مصنف: سائٹ ایڈیٹر اشاعت کا وقت: 2025-09-11 اصل: سائٹ
Triconex V10 سسٹم، جو Invensys Operations Management (اب شنائیڈر الیکٹرک کا حصہ ہے) کے ذریعے تیار کیا گیا ہے، ایک انتہائی قابل اعتماد اور دستیاب ٹرپل ماڈیولر ریڈنڈنٹ (TMR) پروگرام ایبل لاجک کنٹرولر (PLC) ہے جو بڑے پیمانے پر صنعتوں میں استعمال کیا جاتا ہے جو انتہائی اعلیٰ حفاظت اور قابل اعتماد تقاضوں کے ساتھ جوہری توانائی، پیٹرو کیمیکل، اور پاور جنریشن کے ساتھ ہے۔ اس سسٹم کو پیسیفک گیس اینڈ الیکٹرک کمپنی (PG&E) Diablo Canyon نیوکلیئر پاور پلانٹ میں پروسیس پروٹیکشن سسٹم (PPS) اپ گریڈ پروجیکٹ کے لیے منتخب کیا گیا تھا، اصل ویسٹنگ ہاؤس ایگل 21 سیفٹی سسٹم کی جگہ لے کر۔
Triconex V10 سسٹم فالتو ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر ڈیزائن کے ذریعے ٹرپل ماڈیولر ریڈنڈنٹ (TMR) فن تعمیر کو استعمال کرتا ہے، جو کہ ایک یا ایک سے زیادہ پوائنٹ کی ناکامی کے باوجود مسلسل آپریشن اور قابل اعتماد تحفظ کو یقینی بناتا ہے۔
TMR فن تعمیر کے بنیادی اصول
Triconex سسٹم کا بنیادی حصہ اس کا ٹرپل ماڈیولر ریڈنڈنٹ (TMR) فن تعمیر ہے، جو جسمانی تنہائی، متوازی پروسیسنگ، اور اکثریتی ووٹنگ کے طریقہ کار کے ذریعے انتہائی اعلیٰ فالٹ ٹولرنس اور سسٹم کی بھروسے کو حاصل کرتا ہے۔ پورا نظام تین مکمل طور پر خود مختار پروسیسنگ چینلز پر مشتمل ہے، ہر ایک مکمل سگنل پروسیسنگ چین پر مشتمل ہے: سینسر سگنل ان پٹ، اینالاگ/ڈیجیٹل کنورژن، کنٹرول لاجک کے مین پروسیسر پر عمل درآمد، فائنل آؤٹ پٹ ڈرائیو تک۔ یہ تینوں چینلز جسمانی اور برقی طور پر مکمل طور پر الگ تھلگ ہیں، اس بات کو یقینی بناتے ہیں کہ کسی ایک چینل میں ناکامی دوسرے دو چینلز کے معمول کے کام کو متاثر نہ کرے۔
ہر اسکین سائیکل کے آغاز میں، تین مین پروسیسر ماڈیولز وقف شدہ TriBus ہائی سپیڈ سنکرونس بس کے ذریعے وقت اور ڈیٹا کا تبادلہ کرتے ہیں۔ TriBus خود بھی ٹرپل فالتو پن کے ساتھ ڈیزائن کیا گیا ہے، جس میں تین آزاد سیریل کمیونیکیشن لنکس ہیں، ہر ایک خاص طور پر ایک مین پروسیسر چینل کی خدمت کرتا ہے۔ یہ ڈیزائن اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ یہاں تک کہ اگر ایک TriBus لنک ناکام ہو جاتا ہے، باقی لنکس اب بھی سسٹم کمیونیکیشن اور سنکرونائزیشن کے افعال کو برقرار رکھ سکتے ہیں۔ مطابقت پذیری کے بعد، ہر مین پروسیسر اپنے متعلقہ چینل سے ان پٹ ڈیٹا کو پڑھنا شروع کرتا ہے۔ ڈیجیٹل ان پٹ سگنلز کے لیے، سسٹم ہارڈ ویئر ووٹنگ میکانزم کا استعمال کرتا ہے جہاں تین چینلز ایک ہی سگنل کو الگ الگ پڑھتے ہیں، پھر اکثریتی ووٹنگ کے ذریعے حتمی درست قدر کا تعین کرتے ہیں۔ یہ ڈیزائن چینل کی ناکامی یا بیرونی مداخلت کی وجہ سے ہونے والے غلطی کے سگنلز کو خود بخود بچا سکتا ہے۔
