ABB Ability™ Symphony® Plus MR 系列(Melody Rack)控制系统
产品核心定位与价值
ABB Ability™ Symphony® Plus MR 系列(又称 Melody Rack)是一款模块化、高可用性、易配置的高效控制系统,主要面向发电、水处理等工业领域,核心目标是通过灵活的架构与强大的功能,帮助用户提升生产控制效率、最大化流程可用性、降低维护成本,同时支持快速响应市场需求变化,适配不同规模工厂的自动化任务。
传统生产设施需维护多个独立控制器子系统,而 MR 系列通过可扩展控制器平台整合多功能能力,兼具开放性与高可用性,可避免多系统兼容问题,减少整体运维复杂度,为企业资产带来更高回报率。

核心功能与技术特性
1. 灵活的硬件架构与 I/O 系统
(1)模块化组装与安装方式
部署形式:支持分布式 DIN 导轨安装,可结合本地 I/O 或远程 I/O(如 ABB S800、S900 系列及其他 PROFIBUS 远程 I/O),适配集中式或分散式系统布局;
安装兼容:提供机柜安装、DIN 导轨安装、19 英寸机架安装三种方式,可在同一项目中组合使用,方便现有设施升级改造;
空间优化:本地 I/O 模块封装密度高,能最小化安装空间,减少机柜占用成本。
(2)全面的 I/O 类型与功能
MR 系列提供丰富的本地 I/O 模块,覆盖工业场景常见信号需求,且支持本质安全(Ex i)设计与 HART 通信,具体类型及特性如下:
I/O 模块类型 具体分类 核心功能
模拟量输入(CAI) Ex 版 / 非 Ex 版 集成变送器电源、1ms 分辨率时间戳、信号监测与滤波,支持 HART 变量与模拟量同等使用
温度输入(CTI) - 精准采集温度信号,适配不同工业测温场景
模拟量输出(CAO) Ex 版 / 非 Ex 版 提供连续控制信号,支持故障状态下预设值输出
数字量输入(CBI) Ex 版 / 非 Ex 版 事件检测、报警生成,1ms 时间戳,适配开关量信号采集
数字量输出(CBO) - 控制外部执行器(如电磁阀),支持冗余配置以提升可用性
控制模块(CAC/CBC) CAC 10-P(闭环输出)、CBC 11-P(驱动控制) CAC 用于连续控制器、PI 步长控制器等;CBC 用于开关执行器、电机驱动等,可独立于控制器运行
频率输入(CFI) - 采集频率信号,适配转速、流量等参数监测
串行通信接口(CCF) - 扩展 Modbus、PROFIBUS 等外部通信,支持第三方设备接入
(3)I/O 冗余与维护便利性
冗余设计:支持 I/O 模块冗余、通信总线(Fnet,高速串行总线)冗余,电源模块也可选择冗余配置,确保无单点故障;
在线维护:通过专用接线端子单元,更换故障 I/O 模块时无需断开现场电缆、不中断生产流程;
在线扩展:可在系统正常运行时重新配置或新增 I/O 模块,无需停机,保障流程连续性。

