ABB BC820K02 3BSE071500R1 Kit

Der ABB BC820K02 ist eine wichtige Hardwarekomponente innerhalb der Steuerungssystemarchitektur ABB Ability™ System 800xA® und wurde speziell zur Verbesserung der Kommunikationszuverlässigkeit, Skalierbarkeit und Verfügbarkeit von AC 800M-Steuerungssystemen entwickelt. Als CEX-Bus-Verbindungseinheit besteht die Kernfunktion des BC820K02 darin, den lokalen CEX-Bus von der Prozessoreinheit in zwei physisch getrennte Segmente zu segmentieren und eine Erweiterung über große Entfernungen zu unterstützen, wodurch ein robustes Steuerungssystem mit hoher Verfügbarkeit und Unterstützung für redundante Kommunikationsschnittstellen aufgebaut wird.

In komplexen industriellen Automatisierungsumgebungen ist der kontinuierliche und stabile Betrieb des Steuerungssystems von größter Bedeutung. Durch sein einzigartiges Architekturdesign stellt der BC820K02 sicher, dass ein Ausfall einer Kommunikationsschnittstelleneinheit in einem CEX-Bus-Segment innerhalb dieses Segments isoliert wird, wodurch Auswirkungen auf die Prozessoreinheit (CPU) oder Geräte auf dem anderen CEX-Bus-Segment verhindert werden. Dieses Design verbessert die Gesamtverfügbarkeit und Fehlertoleranz des Steuerungssystems erheblich.

Der BC820K02 wird als komplettes Kit geliefert und enthält die Kernhardware, die für die Bereitstellung einer redundanten Verbindungskonfiguration erforderlich ist, was eine schnelle Integration in bestehende oder neue AC 800M-Systeme ermöglicht.

II. Hauptmerkmale und Vorteile

1. CEX-Bus-Segmentierung und -Isolation: Der BC820 kann einen einzelnen CEX-Bus von der Prozessorgrundplatte in zwei unabhängige Segmente (Segment A und B) aufteilen. Diese physische Isolierung ist von grundlegender Bedeutung für die Verbesserung der Systemverfügbarkeit und verhindert die Ausbreitung lokaler Fehler.

2. Unterstützung für redundante Kommunikationsschnittstellen: Die Segmentierung ermöglicht die einfache Implementierung redundanter Kommunikationsschnittstellenkonfigurationen. Kritische Kommunikationsmodule (z. B. verschiedene Netzwerkschnittstellen) können über die beiden Segmente hinweg installiert werden, um eine Primär-/Backup-Redundanz zu bilden und so unterbrechungsfreie Kommunikationsverbindungen sicherzustellen.

3. Fähigkeit zur Langstreckenverlängerung: Der BC820 segmentiert nicht nur den Bus, sondern verlängert auch die CEX-Bus- und RCU-Verbindungsentfernungen (Redundant Control Unit) über Glasfaser- und Kupferkabel auf bis zu 200 Meter. Dies ermöglicht eine flexiblere Gestaltung von Remote-I/O-Schränken oder verteilten Kommunikationsschnittstellen.

4. Unterstützung für den Online-CPU-Austausch (Hot Swap): In einem vollständig redundanten System, das redundante Controller (Primär-/Backup-CPUs) in Verbindung mit BC820-Einheiten verwendet, wird der Online-Austausch eines fehlerhaften CPU-Moduls unterstützt, ohne den laufenden CEX-Bus-Verkehr zu unterbrechen. Dadurch werden ungeplante Ausfallzeiten erheblich reduziert.

5. Unterstützung für redundante Stromversorgung: Der BC820 kann entweder über den CEX-Bus von der Prozessoreinheit oder über seinen externen 24-V-DC-Stromversorgungsanschluss mit Strom versorgt werden. Durch die Verwendung des externen Stromanschlusses können die CEX-Bus-Segmente redundant mit Strom versorgt werden, wodurch die Zuverlässigkeit der Systemstromversorgung weiter gewährleistet wird.

6. Verbesserte Systemverfügbarkeit: Durch die Kombination von Segmentierung, redundanten Schnittstellen, Online-Ersatz und redundanten Stromversorgungsfunktionen bietet der BC820K02 mehrere Schutzebenen für kritische Steuerungsprozesse und ist damit die ideale Wahl für den Aufbau hochverfügbarer Automatisierungssysteme.

7. Klare Hardware-Sperre und Statuseinstellung: Die TP850-Grundplatte des BC820 verfügt über eine voreingestellte zweibuchstabige Alpha-Code-Sperre, um die Installation falscher Gerätetypen zu verhindern. Darüber hinaus müssen gepaarte BC820-Einheiten über einen Kippschalter auf unterschiedliche Zustände (Oberer/Unterer) eingestellt werden, um mit der primären/sekundären Rollenauswahl redundanter CPUs zu koordinieren und eine ordnungsgemäße Systemidentifikation und einen ordnungsgemäßen Betrieb sicherzustellen.

