ABB PM864AK01 3BSE018161R1 İşlemci Ünitesi

PM864AK01, ABB'nin AC 800M kontrolör donanım platformunun temel bir bileşeni olup, yüksek performanslı, son derece güvenilir bir işlemci ünitesini temsil eder. Endüstriyel otomasyondaki karmaşık kontrol uygulamaları için özel olarak tasarlanmış TP830 Taban Plakası ile birleştirilmiş PM864A İşlemci Ünitesinden oluşur. AC 800M denetleyici ailesinin bir üyesi olan PM864AK01, güçlü işleme yeteneklerini, esnek iletişim genişletmeyi ve sağlam endüstriyel sınıf tasarımı bir araya getirerek basit mantık kontrolünden karmaşık Dağıtılmış Kontrol Sistemlerine (DCS) ve Yüksek Bütünlük sistemlerine kadar çeşitli gereksinimleri karşılar.

AC 800M platformu, kullanıcıların işlemci ünitesini çeşitli iletişim arayüzü modülleri, I/O üniteleri ve güç kaynağı modülleriyle özel uygulama ihtiyaçlarına göre yapılandırabilecekleri modüler bir donanım sistemidir. Bu ekosistem içerisinde PM864AK01, kontrol mantığını yürütmekten, verileri işlemekten, iletişimi yönetmekten ve tüm kontrol sisteminin çalışmasını koordine etmekten sorumlu 'beyin' görevi görür. Proses endüstrileri, üretim, enerji yönetimi ve altyapı kontrolü gibi yüksek işlem performansı, sistem kullanılabilirliği ve iletişim çeşitliliği gerektiren uygulamalar için özellikle uygundur.

PM864AK01 yalnızca bağımsız bir kontrol cihazı olarak çalışmayı desteklemekle kalmaz, aynı zamanda birden fazla kontrol cihazı, operatör istasyonu ve sunucudan oluşan kontrol ağlarına sorunsuz bir şekilde entegre olarak büyük ölçekli, dağıtılmış otomasyon çözümlerine olanak tanır. Tasarımı, mükemmel Elektromanyetik Uyumluluk (EMC), geniş bir çalışma sıcaklığı aralığı ve güvenilir mekanik yapıya sahip olup, kritik endüstriyel ortamlarda uzun süreli istikrarlı çalışmayı garanti eden endüstriyel ortamların zorlu taleplerini tam olarak dikkate alır.

II. Temel Özellikler ve Avantajlar

1. Üstün İşleme Performansı:

• Çekirdek İşlemci: Güçlü bilgi işlem gücü sağlayan 96 MHz MPC862 mikroişlemciyle donatılmıştır.

• Bellek Yapılandırması: Karmaşık uygulama programlarının ve çoklu görevlerin sorunsuz çalışmasını sağlayan 32 MB SDRAM özelliğine sahiptir.

• Önceki Modellerle Karşılaştırıldığında: Teorik en yüksek performansı PM860 işlemcinin iki katına kadardır. Gerçek sürdürülebilir performans artışı, uygulamaya bağlı olarak %10 ile %50 arasında değişir ve sistemin yanıt verme yeteneğini ve veri işleme kapasitesini önemli ölçüde artırır.

2. Esnek İletişim ve Genişletme Yetenekleri:

• Zengin Yerleşik İletişim Bağlantı Noktaları: Dört standart iletişim bağlantı noktası sağlar: ağ ve çevre birimi bağlantılarını kolaylaştıran iki adet 10BaseT Ethernet bağlantı noktası (CN1, CN2), modem destekli bir RS-232C seri bağlantı noktası (COM3) ve araçlar için bir RS-232C servis bağlantı noktası (COM4).

• Güçlü Genişletme Veriyolu: CEX-Bus (İletişim Genişletme Veriyolu) aracılığıyla, PROFIBUS DP, FOUNDATION Fieldbus H1/HSE, Modbus TCP, PROFINET IO, EtherNet/IP vb. gibi çok sayıda iletişim arayüzü modülü bağlanabilir, böylece çeşitli fieldbus'lar ve akıllı cihazlarla kolay ara bağlantı sağlanır.

• Yerel I/O Bağlantısı: Dahili elektrikli ModuleBus, hızlı ve güvenilir yerel sinyal işleme için 12 adede kadar S800 I/O modülü içeren bir yerel kümenin doğrudan bağlanmasına olanak tanır.

