ABB PM904F 高性能可编程逻辑控制器

产品描述

ABB PM904F 是ABB AC500系列可编程逻辑控制器（PLC）中的一款高性能、多功能安全型CPU模块。该模块专为需要同时满足标准自动化控制与安全功能集成的中大型复杂应用而设计，融合了强大的标准控制处理能力与经过认证的安全控制能力于单一硬件平台。ABB PM904F 不仅能执行复杂的IEC 61131-3标准逻辑、运动及过程控制任务，还能独立运行符合IEC 61508和IEC 62061标准的安全相关程序，实现安全等级最高可达SIL 3（通过评估）的控制功能。要深入了解其双重架构和安全认证详情，请访问 ABB PM904F 获取官方技术文档。对于寻求通过集成架构来简化设计、节省空间并降低总体拥有成本的机器制造商和系统集成商而言，选择 PM904F 是实现标准与安全控制一体化的先进解决方案。

产品参数

• 产品型号： PM904F

• 设备类型： 可编程逻辑控制器（PLC）中央处理单元（CPU），兼具标准控制与安全控制功能。

• 处理器架构：

  • 标准部分： 高性能处理器，用于执行非安全相关的自动化任务。

  • 安全部分： 独立的、经认证的安全处理器，用于执行安全相关的逻辑（如安全停机、安全限速、双手控制等）。

  • 两部分在硬件和软件上隔离，但共享通信和I/O资源。

• 内存：

  • 配备充足的用户内存，用于存储标准程序和安全程序。

• 集成通信接口：

  • 以太网端口： 集成多个10/100/1000 Mbps工业以太网端口，支持标准协议（如TCP/IP, MODBUS TCP）及安全通信协议（如PROFIsafe over PROFINET, CIP Safety over EtherNet/IP）。

  • 串行通信口： 通常集成RS-232/485接口。

• 安全认证：

  • 符合IEC 61508, IEC 62061, ISO 13849等国际安全标准。

  • 可支持的安全完整性等级（SIL）： 最高可达SIL 3（需根据具体应用进行系统评估和认证）。

  • 性能等级（PL）： 最高可达PL e。

• I/O扩展能力：

  • 支持扩展标准的ABB S500系列I/O模块。

  • 支持扩展经过认证的安全I/O模块（如DI/DO模块），用于连接安全传感器（急停按钮、安全光幕）和执行器（安全接触器）。

• 编程与组态：

  • 标准部分： 使用ABB Automation Builder软件，支持IEC 61131-3所有语言。

  • 安全部分： 使用专用的安全编程工具（如Automation Builder Safety），采用经过认证的功能块库进行图形化编程。

• 诊断与监控： 提供全面的诊断信息，可分别监控标准部分和安全部分的运行状态、程序扫描周期和故障信息。

优势与特点

1. 标准与安全控制一体化： ABB PM904F 最显著的优势是将传统上相互独立的PLC和安全PLC（Safety PLC）功能集成到一个硬件平台中。这极大地简化了系统架构，减少了控制柜内的硬件数量、布线复杂性和占地面积，同时降低了硬件采购和工程成本。

2. 简化工程与维护： 用户可以在同一个工程软件框架（Automation Builder）下，管理标准程序和安全程序的开发、调试和诊断。统一的硬件和软件环境减少了培训需求，并使故障排查更加高效。

3. 高性能与高安全性并存： 模块不会因为集成安全功能而牺牲标准控制的性能。其强大的处理能力能够同时胜任复杂的工艺控制和响应迅速的安全联锁任务。

4. 支持开放的安全通信： 通过集成的安全以太网协议（如PROFIsafe, CIP Safety），PM904F 能够与支持相同协议的第三方安全设备（如安全驱动器、安全远程I/O）无缝集成，构建分布式安全系统。

5. 经过认证的可靠性： 作为经过国际权威机构评估和认证的安全控制器，其硬件设计和安全固件确保了安全功能的可靠执行，满足了全球市场对机械安全和功能安全的严格法规要求。

6. 面向未来的灵活性： 这种集成架构为设备的数字化升级预留了空间，便于未来增加状态监测、预测性维护或与工厂级安全管理系统集成的功能。

应用领域与案例

ABB PM904F 特别适用于对机械安全和自动化性能都有高要求的设备与系统。

• 包装与印刷机械： 用于高速装盒机、印刷机的运动控制和复杂的安全联锁（如区域防护、旋转部件保护）。

• 橡胶塑料机械： 控制注塑机、挤出机的工艺过程，并实现模具区域安全防护和加热系统安全监控。

• 机床与金属加工： 用于激光切割机、冲压机的精密运动控制和全方位的人身与设备安全保护（如光栅、双手按钮）。

• 物料搬运与起重设备： 控制自动仓储系统（AS/RS）和起重机的运行，并确保负载防撞、超载保护和限位安全。

• 案例简述： 一家领先的汽车零部件冲压线制造商需要为其新一代高速伺服冲压线设计控制系统。该生产线要求极高的生产节拍和绝对的安全保障。他们选择了 ABB PM904F 作为主控制器。PM904F 的标准部分负责协调多台伺服驱动器的同步运动、模具更换和物料传输的复杂序列控制；而其安全部分则独立处理来自全线数十个安全光幕、急停按钮和安全门锁的信号，实时执行安全逻辑，确保在任何人进入危险区域时，所有运动部件都能可靠停止在安全位置。这种一体化方案不仅实现了性能目标，还使整个电控系统的设计和调试时间缩短了约30%，并显著减少了柜体尺寸。

与竞品对比

与采用“标准PLC + 独立安全PLC”的传统方案或其他品牌集成安全型CPU相比，ABB PM904F 的核心竞争力在于其 “真集成”带来的工程与成本效率革命。

• 对比传统分离方案： PM904F 彻底消除了标准系统与安全系统之间复杂的硬接线和通信网关，实现了数据、编程和硬件的真正统一，在简化性、可靠性和成本上具有压倒性优势。

• 对比其他集成方案： ABB凭借其在Automation Builder平台上对标准与安全开发的深度整合，提供了更流畅的单一软件体验。其安全部分通常基于经过市场长期验证的成熟安全技术（源自ABB独立的可编程安全系统），可靠性有保障。此外，其对多种开放安全协议的原生支持增强了在多元设备环境中的集成能力。

选型建议与注意事项

1. 明确安全需求等级： 必须根据机械设备的风险评估（RA），确定所需达到的性能等级（PL）或安全完整性等级（SIL）。这是选择 PM904F 以及后续配置安全I/O、设计安全回路的基础。最终的整个安全控制系统必须由具备资质的机构进行评估认证。

2. 功能分配规划： 在项目初期就清晰划分哪些功能由标准部分执行，哪些必须由安全部分执行。安全部分应仅处理与安全直接相关的逻辑，且程序必须使用经过认证的安全功能块编写。

3. 安全I/O配置： 所有连接安全传感器和执行器的通道，必须使用经过认证的安全I/O模块。严禁将安全信号接入标准I/O模块。

4. 通信协议一致性： 如果系统中包含第三方安全设备，必须确保 PM904F 支持的安全通信协议（如PROFIsafe）与这些设备完全兼容。

5. 专业人员与培训： 安全系统的设计、编程和验证必须由经过专门培训、理解功能安全标准的技术人员完成。操作和维护人员也需要接受相应的安全培训。