मार्क VIe नियंत्रण प्रणाली बिजली उत्पादन से लेकर जटिल विनिर्माण प्रक्रियाओं तक अनुप्रयोगों के विविध स्पेक्ट्रम में आधुनिक स्वचालन की कठोर मांगों को पूरा करने के लिए इंजीनियर किए गए एक परिष्कृत समाधान के रूप में उभरती है। यह एकीकृत प्लेटफ़ॉर्म अपने उन्नत आर्किटेक्चर के माध्यम से खुद को अलग करता है, जो व्यापक अतिरेक विकल्पों और एकीकृत सॉफ़्टवेयर वातावरण के साथ उच्च गति नियतात्मक नेटवर्किंग को सहजता से मिश्रित करता है।
मार्क VIe प्रणाली के केंद्र में एक शक्तिशाली सिंगल-बोर्ड नियंत्रक निहित है। यह इकाई मुख्य प्रसंस्करण इकाई को विशेष रूप से नेटवर्क इनपुट/आउटपुट (आई/ओ) संचार के प्रबंधन के लिए डिज़ाइन किए गए अनावश्यक ईथरनेट ड्राइवरों के साथ एकीकृत करती है। अलग-अलग और प्राथमिकता वाले डेटा प्रवाह को सुनिश्चित करते हुए, नेटवर्क ट्रैफ़िक को नियंत्रित करने के लिए अतिरिक्त समर्पित ईथरनेट इंटरफेस शामिल किए गए हैं। नियंत्रक वास्तविक समय, मल्टी-टास्किंग ऑपरेटिंग सिस्टम पर काम करता है, जो समय-संवेदनशील नियंत्रण लूप के लिए नियतात्मक प्रदर्शन की गारंटी देता है। एप्लिकेशन लॉजिक को कॉन्फ़िगर करने योग्य ब्लॉक-आधारित प्रोग्रामिंग भाषा का उपयोग करके निष्पादित किया जाता है, जो पावर चक्र के दौरान हानि को रोकने के लिए गैर-वाष्पशील मेमोरी में संग्रहीत होता है। यह भाषा, IEEE 854 32-बिट फ़्लोटिंग-पॉइंट प्रारूप के समान, इंजीनियरों को जटिल नियंत्रण रणनीतियों को विकसित करने के लिए एक शक्तिशाली और परिचित वातावरण प्रदान करती है। इसके अलावा, जटिल परिचालन अनुक्रमों को व्यवस्थित करने के लिए अनुक्रमिक फ़ंक्शन चार्ट (एसएफसी) उपलब्ध हैं, जो परिष्कृत मल्टी-स्टेज प्रक्रियाओं को प्रबंधित करने के लिए सिस्टम की क्षमता को बढ़ाते हैं।
आर्किटेक्चर का एक महत्वपूर्ण तत्व I/O नेटवर्क या IONet है। यह एक समर्पित, पूर्ण-डुप्लेक्स, पॉइंट-टू-पॉइंट प्रोटोकॉल है जो एक नियतात्मक, उच्च गति 100 एमबी संचार बुनियादी ढांचा स्थापित करता है। IONet को स्थानीयकृत और वितरित I/O डिवाइस दोनों का समर्थन करने के लिए इंजीनियर किया गया है, जो मुख्य नियंत्रक और विभिन्न नेटवर्क I/O मॉड्यूल के बीच महत्वपूर्ण डेटा हाईवे के रूप में कार्य करता है। इसकी नियतात्मक प्रकृति यह सुनिश्चित करती है कि डेटा पैकेट एक गारंटीकृत समय सीमा के भीतर वितरित किए जाते हैं, जो सटीक नियंत्रण अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है। नेटवर्क एकल, दोहरे और ट्रिपल निरर्थक कॉन्फ़िगरेशन का समर्थन करता है, और विभिन्न स्थापना आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए तांबे और फाइबर ऑप्टिक इंटरफेस दोनों प्रदान करता है, जैसे कठोर संयंत्र वातावरण में विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के प्रति प्रतिरक्षा।