3. Yüksek Erişilebilirlik ve Yedeklilik Desteği:

• İşlemci Yedekliliği: PM864A, yedek bir çift oluşturmak için başka bir PM86x veya PM891 ile eşleşmeyi destekleyerek sorunsuz birincil/yedek geçişe olanak tanır. Birincil işlemci arızası durumunda, yedekleme 10 milisaniye içinde kontrolü devralabilir, işlem çıkışları dondurularak sistemin çalışma süresi en üst düzeye çıkarılır.

• Hata Tolerans Mekanizması: Yürütme birimlerine ve geri alma noktalarına dayalı gelişmiş senkronizasyon teknolojisini kullanarak, yedekleme biriminin durumunun birincil birim ile tutarlı bir şekilde hizalanmasını sağlar.

• Çevrimiçi Bakım: Arızalı bir işlemci ünitesinin sistem çalışırken değiştirilmesini (çevrimiçi değiştirme) destekleyerek plansız aksama süresini büyük ölçüde azaltır.

4. Yüksek Bütünlüklü Sistem Desteği:

• PM864A, AC 800M Yüksek Bütünlüklü (HI) kontrol cihazının temelini oluşturabilir. SM810/SM811 ​​Güvenlik İzleme Birimi ve SIL sertifikalı S800 I/O HI birimleriyle birleştirildiğinde ve denetleyici yazılımının Yüksek Bütünlük sürümünü çalıştırarak, TÜV tarafından IEC 61508 SIL2 sertifikalı bir güvenlik sistemi oluşturabilir.

• PM865 (PM864'ün geliştirilmiş bir versiyonu), ikili aşırı gerilim koruması, gelişmiş osilatör denetimi ve çevrimiçi otomatik testler gibi özellikleri entegre ederek bu alanda daha fazla ilerleme sunar.

5. Güvenilir Veri Depolama ve Yedekleme:

• Depolama Ortamı: Uygulama programlarını ve soğuk muhafaza verilerini depolamak, program yüklemeyi, yedeklemeyi ve kurtarmayı kolaylaştırmak için bir Kompakt Flash kart arayüzü içerir.

• Pil Yedekleme: Harici güç kaybı sırasında RAM belleği ve Gerçek Zamanlı Saat (RTC) verilerini korumak için hem dahili hem de harici pil (SB821, SB822) yedekleme çözümleri sunar. PM864A'nın dahili pil yedekleme süresi minimum 235 saat olacak şekilde önemli ölçüde iyileştirilmiştir.

6. Sağlam Endüstriyel Tasarım ve Sertifikalar:

• Montaj: Standart 35mm DIN ray montajını kullanır, kompakttır ve kurulumu/bakımı kolaydır.

• Koruma Derecesi: IP20, toza ve parmak temasına karşı temel koruma sağlar.

• Kapsamlı Sertifikalar: AB EMC Direktifi (2004/108/EC) ve Alçak Gerilim Direktifi (2006/95/EC) ile uyumludur, UL 508, UL 60079-15 (tehlikeli yerler için) gibi uluslararası standartları karşılar ve çeşitli endüstriyel ortamlara uygun isteğe bağlı TÜV sertifikası sunar.

III. Sistem Mimarisi ve Kompozisyonu

PM864AK01'in fiziksel mimarisi, modüler tasarım felsefesini açıkça yansıtıyor:

1. İşlemci Birimi (PM864A):

• Bu, CPU kartını, güç kaynağı kartını ve ön paneli içeren temel işlevsel modüldür.

• CPU Kartı: MPC862 mikroişlemciyi, SDRAM'ı, iletişim denetleyicilerini, gerçek zamanlı saati, LED göstergeleri, INIT butonunu ve CF kart arayüzünü entegre eder.

• Güç Kaynağı Kartı: Giriş 24V DC'yi CPU ve I/O üniteleri için izole +5V ve +3,3V kaynaklara dönüştürür. Ayrıca servis portu ve dahili pil tutucusu için opto-izole RS-232C sürücüleri/alıcıları da içerir.

• Ön Panel: Durum ekranı ve temel çalışma arayüzü sağlar.

2. Taban plakası (TP830):

• Bu, sistemin DIN rayına kalıcı olarak monte edilen bağlantı merkezidir.

