विश्वसनीय TMR प्रोसेसर सिस्टम: ICS ट्रिप्लेक्स प्रौद्योगिकी के साथ विश्वसनीय सुरक्षा नियंत्रण का निर्माण

यह क्या है विश्वसनीय टीएमआर प्रोसेसर सिस्टम ?

विश्वसनीय टीएमआर प्रोसेसर सिस्टम में विश्वसनीय सुरक्षा सिस्टम के भीतर मुख्य प्रोसेसिंग प्लेटफॉर्म है, जिसे मिशन-महत्वपूर्ण औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए निर्भर योग्य नियंत्रण, निगरानी और दोष प्रबंधन प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह सिस्टम के केंद्रीय नियंत्रक के रूप में कार्य करते हुए, विश्वसनीय ट्रिपल मॉड्यूलर रिडंडेंट (टीएमआर) इंटर-मॉड्यूल कम्युनिकेशन बस के माध्यम से एनालॉग और डिजिटल आई/ओ मॉड्यूल के साथ आदान-प्रदान किए गए इनपुट और आउटपुट डेटा को संसाधित करता है। आईसीएस ट्रिप्लेक्स पारंपरिक पीएलसी प्रोसेसरों के विपरीत, विश्वसनीय टीएमआर प्रोसेसर सिस्टम को विशेष रूप से उन सुरक्षा-महत्वपूर्ण वातावरणों के लिए अभियांत्रिकी द्वारा विकसित किया गया है, जहाँ निरंतर संचालन और उच्च उपलब्धता आवश्यक है। तेल और गैस, बिजली उत्पादन, पेट्रोरसायन उत्पादन और विनिर्माण जैसे क्षेत्र इस प्लेटफॉर्म पर निर्भर करते हैं ताकि हार्डवेयर दोषों के घटित होने पर भी सुरक्षित संचालन बनाए रखा जा सके।

पारंपरिक पीएलसी प्रोसेसरों के विपरीत, विश्वसनीय टीएमआर प्रोसेसर सिस्टम को विशेष रूप से उन सुरक्षा-महत्वपूर्ण वातावरणों के लिए अभियांत्रिकी द्वारा विकसित किया गया है, जहाँ निरंतर संचालन और उच्च उपलब्धता आवश्यक है। तेल और गैस, बिजली उत्पादन, पेट्रोरसायन उत्पादन और विनिर्माण जैसे क्षेत्र इस प्लेटफॉर्म पर निर्भर करते हैं ताकि हार्डवेयर दोषों के घटित होने पर भी सुरक्षित संचालन बनाए रखा जा सके।

अतिरेक हार्डवेयर, बुद्धिमान नैदानिक विश्लेषण और IEC 61131-3 प्रोग्रामिंग समर्थन को एकीकृत करके, यह प्रणाली मांग वाले औद्योगिक वातावरणों में प्रक्रिया की अखंडता सुनिश्चित करते हुए अवरोध के समय को न्यूनतम करती है।

का वास्तुकला विश्वसनीय टीएमआर प्रोसेसर सिस्टम

की परिभाषित करने वाली विशेषताओं में से एक विश्वसनीय टीएमआर प्रोसेसर सिस्टम त्रिगुणी मॉड्यूलर अतिरेक वास्तुकला है। प्रोसेसर मॉड्यूल में तीन स्वतंत्र प्रोसेसर खंड होते हैं जो एक साथ लॉक-स्टेप समक्रमण में संचालित होते हैं।

प्रत्येक प्रोसेसर क्षेत्र में शामिल हैं:

मोटोरोला पावरपीसी प्रोसेसर

EPROM

डीरैम

फ्लैश रॉम

NVRAM

मेमोरी-मैप्ड इनपुट/आउटपुट

समर्पित मतदान परिपथ

दोष जाँच तर्क

एकल पर निर्भर नहीं रहता सीपीयू तीनों प्रोसेसर एक साथ समान एप्लिकेशन प्रोग्राम निष्पादित करते हैं। उनके आउटपुट की निरंतर तुलना दो-में-से-तीन (2oo3) मतदान तंत्र के माध्यम से की जाती है। यदि कोई प्रोसेसर हार्डवेयर दोष या अस्थायी विक्षोभ के कारण असंगत परिणाम उत्पन्न करता है, तो शेष दो प्रोसेसर सही सिस्टम संचालन को बनाए रखते हैं जबकि दोषपूर्ण भाग को स्वचालित रूप से अलग कर दिया जाता है।

यह डिज़ाइन सिस्टम की विश्वसनीयता को काफी बढ़ाती है क्योंकि संक्षिप्त, अनियमित और स्थायी दोषों का पता लगाया जा सकता है बिना संयंत्र संचालन को बाधित किए।