भौतिक I/O सबसिस्टम मॉड्यूलर I/O पैक के आसपास संरचित है। प्रत्येक मॉड्यूल तीन प्राथमिक तत्वों से बना है: एक टर्मिनल बोर्ड, एक टर्मिनल ब्लॉक, और I/O पैक। बैरियर या बॉक्स-प्रकार के टर्मिनल ब्लॉक टर्मिनल बोर्ड पर लगाए जाते हैं, जिन्हें बाद में नियंत्रण कैबिनेट के भीतर डीआईएन रेल या बेसप्लेट पर सुरक्षित किया जाता है। I/O पैक एक बुद्धिमान घटक है, जिसमें IONet से कनेक्शन के लिए दोहरे ईथरनेट पोर्ट, एक बिजली आपूर्ति, एक स्थानीय समर्पित प्रोसेसर और इसके I/O फ़ंक्शन के लिए विशेष रूप से तैयार किया गया एक डेटा अधिग्रहण बोर्ड होता है। यह मॉड्यूलर डिज़ाइन स्केलेबल सिस्टम विस्तार की अनुमति देता है; नेटवर्क में अधिक पैक जोड़कर I/O क्षमता बढ़ाई जाती है। यह लचीलापन सिम्प्लेक्स, डुअल या ट्रिपल मॉड्यूलर रिडंडेंट (टीएमआर) कॉन्फ़िगरेशन में तैनाती को सक्षम बनाता है। असाधारण गति की मांग करने वाले अनुप्रयोगों के लिए, जैसे कि सर्वो नियंत्रण, प्रत्येक पैक के भीतर स्थानीय प्रोसेसर मुख्य नियंत्रण लूप की तुलना में काफी अधिक दरों पर विशेष एल्गोरिदम निष्पादित कर सकता है, केंद्रीय नियंत्रक से प्रसंस्करण बोझ को हटा सकता है और समग्र सिस्टम प्रदर्शन को बढ़ा सकता है।
मार्क VIe प्लेटफ़ॉर्म अपनी व्यापक और कॉन्फ़िगर करने योग्य अतिरेक क्षमताओं के लिए प्रसिद्ध है, जो नियंत्रित होने वाली प्रक्रिया की गंभीरता के अनुरूप हैं। अतिरेक दर्शन को सेंसर, नेटवर्क, नियंत्रक और आउटपुट मॉड्यूल पर लागू किया जा सकता है, जो उपलब्धता को अधिकतम करने और विफलता के एकल बिंदुओं को कम करने के लिए एक गहन रक्षा दृष्टिकोण प्रदान करता है।
उच्च-उपलब्धता अनुप्रयोगों के लिए दोहरी निरर्थक प्रणालियाँ एक सामान्य कॉन्फ़िगरेशन हैं। इस सेटअप में, सेंसर से इनपुट सिग्नल इनपुट पैक (जो स्वयं एकल या अनावश्यक हो सकते हैं) द्वारा पढ़े जाते हैं और मार्क VIe नियंत्रकों की एक जोड़ी में दोहरे, स्वतंत्र IONets पर प्रेषित होते हैं। ये नियंत्रक लॉकस्टेप में समान एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर चलाते हैं। फिर नियंत्रकों से आउटपुट आउटपुट पैक में भेजे जाते हैं। सबसे महत्वपूर्ण अंतिम नियंत्रण तत्वों के लिए, एक ट्रिपल वोटिंग आउटपुट योजना लागू की जा सकती है, जहां तीन अलग-अलग आउटपुट I/O पैक कमांड सिग्नल प्राप्त करते हैं। एक हार्डवेयर या सॉफ़्टवेयर-आधारित मतदाता बहुमत वोट (3 में से 2) के आधार पर सही आउटपुट का चयन करता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि एक आउटपुट चैनल में विफलता के कारण फ़ील्ड डिवाइस में कोई गलत कार्रवाई नहीं होती है। यह आर्किटेक्चर सिंगल, डुअल या ट्रिपल रिडंडेंट सेंसर इनपुट को समायोजित कर सकता है।
