Módulo Processador Yokogawa SCP451-11 S1 | Sistema de Segurança ProSafe-RS

Módulo Processador Yokogawa SCP451-11 S1 para Sistemas Instrumentados de Segurança ProSafe-RS

O Yokogawa SCP451-11 S1 é um módulo processador de alta integridade projetado para sistemas instrumentados de segurança (SIS) ProSafe-RS, oferecendo desempenho certificado SIL 3 (Nível de Integridade de Segurança 3) para aplicações críticas de segurança de processos. Este avançado módulo CPU utiliza arquitetura de redundância modular tripla (TMR) com autodiagnóstico contínuo para garantir operação à prova de falhas em ambientes de petróleo e gás, petroquímica, geração de energia e fabricação farmacêutica.

Especificações Técnicas

• Número do Modelo: SCP451-11 S1
• Plataforma do Sistema: Sistema Instrumentado de Segurança Yokogawa ProSafe-RS
• Nível de Integridade de Segurança: Certificado SIL 3 conforme IEC 61508/61511
• Arquitetura: Redundância Modular Tripla (TMR) com lógica de votação 2oo3
• Tipo de Processador: Processador RISC de 32 bits de alto desempenho
• Memória: 64 MB de memória de programa, 128 MB de memória de dados
• Ciclo de Varredura: Tempo de execução típico configurável de 10-100 ms
• Capacidade de E/S: Suporta até 2.048 pontos de E/S de segurança por controlador
• Comunicação: Ethernet redundante dupla, Modbus TCP/IP, OPC UA
• Temperatura de Operação: -40°C a +70°C (-40°F a +158°F)
• MTBF: >100.000 horas para máxima disponibilidade
• Cobertura Diagnóstica: Capacidade de detecção de falhas >99%

Arquitetura de Segurança e Redundância

O SCP451-11 implementa uma configuração sofisticada TMR onde três processadores independentes executam simultaneamente a mesma lógica de segurança. Um mecanismo de votação embutido compara as saídas em tempo real, isolando automaticamente canais com falha enquanto mantém a operação segura. Esta arquitetura alcança valores de probabilidade de falha sob demanda (PFD) abaixo de 10⁻⁴, atendendo aos requisitos de segurança mais rigorosos para sistemas de desligamento de emergência (ESD), detecção de incêndio e gás (F&G) e sistemas de gerenciamento de queimadores (BMS).

Principais Características e Vantagens

Autodiagnóstico Contínuo: Rotinas diagnósticas incorporadas monitoram a saúde do processador, integridade da memória, caminhos de comunicação e status dos módulos de E/S a cada ciclo de varredura, acionando failover automático para canais redundantes ao detectar falhas sem interromper o processo.

Desempenho Determinístico: Sistema operacional em tempo real garante tempos de resposta previsíveis e repetíveis, críticos para aplicações de segurança onde a velocidade de reação em nível de milissegundos previne incidentes catastróficos.

Fortalecimento de Cibersegurança: Implementa medidas de segurança em profundidade incluindo comunicações criptografadas, controle de acesso baseado em função, registro de auditoria e conformidade com os padrões industriais IEC 62443 de cibersegurança.

Manutenção Hot-Swappable: Design com substituição em campo permite troca do módulo durante a operação sem desligar o sistema de segurança, maximizando a disponibilidade da planta e reduzindo janelas de manutenção.

Cenários de Aplicação

Sistemas de Desligamento de Emergência (ESD): Monitora parâmetros críticos de processo em refinarias e plataformas offshore, executando sequências rápidas de desligamento ao detectar condições de sobrepressão, alta temperatura ou liberação de gases tóxicos para proteger pessoas e ativos.

Detecção de Incêndio e Gás: Integra-se com detectores de chama, sensores de calor e analisadores de gás para ativar sistemas de supressão, isolar áreas perigosas e iniciar protocolos de evacuação dentro dos prazos críticos de resposta.

Gerenciamento de Queimadores: Controla sequências de ignição, monitoramento de chama e intertravamentos de válvulas de combustível em caldeiras e fornos, prevenindo atmosferas explosivas e garantindo procedimentos seguros de partida e parada.

Proteção de Pressão de Alta Integridade (HIPPS): Fornece controle ultrarrápido de válvulas de alívio de pressão em tubulações e vasos, prevenindo eventos de sobrepressão que poderiam causar ruptura ou vazamento ambiental.

Integração e Compatibilidade

O SCP451-11 S1 integra-se perfeitamente com o DCS Yokogawa CENTUM VP para controle coordenado de processos e gestão de segurança. Suporte nativo a protocolos padrão da indústria permite conectividade com sistemas HMI de terceiros, plataformas de gestão de ativos e sistemas de gestão de informações de planta (PIMS). O módulo suporta linguagens de programação IEC 61131-3 incluindo Diagrama de Blocos Funcionais (FBD) e Texto Estruturado (ST) para desenvolvimento flexível de lógica de segurança.

Conformidade e Certificações

• Certificado IEC 61508 SIL 3 pela TÜV Rheinland
• Conforme IEC 61511 para ciclo de vida de segurança da indústria de processos
• Certificado ATEX/IECEx para implantação em áreas perigosas
• Conforme API 670/API 2350 para proteção de máquinas
• Aprovado CE, UL, FM, CSA para instalações globais

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