के बीच संचार प्रोसेसर मॉड्यूल और रिमोट चैसिस के बीच विश्वसनीय इंटरफ़ेस मॉड्यूल या एक्सपैंडर इंटरफ़ेस मॉड्यूल के माध्यम से स्थापित किया जाता है, जिससे बड़े औद्योगिक सुविधाओं के लिए स्केलेबल वितरित सुरक्षा वास्तुकरण सक्षम हो जाते हैं।

Global Truss Pro स्विवल क्लैम्प के विश्वसनीय टीएमआर प्रोसेसर सिस्टम

विश्वसनीय TMR प्रोसेसर सिस्टम में कई प्रौद्योगिकियाँ शामिल हैं जो उपलब्धता, नैदानिक क्षमता और संचालन सुरक्षा में सुधार करती हैं।

त्रिगुणी मॉड्यूलर अतिरेक

तीन समकालिक प्रोसेसर लगातार समान तर्क को निष्पादित करते हैं, जिससे 2oo3 मतदान के माध्यम से स्वचालित दोष मास्किंग संभव हो जाती है।

हार्डवेयर दोष सहनशीलता

हार्डवेयर द्वारा कार्यान्वित दोष सहनशीलता (HIFT) वास्तुकला अत्यंत तीव्र दोष का पता लगाना केवल सॉफ्टवेयर नैदानिक प्रणालियों पर निर्भर हुए बिना।

स्वचालित दोष प्रबंधन

द प्रोसेसर स्वचालित रूप से हार्डवेयर विफलताओं की पहचान, अलगाव और प्रबंधन करता है, जिससे ऑपरेटरों को विचलित करने वाले अनावश्यक अलार्म कम हो जाते हैं।

गर्म मॉड्यूल प्रतिस्थापन

दोषपूर्ण प्रोसेसर मॉड्यूल को एप्लिकेशन प्रोग्राम को पुनः लोड किए बिना प्रतिस्थापित किया जा सकता है, जिससे रखरखाव कर्मचारी उत्पादन व्यवधान को न्यूनतम कर सकते हैं।

IEC 61131-3 प्रोग्रामिंग समर्थन

इंजीनियर औद्योगिक मानक प्रोग्रामिंग भाषाओं का उपयोग करके नियंत्रण रणनीतियाँ विकसित कर सकते हैं, जिससे एप्लिकेशन विकास और दीर्घकालिक रखरखाव सरल हो जाता है।

BUILT-IN डायगनोस्टिक्स

फ्रंट-पैनल LED संकेतक, घटना इतिहास लॉग और RS232 नैदानिक इंटरफ़ेस ट्राउबलशूटिंग और सिस्टम निगरानी के लिए विस्तृत जानकारी प्रदान करते हैं।

औद्योगिक अनुप्रयोग

द आईसीएस ट्रिप्लेक्स विश्वसनीय प्लेटफ़ॉर्म को उन उद्योगों में व्यापक रूप से अपनाया गया है जहाँ प्रक्रिया सुरक्षा को किसी भी हालत में समझौता नहीं किया जा सकता।

प्रमुख अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

आपातकालीन शटडाउन प्रणालियाँ (ESD)

अग्नि और गैस का पता लगाने के प्रणाली

टर्बाइन सुरक्षा प्रणालियाँ

बर्नर प्रबंधन प्रणाली

प्रक्रिया सुरक्षा उपकरणीकृत प्रणालियाँ (SIS)

महत्वपूर्ण प्रक्रिया निगरानी

संयंत्र-व्यापी सुरक्षा नियंत्रण

ऑफशोर ऑयल एंड गैस प्लेटफॉर्म

रिफाइनरियाँ

रासायनिक प्रसंस्करण संयंत्र

ऊर्जा उत्पादन सुविधाएँ

इन अनुप्रयोगों में, यहाँ तक कि एक संक्षिप्त नियंत्रक विफलता भी उपकरण क्षति, उत्पादन हानि या सुरक्षा जोखिम का कारण बन सकती है। विश्वसनीय टीएमआर प्रोसेसर सिस्टम आवश्यक उच्च उपलब्धता प्रदान करता है जो निरंतर सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है।

विश्वसनीय TMR प्रोसेसर प्रणाली का कार्य सिद्धांत

जब विद्युत आपूर्ति लगाई जाती है, तो प्रोसेसर अपने आंतरिक संसाधनों की स्थिति की जाँच करने के लिए एक व्यापक प्रारंभीकरण क्रम का निष्पादन करता है। स्मृति उपकरणों, अंकगणित इकाइयों, टाइमरों, संचार बसों और दोष जाँच परिपथों का परीक्षण सामान्य संचालन में प्रवेश करने से पहले किया जाता है।