高性能控制器与控制能力
(1)控制器核心参数与功能
MR 系列控制器(以 PM877 为代表)具备强大的计算与控制能力,适配复杂工业场景,关键特性包括:
I/O 处理能力:单控制器可处理本地 I/O(2000 个模拟量 / 数字量点)+PROFIBUS DP 远程 I/O(6000 个模拟量 / 数字量点),总计 8000 个 I/O 点;
控制功能覆盖:支持开环 / 闭环控制、顺序控制、批量控制、高级控制(如基于 S88 标准的配方管理、NAMUR 标准的故障处理),满足发电、水处理等领域复杂控制策略;
运行性能:搭载实时多任务操作系统,支持 16 种不同周期时间,控制器间时间同步精度达 0.5ms,事件顺序(SOE)时间戳分辨率 1ms,确保实时性与数据准确性;
诊断与安全:定期检测硬件与固件完整性,异常状态自动上报至 HMI 或报警系统;符合网络安全标准(DSAC),无电池设计降低维护成本,且性能比前代产品(CMC 50/60)提升,功耗比 PM875/876 降低 50%。
(2)冗余保障与无缝切换
控制器采用 “热备用” 冗余设计,无需额外配置或接线:
主控制器与备用控制器同步运行相同控制策略与过程数据;
若主控制器故障,备用控制器立即接管控制,实现 “无扰切换”,保障系统可用性(平均无故障时间高)。
标准化通信与网络架构
(1)多层级通信网络
MR 系列采用分层、功能细分的网络架构,确保控制实时性与操作灵活性,具体层级如下:
网络层级 核心功能 技术特性
控制网络 实现控制器间、控制器与 I/O 模块间的实时信号交互,闭环控制与保护信号传输 冗余高速串行网络,无需路由配置,支持远程通信,不受操作层消息流量影响
操作网络 连接工程工作站(S+ Engineering)、操作工作站(S+ Operations)、系统服务器 传输可视化数据、配置信息、维护指令,支持多用户同时访问
现场总线接口 对接第三方设备与智能电子设备(IED) 支持 PROFIBUS DP(DPV0/DPV1/DPV2)、Modbus RTU/TCP、IEC 61850(电气子系统集成)
(2)关键通信接口能力
PROFIBUS DP:单控制器支持 2 条 PROFIBUS 线路,每条线路可冗余,传输速率 9.6kbit/s~12Mbit/s 可调,支持 PROFIBUS-DP/PA 转换器,适配 Ex 区域设备;
Modbus:本地接口卡提供 Modbus RTU,控制器内置 Modbus TCP,单控制器支持 128 个 Modbus TCP 服务器、16 个 Modbus TCP 从站,方便对接第三方仪表、PLC;
IEC 61850:直接集成电气子系统的智能电子设备(IED),无需额外网关,简化发电领域电气与控制一体化设计。

高效工程工具与软件支持
(1)S+ Engineering for Melody 工程平台
该平台是 MR 系列的核心配置工具,通过客户端 - 服务器架构实现高效工程管理,核心优势包括:
单源数据管理:系统配置信息存储于单一数据库,消除数据重复录入,确保数据一致性,支持常见文件格式(如 Excel)的导入 / 导出;
多用户协作:配置服务器支持 10 个客户端同时连接,工程师可远程调试(从回路级到控制器基础功能),适合热调试与项目收尾阶段高效推进;
版本与生命周期管理:集成版本控制、版本对比、回滚功能,支持离线工程设计,避免在线修改对生产的影响;支持旧模块(如 CMC 50/60/70、PM875/876)替换为新模块(如 PM877),无需更改现有拓扑与控制逻辑;
功能块库:提供经现场验证的强大功能块库,覆盖简单控制(如 MAX/MIN、2 取 3 逻辑)、复杂控制(如多边形曲线、批量配方),支持用户自定义功能块库,基于 IEC 61131-3 标准的顺序功能图(SFC)编程。
(2)现场设备集成
通过标准化的 FDT/DTM(现场设备工具 / 设备类型管理器)接口,实现现场设备 “即插即用”,配置与诊断信息可通过控制网络传输至系统层,支持资产优化与设备管理应用。
系统兼容性与生命周期优势
1. 向后兼容与平滑升级
MR 系列遵循 ABB “无淘汰演进”(evolution without obsolescence)理念,确保新旧系统兼容:
硬件兼容:新 I/O 模块、控制器(如 PM877)与前代模块(如 CMC 系列)在安装尺寸、功能接口上兼容,现有 I/O 卡可保留使用(支持 375kBaud 与 2Mbit 卡);
软件支持:S+ Engineering for Melody 提供旧模块替换工具,无需重新编写控制逻辑,仅需更新固件即可扩展新功能(如新增 IEC 61850 接口);
投资保护:用户可复用 decades 积累的工厂专属控制策略与操作流程,避免升级时 “推倒重来”,降低资本与人力成本。
2. 行业应用与案例规模
MR 系列在发电与水处理领域应用广泛,截至文档发布(2018 年):
已为全球超过 60,000 兆瓦的新建发电项目提供控制解决方案;
装机量覆盖多种机组类型,如 NEU(50 台)、NAS(40 台)、CEU(860 台)、MED(120 台)等,总计超过 1200 台设备在运行,验证了技术成熟度与可靠性。
