Mô-đun Bộ xử lý Yokogawa SCP451-51 | CPU An toàn ProSafe-RS

Mô-đun Bộ xử lý An toàn Yokogawa SCP451-51 - Kiểm soát An toàn Quan trọng cho Nhiệm vụ

Mô-đun Bộ xử lý Yokogawa SCP451-51 đóng vai trò là trung tâm xử lý của hệ thống thiết bị an toàn ProSafe-RS, cung cấp sức mạnh xử lý xác định cho các nền tảng kiểm soát an toàn SSC50S và SSC50D. Được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu an toàn chức năng nghiêm ngặt nhất, mô-đun bộ xử lý này kết hợp kiến trúc CPU đa lõi kép dự phòng với khả năng chẩn đoán tiên tiến để đạt chứng nhận SIL 3 theo tiêu chuẩn IEC 61508 và IEC 61511.

Thông số kỹ thuật chính

• Kiến trúc Bộ xử lý: CPU đa lõi kép dự phòng với đồng bộ hóa lockstep
• Cấp độ An toàn: Chứng nhận SIL 3 (tuân thủ IEC 61508 / IEC 61511)
• Thời gian Chu kỳ Quét: Cấu hình từ 10ms đến 1000ms để tối ưu hóa phản hồi
• Bộ nhớ Chương trình: Dung lượng logic người dùng 2 MB với bộ nhớ dự phòng bằng pin
• Khả năng I/O: Hỗ trợ lên đến 2048 điểm I/O kỹ thuật số và 512 điểm I/O tương tự mỗi hệ thống
• Giao diện Truyền thông: Hai cổng Ethernet cho kết nối mạng dự phòng
• Phạm vi Chẩn đoán: >99% phát hiện lỗi thông qua tự kiểm tra liên tục
• Nhiệt độ Hoạt động: -20°C đến +60°C (-4°F đến +140°F) phạm vi mở rộng
• Đánh giá MTBF: >100.000 giờ hoạt động liên tục
• Tuân thủ Môi trường: Tiêu chuẩn ISA G3 chống ăn mòn, phủ bảo vệ

Kiến trúc An toàn Tiên tiến

SCP451-51 sử dụng thiết kế bộ xử lý kép tinh vi, trong đó hai CPU độc lập thực thi logic giống hệt nhau song song. Mỗi phép tính được kiểm tra chéo thông qua mạch so sánh phần cứng phát hiện sai lệch trong vòng vài micro giây. Khi có sự khác biệt, mô-đun ngay lập tức chuyển sang trạng thái an toàn đã định trước, ngăn chặn các điều kiện nguy hiểm lan truyền qua hệ thống điều khiển.

Bộ đếm thời gian watchdog tích hợp, kiểm tra chẵn lẻ bộ nhớ và xác minh tính toàn vẹn truyền thông tạo thành nhiều lớp phát hiện lỗi. Bộ xử lý liên tục giám sát sức khỏe của chính nó, theo dõi các tham số như nhiệt độ CPU, điện áp nguồn và độ ổn định đồng hồ. Khung chẩn đoán toàn diện này đảm bảo các lỗi tiềm ẩn được phát hiện và xử lý trước khi ảnh hưởng đến chức năng an toàn.

Kịch bản Ứng dụng Công nghiệp

Hệ thống Ngắt Khẩn cấp (ESD): Tại các giàn khoan ngoài khơi và nhà máy hóa dầu, SCP451-51 điều phối các chuỗi ngắt phức tạp liên quan đến hàng trăm thiết bị hiện trường. Khi phát hiện điều kiện nguy hiểm—như quá áp, rò rỉ khí độc hoặc cháy nổ—bộ xử lý thực thi logic lập trình sẵn để cách ly các đơn vị quy trình, đóng van khẩn cấp và kích hoạt hệ thống dập tắt trong vài mili giây. Chu kỳ quét xác định của mô-đun đảm bảo thời gian phản hồi dự đoán được, rất quan trọng để ngăn ngừa sự cố thảm khốc.

Hệ thống Quản lý Đầu đốt (BMS): Các nhà máy phát điện và nồi hơi công nghiệp dựa vào SCP451-51 để quản lý tỷ lệ nhiên liệu-khí, trình tự đánh lửa và giám sát ngọn lửa. Bộ xử lý xác nhận các điều kiện cho phép trước khi khởi động đầu đốt, liên tục giám sát sự ổn định cháy và thực hiện ngắt nhanh nếu phát sinh điều kiện không an toàn. Khả năng xử lý tốc độ cao của nó xử lý logic liên khóa phức tạp cần thiết cho vận hành nồi hơi an toàn trong các điều kiện tải khác nhau.

