IS220PPROH1A GE کے مارک VIe کنٹرول سسٹم کے اندر ایک اہم جزو ہے، جو بیک اپ ٹربائن پروٹیکشن (PPRO) I/O پیک کے مخصوص ماڈل کی نمائندگی کرتا ہے۔ اس ماڈیول کو مین کنٹرول سسٹم سے آزاد فالتو تحفظ کے افعال فراہم کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، جس سے حفاظتی اہم آپریشنز جیسے کہ ٹربائن اوور اسپیڈ پروٹیکشن اور جنریٹر کی سنکرونائزنگ چیک کو پرائمری کنٹرول میں ناکامی کی صورت میں قابل اعتماد عمل درآمد کو یقینی بنایا گیا ہے۔ PPROH1A ایک BPPB پروسیسر بورڈ کو شامل کرتا ہے، جس میں گیس ٹربائنز اور سٹیم ٹربائنز سمیت مختلف ٹربائن کی اقسام کے لیے موزوں اعلی وشوسنییتا اور حقیقی وقت کی کارکردگی پیش کی جاتی ہے۔ اس کا ڈیزائن صنعتی کنٹرول کے معیارات کی تعمیل کرتا ہے اور -30°C سے 65°C کے آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد کے ساتھ، سخت ماحول میں مستحکم آپریشن کو یقینی بناتا ہے۔
IS220PPROH1A کو عام طور پر ٹرپل ماڈیولر ریڈنڈنٹ (TMR) کنفیگریشن میں تعینات کیا جاتا ہے، جو SPRO، TPROH#C، یا TREA ٹرمینل بورڈز کے ساتھ مل کر کام کرتا ہے۔ یہ DC-37 پن کنیکٹر کے ساتھ کیبلز کے ذریعے ایمرجنسی ٹرپ بورڈز (جیسے، TREG، TREL، TRES) سے جڑتا ہے۔ ماڈیول اسٹیٹس کی نگرانی اور مرکزی کنٹرولر کے ساتھ ڈیٹا کے تبادلے کے لیے ایتھرنیٹ کمیونیکیشن (IONet) کو بھی سپورٹ کرتا ہے۔ بیک اپ پروٹیکشن سسٹم کے بنیادی حصے کے طور پر، PPROH1A دونوں ہارڈ ویئر اور فرم ویئر پر مبنی اوور اسپیڈ کا پتہ لگانے کی صلاحیتوں کا حامل ہے اور متعدد تشخیصی اور نگرانی کے افعال کو مربوط کرتا ہے۔ یہ اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ نظام اسامانیتاوں کا فوری جواب دے سکتا ہے، سامان کو پہنچنے والے نقصان یا حفاظتی واقعات کو روک سکتا ہے۔
تفصیلی فنکشنل تفصیل
IS220PPROH1A کئی اہم حفاظتی افعال فراہم کرتا ہے جس میں رفتار کی نگرانی، منطق کا فیصلہ، ریلے کنٹرول، اور مین کنٹرول سسٹم کے ساتھ تعامل شامل ہیں۔ اس کے اہم افعال ذیل میں تفصیل سے ہیں:
1. اوور اسپیڈ پروٹیکشن
تیز رفتار تحفظ IS220PPROH1A کے بنیادی کاموں میں سے ایک ہے۔ ماڈیول کو میگنیٹک پک اپس (MPUs) سے تین سپیڈ سگنل موصول ہوتے ہیں، جو ہائی پریشر (HP)، انٹرمیڈیٹ-پریشر (IP)، اور لو-پریشر (LP) شافٹ کے مساوی ہوتے ہیں۔ ہارڈ ویئر اور فرم ویئر دونوں میں اوور اسپیڈ کا پتہ لگانا لاگو کیا جاتا ہے۔ ہارڈ ویئر اوور اسپیڈ پروٹیکشن مکمل طور پر قابل پروگرام لاجک سرکٹس پر مبنی ہے، جو سافٹ ویئر سے آزاد ہے، جس کا جوابی وقت 60 ایم ایس سے کم ہے۔ اس کا سیٹ پوائنٹ (OSHW_Setpoint) صرف ماڈیول پاور اپ کے دوران لوڈ ہوتا ہے، موثر آپریشن کو یقینی بناتا ہے یہاں تک کہ اگر فرم ویئر ناکام ہو جائے۔ ہارڈ ویئر کی اوور اسپیڈ ٹرپ کے لیے سیٹ پوائنٹ سے تجاوز کرنے کے لیے لگاتار دو شافٹ ریوولیشنز کی ضرورت ہوتی ہے، غلط ٹرپس کو روکتا ہے۔