अत्यधिक गंभीरता के लिए, एक ट्रिपल मॉड्यूलर रिडंडेंट (टीएमआर) प्रणाली तैनात की गई है। यह कॉन्फ़िगरेशन प्रक्रिया को बाधित किए बिना किसी एक घटक में विफलता को सहन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। तीन स्वतंत्र नियंत्रक समानांतर में चलते हैं, तीन अलग-अलग IONets के माध्यम से ट्रिपल-अनावश्यक सेंसर से इनपुट डेटा प्राप्त करते हैं। सिस्टम सभी महत्वपूर्ण इनपुट सिग्नलों पर लगातार वोट (या तो 3 में से 2 चयन या औसत मूल्य चयन) करता है। प्रत्येक नियंत्रक इस वोट किए गए, या 'सही,' मान के आधार पर अपने तर्क को निष्पादित करता है। परिष्कृत डायग्नोस्टिक्स सभी तीन चैनलों की लगातार निगरानी करता है, डिवाइस की विफलता पर तुरंत पहचान करता है और चेतावनी देता है। यह क्षमता दोषपूर्ण घटक का तुरंत पता लगाकर मरम्मत के औसत समय (एमटीटीआर) को नाटकीय रूप से कम कर देती है। इसके अलावा, सिस्टम की ऑनलाइन मरम्मत सुविधा तकनीशियनों को पूरी प्रक्रिया को ऑफ़लाइन किए बिना विफल मॉड्यूल को बदलने की अनुमति देती है, जिससे फोर्स्ड आउटेज (एमटीबीएफओ) के बीच औसत समय में काफी वृद्धि होती है। इन प्रणालियों के लिए फ़ील्ड सेंसर को अखंडता के आवश्यक स्तर के आधार पर सिंगल, डुअल या ट्रिपल के रूप में कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।
मार्क VIe सिस्टम के भीतर I/O पैक साधारण सिग्नल कन्वर्टर्स से कहीं अधिक हैं; वे बुद्धिमान उपकरण हैं जो सिस्टम की समग्र क्षमता में महत्वपूर्ण योगदान देते हैं। प्रत्येक पैक में एक वास्तविक समय ऑपरेटिंग सिस्टम चलाने वाला एक स्थानीय प्रोसेसर बोर्ड और एक विशेष डेटा अधिग्रहण बोर्ड होता है। यह डिज़ाइन वितरित प्रसंस्करण की अनुमति देता है, जिससे मुख्य नियंत्रक के स्कैन समय से स्वतंत्र, तेज़ पीआईडी लूप या सर्वो वाल्व विनियमन जैसे कार्यों को मॉड्यूल के भीतर स्थानीय रूप से बहुत उच्च गति पर निष्पादित किया जा सकता है।
इन मॉड्यूल की एक प्रमुख विशेषता ±2°C की सटीकता के साथ एक एकीकृत तापमान सेंसर है। यह सेंसर I/O पैक के ऑपरेटिंग तापमान पर लगातार नज़र रखता है। यदि अत्यधिक तापमान का पता चलता है, तो यह एक डायग्नोस्टिक अलार्म उत्पन्न करता है। तापमान मान और अलार्म स्थिति को नियंत्रण प्रणाली के डेटाबेस (सिग्नल स्पेस) में उपलब्ध कराया जाता है, जिससे नियंत्रण तर्क को प्रीमेप्टिव कार्रवाई करने की अनुमति मिलती है, जैसे नियंत्रित शटडाउन शुरू करना या कस्टम अलार्म संदेश के साथ ऑपरेटरों को सचेत करना, इस प्रकार हार्डवेयर क्षति को रोकना।
I/O मॉड्यूल में मानक सुविधाओं में मजबूत नेटवर्क कनेक्टिविटी के लिए दोहरे 100 एमबी पूर्ण-डुप्लेक्स ईथरनेट पोर्ट, ऑनलाइन मरम्मत और प्रतिस्थापन के लिए व्यापक समर्थन और मॉड्यूल प्रतिस्थापन पर स्वचालित पुन: कॉन्फ़िगरेशन शामिल हैं। संपूर्ण ऑपरेटिंग तापमान रेंज पर सटीकता विनिर्देशों की गारंटी दी जाती है। बिजली, नेटवर्क गतिविधि और एप्लिकेशन-विशिष्ट स्थितियों के लिए स्थिति एलईडी के माध्यम से इंगित की जाती है। मॉड्यूल 28 वी डीसी आपूर्ति द्वारा संचालित होते हैं, जिसमें नाममात्र 2 ए ट्रिप पॉइंट के साथ आंतरिक सॉलिड-स्टेट सर्किट सुरक्षा और वर्तमान समस्याओं को रोकने के लिए एक सॉफ्ट-स्टार्ट सर्किट की सुविधा होती है। नकारात्मक डीसी आपूर्ति को धातु के आवरण के माध्यम से ग्राउंड किया जाता है, जिससे शोर प्रतिरोधक क्षमता और सुरक्षा बढ़ती है।
