IS200BICIH1A برج انٹرفیس کنٹرولر بورڈ ایک بنیادی کنٹرول جزو ہے جسے GE انڈسٹریل سسٹمز نے اپنے Innovation Series™ ڈرائیو سسٹمز کے لیے ڈیزائن کیا ہے۔ ایک انتہائی مربوط اور طاقتور کنٹرولر کے طور پر، IS200BICIH1A بنیادی طور پر برج انورٹر یونٹس کو منظم اور کنٹرول کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے جو انٹیگریٹڈ گیٹ کمیوٹیٹڈ تھریسٹرز (IGCTs) کو سوئچنگ ڈیوائسز کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ IS200BICIH1A بورڈ ایک انوویشن سیریز™ معیاری بورڈ ریک میں نصب ہے اور بیک پلین، مختلف سگنل ایکوزیشن بورڈز، اور گیٹ ڈرائیو سرکٹس کے ساتھ قطعی ہم آہنگی کے ذریعے، ریئل ٹائم کنٹرول، سگنل کنڈیشنگ، اور پیچیدہ پاور الیکٹرانک کنورژن سسٹمز کے لیے کثیر جہتی تحفظ انجام دیتا ہے۔
IS200BICIH1A کی بنیادی قدر 28 IGCT ڈیوائسز کو کنٹرول کرنے کی اس کی طاقتور صلاحیت میں مضمر ہے، جو تین سطحی انورٹر کنٹرول منطق کی تخلیق میں معاونت کرتی ہے، جبکہ بیک وقت ڈائیوڈ سورس اور ڈائنامک بریکنگ (DB) سیکشن کو کنٹرول کرتی ہے۔ ہارڈ ویئر کے لحاظ سے، IS200BICIH1A متعدد FPGA لاجک چپس، ایک ڈیجیٹل سگنل پروسیسر (DSP) کو کو-پروسیسنگ کے لیے وقف کرتا ہے، اور متعدد بیٹی بورڈز۔ یہ ایک تہہ دار، انتہائی قابل بھروسہ سسٹم فن تعمیر کو قائم کرتا ہے، جس میں سب مائیکرو سیکنڈ فاسٹ پروٹیکشن سے لے کر پیچیدہ کنٹرول الگورتھم کو پروسیسنگ تک شامل ہے۔
بنیادی افعال اور کنٹرول فن تعمیر
IS200BICIH1A بورڈ بیک پلین کنیکٹرز P1 اور P2 کے ذریعے IS200CABP کنٹرول اسمبلی بیک پلین بورڈ کے ساتھ انٹرفیس کرتا ہے، جس سے سسٹم مین کنٹرولر اور دیگر پیریفرل بورڈز کے ساتھ سگنل کا تعامل ممکن ہوتا ہے۔ IS200BICIH1A کے لیے ان پٹ پاور DS200RAPA ریک پاور سپلائی بورڈ کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے، جو بیک پلین کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے۔ کنٹرول کور کے طور پر کام کرتے ہوئے، IS200BICIH1A IS200BPII برج پاور انٹرفیس بورڈ سے گیٹ کمانڈ اور اسٹیٹس فیڈ بیک سگنلز حاصل کرتا ہے، ان سگنلز کو کنڈیشنگ اور فارورڈ کرتا ہے۔
مقامی ذہین پروسیسنگ کے حوالے سے، IS200BICIH1A میں ایک آن بورڈ ڈیجیٹل سگنل پروسیسر (DSP) ہے جو مرکزی DSPX کنٹرول بورڈ کے لیے ایک کاپروسیسر کے طور پر کام کرتا ہے۔ اس کے بوٹ کا عمل مرکزی طور پر DSPX بورڈ کے زیر انتظام ہے: DSPX بورڈ پہلے بوٹ لوڈر امیج کو ڈوئل پورٹ RAM (DPRAM) میں لوڈ کرتا ہے، پھر IS200BICIH1A کے مقامی DSP کے لیے ری سیٹ سگنل جاری کرتا ہے، جس سے اسے کوڈ پر عمل درآمد شروع کرنے کی اجازت ملتی ہے۔ دونوں پروسیسرز مقامی ہارڈویئر رجسٹروں تک رسائی کو رجسٹر لاجک کے اندر اندر بلٹ ان ثالثی میکانزم کے ذریعے بانٹتے ہیں، کنٹرول کمانڈز اور اسٹیٹس ڈیٹا کے لیے منظم اور مستقل تعامل کو یقینی بناتے ہیں۔
