PM864AK01 3BSE018161R1 ABB 处理器单元(Processor Unit)/CPU模块

描述

ABB PM864AK01 3BSE018161R1是一款高性能的处理器单元，是ABB AC 800M控制系统中的核心组件。AC 800M是ABB System 800xA分布式控制系统(DCS)的一部分，广泛应用于各种复杂的工业自动化和过程控制领域。PM864AK01作为AC 800M控制器的大脑，负责执行控制逻辑、处理实时数据、管理与I/O模块和上位机系统之间的通信，并确保整个工业过程的精确、高效运行。

这款处理器单元具有强大的处理能力，搭载了MPC862处理器（根据一些资料，另有资料显示为Dual-core ARM Cortex-A9 1.5 GHz处理器，这可能是不同版本或子型号的差异），并配备了充足的内存。它支持CPU冗余，能够显著提升系统的可用性和可靠性，确保关键工业过程的连续运行，最大限度地减少因单点故障导致的停机时间。PM864AK01的底板（TP830）提供了多个通信端口，包括两个RJ45以太网端口（用于连接控制网络）和两个RJ45串行端口（用于通用通信和配置工具连接），这为系统集成和扩展提供了极大的灵活性。

PM864AK01适用于各种规模的控制应用，特别是在对系统性能、可靠性和可扩展性有较高要求的行业中发挥关键作用，例如过程控制、电力生成和制造等。

技术规格

产品型号:PM864AK01 3BSE018161R1

制造商:ABB

产品类型:处理器单元(Processor Unit)/CPU模块

兼容系统:ABB AC 800M控制系统(隶属于ABB System 800xA DCS)

处理器类型:MPC862(根据一些资料)/Dual-core ARM Cortex-A9(根据一些资料，可能为不同版本)

时钟频率:96 MHz(针对MPC862版本)/1.5 GHz(针对ARM Cortex-A9版本)

内存:32 MB(其中约23.522 MB可用于应用程序)

闪存:2 MB(用于固件存储)；支持CompactFlash接口用于存储应用程序和数据

以太网接口:2个RJ45端口(10/100/1000Base-T，根据具体版本可能有所不同)用于连接控制网络(CN1,CN2)

串行接口:2个RJ45端口(COM3:RS-232C带调制解调器控制信号，COM4:隔离的，用于配置工具)

冗余支持:支持CPU冗余(CPU,CEX-Bus,通信接口和S800 I/O)

性能(1000布尔运算):0.15 ms

切换时间(冗余配置下):最大10 ms

每个控制器应用程序数:32

每个应用程序程序数:64

每个应用程序图表数:128

每个控制器任务数:32

不同循环时间数:32

应用程序循环时间:低至1 ms

CEX-Bus通信模块支持:最多12个

Modulebus I/O集群:非冗余CPU:1个电气+7个光纤；冗余CPU:0个电气+7个光纤

Modulebus I/O容量:单CPU最大96个I/O模块；冗余CPU最大84个I/O模块

电源:24 VDC(19.2-30 VDC)

典型功耗:6.9 W(最大11.4 W)

内置备用电池:锂电池，3.6 V(用于内存备份)

时钟同步:通过CNCP协议实现AC 800M控制器之间1 ms同步

工作温度:+5°C至+55°C

存储温度:-40°C至+70°C

相对湿度:5%至95%(非冷凝)

防护等级:IP20(根据EN 60529,IEC 529)

腐蚀防护:符合ISA 71.04 G3等级

认证:CE标志,UL 508,UL 60079-15(危险场所),符合RoHS,WEEE等(部分资料提到Marine certificates:ABS,BV,DNV-GL,LR)

物理尺寸(宽x高x深):119 mm x 196 mm x 135 mm(CPU板)/16 cm x 16 cm x 12 cm(包装尺寸)

重量(含底座):约1.2 kg(2.6 lbs)

主要特点和优势

ABB PM864AK01 3BSE018161R1处理器单元以其高性能、高可靠性和灵活性，为工业自动化系统提供了显著的优势：

高性能处理能力：搭载强大的处理器，PM864AK01能够以高速度和效率执行复杂的控制逻辑，实现对过程的实时、精确控制。其快速的布尔运算性能和灵活的循环时间配置，使其适用于各种高要求的工业应用。

卓越的冗余支持：该模块支持CPU冗余，以及CEX-Bus、通信接口和S800 I/O的冗余配置。这意味着即使主CPU或通信路径出现故障，系统也能自动无缝切换到备用单元，从而极大地提升了系统的可用性和可靠性，确保生产过程的连续性。

灵活的通信选项：底板集成了两个以太网端口，用于连接ABB的控制网络（如100 Mbit/s交换以太网骨干网），支持MMS和IAC等协议。同时，两个串行端口提供了与各种设备（包括配置工具）的连接能力。这种多样的通信接口保证了系统的高度互联互通性。

强大的可扩展性：PM864AK01支持连接多达12个CEX-Bus通信模块，并能管理大量S800 I/O模块（单CPU配置下最多96个，冗余CPU下最多84个I/O模块）。这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。

