Mô-đun CPU mô-đun CPUM Mk2 600-050-000-001

VM600 CPUM Mk2 là thành phần cốt lõi của dòng sản phẩm VM dành cho hệ thống giám sát dựa trên giá đỡ VM600 Mk2 (thế hệ thứ hai). Nó hoạt động như một bộ điều khiển giá đỡ và mô-đun giao diện truyền thông được ghép nối với IOCN Mk2. Là một phần quan trọng của hệ thống VM600 thế hệ thứ hai, CPUM Mk2 cung cấp những cải tiến đáng kể so với mô-đun CPUM thế hệ đầu tiên về kiến ​​trúc phần cứng, khả năng xử lý, tính năng giao tiếp và tích hợp hệ thống.

Các mô-đun CPUM Mk2 và IOCN Mk2 cùng nhau tạo thành một cặp mô-đun hoàn chỉnh, cung cấp các chức năng điều khiển hệ thống, cổng giao tiếp dữ liệu và giao diện tín hiệu cho hệ thống VM600 Mk2. Được thiết kế cho các môi trường công nghiệp đòi hỏi khắt khe, mô-đun này được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống giám sát tình trạng và bảo vệ máy móc quay trong sản xuất điện, dầu khí và các ngành công nghiệp khác.

Sự khác biệt chính giữa CPUM Mk2 và CPUM

1 Sự khác biệt về kiến ​​trúc phần cứng

2 sự khác biệt về khả năng giao tiếp

3 Sự khác biệt về khả năng xử lý

CPUM Mk2 cho thấy những cải tiến đáng kể về khả năng xử lý dữ liệu:

• Chức năng xử lý toán học: Phiên bản Mk2 bổ sung thêm công cụ xử lý toán học mạnh mẽ hơn hỗ trợ các thuật toán xử lý dữ liệu phức tạp hơn

• Khả năng tổng hợp dữ liệu: Khả năng xử lý đồng thời dữ liệu từ nhiều mô-đun hơn, cải thiện khả năng tích hợp hệ thống

• Hiệu suất thời gian thực: Tốc độ xử lý nhanh hơn và thời gian phản hồi ngắn hơn

4 sự khác biệt về khả năng tương thích

• Khả năng tương thích về phía trước: CPUM Mk2 không tương thích với thẻ VM600 thế hệ đầu tiên (chẳng hạn như cặp thẻ MPC4/IOC4T và AMC8/IOC8T)

• Khả năng tương thích ngược: CPUM Mk2 tương thích với tất cả các giá đỡ hệ thống VM600 Mk2 (ABE04x) và các giá đỡ hệ thống VM600 mới hơn với giao diện I²C

• Khả năng tương thích phần mềm: CPUM Mk2 yêu cầu phần mềm VibroSight® để cấu hình, trong khi CPUM thế hệ đầu tiên sử dụng phần mềm VM600 MPSx

5 sự khác biệt về đặc điểm chức năng

6 sự khác biệt về phạm vi ứng dụng

• CPUM: Thích hợp cho các hệ thống VM600 truyền thống, chủ yếu dành cho các ứng dụng bảo vệ máy móc

• CPUM Mk2: Được thiết kế dành riêng cho hệ thống VM600 Mk2, hỗ trợ cả ứng dụng bảo vệ máy móc và giám sát tình trạng, phù hợp với các tình huống giám sát rộng hơn

7 sự khác biệt về khả năng dự phòng

• CPUM: Hỗ trợ dự phòng giao tiếp hạn chế nhưng không thể đạt được dự phòng mô-đun ở mức giá thực sự

• CPUM Mk2: Hỗ trợ dự phòng giao tiếp ở cấp độ giá hoàn chỉnh, cho phép cấu hình hai mô-đun để chuyển đổi liền mạch

Các tính năng và chức năng chính

1 Khả năng xử lý và tổng hợp dữ liệu

CPUM Mk2 có khả năng tổng hợp và xử lý dữ liệu mạnh mẽ, cho phép nó thu thập dữ liệu đo lường và thông tin trạng thái từ các mô-đun VM600 Mk2 khác (chẳng hạn như MPC4 Mk2) trong giá đỡ và thực hiện xử lý toán học. Các chức năng xử lý được hỗ trợ bao gồm:

• Các phép toán số học và logic

• Chức năng lựa chọn và so sánh dữ liệu

• Hàm tối thiểu/tối đa và chia tỷ lệ

• Thao tác bit và chức năng đóng gói/giải nén

• Chức năng phát hiện đóng băng dữ liệu

2 chức năng giao diện truyền thông

CPUM Mk2 cung cấp nhiều giao diện truyền thông hỗ trợ giao tiếp Ethernet và fieldbus của hệ thống:

• Giao diện Ethernet hệ thống: Hai cổng Ethernet 10/100/1000BASE-T(X) hỗ trợ giao tiếp gigabit

• Giao diện Fieldbus: Hỗ trợ các giao thức Modbus TCP và PROFIBUS DP

• Giao tiếp giá nội bộ: Giao tiếp với các mô-đun xử lý như MPC4 Mk2 qua bus VME

3 chức năng điều khiển giá đỡ

• Hỗ trợ quản lý cấu hình cho các module XMV16/XIO16T (không yêu cầu VibroSight Server)

• Nút đặt lại cảnh báo ở bảng mặt trước (AR) để xóa các cảnh báo đã chốt khỏi tất cả các mô-đun MPC4 Mk2 trong giá đỡ

• Giám sát trạng thái hệ thống và ghi nhật ký chẩn đoán

4 Hỗ trợ cấu hình dự phòng

Hỗ trợ dự phòng giao tiếp ở cấp độ giá đỡ, cho phép cài đặt hai mô-đun CPUM Mk2 + IOCN Mk2 trong cùng một giá hệ thống VM600 Mk2 để có cấu hình dự phòng thực sự. Nếu mô-đun chính bị lỗi, mô-đun phụ có thể tự động tiếp quản trong vòng 200ms.

