وحدة المعالجة Yokogawa SCP451-51 | وحدة المعالجة المركزية للسلامة ProSafe-RS

وحدة معالجة السلامة Yokogawa SCP451-51 - التحكم في السلامة الحرج للمهمة

تعمل وحدة المعالجة Yokogawa SCP451-51 كقلب حسابي لأنظمة أدوات السلامة ProSafe-RS، حيث توفر قدرة معالجة حتمية لمنصات التحكم في السلامة SSC50S وSSC50D. تم تصميم هذه الوحدة لتلبية أكثر متطلبات السلامة الوظيفية صرامة، حيث تجمع بين وحدة معالجة ثنائية النواة مع قدرات تشخيص متقدمة لتحقيق شهادة SIL 3 وفقًا لمعايير IEC 61508 وIEC 61511.

المواصفات الفنية الأساسية

• معمارية المعالج: وحدة معالجة مركزية ثنائية النواة مكررة مع تزامن lockstep
• مستوى سلامة التكامل: معتمد SIL 3 (متوافق مع IEC 61508 / IEC 61511)
• زمن دورة المسح: قابل للتكوين من 10 مللي ثانية إلى 1000 مللي ثانية للاستجابة المثلى
• ذاكرة البرنامج: سعة 2 ميجابايت للمنطق المستخدم مع احتفاظ مدعوم بالبطارية
• سعة الإدخال/الإخراج: يدعم حتى 2048 نقطة رقمية و512 نقطة تماثلية لكل نظام
• واجهات الاتصال: منفذا إيثرنت مزدوجان للاتصال الشبكي المكرر
• تغطية التشخيص: >99% كشف للأخطاء من خلال الاختبار الذاتي المستمر
• درجة حرارة التشغيل: من -20 درجة مئوية إلى +60 درجة مئوية (من -4 درجة فهرنهايت إلى +140 درجة فهرنهايت) نطاق موسع
• تصنيف MTBF: >100,000 ساعة تحت التشغيل المستمر
• الامتثال البيئي: مقاومة التآكل وفقًا لمعيار ISA G3، مع طلاء واقٍ

الهيكلية المتقدمة للسلامة

تستخدم وحدة SCP451-51 تصميمًا متقدمًا بمعالجين حيث تنفذ وحدتا المعالجة المركزية المستقلتان نفس المنطق بالتوازي. تخضع كل عملية حسابية للتحقق المتبادل عبر دوائر مقارنة مدمجة للكشف عن التباينات خلال ميكروثوانٍ. عند حدوث اختلاف، تنتقل الوحدة فورًا إلى حالة آمنة محددة مسبقًا، مما يمنع انتشار الظروف الخطرة عبر نظام التحكم.

تخلق مؤقتات المراقبة المدمجة، وفحوصات توازن الذاكرة، والتحقق من سلامة الاتصال طبقات متعددة من كشف الأخطاء. تراقب الوحدة معالجها باستمرار، متتبعةً معايير مثل درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية، جهد مصدر الطاقة، واستقرار الساعة. يضمن هذا الإطار التشخيصي الشامل اكتشاف الأخطاء الكامنة ومعالجتها قبل أن تؤثر على وظائف السلامة.

سيناريوهات التطبيقات الصناعية

أنظمة الإيقاف الطارئ (ESD): في منصات النفط البحرية ومرافق البتروكيماويات، تنسق وحدة SCP451-51 تسلسلات إيقاف معقدة تشمل مئات الأجهزة الميدانية. عند اكتشاف ظروف خطرة مثل زيادة الضغط، تسرب غاز سام، أو حريق، تنفذ الوحدة المنطق المبرمج مسبقًا لعزل وحدات العملية، إغلاق الصمامات الطارئة، وتفعيل أنظمة الإخماد خلال أجزاء من الثانية. تضمن دورة المسح الحتمية استجابات متوقعة حاسمة لمنع الحوادث الكارثية.