سگنل پروسیسنگ اور اعلی صحت سے متعلق فیڈ بیک میکانزم
IS200BICIH1A بورڈ تین فرنٹ پینل کنیکٹر فراہم کرتا ہے – PFBK1, PFBK2، اور PSRC – جو اعلیٰ درستگی کے سگنل کے حصول اور تیز رفتار تحفظ کے حصول کے لیے کلیدی انٹرفیس کے طور پر کام کرتے ہیں۔
PFBK1 اور PFBK2 کنیکٹر : یہ دو 44 پن ہائی ڈینسٹی کنیکٹر IS200GGXI ایکسپینڈر لوڈ/سورس بورڈز سے سگنل وصول کرنے کے ذمہ دار ہیں۔ PFBK1 سیریز برج کنفیگریشن میں پہلے مکمل برج یا سیلز کے پہلے نصف حصے سے فیڈ بیک سگنلز کو ہینڈل کرتا ہے، جبکہ PFBK2 اختیاری دوسرے مکمل پل یا سیل کے دوسرے نصف حصے سے فیڈ بیک ہینڈل کرتا ہے۔ فیڈ بیک سگنل کی اقسام میں فیز کرنٹ، فیز وولٹیجز، اور DC لنک وولٹیجز شامل ہیں۔
PSRC کنیکٹر : یہ 50 پن ہائی ڈینسٹی کنیکٹر IS200GGXD Expander Diode سورس بورڈ سے فیڈ بیک سگنل وصول کرتا ہے اور ڈائنامک بریکنگ (DB) IGCT سوئچز کو گیٹ کنٹرول سگنل بھیجنے کا ذمہ دار ہے۔
وولٹیج فیڈ بیک آئسولیشن : DS200NATO وولٹیج فیڈ بیک اسکیلنگ بورڈ کے وولٹیج سگنلز کو IS200BICIH1A بورڈ پر کشیندگی کے ذریعے محفوظ طریقے سے الگ کیا جاتا ہے۔
تمام اینالاگ کرنٹ اور وولٹیج فیڈ بیک سگنلز شیلڈ کیبلز کے اندر شیلڈ ٹوئسٹڈ پیئر کیبلز کے ذریعے IS200BICIH1A کو مختلف طریقے سے منتقل کیے جاتے ہیں۔ بورڈ میں داخل ہونے پر، یہ سگنل دو متوازی پروسیسنگ راستوں میں تقسیم ہو جاتے ہیں:
ہارڈ ویئر فاسٹ پروٹیکشن پاتھ : ینالاگ سگنلز کا براہ راست متعدد پروگرامیبل تھریشولڈ ویلیوز سے موازنہ کیا جاتا ہے تاکہ فوری طور پر ہارڈویئر ایکشن کے لیے پروٹیکشن لاجک سگنلز جنریٹ کیے جا سکیں، جیسے اوور کرنٹ حفاظتی ٹرن آف، لوڈ فالٹ ٹرن آف، اور کرنٹ فریز فالٹ سگنل۔
سافٹ ویئر ہائی پریسجن سیمپلنگ پاتھ : ہر اینالاگ فیڈ بیک سگنل ایک سنکرونس وولٹیج-کنٹرولڈ آسیلیٹر (VCO) سے گزرتا ہے، جو ینالاگ وولٹیج کی قدر کو خطی طور پر فریکوئنسی سگنل میں تبدیل کرتا ہے۔ آؤٹ پٹ فریکوئنسی مکمل پیمانے پر منفی ان پٹ کے لیے 0 Hz سے لے کر پورے پیمانے پر مثبت ان پٹ کے لیے 2 MHz تک ہوتی ہے۔ یہ فریکوئنسی سگنلز BRDG_IO FPGA کے اندر کاؤنٹرز چلاتے ہیں، جنہیں پھر ایکٹو DSP کے ذریعے پڑھا جاتا ہے تاکہ پیچیدہ کنٹرول الگورتھم کے لیے ہائی پریسجن کرنٹ اور وولٹیج فیڈ بیک کی قدروں کی گنتی کی جا سکے۔
گیٹ کمانڈ اور کریٹیکل ٹائمنگ مینجمنٹ
