Ишенимдүү TMR процессордук системасы: ICS Triplex технологиясын колдонуп ишенимдүү коопсуздук башкаруусун түзүү

Бул эмне? Ишенимдүү TMR процессордук системасы ?

Ишенимдүү TMR процессордук системасы — ишенимдүү коопсуздуктук системасынын негизги процессордук платформасы ICS TRIPLEX Миссиясы маанилүү өнөр-өндүрмө иштетүүлөрү үчүн надаалуу башкаруу, контролдоо жана кемчиликтерди башкаруу камсыз кылуу үчүн ишенимдүү коопсуздуктук системасында иштейт. Системанын борбордук контроллеры катары иштеп, ишенимдүү үч модулдуу резервдөө (TMR) аралык модулдуу байланыш шинасы аркылуу аналогдук жана сандык I/O модулдары менен алмашылат.

Конвенциялык PLC процессорлорунан айырмаланып, ишенимдүү TMR процессордук системасы коопсуздуктук талаптары жогору болгон, үзгүлтүсүз иштөө жана жогорку иштөө убактысы талап кылынган чөйрөлөр үчүн атайын иштелип чыккан. Мунай жана газ, электр энергиясын өндүрүү, нефтехимиялык өндүрүш жана өндүрүштүн башка тармактары бул платформага иштетүүнүн коопсуздугун камсыз кылуу үчүн иштетилген аппараттык кемчиликтердин болушуна карабастан иштетүүнү камсыз кылуу үчүн иштетилет.

Иштөө убактысын минималдаш үчүн жана талап кылынган өнөрөлкөлүк шарттарда процессинин бүтүндүгүн камсыз кылуу үчүн система избыштуу аппараттык жабдыктарды, интеллектуалдуу диагностикалоо жана IEC 61131-3 программалоо колдоосун бириктирген.

Архитектурасы Ишенимдүү TMR процессордук системасы

Белгилегичтеринин бири Ишенимдүү TMR процессордук системасы үч эсе модулдук избыштуу архитектурасы. Бул процессордук модул үч башка процессор бөлүгүнөн турат, алар бир убакта блоктун синхрондуу иштешүсүндө иштейт.

Ар бир процессор бөлүгү төмөнкүлөрдү камтыйт:

Motorola PowerPC процессору

EPROM

DRAM

Flash ROM

NVRAM

Эсесте карталанган I/O

Арнайы дуулук тутумдары

Каталарды аныктоо логикасы

Бир эле процессорго таянып калбай CPU , бардык үч процессор бир убакта эле иденттик колдонмо программаларын аткарат. Алардын чыгыштары үчтөн эки (2oo3) дуулук механизми аркылуу үзгүлтүз салыштырылат. Эгерде бир процессор аппараттык катадан же убактылык тоскоолдуктан улам туура эмес натыйжалар берсе, калган эки процессор туура системалык иштешүүнү сактап, каталуу бөлүгүн автоматтык түрдө изоляциялайт.

Бул дизайн өтө кыска мөөнөттүү, токтогон жана туруктуу каталарды заводдун иштешүүсүн токтотпой-ақ аныктоого мүмкүндүк бергендиктен, системанын надеждуулугун белгилүү түрдө жогорулатат.

Арасындагы байланыш процессор модулдары жана алыскы шасси Trusted Interface Modules же Expander Interface Modules аркылуу ишке ашырылат, бул чоң өнөрөлүк объекттер үчүн масштабдалган тармагында коопсуздук архитектурасын камсыз кылат.

Түпкүлөмдүн негизги өзгөчөлүктөрү Ишенимдүү TMR процессордук системасы

Trusted TMR Processor System иштешүүнүн надеждуулугун, диагностикасын жана операциялык коопсуздугун жогорулатуучу бир нече технологияларды камтыйт.

Үч модулдуу резервдөө

Үч синхрондоо иштеп чыгарат бирдей логиканы үзгүлтсүз аткарып, 2oo3 дагы тавыш берүү аркылуу автоматтык кырдык маскировкасын камсыз кылат.

Каталарга чыдамдуулук (аппараттык)

Аппараттык жол менен ишке ашырылган каталарга чыдамдуулук (HIFT) архитектурасы чрезвычайно тез катуу катарын аныктагыч жөн гана программалык диагностикасына таянып калбай.

Автоматтык каталарды башкаруу

Же процессор каталарды автоматтык түрдө табат, изоляциялайт жана башкарат, ошондой эле операторлорду таң калдырбай турган керексиз алармдарды азайтат.

Тынчтыкта модулдуу алмаштыруу

Каталуу процессордун модулдарын колдонуу программаларын кайрадан жүктөбөй-ақ алмаштырууга болот, бул техникалык кызматкерлерге өндүрүштүн токтотулушун минималдаштырууга жардам берет.

IEC 61131-3 программалоо поддержкасы

Инженерлер стандартдык өнөрлүк программалоо тилдерин колдонуп, башкаруу стратегияларын иштеп чыга алат, ошондой эле колдонулушту жана узак мөөнөттүк техникалык кызмат көрсөтүүнү жөнөкөйлөт.

