IS215UCVEH2A एक उच्च प्रदर्शन वाला VME बस सिंगल-बोर्ड कंप्यूटर (SBC) है जिसे जनरल इलेक्ट्रिक (GE) द्वारा अपने मार्क VI टरबाइन नियंत्रण प्रणाली के लिए डिज़ाइन किया गया है। यूसीवीई श्रृंखला नियंत्रकों के भीतर मानक मॉडल के रूप में, इस इकाई में 6यू ऊंचाई, सिंगल-स्लॉट फॉर्म फैक्टर होता है और नियंत्रण मॉड्यूल नामक वीएमई रैक के भीतर माउंट होता है, जो टरबाइन एप्लिकेशन कोड चलाने वाली कोर प्रोसेसिंग यूनिट के रूप में कार्य करता है। इसका ऑपरेटिंग सिस्टम QNX है, जो एक वास्तविक समय, मल्टीटास्किंग OS है जो उच्च गति, उच्च-विश्वसनीयता वाले औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए इंजीनियर किया गया है।
IS215UCVEH2A नियंत्रकों की वर्तमान पीढ़ी का प्रतिनिधित्व करता है और पहले की यूसीवीबी और यूसीवीडी श्रृंखला की जगह, अधिकांश नई प्रणालियों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह 300 मेगाहर्ट्ज इंटेल सेलेरॉन प्रोसेसर का उपयोग करता है, जो 32 एमबी डीआरएएम और 16 या 128 एमबी फ्लैश मेमोरी से लैस है, जो वास्तविक समय नियंत्रण अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त कंप्यूटिंग संसाधन प्रदान करता है। नियंत्रक एकल 10BaseT/100BaseTX ईथरनेट इंटरफ़ेस के माध्यम से यूनिवर्सल डेटा हाईवे (UDH) से जुड़ता है, जो टूलबॉक्स, HMI, CIMPLICITY मॉनिटरिंग सिस्टम, सीरीज 90-70 PLC और तृतीय-पक्ष DCS के साथ सहज एकीकरण को सक्षम बनाता है।
यह उत्पाद गैस टर्बाइन, स्टीम टर्बाइन, कंप्रेसर और जनरेटर जैसे महत्वपूर्ण घूर्णन उपकरणों को नियंत्रित करने के लिए उपयुक्त है, और बिजली उत्पादन, तेल और गैस, रासायनिक प्रसंस्करण और धातु विज्ञान सहित औद्योगिक क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
द्वितीय. महत्वपूर्ण कार्यों
1. तर्क निष्पादन पर नियंत्रण रखें
IS215UCVEH2A नियंत्रक इसके अनुप्रयोग के लिए विशिष्ट सॉफ़्टवेयर से भरा हुआ है (उदाहरण के लिए, भाप टरबाइन, गैस टरबाइन, एयरोडेरिवेटिव टरबाइन, या संयंत्र का संतुलन)। यह प्रति सेकंड 100,000 पायदान या ब्लॉक तक की दर से नियंत्रण तर्क निष्पादित कर सकता है। यह जटिल औद्योगिक नियंत्रण आवश्यकताओं को पूरा करते हुए बूलियन, 16-बिट/32-बिट हस्ताक्षरित पूर्णांक और 32-बिट/64-बिट फ्लोटिंग पॉइंट वाले डेटा प्रकारों के साथ एनालॉग और असतत प्रसंस्करण दोनों का समर्थन करता है।
2. डेटा एक्सचेंज और संचार
वीएमई बस संचार: वीसीएमआई संचार बोर्ड के माध्यम से I/O बोर्ड के साथ डेटा का आदान-प्रदान करता है। एक सिम्प्लेक्स प्रणाली में, डेटा में I/O बोर्ड से प्रक्रिया इनपुट और आउटपुट शामिल होते हैं। ट्रिपल मॉड्यूलर रिडंडेंट (टीएमआर) प्रणाली में, डेटा में वोट किए गए इनपुट, आउटपुट हार्डवेयर वोटिंग के लिए गणना किए गए आउटपुट और नियंत्रकों के बीच आदान-प्रदान किए गए आंतरिक राज्य मान शामिल होते हैं।
ईथरनेट संचार: एक 10BaseT/100BaseTX (RJ-45) ईथरनेट इंटरफ़ेस से सुसज्जित, समर्थन:
