ماژول پردازنده Yokogawa SCP451-51 | پردازنده ایمنی ProSafe-RS

ماژول پردازشگر ایمنی Yokogawa SCP451-51 - کنترل ایمنی حیاتی ماموریت

ماژول پردازشگر Yokogawa SCP451-51 به عنوان قلب محاسباتی سیستم‌های ابزار دقیق ایمنی ProSafe-RS عمل می‌کند و قدرت پردازش قطعی را برای پلتفرم‌های کنترل ایمنی SSC50S و SSC50D فراهم می‌آورد. این ماژول پردازشگر که برای برآورده کردن سخت‌گیرانه‌ترین الزامات ایمنی عملکردی طراحی شده است، ترکیبی از افزونگی دو هسته‌ای با قابلیت‌های پیشرفته تشخیصی است تا گواهی SIL 3 را طبق استانداردهای IEC 61508 و IEC 61511 کسب کند.

مشخصات فنی اصلی

• معماری پردازشگر: پردازنده دو هسته‌ای افزونه با همگام‌سازی lockstep
• سطح یکپارچگی ایمنی: گواهی SIL 3 (مطابق با IEC 61508 / IEC 61511)
• زمان چرخه اسکن: قابل تنظیم از ۱۰ میلی‌ثانیه تا ۱۰۰۰ میلی‌ثانیه برای پاسخ بهینه
• حافظه برنامه: ظرفیت ۲ مگابایت برای منطق کاربر با نگهداری پشتیبان باتری
• ظرفیت ورودی/خروجی: پشتیبانی از حداکثر ۲۰۴۸ نقطه دیجیتال و ۵۱۲ نقطه آنالوگ در هر سیستم
• رابط‌های ارتباطی: دو پورت اترنت برای اتصال شبکه افزونه
• پوشش تشخیصی: بیش از ۹۹٪ تشخیص خطا از طریق خودآزمایی مداوم
• دمای کاری: محدوده گسترده از -۲۰ درجه سانتی‌گراد تا +۶۰ درجه سانتی‌گراد (-۴ درجه فارنهایت تا +۱۴۰ درجه فارنهایت)
• رتبه MTBF: بیش از ۱۰۰,۰۰۰ ساعت در عملیات مداوم
• انطباق محیطی: مقاومت در برابر خوردگی طبق استاندارد ISA G3، پوشش محافظ

معماری پیشرفته ایمنی

ماژول SCP451-51 از طراحی پیشرفته دو پردازنده‌ای بهره می‌برد که در آن دو CPU مستقل منطق یکسان را به صورت موازی اجرا می‌کنند. هر محاسبه از طریق مدارهای مقایسه سخت‌افزاری که اختلافات را در عرض میکروثانیه تشخیص می‌دهند، به صورت متقابل تأیید می‌شود. هنگام بروز اختلاف، ماژول فوراً به حالت ایمن از پیش تعریف شده منتقل می‌شود تا از گسترش شرایط خطرناک در سیستم کنترل جلوگیری کند.

تایمرهای نگهبان داخلی، بررسی‌های توازن حافظه و تأیید صحت ارتباط، لایه‌های متعددی از تشخیص خطا را ایجاد می‌کنند. پردازشگر به طور مداوم سلامت خود را پایش می‌کند و پارامترهایی مانند دمای CPU، ولتاژ منبع تغذیه و پایداری ساعت را رصد می‌کند. این چارچوب تشخیصی جامع تضمین می‌کند که خطاهای پنهان شناسایی و پیش از به خطر افتادن عملکردهای ایمنی، برطرف شوند.

سناریوهای کاربرد صنعتی

سیستم‌های خاموشی اضطراری (ESD): در سکوهای نفتی فراساحل و تأسیسات پتروشیمی، SCP451-51 توالی‌های پیچیده خاموشی را که شامل صدها دستگاه میدانی است، هماهنگ می‌کند. هنگامی که شرایط خطرناکی مانند افزایش فشار، انتشار گاز سمی یا آتش‌سوزی شناسایی می‌شود، پردازشگر منطق از پیش برنامه‌ریزی شده را اجرا می‌کند تا واحدهای فرایندی را ایزوله کند، شیرهای اضطراری را ببندد و سیستم‌های مهار را در عرض میلی‌ثانیه فعال نماید. چرخه اسکن قطعی ماژول، زمان‌های پاسخ پیش‌بینی‌پذیر را تضمین می‌کند که برای جلوگیری از حوادث فاجعه‌بار حیاتی است.

سیستم‌های مدیریت مشعل (BMS): تأسیسات تولید برق و دیگ‌های صنعتی به SCP451-51 برای مدیریت نسبت سوخت به هوا، توالی‌های جرقه‌زنی و پایش شعله تکیه دارند. پردازشگر شرایط مجاز را قبل از اجازه راه‌اندازی مشعل تأیید می‌کند، پایداری احتراق را به طور مداوم پایش می‌کند و در صورت بروز شرایط ناایمن، خاموشی سریع را اجرا می‌نماید. قابلیت پردازش با سرعت بالا، منطق قفل‌گذاری پیچیده مورد نیاز برای عملکرد ایمن دیگ در شرایط بار متغیر را مدیریت می‌کند.