चलते समय, विश्वसनीय इंटर-मॉड्यूल बस से प्राप्त डेटा की जाँच समर्पित मतदाता परिपथों द्वारा निरंतर की जाती है। प्रत्येक डेटा लेन-देन की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए तीन में से दो की तुलना की जाती है, जिसके बाद ही डेटा प्रोसेसर की स्मृति में पहुँचता है।

तीनों प्रोसेसर अनुप्रयोग कार्यक्रम को पूर्ण समक्रमण में निष्पादित करें। प्रोसेसर चैनलों के आर-पार प्रक्रिया चर, आंतरिक गणनाएँ और कार्यक्रम निर्देशों की निरंतर तुलना की जाती है, जिससे कोई भी विचलन तुरंत पहचाना जा सके।

उसके बाद आउटपुट डेटा को आउटपुट मॉड्यूल्स में स्थानांतरित किया जाता है, जहाँ अतिरिक्त मतदान परिपथ आउटपुट सिग्नल को क्षेत्र उपकरणों को प्रस्तुत करने से पहले उनकी संगति की पुष्टि करते हैं।

यदि कोई प्रोसेसर असंगत डेटा उत्पन्न करना शुरू कर देता है, तो शेष प्रोसेसर 2oo3 मोड में संचालन जारी रखते हैं, जबकि दोषपूर्ण प्रोसेसर को अलग कर दिया जाता है और, जहाँ संभव हो, स्वचालित रूप से पुनः समक्रमित किया जाता है। इस दृष्टिकोण के कारण प्रणाली व्यक्तिगत हार्डवेयर विफलताओं के बावजूद अविरत संचालन बनाए रख सकती है।

दोष का पता लगाना, नैदानिक विश्लेषण और रखरखाव

इसके सबसे बड़े फायदों में से एक है विश्वसनीय टीएमआर प्रोसेसर सिस्टम इसकी व्यापक नैदानिक क्षमता है।

निरंतर स्व-परीक्षण

प्रोसेसर निम्नलिखित पर आवधिक स्वचालित हार्डवेयर परीक्षण करता है:

माइक्रोप्रोसेसर

मेमोरी प्रबंधन इकाइयाँ

घड़ी परिपथ

संचार बसें

त्रुटि पता लगाने का तर्क

ये परीक्षण वास्तविक समय ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा सामान्य नियंत्रण कार्यों को बाधित किए बिना निर्धारित किए जाते हैं।

रखरखाव मोड

रखरखाव मोड इंजीनियरों को अधिकांश संचालन क्षमताओं को बनाए रखते हुए एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर को अपडेट करने की अनुमति प्रदान करता है। इंजीनियरिंग वर्कस्टेशन नए प्रोग्राम डाउनलोड कर सकते हैं, नियंत्रण तर्क में संशोधन कर सकते हैं और कॉन्फ़िगरेशन परिवर्तनों को कुशलतापूर्वक कर सकते हैं।

नैदानिक इंटरफ़ेस

19.2 किलोबिट प्रति सेकंड की गति से काम करने वाला एक एकीकृत RS232 नैदानिक पोर्ट सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन, दोष विश्लेषण और रखरखाव गतिविधियों के लिए इंजीनियरिंग सॉफ़्टवेयर के साथ प्रत्यक्ष संचार प्रदान करता है। फ्रंट-पैनल के LED भी प्रोसेसर के स्वास्थ्य और संचालन स्थिति को प्रदर्शित करके स्थान पर ट्राउबलशूटिंग को और आसान बनाते हैं।

दोष लॉगिंग

प्रत्येक पहचाने गए दोष को प्रोसेसर के दोष इतिहास में समय-स्टैम्प के साथ रिकॉर्ड किया जाता है। यह जानकारी रखरखाव टीम को बार-बार होने वाली समस्याओं की पहचान करने और लंबे समय तक सिस्टम की विश्वसनीयता में सुधार करने में सहायता प्रदान करती है।

दोष नियंत्रण और सिस्टम पुनर्प्राप्ति

द विश्वसनीय टीएमआर प्रोसेसर सिस्टम यह छोटी और प्रमुख हार्डवेयर विफलताओं दोनों के प्रति बुद्धिमानी से प्रतिक्रिया देने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

यदि समान मॉड्यूल के भीतर दूसरी प्रोसेसर विफलता होती है, तो प्रोसेसर स्वचालित रूप से शेष प्रणाली से अपने आप को अलग कर लेता है ताकि गलत नियंत्रण क्रियाओं को रोका जा सके। बाह्य इंटरफ़ेस पूर्व-परिभाषित सुरक्षित स्थितियों में वापस चले जाते हैं, जबकि नैदानिक जानकारी को जहाँ तक संभव हो, गैर-वाष्पशील स्मृति में संरक्षित किया जाता है।