Дөнөтүү Диагностика

Алгы панелдин LED индикаторлору, окуялардын тарихынын журналдары жана RS232 диагностикалык интерфейси талдоо жана системаны көзөмөлдөө үчүн деталдуу маалыматтарды камтыйт.

Санайы жана колдонмолору

Же ICS TRIPLEX Ишенимдүү платформа процесс коопсуздугу камсыз кылына турган өнөрлүк тармактарда кеңири колдонулууда.

Типтүү колдонуу тармактары:

Авариялык токтотуу системалары (ESD)

От жана газдын табуу системалары

Турбиналарды коргоо системалары

Жануучу заттарды башкаруу системалары

Процесс коопсуздугу үчүн арналган инструменталдык системалар (SIS)

Критикалык процесс көзөмөлү

Заводдун бардык аймагындагы коопсуздук контролүү

Ден аралык Мунай жана Газ платформалары

Рефинериялар

Химиялык процесстерге байланыштуу фабрикалар

Электрика өнүгү жөнгөктөрі

Бул колдонулуштарда, тажрыйбада кыска убакытка созулган контроллердин иштебөөсү гана жабдуулардын зыянга учурууна, өндүрүштүн жоготулушуна же коопсуздук коркунучтарына алып келиши мүмкүн. Ишенимдүү TMR процессордук системасы системанын туруктуулугу үзгүлтүс эмес коргоо сакталышы үчүн керектелген жогорку доступтуулукту камсыз кылат.

Ишенчтүү TMR процессордун системасынын иштөө принциби

Күч берилгенде, процессор ичиндеги ресурстардын абалын текшерүү үчүн жалпы инициализациялык ырааттуулукту аткарат. Система нормалдуу иштөөгө кирбей, чейин эс-тутум куралдары, арифметикалык бирдиктер, таймерлер, коммуникациялык шиналар жана ката аныктоо тасмалдары сыналат.

Иштөө мезгилде Trusted Inter-Module Bus (Ишенчтүү интермодульдук шина) аркылуу кабыл алынган маалыматтарды атайын ойлоп чыгарылган «вотер» тасмалдары үзгүлтүс эмес текшерет. Маалыматтын ар бир алмашуусу процессордун эс-тутумуна келгенге чейин «экиден үч» түрүндө салыштырылат.

Бардык үч иштеп чыгарат колдонмо программасын идеалдуу синхрондоодо аткарыңыз. Процессордун каналдары боюнча үздүксүз түзөтүлгөн процесс түзмөктөрү, ичке эсептөөлөр жана программалык нускамалар салыштырылат, ошондой эле айырмаланууларды тез табуу камсыз кылынат.

Чыгыш маалыматтары андан соң чыгыш модулдарына жөнөтүлөт, анда кошумча дауыс берүү схемалары сигналдарды өрөөндөгү куралдарга жөнөтүүдөн мурун тактыгын текшерет.

Эгер бир процессор үйлэшпөөчү маалыматтарды чыгарып баштаса, калган процессорлор 2oo3 режими боюнча иштеп жатат, ал эми айырмаланган процессор изоляцияланат жана мүмкүн болгондой, автоматтык түрдө кайрадан синхрондоодо турат. Бул ыкма системаны жеке аппараттык айырмаланууларга карабастан үзбөстүк менен иштетүүгө мүмкүндүк берет.

Айырмалануу табуу, диагностика жана техникалык кызмат көрсөтүү

Төмөнкүлөрдүн бири – Ишенимдүү TMR процессордук системасы анын жалпы диагностикалык мүмкүндүгү.

Туруктуу Өз-өзүн текшерүү

Процессор периоддук түрдө төмөнкүлөрдүн аппараттык сыноолорун автоматтык түрдө жүргүзөт:

Микропроцессорлор

Эс тутумдарын башкаруу блоктору

Саат схемалары

Байланыш шиналары

Каталарды аныктоо логикасы

Бул сыноолор чын убакыттык иштеп жаткан операциялык системасы тарабынан жабык иштеп жаткан башкаруу функцияларын токтотпой, белгиленип коюлат.

Түзөтүү режими

Кызмат көрсөтүү режими инженерлерге иштеп жаткан программалык камсыздоону жаңыртууга мүмкүндүк берет, бирок иштеп жаткан көпчүлүк мүмкүндүктөр сакталат. Инженердик иштөө станциялары жаңы программаларды жүктөп алуу, башкаруу логикасын өзгөртүү жана конфигурациялык өзгөртүүлөрдү эффективдүү ишке ашыралат.

Диагностикалык интерфейс

Интегралдуу RS232 диагностикалык порт 19,2 кбит/с тездикте иштейт жана системанын конфигурациясын, ката анализин жана кызмат көрсөтүү иш-чараларын иштеп жаткан программалык камсыздоо менен туурасынан байланыштырат. Алгы панелдин LED индикаторлору процессордун саламаттыгын жана иштөө статусун көрсөтүп, сайтта каталарды тез табууга жардам берет.