اینالاگ ان پٹ سگنلز کے لیے، سسٹم پروسیسنگ کے لیے میڈین سلیکشن الگورتھم کا استعمال کرتا ہے۔ تین چینلز الگ الگ نمونے لیتے ہیں اور اینالاگ سگنل پر ینالاگ سے ڈیجیٹل تبادلوں کو انجام دیتے ہیں، پھر تینوں تبادلوں کے نتائج کا موازنہ کریں اور درمیانی قدر کو درست ان پٹ کے طور پر منتخب کریں۔ پروسیسنگ کا یہ طریقہ مؤثر طریقے سے شور کی مداخلت کو دباتا ہے جبکہ ایک چینل میں ناکامی کی وجہ سے سگنل کے انحراف سے بچتا ہے۔ تمام ان پٹ سگنلز کو ووٹ دینے یا منتخب کرنے کے بعد، تین مین پروسیسرز کے لیے کنٹرول لاجک کو عمل میں لانے کے لیے ایک مستقل ان پٹ ڈیٹا ٹیبل تشکیل دیا جاتا ہے۔
کنٹرول پروگرام کا عمل تینوں چینلز میں مکمل طور پر آزاد اور متوازی ہے۔ ہر مین پروسیسر، مستقل ان پٹ ڈیٹا پر مبنی، ایک ہی کنٹرول الگورتھم کو چلاتا ہے اور آؤٹ پٹ کے نتائج پیدا کرتا ہے۔ آؤٹ پٹ ڈیٹا کو آؤٹ پٹ ماڈیولز میں بھیجے جانے سے پہلے ووٹنگ کے دوسرے عمل سے گزرنا چاہیے۔ ہر مین پروسیسر اپنا آؤٹ پٹ ڈیٹا دوسرے دو مین پروسیسرز کو TriBus کے ذریعے بھیجتا ہے، اور تینوں پروسیسر آؤٹ پٹ ڈیٹا کا موازنہ اور ووٹ دیتے ہیں۔ اگر ایک پروسیسر کا آؤٹ پٹ ڈیٹا دوسرے دو سے متضاد ہے، تو سسٹم اسے ایک ناقص چینل کے طور پر نشان زد کرتا ہے، اس کے آؤٹ پٹ کو الگ کرتا ہے، اور باقی دو صحت مند چینلز کو کنٹرول فنکشن کو جاری رکھنے کی اجازت دیتا ہے۔
آؤٹ پٹ ماڈیولز ایک ٹرپل فالتو ڈیزائن بھی اپناتے ہیں، جس میں ہر آؤٹ پٹ پوائنٹ تین آزاد آؤٹ پٹ سرکٹس سے چلتا ہے۔ آؤٹ پٹ ماڈیولز میں بلٹ ان آؤٹ پٹ ووٹر ڈائیگنوسٹکس (OVD) فعالیت ہوتی ہے، جو ہر آؤٹ پٹ پوائنٹ پر وقتاً فوقتاً جبری ٹیسٹ کرنے کی صلاحیت رکھتی ہے۔ نظام ترتیب وار آؤٹ پٹ پوائنٹس کو متحرک اور غیر توانائی بخش ریاستوں پر مجبور کرتا ہے اور پتہ لگاتا ہے کہ آیا آؤٹ پٹ ردعمل نارمل ہے۔ یہ ٹیسٹ 500 مائیکرو سیکنڈ سے 2 ملی سیکنڈ کے اندر مکمل کیا جا سکتا ہے، جس سے آؤٹ پٹ سرکٹ کی وشوسنییتا یقینی بنتی ہے۔ تمام تشخیصی ٹیسٹ TMR موڈ میں کرائے جاتے ہیں، کسی بھی ایک پوائنٹ کی ناکامی کی حالت میں 100% غلطی کا پتہ لگانے کی کوریج کی ضمانت دیتے ہیں۔
