Das PM665 ist ein Hochleistungsprozessormodul der ABB Advant Controller 160-Serie, das auf der Power PC-Mikroprozessorarchitektur basiert und speziell für komplexe Steuerungsaufgaben der industriellen Automatisierung entwickelt wurde. Dieses Modul stellt eine erhebliche Verbesserung der Steuerungsleistung, Verarbeitungsfähigkeit und Systemskalierbarkeit für die Advant Controller 160-Serie dar. Im Vergleich zu seinem Vorgänger, dem PM645, bietet der PM665 eine etwa sechsmal bessere Leistung, wodurch er den Anforderungen anspruchsvollerer Logik- und Regelsteuerungsanwendungen gerecht wird.
Das PM665-Prozessormodul unterstützt Multiprozessor- und Redundanzkonfigurationen. Bis zu sechs Prozessormodule können in eine einzige Basisstation gesteckt werden und ermöglichen so verteilte Steuerung und hochverfügbare Systemarchitekturen. Das Modul ist mit der Advant OCS-Systemsoftwareplattform und der Engineering-Toolchain Control Builder A kompatibel und ermöglicht so eine nahtlose Integration in ABB Advant-Automatisierungssysteme.
Als Teil der Advant Controller 160-Serie unterstützt der PM665 S600-E/A- und S800-E/A-Systeme und verfügt über Kommunikationsfunktionen über verschiedene Feldbusse, darunter Advant Fieldbus 100, PROFIBUS-DP, MODBUS und SERCOS. Dank seiner flexiblen Kommunikationsarchitektur und leistungsstarken Datenverarbeitungsfunktionen ist es in der kontinuierlichen und diskontinuierlichen Prozesssteuerung für Branchen wie Energieerzeugung, Chemie, Metallurgie, Wasseraufbereitung sowie Öl und Gas weit verbreitet.
2. Kernfunktionen
2.1 Hochleistungs-Power-PC-Prozessor
Der PM665 verwendet einen Power-PC-Mikroprozessor, der die Geschwindigkeit der Befehlsausführung und die Datenverarbeitungskapazität erheblich steigert. In typischen Anwendungen erreicht das PM665 eine etwa sechsfache Leistungssteigerung gegenüber dem PM645-Modul. Der Prozessor verfügt über einen Befehlscache, der die Effizienz der Codeausführung weiter optimiert, wodurch er sich gut für umfangreiche Steuerlogik- und komplexe Algorithmusberechnungen eignet.
2.2 Große Datenspeicher- und Verarbeitungskapazität
Der PM665 unterstützt bis zu 500 MDAT-Datensätze und erweitert so die Datenaustauschfunktionen erheblich. Das Modul verfügt über einen integrierten Flash-PROM zum Speichern der Systemsoftware, Kommunikationssoftware und Optionssoftware. Die Systemsoftware unterstützt Online-Upgrades und das Laden von Optionen und erleichtert so die Wartung vor Ort und die Funktionserweiterung.
2.3 Leistungsstarke Redundanz- und Multiprocessing-Funktionen
Der PM665 kann mit anderen Prozessormodulen innerhalb derselben Station kooperieren und unterstützt bis zu sechs parallel laufende Module, um eine echte Multiprozessor-Steuerungsarchitektur zu erreichen. Das Modul unterstützt sowohl den CPU-Redundanz- als auch den Stationsredundanzmodus und gewährleistet so einen kontinuierlichen Systembetrieb unter Hochverfügbarkeitsanforderungen. In Redundanzkonfigurationen synchronisieren die Master- und Slave-Module das Anwendungsprogramm automatisch und unterstützen Hot Replacement und stoßfreies Umschalten.
2.4 Umfangreiche Kommunikationsschnittstellen und Protokollunterstützung
Der PM665 bietet mehrere Kommunikationsschnittstellen, darunter:
Com-A-Schnittstelle: Wird für den Download der Systemsoftware und die Verbindung zur Engineering-Station verwendet.
Com-B-Schnittstelle: Unterstützt DCF77-Zeitsynchronisierung, MODBUS-Protokoll und Minutenimpulssynchronisierung.