टीसीपी/आईपी प्रोटोकॉल: टूलबॉक्स के साथ कॉन्फ़िगरेशन और पीयर-टू-पीयर संचार के लिए।
ईजीडी (ईथरनेट ग्लोबल डेटा) प्रोटोकॉल: सिम्प्लिसिटी एचएमआई और सीरीज 90-70 पीएलसी के साथ हाई-स्पीड डेटा एक्सचेंज के लिए।
मोडबस प्रोटोकॉल: तृतीय-पक्ष डीसीएस के साथ संचार के लिए।
सीरियल संचार: दो RS-232C इंटरफेस (COM1 और COM2)। COM1 डायग्नोस्टिक्स के लिए आरक्षित है, और COM2 का उपयोग सीरियल मोडबस स्लेव संचार के लिए किया जाता है।
3. सिस्टम सिंक्रोनाइज़ेशन और रीयल-टाइम प्रदर्शन
नियंत्रक बाहरी घड़ी अवरोध के माध्यम से वीसीएमआई संचार बोर्ड पर घड़ी के साथ सिंक्रनाइज़ कर सकता है, ±100 माइक्रोसेकंड के भीतर सटीकता प्राप्त कर सकता है, जिससे मल्टी-कंट्रोलर सिस्टम में सख्त सिंक्रनाइज़ेशन आवश्यकताओं को सुनिश्चित किया जा सकता है।
4. ऑनलाइन प्रोग्रामिंग और डायग्नोस्टिक्स
सिस्टम पुनरारंभ की आवश्यकता के बिना एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर के ऑनलाइन संशोधन का समर्थन करता है। जब विफलता का पता चलता है, तो नियंत्रक टूलबॉक्स के माध्यम से पढ़ने योग्य एक आंतरिक गलती कोड उत्पन्न करता है। हर बार जब रैक चालू होता है, तो नियंत्रक मौजूदा हार्डवेयर के विरुद्ध इसके टूलबॉक्स कॉन्फ़िगरेशन को सत्यापित करता है।
5. अतिरेक और दोष सहनशीलता समर्थन
टीएमआर सिस्टम में, IS215UCVEH2A इनपुट वोटिंग, आउटपुट वोटिंग और स्टेट एक्सचेंज करने के लिए दो अन्य नियंत्रकों के साथ मिलकर काम कर सकता है, जिससे सिस्टम की विश्वसनीयता में काफी वृद्धि होती है।
तृतीय. हार्डवेयर आर्किटेक्चर
1. प्रोसेसर और मेमोरी
IS215UCVEH2A एक इंटेल सेलेरॉन 300 मेगाहर्ट्ज माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग करता है, जो निम्न से सुसज्जित है:
32 एमबी डीआरएएम (मुख्य मेमोरी)
16 एमबी या 128 एमबी कॉम्पैक्ट फ्लैश मॉड्यूल (भंडारण)
128 केबी एल2 कैश
नियंत्रक कार्यों के लिए 8 KB बैटरी समर्थित SRAM को NVRAM के रूप में आवंटित किया गया है
2. फ्रंट पैनल संकेतक
यूसीवीई श्रृंखला नियंत्रकों में परिचालन स्थिति को इंगित करने के लिए फ्रंट पैनल स्थिति एलईडी की सुविधा है। यूसीवीडी श्रृंखला के विपरीत, यूसीवीई श्रृंखला त्रुटि कोड प्रदर्शित करने के लिए दोहरे कॉलम एलईडी का उपयोग नहीं करती है; इसके बजाय, आंतरिक दोष कोड टूलबॉक्स सॉफ़्टवेयर के माध्यम से पढ़े जाते हैं।
3. इंटरफेस और कनेक्टर्स
ईथरनेट इंटरफ़ेस: 1 RJ-45 कनेक्टर, 10BaseT/100BaseTX ऑटो-नेगोशिएशन को सपोर्ट करता है।
सीरियल इंटरफेस: 2 माइक्रो-लघु 9-पिन डी-टाइप कनेक्टर (COM1, COM2)।
वीएमई बस कनेक्टर: बिजली और बस संचार के लिए पी1/जे1 और पी2/जे2 बैकप्लेन कनेक्टर।
पीएमसी विस्तार साइट: कार्यात्मक विस्तार के लिए IEEE 1386.1 5V PCI मानक के अनुरूप एक साइट।
चतुर्थ. विस्तृत इंटरफ़ेस विवरण
1. ईथरनेट इंटरफ़ेस