فرم ویئر اوور اسپیڈ پروٹیکشن پروسیسر کیلکولیشن پر مبنی ہے اور ڈائنامک سیٹ پوائنٹ ایڈجسٹمنٹ کو سپورٹ کرتا ہے۔ صارف کنفیگریشن پیرامیٹرز کے ذریعے اوور اسپیڈ تھریشولڈ سیٹ کر سکتے ہیں، اور آن لائن اور آف لائن دونوں ٹیسٹ موڈ سپورٹ کیے جاتے ہیں۔ مزید برآں، جبکہ PPROH1A کنفیگریشن میں 'Rate-based Overspeed' (RBOS) فیچر کے لیے پیرامیٹرز شامل ہو سکتے ہیں، یہ نوٹ کرنا بہت ضروری ہے کہ RBOS فنکشن خود PPROH1A ہارڈویئر پر تعاون یافتہ نہیں ہے۔ یہ خصوصیت صرف PPROS1B ماڈل میں دستیاب ہے۔ اگر PPROH1A کی ترتیب میں RBOS کو فعال کیا جاتا ہے، تو سسٹم ایک خرابی پیدا کرے گا اور ماڈیول کو آن لائن ہونے سے روکے گا۔
2. سرعت اور تنزلی کا پتہ لگانا
ماڈیول ریئل ٹائم میں ہر شافٹ کے لیے رفتار کی تبدیلی (سرعت/تزلزل) کی شرح کا حساب لگاتا ہے۔ ایک ٹرپ شروع کیا جاتا ہے اگر یہ قدریں کنفیگر کردہ حد سے تجاوز کرتی ہیں۔ ایکسلریشن کیلکولیشن قابل ترتیب ٹائم ونڈو (10–100 ms) پر لگاتار دو رفتار کے نمونوں کے درمیان فرق پر مبنی ہے۔ سستی کا پتہ لگانے میں 100%/سیکنڈ کی ایک مقررہ حد استعمال ہوتی ہے۔ یہ فنکشن ٹربائن کی غیر معمولی حرکیات کو پکڑتا ہے، جیسے کہ اچانک بوجھ میں کمی یا مکینیکل دورہ۔
3. ایل پی شافٹ لاک ڈٹیکشن
ملٹی شافٹ ٹربائنز کے لیے، IS220PPROH1A LP شافٹ لاک ڈٹیکشن فراہم کرتا ہے۔ اگر HP شافٹ کی رفتار کم از کم رفتار کی حد سے زیادہ ہے جبکہ LP شافٹ کی رفتار صفر رہتی ہے، ماڈیول اس کی شناخت LP شافٹ لاکنگ اناملی کے طور پر کرتا ہے اور ٹرپ سگنل پیدا کرتا ہے۔ یہ فنکشن شافٹ کی غلط ترتیب کی وجہ سے سامان کو پہنچنے والے نقصان کو روکتا ہے۔
4. ایمرجنسی اسٹاپ (ای اسٹاپ) مانیٹرنگ
IS220PPROH1A TREG یا TREA ٹرمینل بورڈ سے E-Stop سگنل کی نگرانی کرتا ہے۔ E-Stop کے فعال ہونے کے بعد، ماڈیول فوری طور پر مرکزی کنٹرول سسٹم کو عبور کرتا ہے اور ٹرپ ریلے کو توانائی بخشنے سے روکتا ہے۔ ای-اسٹاپ اسٹیٹس کو فیڈ بیک سگنلز (KESTOP#_Fdbk) کے ذریعے ریئل ٹائم میں رپورٹ کیا جاتا ہے، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ سسٹم محفوظ حالت میں رہے۔
5. رفتار کے فرق کا پتہ لگانا