• Sonlandırma Kartı: Güç ve yedek güç denetimi için vidalı terminaller, kontrol ağı ve servis bağlantı noktası için RJ45 konektörleri, elektrik ModuleBus fişi ve CEX-Bus konektörü dahil olmak üzere çoğu harici bağlantı terminalini merkezileştirir.

• Topraklama: Metal muhafaza bileşenleri aracılığıyla DIN rayına topraklanarak gürültü bağışıklığı artırılmıştır.

• Güç Dağıtımı: TP830'a bağlı 24V DC güç, CEX-Bus ve elektrikli ModuleBus üzerindeki tüm üniteleri besler.

Tipik Sistem Konfigürasyonu Örneği:
PM864AK01'i merkeze alan bir AC 800M kontrol sistemi şunları içerebilir:

• Merkezi Ünite: PM864AK01 işlemci ünitesi.

• İletişim Genişletme: Sol taraftaki CEX-Bus aracılığıyla, 768 I/O modülüne kadar genişletilebilen uzak S800 I/O istasyonlarını (örn. CI801 FCI üniteleri aracılığıyla) bağlamak için bir CI854A PROFIBUS DP arayüz modülü bağlayın. Eş zamanlı olarak FOUNDATION Fieldbus HSE ağına bağlanmak için bir CI860 modülü eklenebilir.

• Yerel G/Ç: Sağ taraftaki elektriksel ModuleBus aracılığıyla, 12 adede kadar modüle sahip bir S800 G/Ç kümesini bağlayın.

• Uzak Optik G/Ç: Yerleşik optik ModuleBus bağlantı noktası aracılığıyla, toplam 84 adede kadar uzak optik G/Ç modülünü destekleyen 6 adede kadar ek uzak optik ModuleBus kümesini (her biri maksimum 12 modül) genişletmek için TB820 optik modemleri bağlayın.

• Güç Sistemi: SD83x serisi güç kaynağı modülleriyle güçlendirilmiş, güç kaynağı yedekliliği için isteğe bağlı olarak SS823/SS832 oylama üniteleriyle yapılandırılmış ve genişletilmiş bellek yedeklemesi için SB821 veya SB822 harici pillere bağlanmıştır.

Yedekli bir yapılandırmada, iki PM864A işlemci RCU Bağlantı kablosu aracılığıyla bağlanır, aynı CEX-Veriyolunu paylaşır ve iki bağımsız TB840 küme modemi aracılığıyla her S800 G/Ç kümesinin optik ModuleBus'ına bağlanır ve CPU'lardan herhangi birinin arızalanması durumunda G/Ç iletişiminin sürekliliğini sağlar.

IV. Uygulama Alanları

Yüksek performansı, güvenilirliği ve mükemmel ölçeklenebilirliği sayesinde PM864AK01, çok sayıda zorlu endüstriyel otomasyon alanına uygundur:

1. Proses Endüstrileri: Sürekli proses kontrolü, güvenlik kilitleri ve toplu işleme için petrol ve gaz, petrokimya, rafineri, ilaç, su arıtma vb. alanlarda Dağıtılmış Kontrol Sistemleri (DCS).

2. Güç ve Enerji: Enerji santrallerindeki yardımcı kontrol sistemleri (termik, hidroelektrik, yenilenebilir), şebeke izleme, Enerji Yönetim Sistemleri (EMS) ve trafo merkezi otomasyonu.

3. Üretim: Otomotiv, yiyecek ve içecek ve yarı iletken üretimi gibi ayrık ve toplu üretimde üretim hattı kontrolü, makine kontrolü ve MES arayüzleri.

4. Altyapı: Bina otomasyonu, metro/demiryolu sinyalizasyon ve kontrolü, tünel havalandırma/aydınlatma kontrolü, liman lojistik sistemleri.

5. Yüksek Bütünlüklü Güvenlik Sistemleri: SIL2 Güvenlik Bütünlük Seviyesi gerektiren güvenlikle ilgili kontrol sistemlerinin bir parçası olarak, örneğin kazan koruma sistemleri, Acil Durum Kapatma Sistemleri (ESD), Yangın ve Gaz algılama sistemleri (F&G) (SM810/SM811 ​​ve HI yazılımı ile kombinasyon gerektirir).