坚固耐用的工业设计：PM864AK01专为严苛的工业环境设计，能够在+5°C至+55°C的宽温度范围内稳定运行，并符合IP20防护等级和G3腐蚀防护标准。其模块化、DIN导轨安装设计也简化了安装和维护。

易于维护和诊断：CPU板包含LED指示灯（PWR、STA、RUN），一个INIT按钮，以及一个CompactFlash接口。这些功能加上System 800xA控制构建器和诊断工具，有助于简化故障排除和日常维护操作。

应用领域

ABB PM864AK01 3BSE018161R1处理器单元广泛应用于各种大型工业自动化和过程控制领域，作为ABB System 800xA DCS的核心组件：

石油和天然气行业：在炼油厂、天然气处理厂、海上平台和管道系统，用于控制复杂的生产过程，如精馏、催化裂化、压缩、泵送和储运，确保生产效率、安全性和合规性。

化工和石化行业：在化工厂、化肥厂等，用于精确控制化学反应、分离过程、温度、压力和流量等关键参数，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、水力发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、辅助系统和电网连接，确保电力生产的稳定、高效和可靠。

冶金行业：在钢铁、铝等金属生产过程中，用于控制高炉、轧机、连铸机等关键设备，优化生产流程，提高产品质量和效率。

矿业：在采矿和矿物加工中，用于控制破碎、研磨、浮选和精炼等过程，提高矿产回收率和运营效率。

制浆造纸行业：在纸浆生产、造纸流程中，用于控制从木材处理到成品纸卷的各个环节，优化生产效率和产品质量。

水处理和污水处理：在市政和工业水处理厂中，用于自动化控制水泵、阀门、过滤和消毒等过程，确保供水安全和污水达标排放。

相关产品

与ABB PM864AK01 3BSE018161R1相关的产品主要包括ABB AC 800M控制系统和System 800xA的其他组件：

ABB TP830底板:PM864AK01安装在其上，提供电气和通信连接。

ABB TB850 CEX-Bus终端器/TB807 ModuleBus终端器/TB852 RCU-Link终端器:用于总线连接的终端设备。

ABB CI8xx系列通信接口模块:例如CI854(PROFIBUS DP主站)、CI858(DriveBus接口)、CI860(FOUNDATION Fieldbus HSE接口)，这些模块通过CEX-Bus与PM864AK01连接，扩展其现场总线连接能力。

ABB S800 I/O模块:ABB的远程I/O系统，包括各种数字量输入/输出、模拟量输入/输出模块，通过ModuleBus或CEX-Bus连接到PM864AK01。

ABB SA8xx系列电源模块:为AC 800M控制器和I/O模块提供供电。

ABB System 800xA软件:包括Control Builder、Operator Workplace(操作员工作站)、Engineering Workplace(工程工作站)等，用于PM864AK01的配置、编程、操作、监控和诊断。

CompactFlash卡:用于存储应用程序和数据。

电池:用于RAM内存备份。

安装与维护

安装前准备：

在安装ABB PM864AK01 3BSE018161R1处理器单元之前，务必仔细阅读ABB System 800xA和AC 800M控制器系统的详细安装手册、技术规范和安全指南。确保安装环境符合模块的温度、湿度、振动和EMC（电磁兼容性）要求。在进行任何电气连接操作前，请务必断开所有电源，并采取适当的锁定/挂牌程序，防止意外通电。

将PM864AK01处理器单元正确地插入其配套的TP830底板上，确保模块完全插入并牢固固定。根据系统设计，连接以太网电缆到CN1和CN2端口，并根据需要连接串行电缆到COM3和COM4端口。确保电源连接正确，并进行适当的接地。

维护建议：

为了确保ABB PM864AK01 3BSE018161R1处理器单元的长期稳定运行和System 800xA系统的最高可用性，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，包括其在底板中的插入状态、电源线和所有通信电缆的连接情况。

环境清洁：保持控制柜内部清洁，定期清除PM864AK01模块表面的灰尘和污染物，以确保良好的散热效果，避免过热。

状态监测：通过模块上的LED指示灯（PWR、STA、RUN）和System 800xA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。一旦发现任何异常或报警，应立即查明原因并采取纠正措施。

软件更新：根据ABB的建议，定期检查并更新控制器的固件和System 800xA系统软件。这有助于获取最新的功能、性能改进、安全补丁以及对新硬件的支持。

电池维护：定期检查内置的锂电池（用于内存备份）的状态，并在电量不足或寿命到期时及时更换，以防止应用程序数据在断电时丢失。

系统备份：定期备份控制器的应用程序和配置数据到CompactFlash卡或其他存储介质，以便在发生故障时快速恢复系统。

故障排除：利用System 800xA的工程工具和诊断功能，进行系统级的健康检查、性能分析和故障排除。所有复杂的维修或更换操作应由经过ABB专业培训的合格人员进行。

产品保障

ABB对PM864AK01(3BSE018161R1)处理器单元提供严格的产品保障。