Módulo de CPU modular CPUM Mk2 600-050-000-001

O VM600 CPUM Mk2 é um componente central da linha de produtos VM para o sistema de monitoramento baseado em rack VM600 Mk2 (segunda geração). Ele serve como controlador de rack e módulo de interface de comunicação emparelhado com o IOCN Mk2. Como parte fundamental do sistema VM600 de segunda geração, o CPUM Mk2 oferece melhorias significativas em relação ao módulo CPUM de primeira geração em termos de arquitetura de hardware, capacidades de processamento, recursos de comunicação e integração de sistema.

Os módulos CPUM Mk2 e IOCN Mk2 juntos formam um par completo de módulos, fornecendo controle do sistema, gateway de comunicação de dados e funções de interface de sinal para o sistema VM600 Mk2. Projetado para ambientes industriais exigentes, este módulo é amplamente utilizado em sistemas de proteção de máquinas rotativas e monitoramento de condições em geração de energia, petróleo e gás e outras indústrias.

Principais diferenças entre CPUM Mk2 e CPUM

1 Diferenças de arquitetura de hardware

2 Diferenças na capacidade de comunicação

3 diferenças de capacidade de processamento

A CPUM Mk2 mostra melhorias significativas nas capacidades de processamento de dados:

• Funções de processamento matemático: A versão Mk2 adiciona um mecanismo de processamento matemático mais poderoso que suporta algoritmos de processamento de dados mais complexos

• Capacidade de agregação de dados: Capacidade de processar dados de mais módulos simultaneamente, melhorando a integração do sistema

• Desempenho em tempo real: velocidade de processamento mais rápida e tempos de resposta mais curtos

4 diferenças de compatibilidade

• Compatibilidade futura: CPUM Mk2 não é compatível com placas VM600 de primeira geração (como pares de placas MPC4/IOC4T e AMC8/IOC8T)

• Compatibilidade com versões anteriores: CPUM Mk2 é compatível com todos os racks do sistema VM600 Mk2 (ABE04x) e racks do sistema VM600 posteriores com interface I²C

• Compatibilidade de software: CPUM Mk2 requer software VibroSight® para configuração, enquanto o CPUM de primeira geração usa software VM600 MPSx

5 diferenças de características funcionais

6 Diferenças no Escopo de Aplicação

• CPUM: Adequado para sistemas VM600 tradicionais, principalmente para aplicações de proteção de máquinas

• CPUM Mk2: Projetado especificamente para sistemas VM600 Mk2, suportando aplicações de proteção de máquinas e monitoramento de condições, adequado para cenários de monitoramento mais amplos

7 diferenças de capacidade de redundância

• CPUM: Suporta redundância de comunicação limitada, mas não consegue alcançar redundância de módulo em nível de rack real

• CPUM Mk2: Suporta redundância completa de comunicação em nível de rack, permitindo configuração de dois módulos para comutação contínua

Principais recursos e funções

1 Capacidades de processamento e agregação de dados

O CPUM Mk2 apresenta poderosos recursos de agregação e processamento de dados, permitindo coletar dados de medição e informações de status de outros módulos VM600 Mk2 (como MPC4 Mk2) dentro do rack e realizar processamento matemático. As funções de processamento suportadas incluem:

• Operações aritméticas e lógicas

• Funções de seleção e comparação de dados

• Funções mínimo/máximo e de escala

• Manipulação de bits e funções de empacotamento/desempacotamento

• Função de detecção de congelamento de dados

2 funções de interface de comunicação

A CPUM Mk2 fornece múltiplas interfaces de comunicação que suportam comunicação Ethernet do sistema e fieldbus:

• Interfaces Ethernet do sistema: Duas portas Ethernet 10/100/1000BASE-T(X) com suporte para comunicação gigabit

• Interfaces Fieldbus: Suporte aos protocolos Modbus TCP e PROFIBUS DP

• Comunicação interna do rack: Comunicação com módulos de processamento como MPC4 Mk2 via barramento VME

3 funções de controle de rack

• Suporte de gerenciamento de configuração para módulos XMV16/XIO16T (sem necessidade de VibroSight Server)

• Botão de redefinição de alarme (AR) do painel frontal para limpar alarmes travados de todos os módulos MPC4 Mk2 no rack

• Monitoramento do status do sistema e registro de diagnóstico

4 Suporte à configuração de redundância

Suporta redundância de comunicação em nível de rack, permitindo a instalação de dois módulos CPUM Mk2 + IOCN Mk2 no mesmo rack do sistema VM600 Mk2 para configuração verdadeiramente redundante. Se o módulo mestre falhar, o módulo subordinado poderá assumir automaticamente o controle em 200 ms.