أنظمة إدارة الموقد (BMS): تعتمد منشآت توليد الطاقة والغلايات الصناعية على SCP451-51 لإدارة نسب الوقود والهواء، تسلسلات الإشعال، ومراقبة اللهب. يتحقق المعالج من شروط السماح قبل بدء تشغيل الموقد، يراقب استقرار الاحتراق باستمرار، وينفذ إيقافًا سريعًا إذا تطورت ظروف غير آمنة. تعالج قدرته العالية على المعالجة المنطق المعقد للتشابك اللازم لتشغيل الغلايات بأمان عبر ظروف تحميل متغيرة.

شبكات الكشف عن الحريق والغاز: تنشر المصانع الكيميائية الكبيرة ومحطات الغاز الطبيعي المسال SCP451-51 كوحدة اتخاذ القرار المركزية لأنظمة الحريق والغاز المتكاملة. يجمع المعالج المدخلات من مئات الكواشف، يطبق منطق التصويت لتقليل الإنذارات الكاذبة، وينسق الاستجابات عبر عدة مناطق حماية. تسمح تكوينات التكرار الجغرافي بالتحويل السلس في حال فشل أحد المعالجات، مما يحافظ على تغطية الحماية المستمرة.

حماية الضغط عالية التكامل (HIPPS): يستخدم مشغلو خطوط الأنابيب SCP451-51 لمنع أحداث زيادة الضغط التي قد تؤدي إلى تمزق خطوط النقل. يراقب المعالج أجهزة إرسال الضغط في الاتجاه الأعلى مع متطلبات استجابة أقل من الثانية، ويحسب اتجاهات معدل التغير للتنبؤ بتجاوزات الضغط. عند تجاوز الحدود، يأمر بإغلاق صمامات العزل السريعة قبل تفعيل أجهزة تخفيف الضغط الميكانيكية، مما يحمي البنية التحتية مع تقليل فقد المنتج.

تكامل النظام والتكوين

تندمج وحدة SCP451-51 بسلاسة ضمن نظام ProSafe-RS من Yokogawa، متصلة بوحدات الإدخال/الإخراج الموزعة، واجهات المشغل، ومحطات العمل الهندسية عبر شبكات إيثرنت مكررة. يتم البرمجة باستخدام أدوات هندسة ProSafe-RS التي توفر لغات متوافقة مع IEC 61131-3 بما في ذلك مخطط الكتل الوظيفية (FBD)، مخطط السلم (LD)، والنص الهيكلي (ST).

تدعم الوحدة الاستبدال الساخن أثناء تشغيل النظام عند تكوينها في أزواج مكررة. يضمن التزامن التلقائي أن يحافظ المعالج الاحتياطي على حالة مطابقة للوحدة النشطة، مما يتيح انتقالًا سلسًا أثناء أنشطة الصيانة. تتبع ميزات التحكم في الإصدارات تغييرات التكوين، داعمة متطلبات الامتثال التنظيمي لتعديلات نظام السلامة.

ميزات الموثوقية والصيانة

تقدم مؤشرات LED على اللوحة الأمامية تصورًا لحالة المعالج في الوقت الحقيقي، نشاط الاتصال، وحالات الأخطاء. يسجل نظام الأحداث المدمج بيانات التشخيص مع طوابع زمنية بالمللي ثانية، مما يسهل تحليل الأسباب الجذرية أثناء التحقيقات في الحوادث. يسمح التصميم المعياري للوحدة بالاستبدال الميداني دون الحاجة لأدوات متخصصة، مما يقلل متوسط وقت الإصلاح (MTTR) في التطبيقات الحرجة.

مكونات نظام ProSafe-RS المتوافقة

ابنِ حلول سلامة شاملة باستخدام هذه الوحدات المعتمدة من Yokogawa:

الشهادات والامتثال

تحمل وحدة SCP451-51 شهادات شاملة من جهات خارجية تشمل تحقق TÜV SIL 3، موافقات مناطق خطرة ATEX/IECEx، وعلامة CE للأسواق الأوروبية. تختبر المصانع كل وحدة مقابل مواصفات الأداء قبل الشحن، مع وثائق تتبع كاملة تدعم أنظمة إدارة الجودة.

© 2025 INDUSTRIAL CONTROL HUB. جميع الحقوق محفوظة.
المصدر الأصلي: https://www.indctrlhub.com
الاتصال: sales@indctrlhub.com | +0086 18359243191