IS215UCVEH2A RJ-45 कनेक्टर का उपयोग करके एक 10BaseT/100BaseTX ऑटो-नेगोशिएटिंग ईथरनेट इंटरफ़ेस प्रदान करता है। यह इंटरफ़ेस टूलबॉक्स, एचएमआई और अन्य नियंत्रण उपकरणों के साथ डेटा विनिमय के लिए यूडीएच से जुड़ता है। समर्थित प्रोटोकॉल में शामिल हैं:
टीसीपी/आईपी: टूलबॉक्स कॉन्फ़िगरेशन और पीयर-टू-पीयर संचार। हर बार रैक चालू होने पर नियंत्रक हार्डवेयर के विरुद्ध अपने टूलबॉक्स कॉन्फ़िगरेशन को मान्य करता है।
ईजीडी (ईथरनेट ग्लोबल डेटा): वास्तविक समय की निगरानी और नियंत्रण के लिए सिम्प्लिसिटी एचएमआई और सीरीज 90-70 पीएलसी के साथ हाई-स्पीड डेटा एक्सचेंज।
मोडबस: सिस्टम एकीकरण को सक्षम करते हुए, तृतीय-पक्ष डीसीएस के साथ संचार के लिए मोडबस प्रोटोकॉल का समर्थन करता है।
2. सीरियल इंटरफेस (COM1 और COM2)
दोनों सीरियल इंटरफेस सूक्ष्म-लघु 9-पिन डी कनेक्टर हैं, जिनमें पिन असाइनमेंट आरएस-232सी मानकों के अनुरूप हैं।
COM1: डायग्नोस्टिक्स के लिए निश्चित, 9600 बॉड, 8 डेटा बिट्स, कोई समता नहीं, 1 स्टॉप बिट। उपयोगकर्ता सीरियल टर्मिनल के माध्यम से नियंत्रक स्थिति और त्रुटि जानकारी प्राप्त कर सकते हैं, जिससे ऑन-साइट डिबगिंग और समस्या निवारण की सुविधा मिलती है।
COM2: मॉडबस स्लेव संचार के लिए कॉन्फ़िगर करने योग्य, 9600 या 19200 बॉड का समर्थन करता है। डेटा विनिमय के लिए वितरित नियंत्रण प्रणालियों या अन्य सीरियल उपकरणों से कनेक्ट करने के लिए उपयोग किया जाता है।
3. वीएमई बस इंटरफ़ेस
नियंत्रक बैकप्लेन कनेक्टर पी1 और पी2 के माध्यम से वीएमई बस से जुड़ता है, जिससे आई/ओ बोर्ड और वीसीएमआई संचार बोर्ड के साथ डेटा विनिमय की सुविधा मिलती है। P1 पावर और बुनियादी बस सिग्नल प्रदान करता है, जबकि P2 का उपयोग विस्तारित पते और डेटा लाइनों के लिए किया जाता है। नियंत्रक वीएमई बस मास्टर के रूप में कार्य करता है और डेटा ट्रांसफर शुरू कर सकता है।
4. पीएमसी विस्तार स्थल
IS215UCVEH2A IEEE 1386.1 5V PCI मानक के अनुरूप एक PMC विस्तार साइट से सुसज्जित है। इस साइट का उपयोग अतिरिक्त फ़ंक्शन मॉड्यूल स्थापित करने के लिए किया जा सकता है, जैसे अतिरिक्त संचार इंटरफेस या समर्पित I/O प्रोसेसिंग मॉड्यूल, जो नियंत्रक के लचीलेपन और स्केलेबिलिटी को बढ़ाते हैं।
5. बैटरी और कॉन्फ़िगरेशन स्विच
नियंत्रक में 3.3 V, 200 mA पर रेटेड टाइप 1 लिथियम बैटरी होती है, जिसका उपयोग बिजली हानि के दौरान वास्तविक समय घड़ी और बैकअप SRAM डेटा को बनाए रखने के लिए किया जाता है। महत्वपूर्ण नोट: बैटरी अक्षम स्थिति में फ़ैक्टरी-शिप की गई है। बैटरी को सक्षम करने के लिए, स्विच SW10 को चित्र में दिखाए अनुसार बंद स्थिति पर सेट करें। बैटरी बदलते समय, समकक्ष प्रकार का उपयोग करें।
वी. ऑपरेशन और डायग्नोस्टिक्स
1. परिचालन स्थिति
विशिष्ट एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर लोड करने के बाद, IS215UCVEH2A नियंत्रक नियंत्रण तर्क निष्पादित करना शुरू करता है। सामान्य ऑपरेशन के दौरान, नियंत्रक ईथरनेट और सीरियल इंटरफेस के माध्यम से बाहरी सिस्टम के साथ संचार बनाए रखता है। यदि घूर्णन स्थिति एलईडी समर्थित हैं (कुछ मॉडलों पर), तो फ्रंट पैनल एलईडी एक घूर्णन पैटर्न प्रदर्शित करते हैं; अन्यथा, स्थिति की निगरानी टूलबॉक्स सॉफ़्टवेयर के माध्यम से की जानी चाहिए।