मार्क VIe प्रणाली विभिन्न वायरिंग और अतिरेक आवश्यकताओं को समायोजित करने के लिए दो प्राथमिक प्रकार के टर्मिनल मॉड्यूल (टी-टाइप और एस-टाइप मॉड्यूल) प्रदान करती है।
टी-टाइप मॉड्यूल उच्च स्तर के सिग्नल अतिरेक और अलगाव की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। वे आम तौर पर टीएमआर सिस्टम के लिए तीन अलग-अलग I/O पैक में एक फ़ील्ड इनपुट सिग्नल वितरित करते हैं। इन मॉड्यूल में दो हटाने योग्य 24-पॉइंट, बैरियर-प्रकार के टर्मिनल ब्लॉक होते हैं। प्रत्येक बिंदु 300 V इन्सुलेशन रेटिंग के साथ 3.0 mm² (#12 AWG) तक के दो तारों को स्वीकार कर सकता है, और स्पैड या रिंग-प्रकार के लग्स के साथ-साथ नंगे तारों के लिए कैप्टिव क्लैंप का समर्थन करता है। केंद्र-से-केंद्र में पेंच की दूरी न्यूनतम 9.53 मिमी है। वे आम तौर पर सतह पर लगे होते हैं और बेहतर विद्युत चुम्बकीय संगतता (ईएमसी) के लिए बढ़ते आधार से जुड़ी एक एकीकृत ढाल पट्टी शामिल होती है।
एस-टाइप मॉड्यूल सिंप्लेक्स, डुअल या समर्पित टीएमआर अनुप्रयोगों के लिए अधिक कॉम्पैक्ट और लागत प्रभावी समाधान प्रदान करते हैं जहां सिग्नल प्रसारित नहीं होते हैं। वे टी-प्रकार मॉड्यूल के आधे आकार के हैं और डीआईएन-रेल या सतह पर लगाए जा सकते हैं। वे प्रति I/O सिग्नल के लिए एकल समाप्ति बिंदु प्रदान करते हैं। स्थिर बॉक्स-प्रकार के टर्मिनल एक 3.0 मिमी² तार या दो 2.0 मिमी² (#14 AWG) तार स्वीकार करते हैं। हटाने योग्य टर्मिनलों वाला एक संस्करण भी उपलब्ध है, जो स्प्रिंग-क्लैंप या इन्सुलेशन-विस्थापन प्रकार जैसी वैकल्पिक कनेक्शन प्रौद्योगिकियों के साथ फ़ील्ड प्रतिस्थापन की अनुमति देता है। प्रत्येक ब्लॉक में कार्यात्मक जमीन से बंधी एक ढाल पट्टी शामिल होती है।
मार्क VIe घटकों को विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में वैश्विक तैनाती के लिए डिज़ाइन किया गया है। नियंत्रकों, I/O मॉड्यूल और बिजली आपूर्ति सहित कोर इलेक्ट्रॉनिक्स को -30°C से 65°C तक संचालन के लिए रेट किया गया है। विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, यह अनुशंसा की जाती है कि अधिक प्रतिबंधात्मक तापमान रेटिंग वाले मॉड्यूल, जैसे कि कुछ फील्डबस गेटवे (उदाहरण के लिए, प्रोफाइबस मास्टर: -20 से 55 डिग्री सेल्सियस, फाउंडेशन फील्डबस: 0 से 55 डिग्री सेल्सियस), को नियंत्रण कैबिनेट में नीचे स्थापित किया जाए जहां तापमान ठंडा हो। नियंत्रण कक्ष उपकरण, जैसे ऑपरेटर वर्कस्टेशन, की परिचालन सीमा 20 से 30°C तक अधिक संकीर्ण होती है। सभी उपकरण शिपिंग और भंडारण के दौरान व्यापक तापमान रेंज (नियंत्रकों के लिए -40 से 85 डिग्री सेल्सियस, वर्कस्टेशन के लिए 0 से 30 डिग्री सेल्सियस) का सामना करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