ماڈیول مین کنٹرول سسٹم کی طرف سے فراہم کردہ سپیڈ سگنل (Speed1) کے ساتھ اپنے حساب شدہ پلس ریٹ (RPM) کا موازنہ کرتا ہے۔ اگر فرق ایک مقررہ حد سے زیادہ ہے (درجہ بندی کی رفتار کے فیصد کی بنیاد پر) لگاتار تین نمونے وقفوں کے لیے، رفتار کے فرق کا سفر شروع کیا جاتا ہے۔ یہ فنکشن مین کنٹرول اسپیڈ سگنل کی ناکامی یا کمیونیکیشن کی بے ضابطگیوں کا پتہ لگاتا ہے۔
6. مین کنٹرول واچ ڈاگ اور کمیونیکیشن مانیٹرنگ
IS220PPROH1A مرکزی کنٹرولر سے IONet کے ذریعے 'ڈیوائس ہارٹ بیٹ' سگنل وصول کرتا ہے۔ اگر لگاتار پانچ ڈیٹا فریموں کے لیے دل کی دھڑکن کی تازہ کاری کا پتہ نہیں چلتا ہے تو، ایک اہم کنٹرول کمیونیکیشن نقصان کا تعین کیا جاتا ہے، جو واچ ڈاگ کے سفر کو متحرک کرتا ہے۔ اس کے ساتھ ہی، ماڈیول ایتھرنیٹ فریم ہم وقت سازی کی حالت پر نظر رکھتا ہے۔ مسلسل فریم نمبر کی غلطیاں بھی حفاظتی کارروائی کو متحرک کریں گی۔
7. سنکرونائزنگ چیک فنکشن (K25A)
IS220PPROH1A جنریٹر اور یوٹیلیٹی بس کے درمیان سنکرونائزنگ چیک کو سپورٹ کرتا ہے۔ ماڈیول دو پی ٹی ان پٹ (جنریٹر سائیڈ اور بس سائیڈ) کی بنیاد پر وولٹیج، فریکوئنسی، فیز اینگل، اور سلپ کا حساب لگاتا ہے۔ جب تمام پیرامیٹرز سیٹ ونڈوز کے اندر ہوتے ہیں (مثال کے طور پر، فریکوئنسی فرق ≤ 0.27 ہرٹز، فیز کا فرق ≤ 10°) اور مطابقت پذیری پرمٹ سگنل (SynCk_Perm) فعال ہوتا ہے، یہ K25A ریلے کو متحرک کرتا ہے، جس سے سرکٹ بریکر بند ہو جاتا ہے۔ اس فنکشن میں ایک مردہ بس بند ہونے والی بائی پاس منطق بھی شامل ہے۔
8. سرو سوسائیڈ ریلے کنٹرول (K4CL)
سمپلیکس کنٹرول سسٹمز میں، IS220PPROH1A K4CL ریلے کو ایندھن کے والوز یا سٹیم والوز کو بند کرنے پر چلا سکتا ہے۔ یہ فنکشن عام طور پر آن لائن اوور اسپیڈ ٹیسٹ کے دوران غیر ارادی سرگرمی کو روکنے کے لیے غیر فعال کر دیا جاتا ہے۔
9. ٹرپ اور اکنامائزنگ ریلے آؤٹ پٹس
ماڈیول تین ایمرجنسی ٹرپ ریلے (ETR1–ETR3) ڈرائیو کمانڈز فراہم کرتا ہے اور تین اکانومائزنگ ریلے (KE1–KE3) کے لیے کنٹرول کو سپورٹ کرتا ہے۔ اکانومائزنگ ریلے پک اپ کے بعد ٹرپ سولینائیڈ کوائل پاتھ میں سیریز کی مزاحمت کو متعارف کرانے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں، ہولڈنگ کرنٹ کو کم کرتے ہیں اور ڈیوائس کی زندگی کو بڑھاتے ہیں۔
10. خود تشخیص اور حیثیت کا اشارہ
IS220PPROH1A میں جامع خود تشخیصی خصوصیات ہیں، بشمول:
پاور اپ سیلف ٹیسٹ: RAM، فلیش میموری، ایتھرنیٹ پورٹس اور دیگر ہارڈ ویئر کو چیک کرتا ہے۔
بجلی کی فراہمی کی نگرانی: مسلسل اندرونی بجلی کی فراہمی کی حیثیت کی نگرانی کرتا ہے۔
فیڈ بیک کرنٹ چیک: ریلے ڈرائیو سرکٹس میں مستقل مزاجی کی تصدیق کرتا ہے۔
ہارڈویئر میچنگ چیک: ٹرمینل بورڈ، ایکوزیشن بورڈ، اور پروسیسر بورڈ کے درمیان مطابقت پیدا کرتا ہے۔
