PM866 er en højtydende processorenhed inden for ABB's AC 800M controller hardwareplatform, der tilhører PM8xx/TP830-serien. AC 800M er en modulær hardwareplatform, der omfatter individuelle hardwareenheder, der kan konfigureres og programmeres til at udføre flere kontrolfunktioner. Som kernebehandlingsenheden i denne platform er PM866 i stand til at drive komplekse automationskontrolapplikationer, lige fra små programmerbare logiske controllere til avancerede distribuerede kontrolsystemer og endda højintegritetssikkerhedssystemer.
PM866 skal bruges sammen med TP830 basepladen for at danne et komplet processormodul. Denne kombination giver kraftfulde behandlingsegenskaber, rige kommunikationsgrænseflader og højpålidelig design, hvilket gør den velegnet til industrielle miljøer med høje krav til kontrolydelse og systemtilgængelighed.
2. Hardwaresammensætning og fysisk struktur
Fysisk består PM866-processorenheden af to grundlæggende dele:
Selve processorenheden: Indeholder CPU-kortet og strømforsyningskortet.
CPU-kort: Integrerer MPC866-mikroprocessoren (kører ved 133 MHz), 64 MB SDRAM, controllere til alle indbyggede kommunikationsgrænseflader, et realtidsur, LED-statusindikatorer, en INIT-trykknap og en Compact Flash-kortgrænseflade.
Strømforsyningskort: Genererer isolerede, kredsløbsbeskyttede +5 V og +3,3 V forsyninger til hovedkortet og I/O-enhederne. Den indeholder også opto-isolerede RS-232C-drivere/-modtagere til serviceporten og en backup-batteriholder til backup af hukommelse/realtidsur.
TP830-bundpladen: Huser opsigelseskortet.
Størstedelen af eksterne forbindelser afsluttes på dette kort. Den er jordet til DIN-skinnen gennem husets metalliske komponenter.
Termineringskortet er forsynet med skrueklemmer til strømforsyning og redundant strømforsyningsovervågning, RJ45-stik til kontrolnetværket og serielle porte, et serviceportstik og stik til den elektriske ModuleBus og CEX-Bus.
Processorenheden er monteret på vandrette DIN-skinner ved hjælp af en unik skyde-og-låse-mekanisme og kan monteres med et aftageligt låg fastgjort med skruer. 24 V DC strømforsyningen er forbundet til TP830 basepladen og forsyner alle enheder på CEX-Bus og Electrical ModuleBus.
3. Nøglefunktioner og funktioner
3.1 Behandling og lagringsydelse
Mikroprocessor: Bruger MPC866, der kører ved 133 MHz, hvilket giver kraftfuld instruktionsbehandlingskapacitet. Dens ydeevne er cirka 1,4 gange så stor som PM864.
Hukommelsessystem:
64 MB SDRAM: Til at køre systemet og applikationsprogrammerne.
4 MB Flash PROM: Til firmwarelagring.
Hukommelsesbackup: Understøtter backup af hukommelsesindhold via et internt batteri eller eksterne batterienheder (SB821 eller SB822), hvilket sikrer data- og programretention under strømsvigt.
Compact Flash Interface: Understøtter indlæsning af applikationer og lagring af koldbevaringsdata via et CF-kort, hvilket letter programopdateringer og dataarkivering.
3.2 Kommunikations- og udvidelsesmuligheder
PM866 tilbyder en fleksibel og kraftfuld kommunikationsarkitektur:
3.3 Redundansfunktionalitet
PM866 understøtter Processor Unit Redundancy, der tilhører den redundant-kompatible serie sammen med PM861, PM864, PM865 og PM891.
Redundant konfiguration: Systemet indeholder to PM866-processorenheder, den ene fungerer som den primære controller og den anden som backup-controlleren (hot stand-by).
Bumpless Switchover: Hvis der opstår en fejl i den primære controller, udfører systemet en bumpless switchover på mindre end 10 millisekunder, hvor backup controlleren overtager kontrolopgaverne. Procesoutput fastfryses under omstillingen.
Online vedligeholdelse: En defekt processorenhed (hvad enten den er primær eller backup) kan udskiftes, mens systemet kører. Redundans genoprettes efter udskiftning.
Synkroniseringsmekanisme:
De to processorenheder er forbundet via et RCU Link-kabel (maks. 1 m).
