GE IC695CPE330 Controlador de automatización programable

GE IC695CPE330 Controlador de automatización programable

I. Posicionamiento del producto y arquitectura central

II. Componentes y funciones de hardware centrales1. Procesador y capacidad de cálculo

• Especificaciones del procesador: Adopta un procesador de mayor rendimiento (frecuencia específica no definida, normalmente superior a los modelos anteriores), que admite el procesamiento paralelo de múltiples tareas. La velocidad de escaneo de las instrucciones booleanas alcanza el nivel submilisegundo (por ejemplo, 0,05 ms/k o inferior), adecuado para el control lógico de alta velocidad y las operaciones de algoritmos complejos.

• Configuración de la memoria:

• Una memoria de usuario más grande (por ejemplo, 8 MB de memoria no volátil) admite más almacenamiento de programas y caché de datos;

• Una RAM de alta velocidad (por ejemplo, 8 MB) mejora la eficiencia del procesamiento de datos en tiempo real;

• Admite la protección de particiones de memoria y la cifrado de programas para evitar el acceso no autorizado.

2. Interfaces de comunicación y soporte de protocolos

• Puertos Ethernet: 2 puertos Ethernet de gigabit (10/100/1000 Mbps), que admiten nativamente múltiples protocolos industriales:

• Protocolos de comunicación en tiempo real: Ethernet/IP, PROFINET, Modbus TCP, etc., que permiten la interacción de datos de alta velocidad entre dispositivos;

• Protocolos específicos de la industria: IEC 61850 (industria eléctrica), DNP3 (monitoreo de energía), OPC UA (integración con sistemas SCADA/MES).

• Otras interfaces:

• 1 interfaz USB 2.0 para la descarga de programas, la actualización del firmware o el almacenamiento externo;

• 1 puerto serie (RS-232/485) que admite Modbus RTU, ASCII, etc., compatible con dispositivos industriales tradicionales.

3. Expansión de E/S y compatibilidad del sistema

• Capacidad de E/S:

• Admite hasta 32.768 bits de E/S discretos y 32.768 palabras de E/S analógicos, expandibles a 256 módulos de E/S;

• Compatible con todos los módulos de E/S estándar de la serie RX3i (por ejemplo, digitales, analógicos, de medición de temperatura, de conteo de alta velocidad).

• Placa base y arquitectura de expansión: Logra la expansión modular a través del bus de la placa base RX3i, admite sistemas de E/S distribuidos y extiende el rango de control a dispositivos remotos del campo a través de módulos remotos (por ejemplo, la serie IC695REM).

4. Dise?o de redundancia y confiabilidad

• Redundancia de hardware: Admite el Protocolo de Redundancia de Medios (MRP) y el conmutador de espera activa. Con módulos de redundancia como el PNC001, permite el conmutador sin interrupciones entre las CPU principal y de respaldo, garantizando el funcionamiento continuo en caso de fallos.

• Mecanismos de confiabilidad:

• Temporizador watchdog: Monitorea el funcionamiento del programa en tiempo real para evitar bloqueos;

• Protección contra polaridad inversa y protección contra sobretensión adaptadas a las fluctuaciones de energía en entornos industriales;

• Dise?o de amplia temperatura (0°C ~ 60°C), resistencia a vibraciones/impactos que cumple con las normas industriales (por ejemplo, IEC 61000-6-2).

III. Principios de funcionamiento y mecanismos de operación1. Proceso del ciclo de control

• Etapa de muestreo de entrada: Lee el estado de todos los módulos de E/S conectados y almacena las se?ales de los dispositivos del campo (por ejemplo, sensores, interruptores) en el área de imagen de entrada.

• Etapa de ejecución del programa: Obtiene datos del área de imagen de entrada según los programas de control escritos por el usuario (por ejemplo, diagramas de escalera, bloques de función), ejecuta operaciones lógicas y algoritmos de control y almacena los resultados en el área de imagen de salida.

• Etapa de actualización de salida: Envía se?ales de control desde el área de imagen de salida a los módulos de E/S para accionar actuadores (por ejemplo, motores, válvulas).

• Etapa de comunicación y diagnóstico: Maneja las tareas de comunicación (Ethernet, puerto serie, etc.), intercambia datos con computadoras principales u otros dispositivos y ejecuta programas de autodiagnóstico para verificar el estado del hardware.

