PM665 là mô-đun bộ xử lý hiệu suất cao trong dòng ABB Advant Controller 160, được thiết kế dựa trên kiến trúc bộ vi xử lý Power PC và được thiết kế đặc biệt cho các nhiệm vụ điều khiển tự động hóa công nghiệp phức tạp. Mô-đun này thể hiện sự nâng cấp đáng kể về hiệu suất điều khiển, khả năng xử lý và khả năng mở rộng hệ thống cho dòng Advant Controller 160. So với người tiền nhiệm của nó, PM645, PM665 mang lại hiệu suất tốt hơn khoảng sáu lần, cho phép nó đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng điều khiển theo quy định và logic chặt chẽ hơn.
Mô-đun bộ xử lý PM665 hỗ trợ các cấu hình đa xử lý và dự phòng. Có thể cắm tối đa sáu mô-đun bộ xử lý vào một trạm cơ bản duy nhất, cho phép điều khiển phân tán và kiến trúc hệ thống có tính sẵn sàng cao. Mô-đun này tương thích với nền tảng phần mềm hệ thống Advant OCS và chuỗi công cụ kỹ thuật Control Builder A, cho phép tích hợp liền mạch vào các hệ thống tự động hóa ABB Advant.
Là một phần của dòng Advant Controller 160, PM665 hỗ trợ các hệ thống I/O S600 và S800, đồng thời có khả năng giao tiếp thông qua nhiều bus trường khác nhau, bao gồm Advant Fieldbus 100, PROFIBUS-DP, MODBUS và SERCOS. Kiến trúc truyền thông linh hoạt và khả năng xử lý dữ liệu mạnh mẽ của nó giúp nó có thể áp dụng rộng rãi trong việc kiểm soát quy trình liên tục và hàng loạt cho các ngành như sản xuất điện, hóa chất, luyện kim, xử lý nước và dầu khí.
2. Tính năng cốt lõi
2.1 Bộ xử lý PC công suất cao
PM665 sử dụng bộ vi xử lý Power PC, tăng cường đáng kể tốc độ thực hiện lệnh và khả năng xử lý dữ liệu. Trong các ứng dụng thông thường, PM665 đạt được hiệu suất tăng gấp sáu lần so với mô-đun PM645. Bộ xử lý có bộ đệm lệnh giúp tối ưu hóa hơn nữa hiệu quả thực thi mã, khiến nó rất phù hợp với logic điều khiển quy mô lớn và tính toán thuật toán phức tạp.
2.2 Khả năng lưu trữ và xử lý dữ liệu lớn
PM665 hỗ trợ tới 500 bộ dữ liệu MDAT, mở rộng đáng kể khả năng trao đổi dữ liệu. Mô-đun này tích hợp Flash PROM tích hợp để lưu trữ phần mềm hệ thống, phần mềm giao tiếp và phần mềm tùy chọn. Phần mềm hệ thống hỗ trợ nâng cấp trực tuyến và tải tùy chọn, tạo điều kiện bảo trì tại chỗ và mở rộng chức năng.
2.3 Khả năng dự phòng và đa xử lý mạnh mẽ
PM665 có thể hoạt động phối hợp với các mô-đun bộ xử lý khác trong cùng một trạm, hỗ trợ tối đa sáu mô-đun chạy song song để đạt được kiến trúc điều khiển đa xử lý thực sự. Mô-đun này hỗ trợ cả chế độ dự phòng CPU và trạm dự phòng, đảm bảo hệ thống hoạt động liên tục theo yêu cầu về tính sẵn sàng cao. Trong cấu hình dự phòng, mô-đun chính và phụ sẽ tự động đồng bộ hóa chương trình ứng dụng và hỗ trợ thay thế nóng và chuyển đổi dễ dàng.
2.4 Giao diện truyền thông phong phú và hỗ trợ giao thức
PM665 cung cấp nhiều giao diện truyền thông, bao gồm:
Giao diện Com A: Được sử dụng để tải xuống phần mềm hệ thống và kết nối trạm kỹ thuật.
Giao diện Com B: Hỗ trợ đồng bộ hóa thời gian DCF77, giao thức MODBUS và đồng bộ hóa xung phút.
Giao diện Advant Fieldbus 100 (thông qua mô-đun giao tiếp CI630/CI631): Được sử dụng để trao đổi dữ liệu quy trình tốc độ cao.
