CPUM Mk2 600-050-000-001 Modulo CPU modulare

VM600 CPUM Mk2 è un componente principale della linea di prodotti VM per il sistema di monitoraggio basato su rack VM600 Mk2 (seconda generazione). Funziona come controller rack e modulo di interfaccia di comunicazione abbinato a IOCN Mk2. Come parte fondamentale del sistema VM600 di seconda generazione, il CPUM Mk2 offre miglioramenti significativi rispetto al modulo CPUM di prima generazione in termini di architettura hardware, capacità di elaborazione, funzionalità di comunicazione e integrazione di sistema.

I moduli CPUM Mk2 e IOCN Mk2 insieme formano una coppia di moduli completa, fornendo controllo del sistema, gateway di comunicazione dati e funzioni di interfaccia di segnale per il sistema VM600 Mk2. Progettato per ambienti industriali esigenti, questo modulo è ampiamente utilizzato nei sistemi di protezione e monitoraggio delle condizioni delle macchine rotanti nella produzione di energia, nel settore petrolifero e del gas e in altri settori.

Differenze chiave tra CPUM Mk2 e CPUM

1 Differenze nell'architettura hardware

2 Differenze nella capacità di comunicazione

3 Differenze di capacità di elaborazione

La CPUM Mk2 mostra miglioramenti significativi nelle capacità di elaborazione dei dati:

• Funzioni di elaborazione matematica: la versione Mk2 aggiunge un motore di elaborazione matematica più potente che supporta algoritmi di elaborazione dati più complessi

• Capacità di aggregazione dei dati: capacità di elaborare dati da più moduli contemporaneamente, migliorando l'integrazione del sistema

• Prestazioni in tempo reale: velocità di elaborazione più elevata e tempi di risposta più brevi

4 Differenze di compatibilità

• Compatibilità futura: CPUM Mk2 non è compatibile con le schede VM600 di prima generazione (come le coppie di schede MPC4/IOC4T e AMC8/IOC8T)

• Compatibilità con le versioni precedenti: CPUM Mk2 è compatibile con tutti i rack del sistema VM600 Mk2 (ABE04x) e successivi rack del sistema VM600 con interfaccia I²C

• Compatibilità software: CPUM Mk2 richiede il software VibroSight® per la configurazione, mentre la CPUM di prima generazione utilizza il software VM600 MPSx

5 Differenze caratteristiche funzionali

6 Differenze nell'ambito dell'applicazione

• CPUM: Adatto ai sistemi tradizionali VM600, principalmente per applicazioni di protezione macchinari

• CPUM Mk2: progettato specificamente per i sistemi VM600 Mk2, supporta sia applicazioni di protezione dei macchinari che di monitoraggio delle condizioni, adatto a scenari di monitoraggio più ampi

7 Differenze di capacità di ridondanza

• CPUM: supporta una ridondanza di comunicazione limitata ma non può raggiungere una vera ridondanza del modulo a livello di rack

• CPUM Mk2: supporta la ridondanza di comunicazione completa a livello di rack, consentendo la configurazione di due moduli per una commutazione senza interruzioni

Caratteristiche e funzioni principali

1 Capacità di elaborazione e aggregazione dei dati

La CPUM Mk2 è dotata di potenti funzionalità di aggregazione ed elaborazione dei dati, che gli consentono di raccogliere dati di misurazione e informazioni sullo stato da altri moduli VM600 Mk2 (come MPC4 Mk2) all'interno del rack ed eseguire elaborazioni matematiche. Le funzioni di elaborazione supportate includono:

• Operazioni aritmetiche e logiche

• Funzioni di selezione e confronto dei dati

• Funzioni minimo/massimo e scalatura

• Funzioni di manipolazione dei bit e di compressione/decompressione

• Funzione di rilevamento del blocco dei dati

2 Funzioni dell'interfaccia di comunicazione

La CPUM Mk2 fornisce più interfacce di comunicazione che supportano la comunicazione Ethernet di sistema e bus di campo:

• Interfacce Ethernet di sistema: due porte Ethernet 10/100/1000BASE-T(X) che supportano la comunicazione gigabit

• Interfacce bus di campo: supporto per i protocolli Modbus TCP e Profibus DP

• Comunicazione rack interna: comunicazione con moduli di elaborazione come MPC4 Mk2 tramite bus VME

3 funzioni di controllo del rack

• Supporto per la gestione della configurazione per i moduli XMV16/XIO16T (senza richiedere VibroSight Server)

• Pulsante di ripristino allarme (AR) sul pannello frontale per cancellare gli allarmi bloccati da tutti i moduli MPC4 Mk2 nel rack

• Monitoraggio dello stato del sistema e registrazione diagnostica

4 Supporto per la configurazione della ridondanza

Supporta la ridondanza della comunicazione a livello di rack, consentendo l'installazione di due moduli CPUM Mk2 + IOCN Mk2 nello stesso rack di sistema VM600 Mk2 per una vera configurazione ridondante. Se il modulo master si guasta, il modulo subordinato può subentrare automaticamente entro 200 ms.