شبکه‌های تشخیص آتش و گاز: کارخانه‌های شیمیایی بزرگ و ترمینال‌های LNG از SCP451-51 به عنوان واحد تصمیم‌گیری مرکزی برای سیستم‌های یکپارچه آتش و گاز استفاده می‌کنند. پردازشگر ورودی‌ها را از صدها آشکارساز جمع‌آوری می‌کند، منطق رأی‌گیری را برای کاهش هشدارهای کاذب اعمال می‌نماید و پاسخ‌ها را در چندین منطقه حفاظتی هماهنگ می‌کند. پیکربندی‌های افزونگی جغرافیایی امکان انتقال بدون وقفه در صورت خرابی یک پردازشگر را فراهم می‌آورد و پوشش حفاظتی مداوم را حفظ می‌کند.

حفاظت فشار با یکپارچگی بالا (HIPPS): اپراتورهای خطوط لوله از SCP451-51 برای جلوگیری از رویدادهای افزایش فشار که می‌تواند منجر به پارگی خطوط انتقال شود، استفاده می‌کنند. پردازشگر فشار فرستنده‌های بالادستی را با نیازهای پاسخ زیر ثانیه پایش می‌کند و روند تغییرات فشار را برای پیش‌بینی نوسانات محاسبه می‌نماید. هنگامی که آستانه‌ها عبور می‌کنند، فرمان بستن سریع شیرهای ایزوله‌کننده را صادر می‌کند پیش از آنکه دستگاه‌های مکانیکی تخلیه فشار فعال شوند، از زیرساخت محافظت کرده و در عین حال حداقل ضرر محصول را تضمین می‌کند.

یکپارچه‌سازی و پیکربندی سیستم

SCP451-51 به طور یکپارچه در اکوسیستم ProSafe-RS یاکوگاوا ادغام می‌شود و از طریق شبکه‌های اترنت افزونه با ماژول‌های ورودی/خروجی توزیع شده، رابط‌های اپراتور و ایستگاه‌های کاری مهندسی ارتباط برقرار می‌کند. برنامه‌نویسی با استفاده از ابزارهای مهندسی ProSafe-RS انجام می‌شود که زبان‌های مطابق با IEC 61131-3 از جمله نمودار بلوک عملکرد (FBD)، نمودار نردبانی (LD) و متن ساختاریافته (ST) را ارائه می‌دهند.

این ماژول از تعویض داغ در حین عملیات سیستم هنگام پیکربندی در جفت‌های افزونه پشتیبانی می‌کند. همگام‌سازی خودکار تضمین می‌کند که پردازشگر آماده به حالت کاملاً مشابه واحد فعال باقی بماند و انتقال بدون وقفه در طول فعالیت‌های نگهداری امکان‌پذیر شود. ویژگی‌های کنترل نسخه تغییرات پیکربندی را پیگیری می‌کنند و از الزامات انطباق مقررات برای اصلاحات سیستم ایمنی پشتیبانی می‌نمایند.

ویژگی‌های قابلیت اطمینان و نگهداری

شاخص‌های LED پنل جلویی وضعیت سلامت پردازشگر، فعالیت ارتباطی و شرایط خطا را به صورت زمان واقعی نمایش می‌دهند. ثبت رویدادهای داخلی داده‌های تشخیصی را با زمان‌بندی میلی‌ثانیه‌ای ضبط می‌کند که تحلیل علت ریشه‌ای را در تحقیقات حادثه تسهیل می‌نماید. طراحی مدولار ماژول امکان تعویض در محل بدون نیاز به ابزارهای تخصصی را فراهم می‌کند و میانگین زمان تعمیر (MTTR) را در کاربردهای حیاتی به حداقل می‌رساند.

اجزای سازگار سیستم ProSafe-RS

راه‌حل‌های ایمنی جامع را با این ماژول‌های تأیید شده یاکوگاوا بسازید:

گواهی‌ها و انطباق

SCP451-51 دارای گواهی‌های جامع از طرف سوم شامل تأیید TÜV SIL 3، تأییدیه‌های مناطق خطرناک ATEX/IECEx و علامت CE برای بازارهای اروپایی است. آزمایش پذیرش کارخانه هر ماژول را بر اساس مشخصات عملکردی قبل از ارسال تأیید می‌کند و مستندات کامل ردیابی از سیستم‌های مدیریت کیفیت پشتیبانی می‌نماید.

© ۲۰۲۵ INDUSTRIAL CONTROL HUB. کلیه حقوق محفوظ است.
منبع اصلی: https://www.indctrlhub.com
تماس: sales@indctrlhub.com | +0086 18359243191