的网络安全功能,可配置基于IP地址、端口和协议的防火墙规则,有效隔离控制网络与企业信息网络。对于OPC UA通信,可配置复杂的会话安全策略。同时,它支持SNMP用于网络管理,并可通过HTTPS进行安全的网页访问配置和诊断。所有配置均可集成在ABB的Control Builder工程环境中,进行统一管理和版本控制,确保了工程的一致性和可追溯性。
应用案例与行业价值:
在欧洲某大型制药企业的生物反应器车间,多个独立的生产线由不同的第三方PLC控制,但全厂的批次记录、质量追溯和能源管理(MES/QMS)需要集中从这些生产线获取实时数据。项目采用在每个生产线PLC网络中部署一台ABB CI867K01 模块(作为Modbus TCP客户端)的方案,CI867K01 连接到中央的AC 800M安全网关站,再通过OPC UA将数据汇聚至MES。
应用流程: CI867K01 主动轮询各第三方PLC的保持寄存器,读取批次号、温度、pH值、搅拌速度等关键参数。数据通过背板存入AC 800M的全局变量,再通过该站点的另一块CI867K01(作为OPC UA服务器)发布给MES。MES也可通过写请求下发新的配方参数。
带来的改进: 该系统实现了跨品牌、跨平台生产数据的实时、可靠、标准化采集,数据延迟小于100ms,批次报告生成时间从2小时缩短到近实时。IT/OT的深度融合使得生产透明度极大提升。项目负责人表示:“CI867K01 就像一位精通多种语言的‘超级翻译官’,它让我们昂贵的MES系统能够直接与车间各种设备‘对话’,投资价值被完全释放。”
行业价值: ABB CI867K01 3BSE043660R1 是应对工业自动化系统日益增长的互联互通需求的战略性产品。它打破了传统DCS封闭或半封闭的架构,以安全、标准、高性能的方式将过程控制数据开放出来。这不仅是实现工厂级监控、优化和数字孪生的基础,更是推动制造业向柔性化、智能化、服务化转型的关键数据基础设施,在化工、制药、食品饮料、能源等所有流程工业的数字化转型中扮演着核心使能角色。


相关产品组合方案:
AC 800M 控制器: 如PM864A,是CI867K01模块所依附的处理核心和数据源。
其他通信接口模块: 如CI861(PROFIBUS)、CI854(FF),与CI867K01协同,构成全方位通信能力。
S800 I/O系列: ABB本地高性能I/O,为控制器提供过程数据,可通过CI867K01对外共享。
Control Builder for 800xA: 用于硬件组态、通信通道配置、数据映射和编程的工程软件。
第三方PLC/SCADA/MES系统: 如西门子、罗克韦尔、施耐德系统或OSIsoft PI,是CI867K01的连接对象和数据消费者。
网络交换机: 工业级管理型交换机,用于构建连接CI867K01的可靠网络。
安全设备: 工业防火墙,可在控制网络与办公网络之间提供附加安全层,与CI867K01内置防火墙协同工作。
上位机软件库: 如用于开发与CI867K01(OPC UA)交互的客户端应用程序的软件开发工具包(SDK)。
安装维护与全周期支持:
ABB CI867K01模块安装于AC 800M或S800 I/O站的专用通信槽位。安装前需确保机架电源已关闭。将模块沿导轨插入并固定,连接以太网电缆至前端RJ45端口。上电后,控制器和Control Builder软件将识别新硬件。
配置是其核心。首先在Control Builder中配置硬件,定义模块在网络中的角色(IP地址等)。然后,使用其内置的配置工具(可通过网页访问)或Control Builder中的专用功能,详细设置通信协议参数。例如,对于Modbus TCP,需定义要访问的远程设备IP、寄存器映射表;对于OPC UA,需配置安全策略、地址空间和访问权限。日常维护包括监控模块状态指示灯、通过网络工具ping其IP地址、检查通信连接状态,并定期备份完整的通信配置。