一、基础信息

产品定位

硬件架构

1. 本安防爆限能安全单元：内置本质安全型安全栅回路，严格限制去往危险区的电压、电流、能量，取得 Ex ia IIC T4 防爆认证，可直接接入 Zone1 爆炸性气体危险区域，杜绝电路故障产生电火花引爆易燃易爆介质。
2. 多通道电气隔离信号调理单元：8 路单端 / 4 路差分模拟量输入通道，通道间、现场侧与系统侧采用 1500VAC 电气隔离设计，搭配 RC 滤波电路，滤除变频器、接触器投切带来的高频干扰，保障 4-20mA 模拟信号采集精度稳定无漂移。
3. 背板总线高速通信处理单元：通过 S800 内部冗余 I/O 总线与控制器实时数据交互，模拟量采样周期≤1ms，采集数据经模数转换后上传至 AC800M 控制器，支持在线参数组态、通道故障诊断上传。
4. 通道级硬件故障诊断与状态指示单元：每路通道配置独立 LED 状态指示灯，正常运行常亮绿色，信号超限、回路短路、变送器断线时指示灯变红并锁存故障代码，可通过 Control Builder M 软件读取故障时序，快速定位现场仪表线路故障点。
5. DC24V 宽压背板供电与多级防护单元：由 S800 机架背板统一供电，内置电源反接、浪涌过压、ESD 静电、通道短路限流多重保护，PCB 全板三防涂覆，适配防爆柜高温、潮湿、粉尘严苛工况。
6. 标准 DIN 导轨紧凑安装架构：模块化紧凑型结构，支持防爆箱内 DIN 导轨卡扣式安装，无需额外固定支架，被动散热设计无内置风扇，降低防爆密闭箱内故障隐患。

安装规格

• 额定工作电源：DC24V±10%（S800 机架背板取电），整机功耗≤2W
• 输入通道：8 路单端模拟量输入 / 4 路差分模拟量输入
• 支持信号：4~20mA、0~20mA 电流模拟量信号
• 测量精度：0.5 级，采样响应时间＜1ms
• 隔离耐压：现场侧与系统侧 1500VAC 1min 电气隔离
• 防爆等级：ATEX、IECEx 认证 Ex ia IIC T4 Ga，适用 Zone1、Zone2 危险气体区域
• 通信总线：S800 I/O 内部冗余现场总线
• 安装方式：DIN 35 标准导轨安装
• 整机外形尺寸：48mm×85mm×56mm
• 整机净重：0.26kg
• 防护等级：IP20（仅可安装于防爆密闭控制柜内）
• 配套硬件：S800 I/O 机架、本安型 4-20mA 现场变送器、双绞屏蔽防爆电缆、AC800M DCS 控制器
• 调试工具：ABB Control Builder M 组态软件、过程信号校验仪、绝缘电阻测试仪、防静电手环

配套系统

配套硬件

调试软件

上位对接系统

典型应用行业

产品特性

1. 一体化本安防爆集成设计，省去外置安全栅
   模块内置经权威认证的本安限能回路，无需单独加装安全栅，简化现场布线与防爆机柜布局，降低硬件采购、施工与后期运维成本，防爆合规性可直接通过安监验收。
2. 高可靠电气隔离 + 高精度信号采集
   通道间完全电气隔离，有效阻断地环路共模干扰，0.5 级采集精度保障温度、压力等关键工艺参数稳定传输，满足化工精密闭环控制、联锁保护的数据精度要求。
3. 通道级精细化故障自诊断能力
   支持变送器断线、回路短路、信号超量程、供电异常四类故障精准识别，就地 LED 指示灯告警 + 控制器故障寄存器双重记录，大幅缩短防爆区域线路故障排查时间，减少危险区域人员巡检频次。
4. S800 系统全兼容，支持冗余架构部署
   完美适配 800xA 全套软硬件平台，可接入冗余 I/O 机架配置，故障模块支持不停机热插拔更换，保障防爆关键工艺回路不间断运行，规避非计划停车安全风险。
5. 宽温工业防爆耐用设计
   工作环境温度 - 20℃~+60℃，符合 IEC 61000 工业 EMC 电磁兼容标准，抗振动、耐湿热、防尘防腐，平均无故障运行时间 MTBF≥170000 小时，可 7×24 小时长期在防爆密闭柜体中连续运行。
6. 标准化 DIN 导轨安装，同系列硬件兼容替换
   安装尺寸、背板总线协议、端子定义与 CTI21 系列常规 I/O 模块统一，备件更换仅需下载原有通道量程、滤波、故障阈值参数即可快速投运，无需改造防爆箱内部布线结构。