IS200BICIH1A کی طرف سے IGCT گیٹ ڈرائیور بورڈز (IS200IGPA) کو جاری کردہ تمام گیٹنگ کمانڈز مہنگے IGCT آلات کو پہنچنے والے نقصان کو روکنے کے لیے ہارڈ ویئر کے ذریعے نافذ کردہ کم از کم وقت پر اور کم از کم آف ٹائم پابندیوں کے تابع ہیں۔ اس کے اہم گیٹنگ ٹائمنگ مینجمنٹ کے افعال میں شامل ہیں:
اندرونی-بیرونی ٹائمنگ : اندرونی IGCTs کے نسبت برج ٹانگ میں بیرونی IGCTs کے ٹرن آن اور ٹرن آف میں فرم ویئر میں بیان کردہ سکیو ٹائم کے مطابق بالکل تاخیر ہوتی ہے۔
فیز انڈر لیپ : جب کوئی مرحلہ اپنی آؤٹ پٹ حالت کو تبدیل کرتا ہے، IS200BICIH1A ایک ٹائمر شروع کرتا ہے جو لمحہ بہ لمحہ تمام فیز سٹیٹس کو منجمد کر دیتا ہے جب تک کہ کمیوٹیشن ری ایکٹر کو ری سیٹ کرنے کے لیے کافی وقت نہ مل جائے، اس طرح خطرناک فیز ٹو فیز شارٹ سرکٹس کو روکتا ہے۔
گیٹ ڈرائیور کی غلطی کا پتہ لگانا : IS200BICIH1A ہر IGCT گیٹ ڈرائیور ماڈیول سے صحت کی صورتحال کے تاثرات کی مسلسل نگرانی کرتا ہے۔ اگر کسی غیر معمولی اسٹیٹس فیڈ بیک کاؤنٹر اوور فلو کا پتہ چل جاتا ہے، تو ایک فالٹ لیچ فوری طور پر سیٹ ہو جاتی ہے، جو ڈرائیو سسٹم کو ٹرپ کرنے کے لیے متحرک کرتی ہے۔
قابل پروگرام لاجک کور
IS200BICIH1A بورڈ کی طاقتور بنیادی فعالیت کو اس کے دو آن بورڈ SRAM-based Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) سے محسوس ہوتا ہے: BRDG_IO FPGA اور CELL_IO FPGA۔
CELL_IO FPGA : یہ FPGA خاص طور پر IGCT گیٹ ڈرائیوروں سے براہ راست متعلق مجرد کنٹرول اور تحفظ کے لیے ذمہ دار ہے۔ یہ PWM سائیکلوں کے عین مطابق وقت کا انتظام کرتا ہے اور ہارڈ ویئر کے تحفظ کے انتہائی اہم اقدامات کو انجام دیتا ہے، جیسے کہ متاثرہ آلات کو فوری طور پر بند کر کے اوور کرنٹ یا شوٹ تھرو فالٹس کا جواب دینا اور سٹیٹس رجسٹرز میں غلطی کے واقعات کو ریکارڈ کرنا۔ اس میں PWM ٹائمرز، ابتدائی سٹیٹ رجسٹرز وغیرہ شامل ہیں۔ تمام کنٹرول پیرامیٹرز ڈبل بفرڈ ڈھانچہ استعمال کرتے ہیں، جس سے وہ ایک ٹاسک وقفہ کے اندر اپ ڈیٹ ہو سکتے ہیں اور اگلی لوڈ پلس پر ہم آہنگی سے اثر انداز ہو سکتے ہیں۔
BRDG_IO FPGA : DSPX/لوکل DSP اور برج کنٹرول سگنلز کے درمیان انٹرفیس کے طور پر کام کرتے ہوئے، یہ FPGA تمام عام مجرد I/O، فالٹ رپورٹنگ، VCO کاؤنٹرز، ٹیکومیٹر انٹرفیس، اور اینالاگ I/O کا انتظام کرتا ہے۔ اس کے بلٹ ان VCO کاؤنٹرز کسی بھی پروسیسر کے ذریعہ پڑھنے کے لئے گنتی کی اقدار کو لیچ کرتے ہیں۔ ٹیکومیٹر انٹرفیس اعلی صحت سے متعلق فریکشنل پلس کیلکولیشن کو سپورٹ کرتا ہے۔ مزید برآں، جب پاور الیکٹرانکس ان ایبل (PE_ENABLE) جھنڈا فعال ہوتا ہے تو تمام کمانڈ رجسٹروں تک تحریری رسائی بند ہوجاتی ہے، جو ڈرائیو آپریشن کے دوران غلط کارروائیوں کو روکتی ہے۔