2. दोष निदान
यदि एप्लिकेशन कोड चलाते समय नियंत्रक में कोई विफलता होती है, तो निम्नलिखित होगा:
घूमने वाली स्थिति एलईडी बंद हो जाती है (यदि समर्थित हो)।
एक आंतरिक दोष कोड उत्पन्न होता है, जिसे टूलबॉक्स के माध्यम से पढ़ा जा सकता है।
डायग्नोस्टिक अलार्म टूलबॉक्स में प्रदर्शित होते हैं, जो त्रुटि संख्या और विवरण दिखाते हैं।
यूसीवीई श्रृंखला नियंत्रकों के लिए, त्रुटि कोड अब फ्लैशिंग फ्रंट पैनल एलईडी के माध्यम से प्रदर्शित नहीं होते हैं, बल्कि टूलबॉक्स सॉफ़्टवेयर के माध्यम से पढ़े जाते हैं। अतिरिक्त जानकारी COM1 सीरियल पोर्ट के माध्यम से प्राप्त की जा सकती है।
3. सामान्य दोष कोड
दस्तावेज़ में सूचीबद्ध दोष कोड देखें (सभी नियंत्रक प्रकारों पर लागू), जिनमें शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं:
| दोष कोड |
विवरण |
संभावित कारण |
| 32 |
डायग्नोस्टिक कतार अतिप्रवाह |
एक साथ बहुत सारे निदान घटित हो रहे हैं। |
| 38 |
परिवेशी वायु के अधिक तापमान की चेतावनी |
रैक पंखा ख़राब हो गया है या फ़िल्टर बंद हो गए हैं। |
| 39 |
सीपीयू तापमान से अधिक खराबी |
रैक पंखा ख़राब हो गया है या फ़िल्टर बंद हो गए हैं। |
| 82 |
हार्डवेयर कॉन्फ़िगरेशन त्रुटि |
नियंत्रक हार्डवेयर टूलबॉक्स द्वारा निर्दिष्ट कॉन्फ़िगरेशन से मेल नहीं खाता है। |
| 84 |
राज्य विनिमय मतदाता पैकेट बेमेल |
सत्यापित करें कि सभी तीन नियंत्रक समान एप्लिकेशन कोड निष्पादित कर रहे हैं। |
उपयोगकर्ता टूलबॉक्स के माध्यम से नियंत्रक ट्रेस बफर में विस्तृत त्रुटि जानकारी देख सकते हैं (उदाहरण के लिए, सामान्य डंप ट्रेस बफर देखें)।
VI. स्थापना एवं रखरखाव
1. स्थापना पूर्व तैयारी
सुनिश्चित करें कि वीएमई रैक सही ढंग से स्थापित और ग्राउंडेड है।
सत्यापित करें कि रैक में आवश्यक स्लॉट मुफ़्त है और सिंगल-स्लॉट चौड़ाई की आवश्यकता को पूरा करता है।
बोर्ड को इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति से बचाने के लिए एक एंटी-स्टैटिक कलाई का पट्टा तैयार करें।
यदि बैटरी को सक्षम करने की आवश्यकता है, तो तदनुसार SW10 स्विच को पूर्व-सेट करें।
2. स्थापना चरण
रैक की बिजली बंद करें: किसी भी बोर्ड को डालने या हटाने से पहले सुनिश्चित करें कि रैक की बिजली बंद है।
बैटरी स्विच कॉन्फ़िगर करें: यदि बैटरी सक्षम है, तो SW10 को बंद स्थिति पर सेट करें।
नियंत्रक डालें: IS215UCVEH2A को रैक गाइड के साथ संरेखित करें और इसे तब तक सुचारू रूप से धकेलें जब तक कि बैकप्लेन कनेक्टर पूरी तरह से संलग्न न हो जाएं।
फ्रंट पैनल को सुरक्षित करें: बोर्ड को सुरक्षित करने के लिए फ्रंट पैनल के ऊपर और नीचे कैप्टिव स्क्रू को कस लें।
बाहरी केबल कनेक्ट करें: आवश्यकतानुसार ईथरनेट केबल, सीरियल केबल आदि कनेक्ट करें।