De er begge tilsluttet den samme CEX-Bus, og begge kan styre udvidelsesenhederne.
Anvender et fejltoleranceprincip baseret på rollback-punkter. Den primære styreenhed etablerer periodisk rollback-punkter, der indeholder den komplette processortilstand (registre + datahukommelse) under udførelse og logger datahukommelsesændringer siden det sidste rollback-punkt ind i en logbuffer. Ved tilbagerulningspunktet overføres disse logdata til backup-controlleren og synkroniserer dens tilstand med den primære.
Hvis den primære fejler, genoptager sikkerhedskopieringen eksekveringen fra det sidste tilbagerulningspunkt. Ved at genbruge resultaterne af allerede udførte perifere operationer, sikrer det ingen indvirkning på proces I/O (kommunikationsenheder på CEX-bussen).
Hukommelsesbeskyttelse: Processorenhedens RAM har en automatisk dobbelt-inverteret hukommelsesfunktion til at detektere vilkårlige bitfejl i hukommelsen. Alle hukommelsesopdateringer skrives til både den primære og inverterede hukommelse parallelt og sammenlignes ved hver læsecyklus. Et misforhold fremtvinger et skifte.
Håndtering af netværksadresse: I en redundant konfiguration, for at sikre en uregelmæssig overgang til kontrolnetværket, skiftes MAC- og IP-adresserne mellem den oprindelige primære og backup-CPU'er. Uanset hvilket CPU-modul, der fungerer som primært, identificeres den redundante controller altid af det samme sæt adresser, hvilket gør omstillingen transparent for andre enheder på netværket.
3.4 I/O-forbindelse og systemudvidelse
Som vist i dets funktionelle blokdiagram, styrer PM866 den optiske og elektriske ModuleBus via sin interne ModuleBus-controller og udvidelseskommunikation via CEX-Bus-controlleren. Denne arkitektur tillader fleksibel konfiguration af I/O-systemet baseret på applikationsbehov:
Direkte lokal I/O: Tilslut S800 I/O via elektrisk/optisk modulbus.
Remote/Distribueret I/O: Tilslut via feltbusser som PROFIBUS DP, FF HSE osv.
Hybridsystemer: Flere I/O-forbindelsesmetoder kan bruges samtidigt.
Redundant I/O-forbindelse: I redundante systemer er S800 I/O-enheder forbundet til begge CPU'er via den optiske modulbus og to TB840-klyngemodem på hver I/O-klynge. Den indbyggede Electrical ModuleBus på TP830 basepladen kan ikke bruges i redundante systemer.
3.5 Strømforsyning og diagnostik
Strømindgang: 24 V DC nominel (interval 19,2 - 30 V DC), tilsluttet via en firebenet skrueterminal.
Overvågning af redundant strømforsyning: Giver SA- og SB-statusindgange til overvågning af redundant strømforsyningsstatus.
Internt strømbeholder: Har et internt 5ms strømbeholder, tilstrækkeligt til, at CPU'en kan udføre en kontrolleret nedlukning.
LED-statusindikatorer: Frontpanelet har flere sæt LED-indikatorer til hurtig diagnose af enheds- og kanalstatus, hvilket forenkler fejlfinding.
Beskyttelsesklasse: IP20, velegnet til installation inde i skabe.
4. Applikationsscenarier
Med sin høje ydeevne, høje pålidelighed og kraftfulde udvidelsesmuligheder er PM866-processorenheden velegnet til en lang række industrielle automationskontrolområder:
Distribuerede kontrolsystemer (DCS): Fungerer som en lokal kontrolstation i en DCS, der håndterer komplekse analoge og digitale kontrolsløjfer.
Applikationer med høj tilgængelighed: I kritiske industrier som olie og gas, kemikalier og strøm bruges dens redundansfunktionalitet til at bygge uafbrudte kontrolsystemer.
Batch- og proceskontrol: Velegnet til kontinuerlige og batchprocesser, der kræver hurtig respons og kompleks logisk behandling.
Stor maskinkontrol: Kan fungere som hovedcontroller for store produktionslinjer eller tunge maskiner.
Integration af flere busser: Fungerer som en kernegateway og controller i hybridsystemer, der kræver integration af forskellige feltbusser og industrielle Ethernet-protokoller såsom PROFIBUS DP, FOUNDATION Fieldbus, Modbus TCP og EtherNet/IP.