5 Funzionalità di sicurezza

Il blocco con chiave di sicurezza del pannello frontale abilita/disabilita la sicurezza del rack VM600 Mk2, limitando l'accesso alle funzioni del sistema di protezione del macchinario tramite connessioni Ethernet del sistema, in conformità con le normative internazionali sulla sicurezza/infrastruttura critica.

Principio di funzionamento

1 Architettura del sistema e flusso di dati

La CPUM Mk2 funge da controller principale del sistema VM600 Mk2, scambiando dati con altri componenti del sistema in diversi modi:

Livello di acquisizione dati:

• Acquisizione dati di protezione macchinari dai moduli MPC4 Mk2 + IOC4 Mk2 tramite bus VME

• Acquisizione dati di Condition Monitoring dai moduli XMx16 + XIO16T tramite connessioni Ethernet di sistema

• Raccolta di informazioni di auto-stato attraverso circuiti di monitoraggio interni

Livello di elaborazione dei dati:
CPUM Mk2 utilizza un motore di elaborazione matematica avanzato per eseguire l'elaborazione in tempo reale dei dati grezzi raccolti. L'elaborazione è definita da un file di configurazione del bus di campo caricato tramite il software VibroSight®, inclusa la normalizzazione dei dati, la conversione delle unità, il confronto dei limiti e le operazioni logiche.

Livello di output dei dati:
i dati elaborati vengono emessi attraverso i seguenti canali:

• Trasmissione a sistemi di terzi (come DCS o PLC) tramite interfacce bus di campo (Modbus TCP o Profibus DP)

• Trasferimento al software VibroSight per la visualizzazione e l'analisi tramite le interfacce Ethernet del sistema

• Fornitura di indicazioni di stato e allarme del sistema tramite uscite relè

2 Implementazione del protocollo di comunicazione

La CPUM Mk2 supporta più protocolli di comunicazione standard industriali:

• Modbus TCP: funziona come dispositivo slave, supportando fino a 131.072 registri e bobine

• Profibus DP: funziona come slave DP-V0, supportando fino a 244 byte di ingresso e uscita per interfaccia

• Protocollo proprietario Meggit: utilizzato per la comunicazione con il software VibroSight

3 Meccanismo di lavoro di ridondanza

Se configurati in modalità ridondanza, due moduli CPUM Mk2 funzionano in modo collaborativo:

• Il modulo master comunica con i moduli di elaborazione tramite il bus VME per ottenere dati di misurazione e informazioni sullo stato

• Il modulo subordinato riceve copie di tutte le informazioni inviate dal modulo master

• Entrambi i moduli elaborano e generano dati di comunicazione bus di campo basati sugli stessi dati sorgente

• In caso di guasto del modulo master, subentra automaticamente il modulo subordinato con un tempo di commutazione massimo di 200 ms

4 Meccanismo di sicurezza

Le funzioni di sicurezza della CPUM Mk2 sono implementate su più livelli:

• Sicurezza hardware: abilitata/disabilitata tramite la chiave di sicurezza del pannello frontale

• Sicurezza del software: autenticazione della password e controllo degli accessi tramite il software VibroSight®

• Sicurezza della comunicazione: limitazione di operazioni specifiche del sistema, come il caricamento della configurazione e la trasmissione dei comandi Modbus

Riepilogo delle specifiche tecniche

• Requisiti di alimentazione: alimentato dall'alimentatore rack VM600 RPS6U, 5 V CC, consumo energetico massimo 7,5 W

• Temperatura operativa: da 0°C a 65°C (a seconda del carico del relè)

• Interfacce di comunicazione: 2 Ethernet di sistema (10/100/1000BASE-T), 2 porte bus di campo

• Standard di conformità: CE, EN 61010-1, EN 61326-3-1, RoHS, ecc.

Scenari applicativi

Il modulo CPUM Mk2 è adatto per i seguenti scenari:

• Protezione dalle vibrazioni e monitoraggio delle condizioni delle turbine (a vapore, a gas, idroelettriche) nelle centrali elettriche

• Monitoraggio di macchinari rotanti come compressori, pompe e ventilatori nell'industria petrolifera e del gas

• Applicazioni critiche che richiedono elevata disponibilità e configurazioni ridondanti

• Integrazione con sistemi di controllo come DCS e PLC per la condivisione dei dati e il controllo collegato