Pengawal UCEC GE IS420UCECH1B

IS420UCECH1B ialah komponen utama dalam sistem kawalan Mark* VIe GE. Ia adalah varian khusus modul UCEC, yang menyepadukan pengawal UCSCH1x berprestasi tinggi dengan papan pengembangan I/O 7-port ke dalam unit kawalan tunggal yang berkuasa. Direka untuk aplikasi automasi industri yang kompleks yang memerlukan banyak sambungan I/O, seperti sistem kawalan pengujaan, kawalan turbin angin dan kawalan turbin gas/wap, ia menawarkan kebolehpercayaan yang luar biasa, keupayaan pemprosesan masa nyata dan konfigurasi rangkaian yang fleksibel.

Modul IS420UCECH1B disokong bermula dengan ControlST V07.03 dan direka khusus untuk aplikasi kawalan Pengujaan.

Komposisi dan Seni Bina Perkakasan

Modul IS420UCECH1B terdiri daripada dua komponen perkakasan teras:

1. Pengawal UCSCH1x:

• Mempunyai pemproses quad-core AMD G-Series yang berjalan pada 1.2 GHz, memberikan keupayaan pengkomputeran masa nyata yang berkuasa.

• Dilengkapi dengan 4 GB DDR3-1333 SDRAM untuk akses data berkelajuan tinggi.

• Berjalan pada sistem pengendalian masa nyata (RTOS) QNX Neutrino, sesuai untuk persekitaran industri yang boleh dipercayai.

2. Papan Pengembangan I/O Tujuh Port:

• Menyediakan 7 port Ethernet RJ-45 tambahan untuk menyambungkan modul I/O yang diedarkan.

• Menyokong protokol komunikasi seperti IONet (Rangkaian I/O), PROFINET, EtherCAT, atau High-Speed ​​Serial Link (HSSL).

• Digabungkan dengan 3 port I/O asli pengawal, ini menawarkan sehingga 10 antara muka rangkaian I/O, meningkatkan ketersambungan sistem dengan ketara.

IS420UCECH1B menampilkan reka bentuk modular, tanpa kipas dan tanpa bateri, menawarkan rintangan yang baik terhadap getaran, habuk dan gangguan, menjadikannya sesuai untuk persekitaran industri yang keras.

Ciri dan Kefungsian Utama

1. Pemprosesan Berbilang Teras Berprestasi Tinggi

• Pemproses empat teras menyokong pemprosesan selari berbilang tugas kawalan, memastikan operasi yang stabil walaupun pada kadar imbasan tinggi (cth, 10 ms).

• Menyokong konfigurasi Simplex, Dual-redundant dan Triple Modular Redundant (TMR) untuk memenuhi keperluan kebolehpercayaan yang berbeza-beza.

2. Antara Muka Komunikasi Fleksibel

• IONet: Rangkaian Ethernet persendirian khusus untuk kawalan Mark, memastikan komunikasi berkelajuan tinggi dan disegerakkan antara modul I/O dan pengawal.

• Protokol PROFINET atau EtherCAT pilihan untuk penyepaduan yang lebih mudah dengan peranti pihak ketiga.

• HSSL menyokong komunikasi segerak point-to-point untuk modul I/O dengan permintaan masa nyata yang tinggi.

3. Sokongan Ejen Medan Terbenam (EFA).

• Termasuk Ejen Medan Terbenam untuk sambungan selamat ke platform awan Predix, membolehkan muat naik data, pengkomputeran tepi dan pemantauan jauh.

• Menyediakan keupayaan pengehosan aplikasi web tempatan untuk analisis dan diagnostik data tersuai.

4. Rangkaian Maya dan Sokongan Mesin Maya

• Berdasarkan teknologi hypervisor, ia menyokong menjalankan berbilang Mesin Maya (VM) pada satu platform perkakasan (cth, Mark VIe mengawal VM dan EFA VM).

• Pertukaran data antara VM berlaku melalui rangkaian maya dalaman, menghapuskan keperluan untuk suis fizikal luaran dan meningkatkan integrasi dan keselamatan sistem.

5. Penyegerakan Masa Ketepatan Tinggi

• Menggunakan protokol IEEE 1588 (PTP) untuk menyegerakkan jam antara pengawal dan modul I/O dengan ketepatan dalam ±100 mikrosaat.

• Memastikan ketekalan masa untuk pemerolehan data dan output kawalan, penting untuk kawalan proses berkelajuan tinggi.

Prinsip Operasi dan Aliran Data

Sebagai teras sistem kawalan, IS420UCECH1B beroperasi seperti berikut:

1. Permulaan dan Permulaan Sistem:

• Selepas kuasa, pengawal memuatkan perisian tegar dan aplikasi yang disimpan dalam memori Flash.

• Mengesan modul I/O yang disambungkan melalui antara muka IONet dan melaksanakan konfigurasi automatik (jika Auto-Rekonfigurasi didayakan).

2. Pemerolehan dan Pemprosesan Data:

• Modul I/O menghantar data sensor medan dan penggerak ke UCECH1B melalui IONet.

• Pengawal melaksanakan pengiraan masa nyata berdasarkan logik kawalan yang dipratentukan (cth, gelung PID, penjujukan, interlock perlindungan).

3. Output Kawalan dan Komunikasi:

• Keputusan pengiraan dihantar melalui IONet kepada modul keluaran yang sesuai untuk memacu penggerak.

• Pada masa yang sama, pengawal menukar data dengan HMI, ahli sejarah atau sistem kawalan lain melalui Unit Data Highway (UDH).

4. Lebihan dan Toleransi Kesalahan:

• Dalam konfigurasi berlebihan, berbilang pengawal UCECH1B berkongsi semua data I/O melalui IONet, memastikan pertukaran lancar jika satu pengawal gagal.

5. Kerjasama Cloud-Edge:

• EFA VM bertanggungjawab untuk menyulitkan dan menghantar data utama ke platform awan Predix, menyokong pemantauan jauh, penyelenggaraan ramalan dan analisis data besar.

Ringkasan Spesifikasi Teknikal

Aplikasi Biasa

• Sistem Kawalan Pengujaan: Untuk peraturan voltan dan pampasan kuasa reaktif penjana segerak.

• Sistem Kawalan Turbin Angin: Pengawal utama atau kawalan padang, menyokong berbilang penderia dan penggerak.

• Kawalan Turbin Gas/Stim: Menguruskan fungsi kritikal seperti injap bahan api, ram pemandu masuk dan penyalaan.

• Loji Kuasa Kitaran Gabungan (CCPP): Bertindak sebagai pengawal Imbangan Loji (BOP) untuk menyelaraskan sistem tambahan.

• Kawalan Proses Perindustrian: Sesuai untuk stesen kawalan teragih dalam industri seperti bahan kimia, rawatan air dan perlombongan.