Каталарды жазуу

Аныкталган ар бир ката процессордун ката тарихына убакыт белгилери менен жазылат. Бул маалымат кызмат көрсөтүү тобунун кайталанып турган каталарды аныктоосуна жана узак мөөнөттүү системанын надеждүүлүгүн жакшыртуусуна жардам берет.

Каталарды иштетүү жана системаны калыбына келтирүү

Же Ишенимдүү TMR процессордук системасы кичинекей жана иркеттүү аппараттык айыптарга акылдуу реакция берүү үчүн долбоорлонгон.

Эгерде бирдей модулда экинчи процессордун айыпталышы болсо, процессор өзүн калган системадан автоматтык түрдө изоляциялап, туура эмес башкаруу иш-аракеттеринин болушун тыюу салат. Сырткы интерфейстер мүмкүн болгондойнуу менен диагностикалык маалыматтың тургун эсестикте сакталышын камсыз кылганда, алар алдын ала белгиленип коюлган коопсуздуктун туюлгасына кайтат.

Активдүү/резервдүү конфигурацияларда бир процессордун кесилиши автоматтык түрдө резервдүү процессорго өтүүнү иштетет, ошондой эле системанын шарттары уюштурулганда үзбөлүксүз иштөөнү камсыз кылат.

Электр энергиясынын үзүлүшү учурунда иркеттүү эскертүү сигналдары процессордун «Көчүрүлбөгөн» режимин иштетет. Критикалык иштөө маалыматы, айыптардын тарыхы, колдонуучунун программалары жана заводдун абалы боюнча маалымат тургун эсестикте коопсуздукта сакталат, ошондой эле электр энергиясы кайрадан берилгенде тез арада калыбына келүүгө мүмкүндүк түзөт.

Корутунду

Же Ишенимдүү TMR процессордук системасы заманбап өнөрөттүк автоматташтыруу үчүн иштеген эң надёждуу коопсуздук иштетүү платформаларынын бири болуп саналат. ICS Triplex коопсуздук системаларын ишке ашырмакчы уюмдар үчүн Trusted TMR Processor System авариялык токтотуу, өрт жана газга каршы коргоо, турбиналарды башкаруу жана башка жогорку даражадагы надёждуулук талап кылынган талаптарды иштетүү үчүн сынарылган негизди түзөт. Тездетилген иштетүүнүн, стандартталган программалоонун жана алдын-ала техникалык кызмат көрсөтүүнүн жогорку деңгээлдүү функцияларынын бирдиктүүлүгү өнөрөттүк объекттерге операциялык коопсуздукту максималдуу деңгээлде камсыз кылууга, токтотулуштарды жана техникалык кызмат көрсөтүүнүн чыгымдарын азайтууга мүмкүндүк берет.

С1: Trusted TMR Processor System деген эмне?

A: Trusted TMR Processor System — бул ICS TRIPLEX Trusted коопсуздук системасынын борбордук иштетүү бирдиги, коопсуздук боюнча маанилүү өнөрөттүк талаптарды иштетүү үчүн надёждуу башкаруу, контролдоо жана байланыш камсыз кылат.

С2: Trusted TMR Processor System кандай ыкма менен айыптылыкка чыдамдуулукту камсыз кылат?

А: Ал үч синхрондуу процессордон жана экиден үч (2oo3) дагылыш механизмисинен турган Үчтөн Модулдук Резервдөө (TMR) системасын колдонот, бул анын кырсыктын пайда болушун аныктап, аны изоляциялоо аркылуу үзгүлтүсүз иштөөнү камсыз кылат.

С3: Кайсы өнөрөлөрдө көпчүлүк учурда Ишенимдүү TMR процессордук системасы ?

А: Ал нефть жана газ, электр энергиясын өндүрүү, химиялык өнөрөлөр, нефть-химиялык заводдор жана жогорку даңкалуу коопсуздук контролдук системаларды талап кылган башка өнөрөлөрдө кеңири колдонулат.

С4: Тринадый TMR Процессор Системасынын негизги белгилери кандай?

А: Негизги белгилери: TMR кырсыкка чыдамдуулугу, HIFT архитектурасы, жылы модулду алмаштыруу, IEC 61131-3 программалоо поддержкасы, ичке диагностика жана автоматтык кырсык иштетүү.

С5: Тринадый TMR Процессор Системасы техникалык кызмат көрсөтүү жана кырсыкты табууга кантип жардам берет?

А: Ал үзгүлтүсүз өзүн-өзү текшерүүнү, убакыт белгиленип коюлган кырсык журналын, алгы панелдин статус индикаторлорун жана эффективдүү мониторинг, техникалык кызмат көрсөтүү жана кырсыкты аныктоо үчүн RS232 диагностика портун камсыз кылат.

Бурчактар

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

(Эгерде автордук укукка тийиштүүлүк болсо, бул макаланы жок кылуу үчүн мага кайрылыңыз.)