सक्रिय/Stanby विन्यासों में, एक प्रोसेसर स्लाइस की विफलता स्वचालित रूप से Stanby प्रोसेसर पर स्विचओवर शुरू कर देती है, जिससे प्रणाली की शर्तों की अनुमति होने पर निर्बाध संचालन सुनिश्चित होता है।

बिजली आपूर्ति में अंतराय के दौरान, प्रारंभिक चेतावनी संकेत प्रोसेसर के बिजली बंद मोड को ट्रिगर करते हैं। महत्वपूर्ण संचालन डेटा, दोष इतिहास, उपयोगकर्ता अनुप्रयोग और संयंत्र की स्थिति की जानकारी गैर-वाष्पशील स्मृति में सुरक्षित रूप से संग्रहीत रहती है, जिससे बिजली बहाल होने के बाद त्वरित पुनर्प्राप्ति संभव हो जाती है।

निष्कर्ष

द विश्वसनीय टीएमआर प्रोसेसर सिस्टम आधुनिक औद्योगिक स्वचालन के लिए उपलब्ध सबसे विश्वसनीय सुरक्षा प्रोसेसिंग प्लेटफॉर्मों में से एक का प्रतिनिधित्व करता है। आईसीएस ट्रिप्लेक्स सुरक्षा प्रणालियों को लागू करने वाले संगठनों के लिए, विश्वसनीय टीएमआर प्रोसेसर प्रणाली आपातकालीन शटडाउन, आग और गैस सुरक्षा, टर्बाइन नियंत्रण और अन्य उच्च-अखंडता अनुप्रयोगों के लिए एक सिद्ध आधार प्रदान करती है। इसके डुप्लीकेट प्रोसेसिंग, मानकीकृत प्रोग्रामिंग और उन्नत रखरखाव सुविधाओं के संयोजन से औद्योगिक सुविधाएँ संचालन सुरक्षा को अधिकतम कर सकती हैं, जबकि अवधि और रखरखाव लागत को कम कर सकती हैं।

प्रश्न 1: विश्वसनीय टीएमआर प्रोसेसर प्रणाली क्या है?

उत्तर: विश्वसनीय टीएमआर प्रोसेसर प्रणाली आईसीएस ट्रिप्लेक्स विश्वसनीय सुरक्षा प्रणाली की केंद्रीय प्रोसेसिंग इकाई है, जो सुरक्षा-महत्वपूर्ण औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए विश्वसनीय नियंत्रण, निगरानी और संचार प्रदान करती है।

प्रश्न 2: विश्वसनीय टीएमआर प्रोसेसर प्रणाली दोष सहनशीलता को कैसे सुनिश्चित करती है?

क: यह तीन समक्रमित प्रोसेसरों और दो-में-से-तीन (2oo3) मतदान तंत्र के साथ ट्रिपल मॉड्यूलर रिडंडेंसी (TMR) का उपयोग करता है, जो दोषों का पता लगाने और अलग करने के साथ-साथ निरंतर संचालन बनाए रखने के लिए है।

प्रश्न 3: कौन से उद्योग आमतौर पर विश्वसनीय टीएमआर प्रोसेसर सिस्टम ?

उ: यह तेल और गैस, बिजली उत्पादन, रासायनिक प्रसंस्करण, पेट्रोरसायन संयंत्रों और अन्य उच्च-अखंडता वाले सुरक्षा नियंत्रण प्रणाली की आवश्यकता वाले उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

प्रश्न 4: विश्वसनीय TMR प्रोसेसर प्रणाली की मुख्य विशेषताएँ क्या हैं?

उ: मुख्य विशेषताओं में TMR दोष सहनशीलता, HIFT वास्तुकला, गर्म मॉड्यूल प्रतिस्थापन, IEC 61131-3 प्रोग्रामिंग समर्थन, अंतर्निर्मित नैदानिक उपकरण और स्वचालित दोष निपटान शामिल हैं।

प्रश्न 5: विश्वसनीय TMR प्रोसेसर प्रणाली रखराखाव और त्रुटि निवारण का समर्थन कैसे करती है?

उ: यह निरंतर स्व-परीक्षण, समय-स्टैम्प वाले दोष लॉगिंग, फ्रंट-पैनल स्थिति संकेतकों और कुशल निगरानी, रखराखाव और दोष निदान के लिए RS232 नैदानिक पोर्ट प्रदान करती है।

स्रोत

https://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/rm/icstt-rm251_-en-p.pdf

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