سامنے والے پینل میں چھ ایل ای ڈی اشارے ہیں جو رن اسٹیٹس، ای اسٹاپ، اوور اسپیڈ، واچ ڈاگ، سنک، اور آپشن اسٹیٹس کو ظاہر کرتے ہیں۔ ایک گھومنے والا ایل ای ڈی موڈ بھی ترتیب دیا جا سکتا ہے، جو ایک TMR سیٹ میں سسٹم ٹائم سنکرونائزیشن کی حیثیت کا بصری اشارہ فراہم کرتا ہے۔
کام کرنے کے اصول کی وضاحت کی گئی۔
IS220PPROH1A کی حفاظتی منطق ہارڈ ویئر سرکٹس، قابل پروگرام منطق اور فرم ویئر کے اشتراک پر مبنی ہے۔ اس کے کام کرنے والے اصول کی تین پہلوؤں سے وضاحت کی گئی ہے: سسٹم آرکیٹیکچر، سگنل فلو، اور لاجک پروسیسنگ۔
1. سسٹم آرکیٹیکچر اور سگنل فلو
IS220PPROH1A ماڈیول براہ راست SPRO، TPROH#C، یا TREA ٹرمینل بورڈ میں پلگ کرتا ہے، DC-62 پن کنیکٹر کے ذریعے ڈیٹا کا تبادلہ کرتا ہے۔ ایم پی یو سینسر سے سپیڈ سگنلز ماڈیول کے پلس ریٹ ان پٹ چینلز میں داخل ہونے سے پہلے ٹرمینل بورڈ کے ذریعہ کنڈیشنڈ ہوتے ہیں۔ پی ٹی وولٹیج سگنلز ماڈیول کے اینالاگ ان پٹ چینلز میں یا تو فینڈ ڈسٹری بیوشن سرکٹ (TPRO) یا براہ راست (SPRO) کے ذریعے داخل ہوتے ہیں۔
اندرونی طور پر، بی پی پی بی پروسیسر بورڈ تحفظ کے الگورتھم کو چلاتا ہے، جبکہ ڈیڈیکیٹڈ ایپلیکیشن بورڈ (بی پی آر او) ہارڈ ویئر کی سطح کی منطق کو ہینڈل کرتا ہے، جیسے کہ ہارڈویئر اوور اسپیڈ موازنہ اور ریلے ڈرائیونگ۔ تمام ان پٹ سگنلز کو ڈیجیٹائز کیا جاتا ہے اور منطقی فیصلوں کے لیے فرم ویئر کے ذریعے اس پر کارروائی کی جاتی ہے۔ آؤٹ پٹ سگنلز ریلے ڈرائیور سرکٹس کے ذریعے ٹرپ سولینائڈز کو کنٹرول کرتے ہیں۔ ماڈیول اسٹیٹس مانیٹرنگ اور پیرامیٹر کنفیگریشن کے لیے IONet پر مین کنٹرول سسٹم کے ساتھ سگنل اسپیس ڈیٹا کا تبادلہ کرتا ہے۔
2. اوور اسپیڈ پروٹیکشن کا اصول
پروسیسر کو نظرانداز کرتے ہوئے، ہارڈ ویئر کی اوور اسپیڈ کا پتہ لگانے کو مکمل طور پر قابل پروگرام منطق میں لاگو کیا جاتا ہے۔ اسپیڈ پلس سگنل کو PRScale پیرامیٹر کا استعمال کرتے ہوئے RPM میں تبدیل کیا جاتا ہے اور اس کا موازنہ پہلے سے طے شدہ OSHW_Setpoint سے کیا جاتا ہے۔ اگر مسلسل دو انقلابی ادوار اوور اسپیڈ کی نشاندہی کرتے ہیں، تو ہارڈویئر ٹرپ سگنل (OS#_HW_Trip) کو متحرک کیا جاتا ہے۔ یہ راستہ تیز ردعمل اور انتہائی مضبوط ہے، جو نظام کے دفاع کی آخری لائن کے طور پر کام کرتا ہے۔
فرم ویئر اوور اسپیڈ کا پتہ لگانا پروسیسر کے حساب سے رفتار کی قیمت پر مبنی ہے، متحرک سیٹ پوائنٹ ایڈجسٹمنٹ اور ٹیسٹ موڈز کو سپورٹ کرتا ہے۔ صارف سگنل اسپیس پیرامیٹرز (جیسے، OS#_Setpoint) کے ذریعے ریئل ٹائم میں حد میں ترمیم کر سکتے ہیں۔ فرم ویئر بھاپ ٹربائن ایپلی کیشنز کے لیے 'Trip Anticipate' فنکشن کو بھی سپورٹ کرتا ہے، لوڈ کی بنیاد پر اوور اسپیڈ سیٹ پوائنٹ کو متحرک طور پر ایڈجسٹ کرتا ہے۔