Advant Fieldbus 100-Schnittstelle (über CI630/CI631-Kommunikationsmodule): Wird für den Hochgeschwindigkeits-Prozessdatenaustausch verwendet.
PROFIBUS-DP-Schnittstelle: Zum Anschluss von S800 I/O oder Slave-Geräten von Drittanbietern.
Unterstützung des MODBUS-Master/Slave-Protokolls.
Unterstützung der digitalen SERCOS-Antriebsschnittstelle.
2.5 Unterstützung weitgehend kompatibler I/O-Systeme
Der PM665 ist sowohl mit S600-E/A- als auch mit S800-E/A-Systemen kompatibel und unterstützt eine Vielzahl von Modultypen, darunter analoge Ein-/Ausgabe-, digitale Ein-/Ausgabe-Module, SOE-Module (Sequence of Events) und sicherheitsbezogene E/A-Module. Das Modul unterstützt redundante I/O-Kommunikationsschnittstellen und redundante Feldbusarchitekturen und gewährleistet so eine hohe Zuverlässigkeit bei der Datenübertragung.
2.6 Präzise Zeitsynchronisation
Der PM665 unterstützt mehrere Zeitsynchronisationsmethoden, darunter:
DCF77-Funkuhrsynchronisation.
Externe Minutenimpulssynchronisation.
Systemzeitübertragung über Advant Fieldbus 100.
Unterstützung für die Option T_DIFF 100 µs, die eine Zeitkompensation mit einer Genauigkeit von 100 Mikrosekunden ermöglicht.
Diese Funktionen bieten eine hochpräzise Zeitbasis für die SOE-Ereignisaufzeichnung und Prozessdiagnose.
2.7 Vollständige Unterstützung für Engineering- und Diagnosetools
Der PM665 ist vollständig kompatibel mit der Engineering-Umgebung Control Builder A und unterstützt:
Application Builder 4.1 und spätere Revisionen.
Function Chart Builder 6.2/1 und spätere Versionen.
PROFIBUS-Bibliothekseditor.
AMPL-Konfigurationssprache und DB-Elementbibliotheken.
Online-Überwachungs-, Diagnose- und Fehlerberichtsfunktionen.
Modulstatusanzeige und Debugging-Schnittstellen.
3. Technische Vorteile
3.1 Deutlich verbesserte Verarbeitungsleistung
Dank der Power-PC-Architektur und einem optimierten Befehls-Cache-Mechanismus zeichnet sich der PM665 bei der Bewältigung umfangreicher Steuerungsaufgaben aus. Internen ABB-Tests zufolge ist die Ausführungsgeschwindigkeit des PM665 in typischen Anwendungsszenarien etwa sechsmal so hoch wie die des PM645, wodurch er sich besonders für Logiksteuerungen mit hoher Dichte, komplexe PID-Regelungen und Steuerungsaufgaben mit mehreren Regelkreisen eignet.
3.2 Höhere Systemintegration
Der PM665 unterstützt den Betrieb mehrerer Prozessormodule in derselben Station, wobei jedes Modul unabhängig voneinander unterschiedliche Steuerungsaufgaben übernimmt, um eine echte verteilte Steuerungsarchitektur zu realisieren. Module können Daten über den Hochgeschwindigkeits-Backplane-Bus (BIOB) austauschen und dabei Datenaustauschmechanismen wie MDAT und DSP unterstützen.
3.3 Flexible Redundanz- und Fehlertoleranzmechanismen
Der PM665 unterstützt zwei Redundanzmodi:
CPU-Redundanz: Zwei Module innerhalb derselben Station sorgen für gegenseitige Sicherung; Fällt das Master-Modul aus, übernimmt der Slave ohne Störung.
Stationsredundanz: Redundanz zwischen Modulen in separaten Stationen, geeignet für verteilte Steuerungsszenarien.
Redundante Module synchronisieren das Anwendungsprogramm automatisch und unterstützen die Funktion „Update Slave“, was die Online-Wartung und Fehlerbeseitigung erleichtert.
3.4 Umfangreiche Optionserweiterungsmöglichkeiten
Der PM665 unterstützt zahlreiche optionale Softwarefunktionsmodule (OPTs), darunter:
Erweiterter PC-Elementsatz (OPT1).