III. Wichtige Punkte bei der Installation und Konfiguration

1. Installationsort: BC820-Einheiten müssen direkt auf dem CEX-Bus der Grundplatte der Prozessoreinheit (z. B. PM866) montiert werden.

2. Segmentkonfiguration: Ein BC820 verwaltet ein CEX-Bus-Segment. Eine typische redundante Konfiguration verwendet zwei BC820, die jeweils an eine Primär-/Backup-CPU angeschlossen und über vom Benutzer bereitgestellte Glasfaser- und Crossover-Ethernet-Kabel miteinander verbunden sind, wodurch zwei unabhängige physische Segmente gebildet werden.

3. Terminierung: Jedes CEX-Bus-Segment muss an seinem Ende mit einem Terminator (z. B. dem im Kit enthaltenen TB850) abgeschlossen werden. Wenn ein TK850-Verlängerungskabel verwendet wird, ist ein TB851-Abschlusswiderstand (weiblich) erforderlich.

4. Stromanschluss: Für eine verbesserte Zuverlässigkeit wird empfohlen, ein externes redundantes 24-V-Netzteil an den BC820 anzuschließen. Die Leistung kann pro Segment zugewiesen werden (z. B. eine Versorgung für CPU auf Segment A und BC820 auf Segment B, eine andere für CPU auf Segment B und BC820 auf Segment A), oder es kann eine gemeinsame Versorgung mit einer SS82x-Voting-Einheit verwendet werden.

5. Statuseinstellung: Die Kippschalter an einem BC820-Paar müssen auf unterschiedliche Status (einen oberen, einen unteren) eingestellt werden, um die primären/Backup-Rollen der redundanten CPUs korrekt anzupassen.

6. Kabelanforderungen:

• RCU-Steuerungsverbindung: Vom Benutzer bereitgestelltes geschirmtes Twisted-Pair-Crossover-Ethernet-Kabel (RJ45), gemäß EIA/TIA-568 T568A-T568B-Crossover-Standard, wobei alle vier Paare gekreuzt sind, max. 200 m.

• RCU-Datenverbindung: Vom Benutzer bereitgestellte 50/125 μm OM3-Multimode-Faser, LC-Duplex-Anschlüsse, max. 200 m.

7. Verbotene Aktionen: Das Manipulieren oder Entfernen von CEX-Bus-Grundplatten in einem mit Strom versorgten und laufenden System ist strengstens verboten. Bevor eine Grundplatte ausgetauscht oder entfernt wird, müssen zunächst alle CEX-Module in diesem Segment entfernt werden.

IV. Wartung und Fehlerbehebung

1. Online-CPU-Ersatz: In einer vollständig redundanten BC820-Konfiguration, bei der die BC820s extern mit Strom versorgt werden, kann eine angehaltene CPU (einschließlich ihrer Grundplatte) online nach strengen Verfahren ausgetauscht werden, ohne die normale CEX-Bus-Kommunikation zu unterbrechen.

2. Online-Kabelaustausch: Sofern die Softwareversion und die Revisionsstufen des Hardwareprodukts dies unterstützen, können RCU-Verbindungskabel online ausgetauscht werden. Der Vorgang muss normalerweise auf der Backup-CPU-Seite nach einer Ausschalt-, Ersetzungs- und Einschaltsequenz durchgeführt werden.

3. Austausch der BC820-Einheit selbst: Wenn eine BC820-Einheit ausgetauscht werden muss, müssen sowohl die benachbarte Controller-CPU als auch die externe Gleichstromversorgung für diesen BC820 ausgeschaltet werden.

4. Fehlerdiagnose: Häufige Probleme können über die LED-Anzeigen des Geräts schnell diagnostiziert werden. Zum Beispiel:

• Rote Fehler-LED leuchtet dauerhaft: Überprüfen Sie die externe 24-V-Stromversorgung oder senden Sie das Gerät zur Reparatur.

• Grüne Betriebs-LED AUS: Hardwarefehler, Reparatur erforderlich.

• Gelbe RCU-LED blinkt: Sehen Sie sich die Blinkzahl (1,2,3) an, um die Einstellungen des oberen/unteren Schalters, der Glasfaserverbindung oder der Kupferverbindung des Steuernetzwerks entsprechend zu überprüfen.

V. Typische Anwendungsszenarien

Der BC820K02 wird häufig in Industriebereichen mit extrem hohen Anforderungen an die Systemzuverlässigkeit und -kontinuität eingesetzt, wie zum Beispiel:

• Öl und Gas: Redundante Steuerung für Offshore-Plattformen, Pipeline-SCADA-Systeme.

• Chemie und Pharmazeutik: Kontinuierliche Prozesskontrolle, um Produktionsausfälle oder Sicherheitsvorfälle aufgrund von Einzelfehlern zu verhindern.

• Energie & Energie: Automatisierungssteuerung für Kraftwerke (insbesondere konventionelle Inseln in Kernkraftwerken), Umspannwerke.

• Metalle und Papier: Hauptsteuerungssysteme für große Produktionslinien.

• Marine und Schiffbau: Schiffsantriebssteuerungssysteme, Energiemanagementsysteme.