3. ٹرپ سگنل کا امتزاج منطق
حفاظتی افعال (مثلاً اوور اسپیڈ، ایکسلریشن، ای اسٹاپ، واچ ڈاگ ٹائم آؤٹ) کے ذریعے پیدا ہونے والے تمام ٹرپ سگنلز کو ایک کمپوزٹ ٹرپ سگنل (ComposTrip1) میں ملایا جاتا ہے۔ یہ سگنل ٹرپ ریلے کو چلانے سے پہلے ووٹنگ کی منطق سے گزرتا ہے (TMR سسٹم میں 2-آؤٹ-3)۔ ٹرپ لاجک کو براہ راست راستوں میں تقسیم کیا گیا ہے (مثلاً، ہارڈویئر اوور اسپیڈ اور ڈائریکٹ کنٹیکٹ ان پٹس)، جو پروسیسر کے ناکام ہونے پر بھی آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے فرم ویئر کو نظرانداز کرتے ہیں، اور مشروط راستے، جو مواصلات کی صحت کے جائزوں پر منحصر ہوتے ہیں۔
4. چیک الگورتھم کو سنکرونائز کرنا
سنکرونائزنگ چیک فنکشن فیز لاکڈ لوپ (PLL) تکنیک کا استعمال کرتا ہے تاکہ جنریٹر اور بس کے وولٹیج فیز اور فریکوئنسی کو ریئل ٹائم میں ٹریک کیا جا سکے۔ ماڈیول حساب کرتا ہے:
وولٹیج کا فرق (GenVoltsDiff)
تعدد کا فرق (GenFreqDiff)
فیز زاویہ کا فرق (GenPhaseDiff)
جب تمام پیرامیٹرز اپنی ترتیب شدہ حدود کے اندر ہوتے ہیں اور SyncCheck_Perm سگنل درست ہوتا ہے، تو ماڈیول K25A ریلے کو متحرک کرنے کے لیے L25A_Cmd سگنل کو آؤٹ پٹ کرتا ہے۔ اگر بائی پاس موڈ (SynCk_ByPass) فعال ہے، بند بس کی حالت میں بند ہونے کی اجازت ہے۔
5. مواصلات اور نگرانی کا طریقہ کار
IS220PPROH1A IONet کے ذریعے مرکزی کنٹرولر کے ساتھ مواصلات کو برقرار رکھتا ہے، ہر فریم پر دل کی دھڑکن کے سگنل کو اپ ڈیٹ کرتا ہے۔ اگر مواصلت میں خلل پڑتا ہے تو، واچ ڈاگ کاؤنٹر میں اضافہ ہوتا ہے، آخر کار سفر کو متحرک کرتا ہے۔ ماڈیول مین کنٹرول کے سپیڈ سگنل کی 'dither' خصوصیت پر بھی نظر رکھتا ہے: اگر اسپیڈ ویلیو ایک سے زیادہ مسلسل فریموں کے لیے غیر تبدیل ہوتی ہے، تو اسے 'Stale Speed' کے طور پر سمجھا جاتا ہے، جو تحفظ کی کارروائی کو متحرک کرتا ہے۔ یہ میکانزم اس بات کو یقینی بناتے ہیں کہ بیک اپ سسٹم فوری طور پر اہم کنٹرول کی بے ضابطگیوں کا پتہ لگا سکتا ہے اور تحفظ کے کاموں کو سنبھال سکتا ہے۔
6. ریلے کنٹرول اور فیڈ بیک
ٹرپ ریلے (ETR) ڈرائیو کمانڈ کا تعین کمپوزٹ ٹرپ سگنل اور ایبل سگنل سے ہوتا ہے۔ ماڈیول بیک وقت ریلے فیڈ بیک سگنلز (K#_Fdbk) اور solenoid وولٹیج (SOL#_Vfdbk) کی نگرانی کرتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ کمانڈ کی گئی حالت اصل حالت سے ملتی ہے۔ اگر کوئی تضاد پایا جاتا ہے تو، ایک تشخیصی الارم پیدا ہوتا ہے (مثلاً، الارم 69-71)۔