Giao diện PROFIBUS-DP: Để kết nối I/O S800 hoặc thiết bị phụ của bên thứ ba.
Hỗ trợ giao thức chủ/nô lệ MODBUS.
Hỗ trợ giao diện ổ đĩa kỹ thuật số SERCOS.
2.5 Hỗ trợ hệ thống I/O tương thích rộng rãi
PM665 tương thích với cả hệ thống I/O S600 và S800, hỗ trợ nhiều loại mô-đun bao gồm đầu vào/đầu ra analog, đầu vào/đầu ra kỹ thuật số, mô-đun chuỗi sự kiện (SOE) và mô-đun I/O liên quan đến an toàn. Mô-đun này hỗ trợ các giao diện truyền thông I/O dự phòng và kiến trúc fieldbus dự phòng, đảm bảo độ tin cậy cao trong truyền dữ liệu.
2.6 Đồng bộ hóa thời gian chính xác
PM665 hỗ trợ nhiều phương pháp đồng bộ hóa thời gian, bao gồm:
Đồng bộ hóa đồng hồ vô tuyến DCF77.
Đồng bộ hóa xung phút bên ngoài.
Phát sóng thời gian hệ thống qua Advant Fieldbus 100.
Hỗ trợ tùy chọn T_DIFF 100 µs, cho phép bù thời gian với độ chính xác 100 micro giây.
Các chức năng này cung cấp cơ sở thời gian có độ chính xác cao để ghi lại sự kiện SOE và chẩn đoán quy trình.
2.7 Hỗ trợ công cụ chẩn đoán và kỹ thuật hoàn chỉnh
PM665 hoàn toàn tương thích với môi trường kỹ thuật Control Builder A và hỗ trợ:
Trình tạo ứng dụng 4.1 và các phiên bản mới hơn.
Trình tạo biểu đồ chức năng 6.2/1 và các phiên bản mới hơn.
Biên tập thư viện PROFIBUS.
Ngôn ngữ cấu hình AMPL và thư viện phần tử DB.
Chức năng giám sát, chẩn đoán và báo cáo lỗi trực tuyến.
Giao diện hiển thị trạng thái mô-đun và gỡ lỗi.
3. Ưu điểm kỹ thuật
3.1 Hiệu suất xử lý được nâng cao đáng kể
Hưởng lợi từ kiến trúc Power PC và cơ chế bộ đệm hướng dẫn được tối ưu hóa, PM665 vượt trội khi xử lý các tác vụ điều khiển quy mô lớn. Theo các thử nghiệm nội bộ của ABB, tốc độ thực thi của PM665 xấp xỉ sáu lần so với PM645 trong các tình huống ứng dụng thông thường, khiến nó đặc biệt phù hợp với điều khiển logic mật độ cao, điều chỉnh PID phức tạp và các tác vụ điều khiển nhiều vòng lặp.
3.2 Tích hợp hệ thống cao hơn
PM665 hỗ trợ chạy nhiều mô-đun bộ xử lý trong cùng một trạm, mỗi mô-đun độc lập thực hiện các nhiệm vụ điều khiển khác nhau để hiện thực hóa kiến trúc điều khiển phân tán thực sự. Các mô-đun có thể trao đổi dữ liệu qua bus bảng nối đa năng tốc độ cao (BIOB), hỗ trợ các cơ chế chia sẻ dữ liệu như MDAT và DSP.
3.3 Cơ chế dự phòng và chịu lỗi linh hoạt
PM665 hỗ trợ hai chế độ dự phòng:
Dự phòng CPU: Hai mô-đun trong cùng một trạm cung cấp khả năng sao lưu lẫn nhau; nếu mô-đun chính bị lỗi, mô-đun phụ sẽ tiếp quản mà không bị xáo trộn.
Dự phòng trạm: Dự phòng giữa các mô-đun nằm ở các trạm riêng biệt, phù hợp với các kịch bản điều khiển phân tán.
Các mô-đun dự phòng tự động đồng bộ hóa chương trình ứng dụng và hỗ trợ chức năng 'Cập nhật nô lệ', tạo điều kiện thuận lợi cho việc bảo trì trực tuyến và khắc phục lỗi.
