ABB PM864AK01 3BSE018161R1 Processorenhed

PM864AK01 er en kernekomponent i ABB's AC 800M controller hardwareplatform, der repræsenterer en højtydende, yderst pålidelig processorenhed. Den består af PM864A-processorenheden kombineret med TP830-basepladen, designet specielt til komplekse kontrolapplikationer inden for industriel automation. Som medlem af AC 800M-controllerfamilien integrerer PM864AK01 kraftfulde behandlingsegenskaber, fleksibel kommunikationsudvidelse og et robust design i industriel kvalitet, der opfylder forskellige krav lige fra simpel logisk kontrol til komplekse distribuerede kontrolsystemer (DCS) og systemer med høj integritet.

AC 800M-platformen er et modulært hardwaresystem, hvor brugere kan konfigurere processorenheden med forskellige kommunikationsinterfacemoduler, I/O-enheder og strømforsyningsmoduler i henhold til specifikke applikationsbehov. Inden for dette økosystem fungerer PM864AK01 som 'hjernen', der er ansvarlig for at udføre kontrollogik, behandle data, administrere kommunikation og koordinere driften af ​​hele kontrolsystemet. Det er særligt velegnet til applikationer, der kræver høj behandlingsydelse, systemtilgængelighed og kommunikationsdiversitet, såsom procesindustrier, fremstilling, energistyring og infrastrukturkontrol.

PM864AK01 understøtter ikke kun drift som en selvstændig controller, men integreres også problemfrit i kontrolnetværk, der omfatter flere controllere, operatørstationer og servere, hvilket muliggør store, distribuerede automatiseringsløsninger. Dens design tager fuldt ud hensyn til de hårde krav fra industrielle miljøer, og byder på fremragende elektromagnetisk kompatibilitet (EMC), et bredt driftstemperaturområde og pålidelig mekanisk konstruktion, der sikrer langsigtet stabil drift i kritiske industrielle omgivelser.

II. Nøglefunktioner og fordele

1. Fremragende behandlingsydelse:

• Kerneprocessor: Udstyret med en 96 MHz MPC862 mikroprocessor, der leverer robust computerkraft.

• Hukommelseskonfiguration: Indeholder 32 MB SDRAM, hvilket sikrer problemfri drift af komplekse applikationsprogrammer og multi-tasking.

• Sammenlignet med forgængere: Dens teoretiske topydelse er op til det dobbelte af PM860-processoren. Den faktiske vedvarende forbedring af ydeevnen, afhængigt af applikationen, varierer fra 10 % til 50 %, hvilket væsentligt forbedrer systemets reaktionsevne og datahåndteringskapacitet.

2. Fleksible kommunikations- og udvidelsesmuligheder:

• Rige indbyggede kommunikationsporte: Giver fire standardkommunikationsporte: to 10BaseT Ethernet-porte (CN1, CN2), en RS-232C seriel port med modemunderstøttelse (COM3) og en RS-232C serviceport til værktøjer (COM4), hvilket letter netværks- og perifere forbindelser.

• Kraftig udvidelsesbus: Via CEX-bussen (Communication Expansion Bus) kan adskillige kommunikationsgrænseflademoduler tilsluttes, såsom PROFIBUS DP, FOUNDATION Fieldbus H1/HSE, Modbus TCP, PROFINET IO, EtherNet/IP osv., hvilket muliggør nem sammenkobling med forskellige feltbusser og intelligente enheder.

• Lokal I/O-forbindelse: Indbygget elektrisk ModuleBus tillader direkte tilslutning af en lokal klynge indeholdende op til 12 S800 I/O-moduler til hurtig og pålidelig lokal signalbehandling.

3. Høj tilgængelighed og redundanssupport:

• Processorredundans: PM864A understøtter parring med en anden PM86x eller PM891 for at danne et redundant par, hvilket muliggør uregelmæssig primær/backup-omskiftning. I tilfælde af en primær processorfejl kan sikkerhedskopien overtage kontrollen inden for 10 millisekunder, med procesoutput frosset, hvilket maksimerer systemets oppetid.

• Fejltolerancemekanisme: Anvender avanceret synkroniseringsteknologi baseret på eksekveringsenheder og rollback-punkter, hvilket sikrer, at backup-enhedens tilstand er konsekvent justeret med den primære enhed.

• Online vedligeholdelse: Understøtter udskiftning af en defekt processorenhed, mens systemet kører (online udskiftning), hvilket i høj grad reducerer uplanlagt nedetid.

4. Systemstøtte med høj integritet:

• PM864A kan tjene som grundlaget for en AC 800M High Integrity (HI) controller. Kombineret med SM810/SM811 ​​Safety Monitoring Unit og SIL-certificerede S800 I/O HI-enheder og kører High Integrity-versionen af ​​controllersoftwaren, kan den bygge et sikkerhedssystem certificeret til IEC 61508 SIL2 af TÜV.

• PM865 (en forbedret version af PM864) tilbyder yderligere fremskridt på dette område, idet den integrerer funktioner som dobbelt overspændingsbeskyttelse, forbedret oscillatorovervågning og online selvtest.

5. Pålidelig datalagring og sikkerhedskopiering:

• Lagermedier: Har en Compact Flash-kortgrænseflade til lagring af applikationsprogrammer og koldbevaring af data, hvilket letter programindlæsning, backup og gendannelse.