5 tính năng bảo mật

Khóa phím bảo mật bảng mặt trước bật/tắt bảo mật giá VM600 Mk2, hạn chế quyền truy cập vào các chức năng của hệ thống bảo vệ máy móc thông qua kết nối Ethernet của hệ thống, tuân thủ các quy định về cơ sở hạ tầng quan trọng/bảo mật quốc tế.

Nguyên tắc làm việc

1 Kiến trúc hệ thống và luồng dữ liệu

CPUM Mk2 đóng vai trò là bộ điều khiển cốt lõi của hệ thống VM600 Mk2, trao đổi dữ liệu với các thành phần hệ thống khác theo nhiều cách:

Mức độ thu thập dữ liệu:

• Thu thập dữ liệu bảo vệ máy móc từ các mô-đun MPC4 Mk2 + IOC4 Mk2 qua bus VME

• Thu thập dữ liệu giám sát tình trạng từ các mô-đun XMx16 + XIO16T thông qua kết nối Ethernet của hệ thống

• Thu thập thông tin trạng thái tự thông qua các mạch giám sát nội bộ

Cấp độ xử lý dữ liệu:
CPUM Mk2 sử dụng công cụ xử lý toán học tiên tiến để thực hiện xử lý dữ liệu thô được thu thập theo thời gian thực. Quá trình xử lý được xác định bằng tệp cấu hình fieldbus được tải lên qua phần mềm VibroSight®, bao gồm chuẩn hóa dữ liệu, chuyển đổi đơn vị, so sánh giới hạn và các phép toán logic.

Mức đầu ra dữ liệu:
Dữ liệu đã xử lý được xuất ra thông qua các kênh sau:

• Truyền tới hệ thống của bên thứ ba (chẳng hạn như DCS hoặc PLC) thông qua giao diện fieldbus (Modbus TCP hoặc PROFIBUS DP)

• Chuyển sang phần mềm VibroSight để hiển thị và phân tích thông qua giao diện Ethernet của hệ thống

• Cung cấp trạng thái hệ thống và chỉ báo cảnh báo thông qua đầu ra rơle

2 Triển khai giao thức truyền thông

CPUM Mk2 hỗ trợ nhiều giao thức truyền thông tiêu chuẩn công nghiệp:

• Modbus TCP: Hoạt động như một thiết bị phụ, hỗ trợ tới 131.072 thanh ghi và cuộn dây

• PROFIBUS DP: Hoạt động như một nô lệ DP-V0, hỗ trợ tối đa 244 byte đầu vào và đầu ra trên mỗi giao diện

• Giao thức độc quyền của Meggit: Được sử dụng để liên lạc với phần mềm VibroSight

3 Cơ chế làm việc dự phòng

Khi được cấu hình ở chế độ dự phòng, hai mô-đun CPUM Mk2 hoạt động cộng tác:

• Mô-đun chính giao tiếp với các mô-đun xử lý thông qua bus VME để lấy dữ liệu đo và thông tin trạng thái

• Mô-đun phụ nhận bản sao của tất cả thông tin được gửi bởi mô-đun chính

• Cả hai mô-đun đều xử lý và tạo dữ liệu truyền thông fieldbus dựa trên cùng một dữ liệu nguồn

• Nếu mô-đun chính bị lỗi, mô-đun phụ sẽ tự động tiếp quản với thời gian chuyển đổi tối đa là 200ms

4 Cơ chế bảo mật

Các chức năng bảo mật của CPUM Mk2 được triển khai qua nhiều cấp độ:

• Bảo mật phần cứng: Bật/tắt thông qua khóa phím bảo mật bảng mặt trước

• Bảo mật phần mềm: Xác thực mật khẩu và kiểm soát truy cập thông qua phần mềm VibroSight®

• Bảo mật truyền thông: Hạn chế các hoạt động hệ thống cụ thể, chẳng hạn như tải lên cấu hình và truyền lệnh Modbus

Tóm tắt thông số kỹ thuật

• Yêu cầu về nguồn điện: Được cung cấp bởi nguồn điện giá đỡ VM600 RPS6U, 5VDC, mức tiêu thụ điện năng tối đa 7,5W

• Nhiệt độ hoạt động: 0°C đến 65°C (tùy thuộc vào tải rơle)

• Giao diện truyền thông: 2 hệ thống Ethernet (10/100/1000BASE-T), 2 cổng fieldbus

• Tiêu chuẩn tuân thủ: CE, EN 61010-1, EN 61326-3-1, RoHS, v.v.

Kịch bản ứng dụng

Mô-đun CPUM Mk2 phù hợp với các tình huống sau:

• Chống rung và giám sát tình trạng tua-bin (hơi, khí, thủy điện) trong nhà máy điện

• Giám sát các máy móc quay như máy nén, máy bơm và quạt trong ngành dầu khí

• Các ứng dụng quan trọng đòi hỏi tính sẵn sàng cao và cấu hình dự phòng

• Tích hợp với các hệ thống điều khiển như DCS và PLC để chia sẻ dữ liệu và điều khiển liên kết