نظام کی غلطی برداشت تشخیصی اور حفاظتی میکانزم کی متعدد پرتوں کے ذریعے حاصل کی جاتی ہے۔ ہر مین پروسیسر ماڈیول آزاد میموری کا پتہ لگانے، گھڑی کی نگرانی، اور واچ ڈاگ ٹائمرز سے لیس ہے۔ I/O ماڈیولز کے پاس اپنے پروسیسر اور واچ ڈاگ سرکٹس بھی ہوتے ہیں تاکہ فرم ویئر پر عملدرآمد اور کمیونیکیشن سٹیٹس کی نگرانی کی جا سکے۔ تمام بس سسٹم (TriBus, I/O بس، کمیونیکیشن بس) ٹرپل فالتو ڈیزائن کو اپناتے ہیں اور ان میں مسلسل سالمیت کی نگرانی کے کام ہوتے ہیں۔ جب کسی خرابی کا پتہ چلتا ہے، تو نظام خود بخود ناقص جزو کو الگ کر سکتا ہے اور آپریٹرز کو انڈیکیٹر لائٹس اور الارم سگنلز کے ذریعے مطلع کر سکتا ہے۔ سسٹم کے چلنے کے دوران ناقص ماڈیولز کو تبدیل کیا جا سکتا ہے، سچی آن لائن مرمت کو قابل بنا کر اور سسٹم کی دستیابی کو زیادہ سے زیادہ بنایا جا سکتا ہے۔
نظام کی ساخت اور افعال
Triconex V10 سسٹم کا ہارڈویئر آرکیٹیکچر ایک ماڈیولر ڈیزائن کو اپناتا ہے، جو اچھی اسکیل ایبلٹی اور لچک پیش کرتا ہے۔ ہر مکمل پروٹیکشن سیٹ تین اہم اجزاء پر مشتمل ہوتا ہے: مین چیسس، سیفٹی سے متعلق پرائمری ریموٹ ایکسپینشن چیسس (پرائمری RXM)، اور غیر سیفٹی سے متعلق ریموٹ ایکسپینشن چیسس (ریموٹ RXM)۔ یہ درجہ بندی ڈیزائن حفاظت سے متعلق افعال کی وشوسنییتا کو یقینی بناتا ہے جبکہ غیر حفاظتی نظاموں کے ساتھ مواصلت کے لیے انٹرفیس کی صلاحیتیں فراہم کرتا ہے۔
مین چیسس پورے نظام کا بنیادی پروسیسنگ یونٹ ہے، جس میں صنعتی درجہ کا ایک ناہموار ڈیزائن ہے جس میں مداخلت اور ماحولیاتی موافقت کے لیے اعلیٰ استثنیٰ ہے۔ چیسس کے بائیں جانب دو آزاد پاور سپلائی ماڈیولز ہیں جو فالتو پن میں ترتیب دیے گئے ہیں۔ ہر ایک آزادانہ طور پر پورے چیسس کو طاقت دے سکتا ہے۔ دوہری پاور ریلوں کے ذریعے بیک پلین کے مرکز کے ساتھ پاور تقسیم کی جاتی ہے، ہر ماڈیول کے ساتھ دوہری پاور ریگولیٹرز کے ذریعے دونوں ریلوں سے پاور کھینچتا ہے، پاور سسٹم کی وشوسنییتا کو یقینی بناتا ہے۔ پاور ماڈیولز کے ساتھ فوری طور پر تین 3008N مین پروسیسر ماڈیولز (MP A, B, C) ہیں۔ یہ ماڈیول 32 بٹ سیفٹی گریڈ مائیکرو پروسیسرز استعمال کرتے ہیں، ہر ایک میں دو پروسیسنگ یونٹ ہوتے ہیں: ایک ایپلیکیشن پروسیسر اور ایک I/O اور کمیونیکیشن کنٹرولر (IOCCOM)۔ ایپلیکیشن پروسیسر ETSX آپریٹنگ سسٹم کو چلانے اور کنٹرول ایپلیکیشن کو انجام دینے کا ذمہ دار ہے، جبکہ IOCCOM پروسیسر I/O بس اور کمیونیکیشن بس کا انتظام کرتا ہے۔