Mạng Lưới Phát hiện Cháy & Khí: Các nhà máy hóa chất quy mô lớn và cảng LNG triển khai SCP451-51 làm đơn vị ra quyết định trung tâm cho hệ thống cháy và khí tích hợp. Bộ xử lý tổng hợp tín hiệu từ hàng trăm cảm biến, áp dụng logic bỏ phiếu để giảm báo động giả và phối hợp phản ứng trên nhiều vùng bảo vệ. Cấu hình dự phòng địa lý cho phép chuyển đổi mượt mà nếu một bộ xử lý gặp sự cố, duy trì bảo vệ liên tục.

Bảo vệ Áp suất Độ tin cậy Cao (HIPPS): Các nhà vận hành đường ống sử dụng SCP451-51 để ngăn ngừa sự kiện quá áp có thể làm vỡ đường truyền. Bộ xử lý giám sát cảm biến áp suất thượng nguồn với yêu cầu phản hồi dưới một giây, tính toán xu hướng biến đổi tốc độ để dự đoán sự vượt ngưỡng áp suất. Khi vượt ngưỡng, nó ra lệnh đóng van cách ly nhanh trước khi thiết bị giảm áp cơ học kích hoạt, bảo vệ cơ sở hạ tầng đồng thời giảm thiểu tổn thất sản phẩm.

Tích hợp & Cấu hình Hệ thống

SCP451-51 tích hợp liền mạch trong hệ sinh thái ProSafe-RS của Yokogawa, giao tiếp với các mô-đun I/O phân tán, giao diện vận hành và trạm kỹ thuật qua mạng Ethernet dự phòng. Lập trình được thực hiện bằng Công cụ Kỹ thuật ProSafe-RS, cung cấp các ngôn ngữ tuân thủ IEC 61131-3 bao gồm Sơ đồ Khối Hàm (FBD), Sơ đồ Thang (LD) và Văn bản Cấu trúc (ST).

Mô-đun hỗ trợ thay thế nóng trong khi hệ thống hoạt động khi được cấu hình theo cặp dự phòng. Đồng bộ hóa tự động đảm bảo bộ xử lý dự phòng duy trì trạng thái giống hệt bộ xử lý đang hoạt động, cho phép chuyển đổi không gián đoạn trong các hoạt động bảo trì. Tính năng kiểm soát phiên bản theo dõi các thay đổi cấu hình, hỗ trợ yêu cầu tuân thủ quy định cho các sửa đổi hệ thống an toàn.

Tính năng Độ tin cậy & Bảo trì

Đèn LED trên bảng điều khiển phía trước cung cấp hình ảnh trạng thái thời gian thực về sức khỏe bộ xử lý, hoạt động truyền thông và điều kiện lỗi. Ghi nhật ký sự kiện tích hợp lưu trữ dữ liệu chẩn đoán với dấu thời gian mili giây, hỗ trợ phân tích nguyên nhân gốc rễ trong điều tra sự cố. Thiết kế mô-đun cho phép thay thế tại hiện trường mà không cần dụng cụ chuyên dụng, giảm thiểu thời gian sửa chữa trung bình (MTTR) trong các ứng dụng quan trọng.

Các Thành phần Hệ thống ProSafe-RS Tương thích

Xây dựng giải pháp an toàn toàn diện với các mô-đun Yokogawa đã được xác minh sau:

Chứng nhận & Tuân thủ

SCP451-51 sở hữu các chứng nhận toàn diện từ bên thứ ba bao gồm xác minh TÜV SIL 3, phê duyệt khu vực nguy hiểm ATEX/IECEx và dấu CE cho thị trường châu Âu. Kiểm tra nghiệm thu tại nhà máy xác nhận từng mô-đun theo các thông số kỹ thuật hiệu suất trước khi giao hàng, với tài liệu truy xuất đầy đủ hỗ trợ hệ thống quản lý chất lượng.

© 2025 INDUSTRIAL CONTROL HUB. Bảo lưu mọi quyền.
Nguồn gốc: https://www.indctrlhub.com
Liên hệ: sales@indctrlhub.com | +0086 18359243191