CP451-50 YOKOGAWA 处理器模块(Processor Module)/CPU模块

Description

横河电机(YOKOGAWA)CP451-50是一款高性能的处理器模块，是横河电机CENTUM VP分布式控制系统(DCS)的核心组件。作为现场控制单元(FCU)的“大脑”，CP451-50负责执行复杂的控制逻辑、处理大量的过程数据、管理与现场设备和操作员站点的通信，并确保整个工业过程的实时监控与精确控制。该模块支持横河电机独特的Vnet/IP高速控制网络，提供冗余配置能力，从而极大提升了系统的可靠性和可用性。

CP451-50旨在满足各种工业应用对控制系统的高性能和高可靠性需求，尤其适用于对过程控制精度和系统稳定性有严苛要求的行业，如石油和天然气、化工、电力生成、钢铁、食品和饮料等。它的设计注重效率和灵活性，能够处理复杂的控制算法，并支持广泛的输入/输出(I/O)选项，与各种传感器、执行器和其他现场设备无缝集成。

CP451-50 YOKOGAWA

技术规格

产品型号:CP451-50

制造商:横河电机(YOKOGAWA)

产品类型:处理器模块(Processor Module)/CPU模块

兼容系统:YOKOGAWA CENTUM VP DCS(通常与AFV300/AFV400系列FCU兼容)

网络连接:ESB(ESB Bus Node Unit)/ER(ER Bus Node Unit)或光纤ESB

通讯速度:ESB/光纤ESB:128 Mbps;ER Bus:10 Mbps

网络拓扑:总线型拓扑(Bus topology)

传输路径冗余:支持

爆炸保护:-50:标准类型，无爆炸保护功能

工作温度:0°C至50°C(取决于具体的配置和使用的总线节点单元，某些I/O单元可达-40°C至85°C)

存储温度:-20°C至60°C(避免阳光直射)

相对湿度:5%至95%RH(无凝露)

连续振动:位移幅值≤0.25 mm(1-14 Hz),加速度≤2.0 m/s²(14-100 Hz)

内存容量:通常具有较大内存容量，用于存储控制程序、历史数据和配置设置

I/O支持:能够支持广泛的I/O模块和点数，具体取决于FCU配置和系统版本

供电:24 VDC(通过机箱供电)

重量:约2 kg(近似值)

主要特点和优势

横河电机CP451-50处理器模块作为CENTUM VP DCS的核心，具备以下显著特点和优势：

高性能过程控制：作为FCU的中央处理单元，CP451-50能够以高处理速度和强大的计算能力执行复杂的控制算法，实现对工业过程的实时、精确控制。它能够处理大量数据，支持高级控制策略，从而优化生产效率和产品质量。

高可靠性与冗余支持：CP451-50支持传输路径冗余，确保了控制系统通信的连续性和数据完整性。在CENTUM VP系统中，FCU自身也可以配置为冗余模式，进一步提升了整个系统的可用性，最大限度地减少了因单点故障导致的停机时间，这对于关键工业应用至关重要。

Vnet/IP高速网络集成：CP451-50通过ESB或光纤ESB总线与现场I/O系统连接，并集成到横河电机的高速Vnet/IP控制网络中。Vnet/IP提供高速、可靠的通信，确保了控制器、操作站和现场设备之间的实时数据交换。

灵活的扩展性与I/O支持：该处理器模块能够与各种现场I/O模块（如ADV151-E,AGP813-S等）配合使用，支持广泛的输入/输出点数。这种模块化设计使得系统能够灵活扩展，以适应不同规模和复杂度的工业应用。

优化工程与维护：作为CENTUM VP系统的一部分，CP451-50利用控制图（Control Drawing）等工具简化了工程和维护任务。控制图可视化了I/O与功能块之间的数据流，并支持调节控制与顺序控制的混合，提高了工程效率和可维护性。

坚固耐用的工业设计：CP451-50专为严苛的工业环境设计，能够在指定温度和湿度范围内稳定运行，并具备一定的抗振动能力。其坚固的结构确保了在工业现场的长期可靠运行。