二、技术规格

2.1 电气性能参数

• 型号：CTI21-P EX，订货号：3BDH000741R1
• 额定供电：DC24V±10%，整机功耗≤2W
• 模拟量输入：8 路单端 / 4 路差分，4~20mA、0~20mA
• 测量精度：0.5 级，响应时间＜1ms
• 绝缘隔离：1500VAC 1min（现场侧↔系统侧）
• 防爆认证：ATEX、IECEx Ex ia IIC T4 Ga，适用 Zone1/2 爆炸性气体环境
• 内置硬件保护：电源反接、浪涌过压、ESD 静电、通道短路限流、本安能量限能防爆保护
• 核心功能：危险区本安模拟量信号采集、电气隔离信号调理、通道故障诊断告警、量程参数组态、S800 总线数据上传、防爆安全能量限制防护。

2.2 机械参数

• 安装方式：DIN35 标准工业导轨卡扣式安装
• 外壳材质：阻燃绝缘工程塑料壳体
• 面板配置：通道状态 LED 指示灯、模块运行电源指示灯
• 接口配置：现场本安信号接线端子、S800 背板总线电源通信接口
• 外形尺寸：48mm（宽）×85mm（高）×56mm（深）
• 整机重量：0.26kg

2.3 环境耐受参数

• 正常工作温度：-20℃ ~ +60℃
• 存储运输温度：-40℃ ~ +70℃
• 工作环境湿度：5%~95% RH，无凝露、无腐蚀性气体、无导电粉尘

三、核心功能

1. 本质安全防爆能量限制防护
   内置本安安全栅回路，严格限制去往危险区域的最大电压、电流、释放能量，即使模块内部电路故障也不会产生引燃电火花，合规接入 Zone1 爆炸性危险场所，保障化工易燃易爆生产装置人身与设备安全。
2. 多路隔离模拟量高精度采集传输
   对现场 4-20mA 工艺模拟信号进行滤波、电气隔离、模数转换，消除地环路干扰造成的信号跳变、漂移问题，将高精度工艺数据上传至 DCS 控制器，为装置 PID 调节、安全联锁提供可靠采集数据源。
3. 单通道精细化故障监测与就地告警
   实时监测每一路信号回路状态，变送器断线、线路短路、信号超量程时立即触发通道 LED 红色告警，同时将故障类型、故障通道编号上传至 DCS 系统，实现危险区线路故障远程预警，减少人员进入高危区域作业频次。
4. S800 总线高速数据交互与在线组态
   依托 S800 冗余 I/O 总线实现毫秒级数据上传，支持在线配置信号量程、数字滤波时长、故障报警阈值，无需停机即可完成工艺测点参数优化、模块功能调试。
5. 防爆工况系统冗余可靠运维支撑
   可部署在冗余 S800 机架中，故障模块支持不停机热插拔更换，替换后一键下装原有组态参数即可恢复采集功能，保障化工连续生产工艺不间断运行。
6. 防爆 DCS 系统标准化本安采集硬件
   作为 ABB S800 I/O 防爆系列核心采集模块，广泛用于石油、化工、油气场站危险区域工艺测点采集、老旧防爆控制系统升级改造、防爆自动化项目备件储备场景。

四、工作原理

五、应用场景

1. 炼油、煤化工装置 Zone1 防爆区域温度、压力、流量本安变送器信号采集，替代传统安全栅 + 普通 I/O 模块方案，简化防爆控制柜布线设计。
2. 天然气长输管线压气站、LNG 场站防爆自动化系统新建，依托本安防爆认证实现危险区工艺参数安全采集，满足安监防爆合规验收要求。
3. 医药、化肥防爆车间老旧 DCS 控制系统技改，替换非防爆 I/O 模块，升级一体化本安采集方案，提升装置防爆运行安全等级。
4. 海上油气平台、内陆油气井场防爆远程监控系统部署，适配宽温、高湿、强腐蚀恶劣工况，实现野外高危测点稳定数据采集。
5. 化工装置年度预防性检修备件储备，用于防爆 I/O 通道老化、线路短路故障模块原位紧急替换，缩短装置检修停机时长。