2. Sistema operativo en tiempo real y programación de tareas

• Equipado con un sistema operativo en tiempo real (RTOS) optimizado, que admite la programación de prioridades de múltiples tareas:

• Las tareas de alta prioridad (por ejemplo, lógica de seguridad, apagado de emergencia) se ejecutan primero para garantizar el tiempo de respuesta;

• Las tareas de baja prioridad (por ejemplo, registro de datos, comunicación no crítica) se ejecutan en segundo plano sin afectar los procesos de control centrales;

• Admite la configuración del ciclo de tareas, lo que permite establecer las frecuencias de ejecución (por ejemplo, 10 ms, 100 ms) según sea necesario.

3. Principios de procesamiento de datos y comunicación

• Procesamiento de protocolos industriales: Procesa protocolos en tiempo real como PROFINET y Ethernet/IP a través de motores de aceleración de hardware para reducir la latencia de comunicación.

• Mecanismos de interacción de datos:

• Comunicación de alta velocidad con los módulos de E/S a través del bus de la placa base, utilizando la transmisión de datos periódica o impulsada por eventos;

• Interacción de datos con computadoras principales o sistemas en la nube a través de protocolos como OPC UA, que admite la monitorización de datos en tiempo real y el control remoto;

• Rutas de comunicación redundantes: Conmuta automáticamente a redes de respaldo (por ejemplo, Ethernet redundante) cuando la red principal falla para garantizar la comunicación ininterrumpida.

4. Mecanismos de seguridad y manejo de fallos

• Ejecución de lógica de seguridad: Admite tareas de seguridad independientes del programa principal, que cumplen con las normas de seguridad funcional (por ejemplo, IEC 61508) para escenarios como el apagado de emergencia y el bloqueo de seguridad.

• Diagnóstico y recuperación de fallos:

• Monitorea en tiempo real los fallos de hardware (por ejemplo, anomalías de módulo, interrupciones de comunicación) y los informa a través de indicadores LED o protocolos de diagnóstico;

• Admite el registro de registros de fallos para el análisis posterior al evento;

• En sistemas redundantes de espera activa, la CPU de respaldo se hace cargo automáticamente cuando la CPU principal falla, con la sincronización de datos que garantiza el control continuo.

IV. Escenarios de aplicación típicos1. Automatización industrial de alta gama

• Control sincronizado de grandes líneas de producción (por ejemplo, fabricación de automóviles, ensamblaje de electrónica);

• Integración de robots y control de movimiento de múltiples ejes;

• Control preciso de maquinaria de embalaje de alta velocidad y equipos de impresión.

2. Control de procesos y sector energético

• Sistemas de control redundantes para las industrias petroquímica y farmacéutica;

• Automatización de subestaciones de redes inteligentes (IEC 61850);

• Control de convertidores y adquisición de datos para energías renovables (energía eólica, energía solar fotovoltaica).

3. Transporte ferroviario y marítimo

• Sistema de tracción de trenes y control de se?alización;

• Monitorización de sistemas de energía marinos y automatización de maquinaria de cubierta;

• Monitorización remota y bloqueo de seguridad para plataformas marinas.

V. Comparación con el IC695CPE310

VI. Entorno de programación y desarrollo

• Lenguajes de programación: Admite los lenguajes estándar IEC 61131-3 (Diagrama de escalera LD, Diagrama de bloque de función FBD, Texto estructurado ST, etc.), compatibles con el software de programación Proficy Machine Edition o PACWare.

• Herramientas de desarrollo:

• Admite la programación fuera de línea, la depuración en línea y la simulación;

• Proporciona interfaces API para la integración con software de terceros (por ejemplo, SCADA);

• Actualización del firmware: Admite las actualizaciones en línea del firmware sin apagar la energía o desmontar los módulos, reduciendo el tiempo de inactividad.

VII. Resumen de las especificaciones técnicas

• Alimentación: 24V DC (alimentación redundante opcional);

• Entorno de funcionamiento: Temperatura de 0°C ~ 60°C, humedad del 5% ~ 95% (sin condensación);

• Certificaciones: UL, cUL, CE, RoHS, ATEX, IECEx, certificaciones marinas (ABS, BV, etc.), adecuado para áreas peligrosas y entornos industriales hostiles.