पावर ऑन और सत्यापित करें: पावर ऑन करने के बाद, यह सत्यापित करने के लिए टूलबॉक्स सॉफ़्टवेयर का उपयोग करें कि नियंत्रक सही ढंग से पहचाना गया है और संचार कर रहा है।
3. रखरखाव सिफ़ारिशें
नियमित सिस्टम स्थिति जांच: टूलबॉक्स के माध्यम से नियंत्रक स्थिति, सीपीयू लोड, तापमान और अन्य मापदंडों की निगरानी करें।
पर्याप्त वेंटिलेशन सुनिश्चित करें: सत्यापित करें कि रैक पंखे चालू हैं और नियंत्रक को अधिक गरम होने से बचाने के लिए फिल्टर साफ हैं।
स्थैतिक-रोधी सावधानियाँ: बोर्ड को संभालते समय हमेशा ज़मीन से जुड़ा हुआ कलाई का पट्टा पहनें। उपयोग में न होने पर बोर्ड को एंटी-स्टैटिक बैग में रखें।
बैटरी रखरखाव: बैटरी की सेवा अवधि के प्रति सचेत रहें। समय-समय पर जाँच करें और जब आवश्यक हो तो बदलें (केवल समकक्ष प्रकार का उपयोग करके)।
फ़र्मवेयर अपग्रेड: यदि फ़र्मवेयर अपग्रेड आवश्यक है, तो प्रक्रिया के दौरान रुकावट से बचने के लिए GE की आधिकारिक प्रक्रियाओं का सख्ती से पालन करें।
स्पेयर पार्ट्स प्रबंधन: विफलता के मामले में डाउनटाइम को कम करने के लिए कम से कम एक समान नियंत्रक को अतिरिक्त के रूप में साइट पर रखने की सिफारिश की जाती है।
4. अपग्रेड संबंधी विचार
पुराने UCVB नियंत्रक को IS215UCVEH2A से बदलते समय, निम्नलिखित पर ध्यान दें:
बैकप्लेन अपग्रेड आवश्यक: यूसीवीई श्रृंखला पहले के नियंत्रकों के लिए बैकप्लेन के साथ सीधे संगत नहीं है।
ईथरनेट केबलिंग अपग्रेड: 10Base2 (समाक्षीय) से 10Base-T (मुड़ जोड़ी) में अपग्रेड करें।
कॉन्फ़िगरेशन संगतता सत्यापित करें: सुनिश्चित करें कि टूलबॉक्स कॉन्फ़िगरेशन नए हार्डवेयर से मेल खाता है।
सातवीं. अनुप्रयोग
IS215UCVEH2A नियंत्रक का व्यापक रूप से निम्नलिखित परिदृश्यों में उपयोग किया जाता है:
गैस टरबाइन नियंत्रण: मार्क VI सिस्टम में मुख्य नियंत्रक के रूप में, ईंधन नियंत्रण, गति नियंत्रण, तापमान निगरानी, दहन निगरानी आदि निष्पादित करना।
स्टीम टर्बाइन नियंत्रण: टरबाइन गति संचालन, सुरक्षा और लोड नियंत्रण के लिए DEH (डिजिटल इलेक्ट्रो-हाइड्रोलिक कंट्रोल) सिस्टम के साथ कार्य करना।
कंप्रेसर नियंत्रण: एंटी-सर्ज नियंत्रण, प्रदर्शन अनुकूलन, और पाइपलाइन और प्रक्रिया कंप्रेसर के लिए अनुक्रमण।
जनरेटर उत्तेजना नियंत्रण: वोल्टेज विनियमन, प्रतिक्रियाशील शक्ति नियंत्रण और ग्रिड सिंक्रनाइज़ेशन के लिए उत्तेजना प्रणालियों के साथ इंटरफेसिंग।
प्लांट का संतुलन (बीओपी) नियंत्रण: बॉयलर, पंप, पंखे और शीतलन जल प्रणालियों जैसे सहायक उपकरणों के लिए तर्क नियंत्रण और अनुक्रमण।
संयुक्त चक्र विद्युत संयंत्र: समग्र दक्षता अनुकूलन के लिए मल्टी-शाफ्ट या एकल-शाफ्ट कॉन्फ़िगरेशन में गैस टरबाइन और भाप टरबाइन संचालन का समन्वय करना।
अपग्रेड और रेट्रोफिट परियोजनाएं: सिस्टम प्रदर्शन और विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए पुराने यूसीवीबी और यूसीवीडी नियंत्रकों को बदलना।