Handhabung der MVI Multi-Vendor-Schnittstelle (OPT2).
Ereignisbehandlung (OPT3).
Unterstützung des MODBUS-Protokolls (OPT4).
Stationsredundanz und Drehzahlmessung (OPT6).
S800 über Profibus-Anschluss (OPT7).
Warmstartfunktion (OPT8).
T_DIFF 100 µs Zeitdifferenzkompensation.
DI65x für ProtSyst, spezielle Sicherheitssystemoption.
Über die serielle Schnittstelle der Engineering Station können Optionen online geladen oder deaktiviert werden, was die Funktionskonfiguration und Systemerweiterungen erleichtert.
3.5 Erweiterte Diagnose- und Wartungsfunktionen
Der PM665 ist mit einer 7-Segment-Digitalanzeige ausgestattet, die den Betriebsstatus und Fehlercodes des Moduls in Echtzeit anzeigt. Es unterstützt Online-Fehlerberichte, Modulstatusabfragen, Kommunikationsschnittstellendiagnose und andere Funktionen. Das Modul unterstützt Hot-Swapping und einen PASSIV-Modus und erleichtert so den Austausch und die Wartung ohne Ausfallzeiten.
4. Anwendungsszenarien
Der PM665 eignet sich für eine Vielzahl industrieller Automatisierungssteuerungsszenarien, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:
Kesselsteuerungs- und Schutzsysteme in großen Wärmekraftwerken.
Prozesskontrolle und Wasserqualitätsüberwachung in Wasseraufbereitungsanlagen.
Kontinuierliche Prozesskontrolle in petrochemischen Anlagen.
Hochofen- und Konvertersteuerungssysteme in der Eisen- und Stahlmetallurgie.
Erdgaskompression und Transportkontrolle.
Drehzahlüberwachung und -schutz für große rotierende Maschinen (in Verbindung mit der RSM-Option).
Sicherheitsinstrumentierte Systeme (SIS) und Notfallabschaltsysteme (ESD).
5. Überlegungen zu Upgrade und Wartung
5.1 Upgrade von PM645 auf PM665
Der Stromverbrauch des PM665 ist etwa 3 W höher als der des PM645; Stellen Sie sicher, dass die Stromversorgungskapazität der Station ausreichend ist.
Die CS-Software-Download-Schnittstelle hat sich geändert: Beim PM665 wird die CS-Software über Com A statt über Com B geladen.
Die physische Com-B-Schnittstelle wurde von einer Buchse in einen Stecker geändert, wobei die Pins 2 und 3 gekreuzt sind, sodass sie mit standardmäßigen seriellen PC-Kabeln kompatibel ist.
Die Struktur des Anwendungsprogramms muss die Anforderungen der 64-Bit-Ausrichtung berücksichtigen. Einige PC-Elemente nutzen einen größeren lokalen Datenbereich, was möglicherweise die Aufteilung übermäßig großer Kontrollstrukturen erforderlich macht.
5.2 Softwareversionsabgleich
Es muss unbedingt sichergestellt werden, dass die Softwareversion des Kommunikationsabschnitts (CS) mit der Systemsoftwareversion des Verarbeitungsabschnitts (PS) übereinstimmt. Andernfalls startet das Modul möglicherweise nicht ordnungsgemäß.
Es wird empfohlen, zuerst die CS-Software und dann die Systemsoftware zu laden.
Kommt es während des Ladevorgangs zu einer Stromunterbrechung, wechselt das Modul in den Zustand „PL“ und die Systemsoftware muss neu geladen werden.
5.3 Wartung redundanter Module
Stellen Sie beim Austausch eines redundanten Moduls den Moduswahlschalter auf „PASSIV“ (Position 3), um eine Beeinträchtigung des laufenden Mastermoduls zu vermeiden.
Nach dem Austausch muss ein Wählertest durchgeführt werden, um die korrekte Modulfunktionalität zu überprüfen.
Die Synchronisierung des Anwendungsprogramms kann über die ACK-Taste oder einen Befehl der Engineering Station abgeschlossen werden.