3.4 Khả năng mở rộng tùy chọn mở rộng
PM665 hỗ trợ nhiều mô-đun chức năng phần mềm tùy chọn (OPT), bao gồm:
Bộ phần tử PC mở rộng (OPT1).
Xử lý giao diện đa nhà cung cấp MVI (OPT2).
Xử lý sự kiện (OPT3).
Hỗ trợ giao thức MODBUS (OPT4).
Đo dự phòng trạm và tốc độ quay (OPT6).
S800 thông qua kết nối PROFIBUS (OPT7).
Chức năng khởi động ấm (OPT8).
T_DIFF 100 bù chênh lệch thời gian.
DI65x cho ProtSyst, tùy chọn hệ thống an toàn chuyên dụng.
Các tùy chọn có thể được tải hoặc vô hiệu hóa trực tuyến thông qua giao diện nối tiếp của trạm kỹ thuật, tạo điều kiện thuận lợi cho việc cấu hình chức năng và nâng cấp hệ thống.
3.5 Khả năng chẩn đoán và bảo trì nâng cao
PM665 được trang bị màn hình kỹ thuật số 7 đoạn hiển thị trạng thái hoạt động và mã lỗi của module theo thời gian thực. Nó hỗ trợ báo cáo lỗi trực tuyến, truy vấn trạng thái mô-đun, chẩn đoán giao diện truyền thông và các chức năng khác. Mô-đun này hỗ trợ trao đổi nóng và chế độ THỤ ĐỘNG, tạo điều kiện thay thế và bảo trì mà không có thời gian ngừng hoạt động.
4. Kịch bản ứng dụng
PM665 phù hợp với nhiều tình huống điều khiển tự động hóa công nghiệp, bao gồm nhưng không giới hạn ở:
Hệ thống điều khiển và bảo vệ nồi hơi trong các nhà máy nhiệt điện quy mô lớn.
Kiểm soát quy trình và giám sát chất lượng nước trong các nhà máy xử lý nước.
Kiểm soát quá trình liên tục trong lắp đặt hóa dầu.
Hệ thống điều khiển lò cao và bộ chuyển đổi trong luyện kim sắt thép.
Kiểm soát vận chuyển và nén khí tự nhiên.
Giám sát và bảo vệ tốc độ quay cho máy quay lớn (kết hợp với tùy chọn RSM).
Hệ thống thiết bị an toàn (SIS) và Hệ thống tắt khẩn cấp (ESD).
5. Cân nhắc nâng cấp và bảo trì
5.1 Nâng cấp từ PM645 lên PM665
Công suất tiêu thụ của PM665 cao hơn PM645 khoảng 3 W; xác minh rằng công suất cung cấp điện của trạm là đủ.
Giao diện tải phần mềm CS đã thay đổi: đối với PM665, phần mềm CS được tải qua Com A thay vì Com B.
Giao diện Com B vật lý được thay đổi từ đầu nối cái sang đầu nối đực, với chân 2 và 3 chéo nhau, giúp nó tương thích với cáp nối tiếp PC tiêu chuẩn.
Cấu trúc chương trình ứng dụng phải xem xét các yêu cầu căn chỉnh 64-bit. Một số phần tử PC sử dụng vùng dữ liệu cục bộ lớn hơn, có thể yêu cầu phân chia các cấu trúc điều khiển quá lớn.
5.2 So khớp phiên bản phần mềm
Điều cần thiết là phải đảm bảo rằng phiên bản phần mềm Bộ phận Truyền thông (CS) khớp với phiên bản phần mềm hệ thống Bộ phận Xử lý (PS); nếu không, mô-đun có thể không khởi động đúng cách.
Nên tải phần mềm CS trước, sau đó tải phần mềm hệ thống.
Nếu nguồn bị gián đoạn trong quá trình tải, mô-đun sẽ chuyển sang trạng thái 'PL' và phần mềm hệ thống phải được tải lại.
5.3 Bảo trì mô-đun dự phòng
Khi thay thế mô-đun dự phòng, hãy đặt bộ chọn chế độ thành 'THỤ ĐỘNG' (vị trí 3) để tránh ảnh hưởng đến mô-đun chính đang chạy.
Sau khi thay thế, Kiểm tra cử tri phải được thực hiện để xác minh chức năng mô-đun chính xác.
Đồng bộ hóa chương trình ứng dụng có thể được hoàn thành thông qua nút ACK hoặc lệnh trạm kỹ thuật.