تحفظ اور تشخیصی نظام
IS200BICIH1A تمام غیر معمولی آپریٹنگ حالات میں موثر تحفظ کو یقینی بنانے کے لیے کثیر پرتوں والا، کثیر جہتی تحفظ اور تشخیصی نیٹ ورک کی خصوصیات رکھتا ہے۔
فوری ہارڈ ویئر پروٹیکشن : بنیادی طور پر CELL_IO FPGA کے ذریعے انتہائی تیز ردعمل کے اوقات کے ساتھ عمل میں لایا جاتا ہے۔
حفاظتی ٹرن آف (PTO) : لوڈ فالٹ (latched)، فوری طور پر اوور کرنٹ، یا گیٹ ڈرائیور کی غلطی سے متحرک، متاثرہ سیل کو فوری طور پر بند کر دیتا ہے۔
شوٹ تھرو فالٹ پروٹیکشن : ڈی سی لنک ری ایکٹر میں وولٹیج کی نگرانی کرکے موجودہ تبدیلی کی خطرناک شرحوں (di/dt) کا پتہ لگاتا ہے۔ اگر حالت فالٹ فلٹر کے وقت سے زیادہ برقرار رہتی ہے تو، ایک اہم فالٹ لیچ سیٹ کیا جاتا ہے، جو تمام فیز یونٹس کے لیے منجمد کارروائی شروع کرتا ہے۔ یہ خرابی والے مرحلے میں فیوز کو صاف کرنے کے لیے کافی وقت فراہم کرتا ہے، جس سے غلطی کے بڑھنے سے بچا جا سکتا ہے۔
اسٹیٹس مانیٹرنگ اور رپورٹنگ : BRDG_IO اور CELL_IO اسٹیٹس رجسٹرز کے ذریعے، IS200BICIH1A غلطیوں اور اسٹیٹس کی معلومات کی وسیع اقسام کی رپورٹ کرتا ہے، بشمول لیکن ان تک محدود نہیں: مختلف پاور سپلائی فالٹس، کلاک فالٹس، تمام IGCTs کے لیے گیٹ ڈرائیور کی خرابیاں، فیوز کی خرابیاں، اور کیبل کنکشن کی خرابی۔
آن بورڈ خود تشخیص :
بورڈ کی شناخت (BRDID) : IS200BICIH1A میں ایک آن بورڈ سیریل PROM ID چپ شامل ہے، جس کے شناختی نیٹ ورک کو GGXI بورڈز تک پھیلایا گیا ہے۔ موجودہ سمت کا پتہ لگانے کا ایک منفرد طریقہ کار PFBK اور JGATE کیبلز کے درست کنکشن کو یقینی بناتا ہے، کراس وائرنگ کو روکتا ہے۔
فرنٹ پینل انڈیکیٹر : ایک واحد IMOK LED انڈیکیٹر بورڈ کی صحت کی حالت کا ایک بدیہی بصری ڈسپلے فراہم کرتا ہے۔ اگر ایل ای ڈی بند ہے تو، غلطی کی حالت کی نشاندہی کی جاتی ہے.
ٹیسٹ پوائنٹس : فرنٹ پینل کل 8 ٹیسٹ پوائنٹس فراہم کرتا ہے، TP1 سے TP8 ، جو کہ کلیدی اینالاگ سگنلز جیسے کہ فیز A1/B1/C1 کرنٹ اور لائن ٹو لائن وولٹیج VAB1/VBC1، نیز مثبت اور منفی DC بس وولٹیجز فراہم کرتا ہے، آسان آن سائٹ تشخیص کے لیے۔
اینالاگ I/O : یہ نظام بورڈ کے مقامی محیطی درجہ حرارت، ایک بیرونی تھرمسٹر درجہ حرارت، اور حفاظتی حد وولٹیج کے خود ٹیسٹ لوپ بیک کی نگرانی کے لیے تین 12-بٹ اینالاگ ان پٹ کو مربوط کرتا ہے۔ اس میں گیارہ اینالاگ آؤٹ پٹس بھی ہیں جو تحفظ کی حد مقرر کرنے اور تشخیصی D/A کی تبدیلی فراہم کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔
