Yokogawa SCP451-51 procesorový modul | ProSafe-RS bezpečnostný CPU

Yokogawa SCP451-51 Modul bezpečnostného procesora - Kritická bezpečnostná kontrola

Yokogawa SCP451-51 procesorový modul slúži ako výpočtové jadro bezpečnostných inštrumentačných systémov ProSafe-RS, poskytujúc deterministický výpočtový výkon pre bezpečnostné riadiace platformy SSC50S a SSC50D. Navrhnutý tak, aby spĺňal najprísnejšie požiadavky na funkčnú bezpečnosť, tento procesorový modul kombinuje redundanciu s dvoma jadrami s pokročilými diagnostickými schopnosťami na dosiahnutie certifikácie SIL 3 podľa noriem IEC 61508 a IEC 61511.

Základné technické špecifikácie

• Architektúra procesora: Dvojjadrový redundantný CPU so synchronizáciou lockstep
• Úroveň bezpečnostnej integrity: Certifikácia SIL 3 (v súlade s IEC 61508 / IEC 61511)
• Čas skenovacieho cyklu: Konfigurovateľný od 10 ms do 1000 ms pre optimalizovanú odozvu
• Programová pamäť: Kapacita 2 MB pre používateľskú logiku s batériou zálohovaným uchovaním
• Kapacita I/O: Podpora až 2048 digitálnych a 512 analógových I/O bodov na systém
• Komunikačné rozhrania: Dva Ethernet porty pre redundantné sieťové pripojenie
• Diagnostické pokrytie: >99 % detekcia porúch prostredníctvom kontinuálneho sebadiagnostického testovania
• Prevádzková teplota: Rozšírený rozsah od -20 °C do +60 °C (-4 °F do +140 °F)
• MTBF hodnotenie: >100 000 hodín pri kontinuálnej prevádzke
• Environmentálna zhoda: Odolnosť proti korózii podľa štandardu ISA G3, konformné povrchové nátery

Pokročilá bezpečnostná architektúra

SCP451-51 využíva sofistikovaný dizajn s dvoma procesormi, kde dva nezávislé CPU vykonávajú identickú logiku paralelne. Každý výpočet prechádza krížovou verifikáciou prostredníctvom hardvérových porovnávacích obvodov, ktoré detegujú nezrovnalosti v priebehu mikrosekúnd. Pri výskyte odchýlky modul okamžite prechádza do preddefinovaného bezpečného stavu, čím zabraňuje šíreniu nebezpečných podmienok v riadiacom systéme.

Vstavané watchdog časovače, kontroly parity pamäte a overovanie integrity komunikácie vytvárajú viacero vrstiev detekcie porúch. Procesor neustále monitoruje svoj vlastný stav, sledujúc parametre ako teplota CPU, napätie napájania a stabilita hodinového signálu. Tento komplexný diagnostický rámec zabezpečuje identifikáciu a riešenie latentných porúch pred tým, než ohrozia bezpečnostné funkcie.

Priemyselné aplikačné scenáre

Systémy núdzového vypnutia (ESD): Na offshore ropných plošinách a petrochemických zariadeniach SCP451-51 riadi komplexné sekvencie vypnutia zahŕňajúce stovky poľných zariadení. Pri detekcii nebezpečných podmienok – ako je pretlak, únik toxických plynov alebo požiar – procesor vykoná predprogramovanú logiku na izoláciu procesných jednotiek, zatvorenie núdzových ventilov a aktiváciu hasiacich systémov v priebehu milisekúnd. Deterministický skenovací cyklus modulu zabezpečuje predvídateľné reakčné časy, ktoré sú kľúčové pre prevenciu katastrofických udalostí.

Systémy riadenia horákov (BMS): Elektrárne a priemyselné kotly sa spoliehajú na SCP451-51 pri riadení pomerov paliva a vzduchu, sekvencií zapaľovania a monitoringu plameňa. Procesor overuje povolené podmienky pred spustením horáka, neustále sleduje stabilitu spaľovania a vykonáva rýchle vypnutie pri vzniku nebezpečných podmienok. Jeho vysokorýchlostný výpočtový výkon zvláda komplexnú logiku vzájomného blokovania potrebnú pre bezpečnú prevádzku kotla pri rôznych zaťaženiach.

Siete detekcie požiaru a plynu: Veľké chemické závody a LNG terminály nasadzujú SCP451-51 ako centrálnu rozhodovaciu jednotku pre integrované požiarne a plynové systémy. Procesor zhromažďuje vstupy zo stoviek detektorov, aplikuje hlasovaciu logiku na minimalizáciu falošných poplachov a koordinuje reakcie naprieč viacerými ochrannými zónami. Konfigurácie geografickej redundancie umožňujú plynulý prechod v prípade zlyhania jedného procesora, čím sa zachováva nepretržitá ochrana.

Vysokointegrovaná tlaková ochrana (HIPPS): Prevádzkovatelia plynovodov používajú SCP451-51 na prevenciu pretlakových udalostí, ktoré by mohli spôsobiť prasknutie prenosových liniek. Procesor monitoruje tlakové snímače na vstupnej strane s požiadavkami na odozvu v zlomkoch sekundy, vypočítava trendy zmien tlaku na predpovedanie výkyvov. Pri prekročení prahových hodnôt prikazuje rýchlo reagujúcim izolačným ventilom zatvoriť sa pred aktiváciou mechanických tlakových uvoľňovacích zariadení, čím chráni infraštruktúru a minimalizuje stratu produktu.

Integrácia a konfigurácia systému

SCP451-51 sa bezproblémovo integruje do ekosystému ProSafe-RS spoločnosti Yokogawa, komunikuje s distribuovanými I/O modulmi, operačnými rozhraniami a inžinierskymi pracoviskami cez redundantné Ethernet siete. Programovanie sa vykonáva pomocou nástrojov ProSafe-RS Engineering Tools, ktoré poskytujú jazyky v súlade s IEC 61131-3 vrátane funkčných blokových diagramov (FBD), rebríkových diagramov (LD) a štruktúrovaného textu (ST).

Modul podporuje výmenu za chodu počas prevádzky systému, ak je nakonfigurovaný v redundantných pároch. Automatická synchronizácia zabezpečuje, že záložný procesor udržiava identický stav s aktívnou jednotkou, čo umožňuje bezproblémový prechod počas údržby. Funkcie správy verzií sledujú zmeny konfigurácie, podporujúc požiadavky na súlad s predpismi pre modifikácie bezpečnostných systémov.

Spoľahlivosť a údržbové funkcie

LED indikátory na prednom paneli poskytujú vizualizáciu stavu procesora v reálnom čase, aktivity komunikácie a stavov porúch. Vstavané zaznamenávanie udalostí zachytáva diagnostické údaje s milisekundovými časovými značkami, čo uľahčuje analýzu príčin počas vyšetrovania incidentov. Modulový dizajn umožňuje výmenu na mieste bez špeciálnych nástrojov, čím sa minimalizuje priemerný čas opravy (MTTR) v kritických aplikáciách.

Kompatibilné komponenty systému ProSafe-RS

Vytvorte komplexné bezpečnostné riešenia s týmito overenými modulmi Yokogawa:

Certifikácia a súlad

SCP451-51 disponuje komplexnými certifikáciami od tretích strán vrátane overenia TÜV SIL 3, schválení pre nebezpečné oblasti ATEX/IECEx a označenia CE pre európske trhy. Výrobné prijímacie testy overujú každý modul podľa špecifikácií výkonu pred expedíciou, pričom kompletná dokumentácia o sledovateľnosti podporuje systémy riadenia kvality.

© 2025 INDUSTRIAL CONTROL HUB. Všetky práva vyhradené.
Pôvodný zdroj: https://www.indctrlhub.com
Kontakt: sales@indctrlhub.com | +0086 18359243191