مین چیسس کے باقی حصے کو مختلف I/O ماڈیولز اور کمیونیکیشن ماڈیولز کو انسٹال کرنے کے لیے چھ منطقی سلاٹس میں تقسیم کیا گیا ہے۔ ہر منطقی سلاٹ دو جسمانی پوزیشن فراہم کرتا ہے، ایک فعال ماڈیول کے لیے اور دوسرا ایک اختیاری ہاٹ اسٹینڈ بائی ماڈیول کے لیے۔ یہ ڈیزائن سسٹم کے آپریشن میں خلل ڈالے بغیر ناقص ماڈیولز کو تبدیل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ کمیونیکیشن ماڈیول سلاٹ وقف ہے اور ہاٹ اسٹینڈ بائی پوزیشن فراہم نہیں کرتا ہے۔ تمام ماڈیول بیک پلین بس سسٹم سے درست بیک پلین کنیکٹرز کے ذریعے جڑتے ہیں، سگنل کی سالمیت اور وشوسنییتا کو یقینی بناتے ہیں۔
حفاظت سے متعلق پرائمری ریموٹ ایکسپینشن چیسس (پرائمری RXM) ٹرپل فالتو I/O بس کیبلز کے ذریعے مین چیسس سے منسلک ہے اور حفاظت سے متعلق I/O پوائنٹس کو بڑھانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ RXM چیسس کی ساخت مین چیسس کی طرح ہے، لیکن RXM ماڈیول مین پروسیسر کی پوزیشنوں میں نصب ہیں۔ یہ ماڈیول ایکسپینشن چیسس اور مین چیسس کے درمیان کمیونیکیشن اور ڈیٹا ٹرانسمیشن کے انتظام کے لیے ذمہ دار ہیں۔ بنیادی RXM چیسس عام طور پر مین چیسس کے قریب نصب ہوتا ہے اور I/O ماڈیولز کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے جو حفاظت سے متعلق ہیں لیکن مین چیسس میں واقع ہونے کی ضرورت نہیں ہے۔
غیر سیفٹی سے متعلق ریموٹ ایکسپینشن چیسس (ریموٹ RXM) پرائمری RXM سے ملٹی موڈ فائبر آپٹکس کے ذریعے منسلک ہے، جو حفاظتی نظام اور غیر حفاظتی نظاموں کے درمیان برقی اور جسمانی تنہائی فراہم کرتا ہے۔ ریموٹ RXM چیسس 4200 سیریز کے RXM ماڈیولز کا استعمال کرتا ہے، جو تانبے پر مبنی I/O بس سگنلز کو فائبر پر ٹرانسمیشن کے لیے آپٹیکل سگنلز میں تبدیل کرتے ہیں۔ ہر I/O بس چینل (A, B, C) کو 4200-4201 RXM ماڈیولز اور دو ریشوں (ایک ٹرانسمٹ، ایک وصول) کی ایک جوڑی کی ضرورت ہوتی ہے، پرائمری RXM اور ریموٹ RXM چیسس کو جوڑنے کے لیے کل چھ ریشے ہوتے ہیں۔ یہ ڈیزائن مکمل برقی تنہائی فراہم کرتا ہے، مؤثر طریقے سے گراؤنڈ لوپس اور برقی مقناطیسی مداخلت کے مسائل کو روکتا ہے، جبکہ طویل فاصلے پر سگنل کی سالمیت کو یقینی بناتا ہے۔