मार्क VIe की हार्डवेयर क्षमताएं कंट्रोलएसटी सॉफ्टवेयर सूट द्वारा पूरी तरह से अनलॉक हैं। उपकरणों का यह एकीकृत सेट नियंत्रण प्रणाली जीवनचक्र के हर पहलू के लिए एक एकीकृत वातावरण प्रदान करता है। इसके मूल में टूलबॉक्सएसटी एप्लिकेशन है, जिसका उपयोग सभी मार्क VIe और मार्क VIeS सिस्टम में प्रोग्रामिंग, कॉन्फ़िगरेशन, रीयल-टाइम ट्रेंडिंग और गहन डायग्नोस्टिक विश्लेषण के लिए किया जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि उच्च-गुणवत्ता, समय-सुसंगत डेटा नियंत्रकों और संयंत्र स्तर दोनों पर उपलब्ध है, जो प्रभावी परिसंपत्ति प्रबंधन और परिचालन निर्णय लेने के लिए एक ठोस आधार बनाता है।
IEC 61508 जैसे मानकों के तहत प्रमाणन की आवश्यकता वाले सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए, मार्क VIeS सुरक्षा प्रणाली कार्यरत है। यह प्रणाली रखरखाव और कॉन्फ़िगरेशन के लिए समान परिचित कंट्रोलएसटी सॉफ़्टवेयर सूट और टूलबॉक्सएसटी टूलसेट का उपयोग करती है, जिससे ऑपरेटर प्रशिक्षण आवश्यकताओं को काफी कम किया जाता है। हालाँकि, यह प्रमाणित हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर फ़ंक्शन ब्लॉकों का एक भौतिक और तार्किक रूप से अलग सेट बनाए रखता है। टूलबॉक्सएसटी कॉन्फ़िगरेशन और सेफ्टी इंस्ट्रुमेंटेड फंक्शन (एसआईएफ) प्रोग्रामिंग के लिए सुरक्षा प्रणाली को लॉक या अनलॉक करने के लिए सुरक्षा सुविधाएं प्रदान करता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि सुरक्षा तर्क की अखंडता से कभी समझौता नहीं किया जाता है।
सिस्टम का I/O पोर्टफोलियो विशाल है, जिसमें अलग-अलग इनपुट (वोल्टेज रेटिंग और अलगाव के अनुसार भिन्न) और अत्यधिक विशिष्ट एप्लिकेशन-विशिष्ट मॉड्यूल जैसे सामान्य मॉड्यूल शामिल हैं। उदाहरण के लिए, समर्पित सर्वो मॉड्यूल टरबाइन एक्चुएटर्स के सटीक बंद-लूप नियंत्रण के लिए आवश्यक अल्ट्रा-फास्ट प्रोसेसिंग प्रदान करते हैं। इसी प्रकार, घूर्णन मशीनरी में रेडियल और अक्षीय शाफ्ट विस्थापन को सटीक रूप से मापने के लिए विशेष कंपन निगरानी मॉड्यूल उपलब्ध हैं, जो सीधे नियंत्रण प्रणाली में सुरक्षा को एकीकृत करते हैं। मॉड्यूल के लिए चयन मानदंड में न केवल सिग्नल प्रकार, बल्कि आवश्यक अतिरेक, अलगाव स्तर, टर्मिनल ब्लॉक शैली, सुरक्षा प्रमाणीकरण (एसआईएल), और खतरनाक स्थानों में उपयोग के लिए अनुमोदन भी शामिल हैं।
संदर्भ： https://www.gevernova.com/content/dam/gepower-new/global/en_US/downloads/gas-new-site/resources/reference/GEA35311-Mark-VIe-Control-Product-Description-Brochure-DRAFT.pdf