CP451-50 YOKOGAWA

应用领域

横河电机CP451-50处理器模块广泛应用于各种对控制精度、系统可靠性和安全性有高要求的工业过程和工厂自动化领域，作为横河电机CENTUM VP DCS的核心控制器：

石油和天然气行业：在炼油厂、石化工厂、天然气处理厂和海上平台，用于控制复杂的精馏、反应、分离等工艺，确保生产过程的优化、安全和高效。

化工行业：在精细化工、基础化工、化肥生产等领域，用于精确控制化学反应、温度、压力、流量等关键参数，保障产品质量和生产安全。

电力生成行业：在火力发电厂、核电站和可再生能源发电设施中，用于控制锅炉、汽轮机、发电机组及辅助系统，实现电力生产的稳定和高效。

制浆造纸行业：在纸浆生产、造纸流程中，用于控制纸浆制备、抄纸、干燥等环节，提高生产效率和产品质量。

食品和饮料行业：在大型食品加工厂和饮料生产线，用于精确控制配料、混合、发酵、灌装等过程，确保食品安全和产品一致性。

钢铁行业：在炼铁、炼钢、轧钢等过程中，用于控制高温、高速、高压的生产环境，提高生产效率和产品合格率。

相关产品

与横河电机CP451-50相关的产品主要包括CENTUM VP DCS系统的其他核心组件：

横河电机AFV300/AFV400系列现场控制单元(FCU):CP451-50是这些FCU中的核心处理器模块。

横河电机ESB Bus Node Unit(ANB10□)或Optical ESB Bus Node Unit(ANB11□):用于连接FCU与现场I/O模块的总线节点单元。

横河电机ER Bus Node Unit(ANR10□):另一种现场I/O总线节点单元。

横河电机FIO(Fieldnetwork I/O)系统模块:各种数字量输入/输出(如ADV151-E)、模拟量输入/输出(如AIP113)模块，连接到ESB/ER总线。

横河电机人机界面站(HIS-Human Interface Station):用于操作员监控和控制的上位机系统，通过Vnet/IP网络与FCU通信。

横河电机Engineering Station(ENG):用于系统配置、编程和维护的工程工具。

横河电机Vnet/IP:横河电机高速控制网络协议，连接CENTUM VP系统的所有组件。

横河电机ProSafe-RS(安全仪表系统):某些应用中，DCS系统会与SIS系统集成，以实现更高的安全性。

安装与维护

安装前准备：

在安装横河电机CP451-50处理器模块之前，务必详细查阅横河电机CENTUM VP系统手册、FCU手册以及CP451-50模块的安装指导。确保安装环境符合模块的温度、湿度、振动和EMC要求。在进行任何电气连接操作前，请务必断开所有电源，并采取适当的安全措施，防止意外通电。检查CP451-50模块的包装是否完好，确认型号无误。将模块小心地插入FCU的指定插槽中，确保模块完全就位并牢固固定。严格按照手册的指示连接所有必要的电缆，包括ESB/ER总线电缆、电源线和接地线。

维护建议：

为了确保横河电机CP451-50处理器模块和整个CENTUM VP系统的长期稳定运行，建议定期进行维护：

定期检查：定期检查模块的物理连接是否牢固，包括其在FCU中的插入状态以及所有电缆的连接情况。

环境清洁：保持控制柜内部清洁，定期清除CP451-50模块表面的灰尘和污染物，以确保良好的散热效果。

状态监测：通过FCU和CP451-50上的LED指示灯以及CENTUM VP系统软件中的诊断功能，持续监测CPU的运行状态和系统健康状况。一旦发现任何异常，应立即查明原因并采取纠正措施。

软件更新：根据横河电机的建议，定期检查并更新控制器的固件和系统软件，以获取最新的功能、性能改进和安全补丁。

系统诊断：利用横河电机工程软件中的诊断工具，进行系统级的健康检查、性能分析和故障排除。

备份与恢复：定期备份FCU的控制程序和配置数据，以防万一需要恢复系统。所有维修或更换操作应由经过横河电机专业培训的合格人员进行。

CP451-50 YOKOGAWA

产品保障

横河电机(YOKOGAWA)对CP451-50处理器模块提供全面的产品保障。