سسٹم کا بس فن تعمیر کثیر سطح کے بے کار ڈیزائن کو ملازمت دیتا ہے۔ ٹرائی بس ایک اندرونی تیز رفتار بس ہے جو تین مین پروسیسرز کو جوڑتی ہے، جو ڈیٹا کی مطابقت پذیری، پروگرام لوڈنگ، اور کراس ووٹنگ کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ I/O بس ایک سسٹم بس ہے جو مین پروسیسرز کو I/O ماڈیولز سے جوڑتی ہے، جس میں 375 kbps کی ٹرانسمیشن ریٹ کے ساتھ ماسٹر-سلیو سیریل کمیونیکیشن پروٹوکول استعمال ہوتا ہے۔ کمیونیکیشن بس 2 ایم بی پی ایس کی شرح سے مین پروسیسرز کو کمیونیکیشن ماڈیولز سے جوڑتی ہے اور بیرونی نظاموں کے ساتھ رابطے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ تمام بسیں تین گنا بے کار ہیں، ہر بس میں غلطی کا پتہ لگانے اور الگ تھلگ کرنے کا طریقہ کار ہوتا ہے۔
مواصلات اور تنہائی کے لحاظ سے، نظام سخت حفاظت کی ضمانت فراہم کرتا ہے۔ Tricon کمیونیکیشن ماڈیول (TCM) واحد کمیونیکیشن انٹرفیس ہے جو نیوکلیئر سیفٹی ایپلی کیشنز کے لیے تصدیق شدہ ہے، جو برقی اور ڈیٹا کو الگ تھلگ فراہم کرتا ہے۔ TCM بیرونی نیٹ ورکس سے جڑنے کے لیے فائبر آپٹک میڈیا کا استعمال کرتا ہے، اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ مواصلاتی غلطیاں حفاظتی افعال کے عمل کو متاثر نہ کریں۔ مینٹیننس ورک سٹیشن (MWS) TCM کے ذریعے Tricon سسٹم کے ساتھ بات چیت کرتا ہے، جو نظام کی حالت کی نگرانی، تشخیصی معلومات دیکھنے، اور پیرامیٹر میں ترمیم کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ نان سیفٹی سسٹمز کے ساتھ تمام مواصلات سخت رسائی کنٹرول اور سیکیورٹی آڈیٹنگ سے گزرتے ہیں، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ حفاظتی نظام کی سالمیت پر کوئی سمجھوتہ نہ کیا جائے۔
یہ سسٹم I/O ماڈیولز کی بھرپور قسمیں پیش کرتا ہے، بشمول اینالاگ ان پٹ (AI)، اینالاگ آؤٹ پٹ (AO)، ڈیجیٹل ان پٹ (DI)، اور ڈیجیٹل آؤٹ پٹ (DO)، دیگر کے علاوہ۔ ہر I/O ماڈیول تین مکمل طور پر آزاد چینلز کے ساتھ ایک ٹرپل فالتو ڈیزائن اپناتا ہے، ہر ایک کا اپنا پروسیسر اور تشخیصی سرکٹس ہوتے ہیں۔ ینالاگ ان پٹ ماڈیولز مختلف سگنل کی اقسام کو سپورٹ کرتے ہیں جیسے کہ 4-20mA، RTD، اور تھرموکوپل، جس میں اعلیٰ درستگی اور زیادہ شور کی قوت مدافعت ہوتی ہے۔ ڈیجیٹل آؤٹ پٹ ماڈیول آؤٹ پٹ ووٹر ڈائیگنوسٹکس (OVD) ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہیں، جو وقتاً فوقتاً ہر آؤٹ پٹ پوائنٹ کی وشوسنییتا کو جانچنے کے قابل ہوتی ہے۔ تمام I/O ماڈیولز ہاٹ سویپنگ فنکشنلٹی کو سپورٹ کرتے ہیں، نظام کے چلنے کے دوران اسے تبدیل کرنے کی اجازت دیتے ہیں، جس سے سسٹم کی برقراری اور دستیابی میں کافی اضافہ ہوتا ہے۔