• Batteribackup: Tilbyder både internt og eksternt batteri (SB821, SB822) backupløsninger til at vedligeholde RAM-hukommelse og realtidsur (RTC)-data under eksternt strømsvigt. PM864A's interne batteribackuptid er væsentligt forbedret med minimum 235 timer.

6. Robust industrielt design og certificeringer:

• Montering: Bruger standard 35mm DIN-skinnemontering, kompakt og nem at installere/vedligeholde.

• Beskyttelsesklasse: IP20, giver grundlæggende beskyttelse mod støv og fingerkontakt.

• Omfattende certificeringer: Overholder EU EMC-direktivet (2004/108/EC) og lavspændingsdirektivet (2006/95/EC), opfylder internationale standarder såsom UL 508, UL 60079-15 (til farlige steder), og tilbyder valgfri TÜV-certificering, velegnet til forskellige industrielle miljøer.

III. Systemarkitektur og komposition

Den fysiske arkitektur af PM864AK01 afspejler klart dens modulære designfilosofi:

1. Processorenhed (PM864A):

• Dette er det centrale funktionelle modul, der indeholder CPU-kortet, strømforsyningskortet og frontpanelet.

• CPU-kort: Integrerer MPC862-mikroprocessoren, SDRAM, kommunikationscontrollere, realtidsur, LED-indikatorer, INIT-trykknap og CF-kortgrænseflade.

• Strømforsyningskort: Konverterer input 24V DC til isolerede +5V og +3,3V forsyninger til CPU- og I/O-enhederne. Den indeholder også opto-isolerede RS-232C-drivere/-modtagere til serviceporten og den interne batteriholder.

• Frontpanel: Giver statusvisning og grundlæggende betjeningsgrænseflade.

2. Bundplade (TP830):

• Dette er systemets tilslutningsnav, permanent monteret på DIN-skinnen.

• Termination Board: Centraliserer de fleste eksterne tilslutningsterminaler, inklusive skrueterminaler til strøm- og redundant strømovervågning, RJ45-stik til kontrolnetværket og serviceporten, det elektriske ModuleBus-stik og CEX-Bus-stikket.

• Jording: Jordet til DIN-skinnen via metalhuskomponenter, hvilket forbedrer støjimmuniteten.

• Strømfordeling: 24V DC-strømmen tilsluttet TP830 forsyner alle enheder på CEX-Bussen og den elektriske ModuleBus.

Typisk systemkonfigurationseksempel:
Et AC 800M-controllersystem centreret omkring PM864AK01 kan omfatte:

• Centralenhed: PM864AK01 processorenhed.

• Kommunikationsudvidelse: Tilslut et CI854A PROFIBUS DP-interfacemodul via den venstre CEX-bus til at forbinde eksterne S800 I/O-stationer (f.eks. via CI801 FCI-enheder), der kan udvides op til 768 I/O-moduler. Samtidig kan et CI860-modul tilføjes for at forbinde til et FOUNDATION Fieldbus HSE-netværk.

• Lokal I/O: Via den elektriske ModuleBus på højre side forbindes en S800 I/O-klynge med op til 12 moduler.

• Fjernoptisk I/O: Via den indbyggede optiske ModuleBus-port kan du tilslutte TB820 optiske modemer for at udvide op til 6 yderligere optiske ModuleBus-klynger (maks. 12 moduler hver), der understøtter i alt op til 84 fjernoptiske I/O-moduler.

• Strømsystem: Drevet af SD83x-seriens strømforsyningsmoduler, valgfrit konfigureret med SS823/SS832-afstemningsenheder til strømforsyningsredundans og forbundet til eksterne SB821- eller SB822-batterier for udvidet hukommelsesbackup.

I en redundant konfiguration er to PM864A-processorer forbundet via RCU Link-kablet, deler den samme CEX-Bus og forbindes til den optiske ModuleBus i hver S800 I/O-klynge via to uafhængige TB840-klyngemodem, hvilket sikrer I/O-kommunikationskontinuitet, hvis en af ​​CPU'erne svigter.

IV. Ansøgningsfelter

Takket være sin høje ydeevne, pålidelighed og fremragende skalerbarhed er PM864AK01 velegnet til adskillige krævende industriautomatiseringsområder:

1. Procesindustrier: Distribuerede kontrolsystemer (DCS) inden for olie og gas, petrokemi, raffinering, farmaceutiske produkter, vandbehandling osv., til kontinuerlig proceskontrol, sikkerhedslåse og batchbehandling.

2. Strøm og energi: Hjælpestyringssystemer i kraftværker (termisk, vandkraft, vedvarende), netovervågning, energistyringssystemer (EMS) og transformerstationsautomatisering.

3. Fremstilling: Produktionslinjekontrol, maskinstyring og MES-grænseflader i diskret og batchfremstilling såsom bilindustrien, mad og drikkevarer og halvlederproduktion.

4. Infrastruktur: Bygningsautomatik, metro/jernbane signalering og kontrol, tunnelventilation/lysstyring, havnelogistiksystemer.

5. Sikkerhedssystemer med høj integritet: Som en del af sikkerhedsrelaterede kontrolsystemer, der kræver SIL2 sikkerhedsintegritetsniveau, f.eks. kedelbeskyttelsessystemer, nødstopsystemer (ESD), brand- og gasdetektionssystemer (F&G) (kræver kombination med SM810/SM811 ​​og HI-software).