5 recursos de segurança

O bloqueio da chave de segurança do painel frontal ativa/desativa a segurança do rack VM600 Mk2, restringindo o acesso às funções do sistema de proteção de máquinas por meio de conexões Ethernet do sistema, em conformidade com os regulamentos internacionais de segurança/infraestrutura crítica.

Princípio de funcionamento

1 Arquitetura do Sistema e Fluxo de Dados

O CPUM Mk2 atua como controlador central do sistema VM600 Mk2, trocando dados com outros componentes do sistema de diversas maneiras:

Nível de aquisição de dados:

• Aquisição de dados de proteção de máquinas dos módulos MPC4 Mk2 + IOC4 Mk2 via barramento VME

• Aquisição de dados de monitoramento de condição dos módulos XMx16 + XIO16T por meio de conexões Ethernet do sistema

• Coleta de informações de autostatus por meio de circuitos internos de monitoramento

Nível de processamento de dados:
O CPUM Mk2 utiliza um mecanismo avançado de processamento matemático para realizar o processamento em tempo real dos dados brutos coletados. O processamento é definido por um arquivo de configuração de fieldbus carregado via software VibroSight®, incluindo normalização de dados, conversão de unidades, comparação de limites e operações lógicas.

Nível de saída de dados:
Os dados processados ​​são emitidos através dos seguintes canais:

• Transmissão para sistemas de terceiros (como DCS ou PLC) via interfaces fieldbus (Modbus TCP ou PROFIBUS DP)

• Transferência para o software VibroSight para exibição e análise através de interfaces Ethernet do sistema

• Fornecimento de status do sistema e indicações de alarme através de saídas de relé

2 Implementação do Protocolo de Comunicação

O CPUM Mk2 suporta vários protocolos de comunicação padrão industrial:

• Modbus TCP: Opera como dispositivo escravo, suportando até 131.072 registros e bobinas

• PROFIBUS DP: Opera como escravo DP-V0, suportando até 244 bytes de entrada e saída por interface

• Protocolo proprietário Meggit: usado para comunicação com o software VibroSight

3 Mecanismo de Trabalho de Redundância

Quando configurados em modo de redundância, dois módulos CPUM Mk2 trabalham de forma colaborativa:

• O módulo mestre se comunica com os módulos de processamento através do barramento VME para obter dados de medição e informações de status

• O módulo subordinado recebe cópias de todas as informações enviadas pelo módulo mestre

• Ambos os módulos processam e geram dados de comunicação fieldbus com base nos mesmos dados de origem

• Se o módulo mestre falhar, o módulo subordinado assume automaticamente o controle com um tempo máximo de comutação de 200 ms

4 Mecanismo de Segurança

As funções de segurança da CPUM Mk2 são implementadas em vários níveis:

• Segurança de hardware: Ativado/desativado através do bloqueio de chave de segurança do painel frontal

• Segurança de software: Autenticação por senha e controle de acesso através do software VibroSight®

• Segurança de comunicação: Restrição de operações específicas do sistema, como uploads de configuração e transmissão de comandos Modbus

Resumo das especificações técnicas

• Requisitos de energia: Alimentado por fonte de alimentação de rack VM600 RPS6U, 5VDC, consumo máximo de energia 7,5W

• Temperatura operacional: 0°C a 65°C (dependendo da carga do relé)

• Interfaces de comunicação: 2 Ethernet de sistema (10/100/1000BASE-T), 2 portas fieldbus

• Padrões de conformidade: CE, EN 61010-1, EN 61326-3-1, RoHS, etc.

Cenários de aplicação

O módulo CPUM Mk2 é adequado para os seguintes cenários:

• Proteção contra vibrações e monitoramento de condições de turbinas (vapor, gás, hidrelétricas) em usinas de energia

• Monitoramento de máquinas rotativas, como compressores, bombas e ventiladores na indústria de petróleo e gás

• Aplicações críticas que exigem alta disponibilidade e configurações redundantes

• Integração com sistemas de controle como DCS e PLC para compartilhamento de dados e controle vinculado