سافٹ ویئر آرکیٹیکچر
1. آپریٹنگ سسٹم اور فرم ویئر
ای ٹی ایس ایکس آپریٹنگ سسٹم: ہر ایم پی کے ایپلیکیشن پروسیسر پر چلتا ہے، جو سسٹم شیڈولنگ، فالٹ مینجمنٹ اور فالٹ ہینڈلنگ کے لیے ذمہ دار ہے۔
IOCCOM پروسیسر: I/O اور کمیونیکیشن بسوں کا انتظام کرتا ہے، MP کے ساتھ ڈوئل پورٹ RAM (DPRAM) کے ذریعے ڈیٹا کا تبادلہ کرتا ہے۔
2. ایپلیکیشن سافٹ ویئر
TriStation 1131: فنکشن بلاک ڈایاگرام (FBD) اور سٹرکچرڈ ٹیکسٹ (ST) پروگرامنگ زبانوں دونوں کو سپورٹ کرتے ہوئے، حفاظت سے متعلق ایپلیکیشن سافٹ ویئر تیار کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
سافٹ ویئر انٹیگریٹی لیول (SIL4): IEEE 1012-1998 کے معیار کے مطابق، جوہری حفاظت سے متعلق نظاموں کے لیے موزوں ہے۔
3. آن لائن دیکھ بھال اور جانچ کے افعال
سروس سے باہر (OOS) سوئچ: دوسرے حفاظتی افعال کو متاثر کیے بغیر جانچ یا پیرامیٹر میں ترمیم کے لیے ایک مخصوص پروٹیکشن فنکشن کو عارضی طور پر سروس سے ہٹانے کی اجازت دیتا ہے۔
بائی پاس فنکشن: ایک چینل کو سافٹ ویئر یا ہارڈویئر سوئچ کے ذریعے دیکھ بھال یا جانچ کے مقاصد کے لیے نظرانداز کیا جا سکتا ہے۔
تشخیص اور خطرے کی گھنٹی: نظام مسلسل ہر ماڈیول کی حالت پر نظر رکھتا ہے اور MWS کے ذریعے خرابی کی تفصیلی معلومات فراہم کرتا ہے۔
درخواست کے منظرنامے اور فوائد
1. نیوکلیئر پاور پلانٹ پروسیس پروٹیکشن سسٹم (پی پی ایس)
فنکشن: پلانٹ کے پیرامیٹرز (جیسے درجہ حرارت، دباؤ، پانی کی سطح وغیرہ) کی نگرانی کرتا ہے، سیٹ پوائنٹس سے ان کا موازنہ کرتا ہے، اور حد سے تجاوز کرنے پر ری ایکٹر ٹرپ سسٹم (RTS) یا انجینئرڈ سیفٹی فیچرز ایکٹیویشن سسٹم (ESFAS) کو متحرک کرتا ہے۔
چینل کی علیحدگی: چار پروٹیکشن سیٹ (I–IV) بالترتیب مختلف حفاظتی کاموں کو سنبھالتے ہیں، فالتو پن اور آزادی کو یقینی بناتے ہیں۔
2. فوائد اور خصوصیات
اعلی وشوسنییتا: TMR فن تعمیر ناکامی کے کسی ایک نقطہ کو یقینی نہیں بناتا ہے۔
اعلی دستیابی: آن لائن مرمت اور ماڈیول ہاٹ سویپنگ کو سپورٹ کرتا ہے۔
لچکدار: مختلف I/O اقسام اور مواصلاتی پروٹوکول کی حمایت کرتا ہے۔
حفاظت: جوہری حفاظت کے ضوابط کی تعمیل کرتا ہے (مثلاً، 10 CFR 50 ضمیمہ B)، RG 1.152، اور دیگر ضروریات۔
دیکھ بھال میں آسانی: تفصیلی تشخیصی معلومات اور دور دراز سے نگرانی کی صلاحیتیں فراہم کرتا ہے۔
