โปรเซสเซอร์ TMR ที่เชื่อถือได้ของ ICS TRIPLEX รุ่น T8110B ของแท้ ใหม่เอี่ยม

The ICS TRIPLEX T8110B เป็นโมดูลโปรเซสเซอร์ TMR ที่ไว้ใจได้ ซึ่งสร้างขึ้นบนสถาปัตยกรรมแบบ Triple Modular Redundant (TMR) แบบล็อกสตеп (lock-step) ที่มีสามภูมิภาคแยกการเกิดข้อผิดพลาดอย่างอิสระ ออกแบบมาเพื่อใช้งานฟังก์ชันเครื่องมือความปลอดภัยตามมาตรฐาน IEC 61508 SIL 3 ซึ่ง T8110B ดำเนินการประมวลผลแอปพลิเคชันแต่ละรายการพร้อมกันบนโปรเซสเซอร์ทั้งสามตัว โดยใช้กลไกการลงคะแนนเสียงแบบ 2 จาก 3 (2-out-of-3) เพื่อซ่อนข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นเพียงครั้งเดียว โมดูลนี้ยังเพิ่มความสามารถในการซิงค์เวลาแบบ IRIG-B พอร์ตซีเรียลเพิ่มเติมสองพอร์ต และรีเลย์เฉพาะสำหรับการแจ้งข้อผิดพลาด/ความล้มเหลว เป็นตัวแก้ไขตรรกะหลัก (central logic solver) ของระบบ Trusted ซึ่ง ICS TRIPLEX T8110B มอบการปฏิบัติงานอย่างต่อเนื่องไม่มีหยุดพัก การวินิจฉัยสถานะออนไลน์อย่างครอบคลุม และรองรับการเปลี่ยนโมดูลแบบร้อน (hot-swap) ทำให้เป็นองค์ประกอบหลักของตัวควบคุมความปลอดภัยระดับสูงสำหรับการหยุดฉุกเฉิน (emergency shutdown), ระบบตรวจจับเพลิงและก๊าซ (fire & gas) และการควบคุมเทอร์ไบน์ (turbine control) .

ระบบหยุดฉุกเฉิน (Emergency Shutdown: ESD) – ดำเนินการตรรกะการตัดวงจรที่มีความน่าเชื่อถือสูงสำหรับการตรวจสอบแรงดัน อุณหภูมิ และอัตราการไหลในโรงกลั่น ก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG) และปฏิกิริยาเคมี

ระบบตรวจจับเพลิงและก๊าซ (Fire & Gas: F&G) – ประสานงานกับเครื่องตรวจจับเปลวไฟ เซ็นเซอร์ตรวจจับก๊าซ และปุ่มแจ้งเหตุด้วยตนเอง เพื่อเริ่มระบบระบายอากาศหรือระบบดับเพลิง

ระบบจัดการเตาเผา (Burner Management Systems: BMS) – ควบคุมลำดับการจุดระเบิดหม้อไอน้ำและเตาเผา การตรวจสอบเปลวไฟ และรอบการล้าง (purge cycles) สำหรับระบบรักษาความปลอดภัยในการเผาไหม้ที่ได้รับการรับรองระดับ SIL‑3

การควบคุมเทอร์บิน – ให้การป้องกันการหมุนเกินความเร็ว การตรวจสอบการสั่นสะเทือน และตรรกะการหยุดฉุกเฉินสำหรับเทอร์บินก๊าซและเทอร์บินไอน้ำในโรงผลิตไฟฟ้า

การควบคุมกระบวนการสำคัญ – ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมความปลอดภัยหลักสำหรับกระบวนการแบบแบตช์และแบบต่อเนื่องที่มีความเสี่ยงสูงในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ ปิโตรเคมี และเภสัชกรรม

ระบบเครื่องมือความปลอดภัยที่มีความสามารถในการใช้งานสูง (High Availability Safety Instrumented Systems: SIS) – ทำหน้าที่เป็นโปรเซสเซอร์หลักภายในแชสซีแบบทรัสต์ (Trusted chassis) ที่มีความซ้ำซ้อน รองรับการกำหนดค่าสล็อตเสริม (companion slot configuration) เพื่อให้สามารถเปลี่ยนแปลงอุปกรณ์ได้อย่างไร้สะดุด (bumpless changeover) ระหว่างการบำรุงรักษา

ความซ้ำซ้อนแบบโมดูลาร์สามชุด (Triple Modular Redundancy: TMR) พร้อมความสามารถในการทนข้อผิดพลาดแบบ 3‑2‑0 – โปรเซสเซอร์สามตัวทำงานแบบซิงโครนัส; หลังจากเกิดความผิดพลาดเพียงครั้งเดียว ระบบยังคงทำงานต่อในโหมด 2 จาก 3 (2-out-of-3) และหลังจากเกิดความผิดพลาดสองครั้ง ระบบจะปิดตัวลงอย่างปลอดภัย

สถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์ที่รองรับความผิดพลาด (Hardware Implemented Fault Tolerant: HIFT) – การตรวจจับและแยกความผิดพลาดโดยอัตโนมัติในระดับฮาร์ดแวร์; ไม่จำเป็นต้องใช้เวทช์ด็อกภายนอก

รับรองตามมาตรฐาน IEC 61508 ระดับ SIL 3 – ได้รับการรับรองจาก TÜV สำหรับฟังก์ชันเครื่องมือความปลอดภัย (safety instrumented functions) จนถึงระดับความสมบูรณ์สูงสุด

ความสามารถในการเปลี่ยนโมดูลขณะระบบกำลังทำงาน (Hot-swap) – การเปลี่ยนโมดูลแบบออนไลน์โดยไม่ต้องโหลดโปรแกรมใหม่ เมื่อใช้งานในโครงสร้างสล็อตคู่ (companion slot configuration)

การวินิจฉัยแบบออนไลน์อย่างครอบคลุม – การทดสอบตนเองเป็นระยะของโปรเซสเซอร์ หน่วยความจำ นาฬิกา และบัส; บันทึกข้อผิดพลาดไว้ในระบบบันทึกประวัติพร้อมระบุเวลาที่เกิดเหตุ

การซิงโครไนซ์เวลาแบบ IRIG-B – อินพุต IRIG-B002 และ IRIG-B122 สำหรับการระบุเวลาเหตุการณ์สำคัญ (SOE) ด้วยความแม่นยำ 1 มิลลิวินาที ทั่วทั้งระบบแบบกระจาย (เฉพาะรุ่น T8110B เท่านั้น)

พอร์ตการสื่อสารแบบอนุกรมหลายพอร์ต – พอร์ตการวินิจฉัย RS232 ที่แผงหน้าบวกพอร์ต RS422/485 เฉพาะสำหรับการเชื่อมต่อแบบ MODBUS slave (เฉพาะรุ่น T8110B)

รองรับภาษาโปรแกรมตามมาตรฐาน IEC 61131‑3 อย่างสมบูรณ์ – ไดอะแกรมลัดเดอร์, ไดอะแกรมบล็อกฟังก์ชัน, ข้อความแบบมีโครงสร้าง, รายการคำสั่ง และแผนผังฟังก์ชันลำดับขั้นตอน

อินพุตไฟเลี้ยงแบบเรดันดันท์ 24 Vdc สองช่อง – รองรับแรงดันไฟฟ้าขาเข้า 20–32 Vdc พร้อมระบบสลับแหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติระหว่างสองแหล่งจ่าย

เอาต์พุตรีเลย์สำหรับสถานะผิดพลาด / ล้มเหลว – คอนแทคแบบปิดปกติ (normally-closed) สำหรับแจ้งเตือนภายนอกเมื่อเกิดข้อผิดพลาดของระบบหรือเงื่อนไขการหยุดทำงาน

การประมวลผลแอปพลิเคชันแบบล็อก-สตеп – โปรเซสเซอร์ทั้งสามตัวประมวลผลโปรแกรมผู้ใช้แบบซิงโครนัส; แต่ละไซเคิลการสแกนประกอบด้วยการอ่านอินพุต การประมวลผลลอจิก และการเขียนเอาต์พุต

ระบบโหวตแบบ 2 จาก 3 (2oo3) – ข้อมูลขาเข้าจากบัสระหว่างโมดูล (Inter-Module Bus) จะถูกตรวจสอบโดยแต่ละโปรเซสเซอร์ผ่านกระบวนการลงคะแนนเสียง; ข้อมูลขาออกจากรูปแบบโปรเซสเซอร์ทั้งสามตัวจะถูกตรวจสอบผ่านการลงคะแนนเสียงก่อนส่งออก

การตรวจจับความไม่สอดคล้องกัน – ค่าความคลาดเคลื่อนที่กำหนดได้สำหรับแรงดันแบบอะนาล็อก (ana_discrep_val), สัญญาณขาเข้าแบบดิจิทัล (dig_discrep_val) และช่องทางขาออก (do_discrep_val); ความไม่สอดคล้องกันจะกระตุ้นสัญญาณเตือนข้อผิดพลาดหลังจากช่วงเวลาที่ผู้ใช้กำหนดไว้

การเจรจาต่อรองระหว่างโปรเซสเซอร์แบบทำงาน/สำรอง – เมื่อติดตั้ง T8110B ตัวที่สองไว้ในสล็อตคู่ (companion slot) โปรเซสเซอร์ที่กำลังทำงานอยู่จะทำหน้าที่ฝึกอบรมโปรเซสเซอร์สำรอง และประสานงานการเปลี่ยนผ่านแบบไร้การสะดุด (bumpless changeover) กรณีที่โมดูลที่กำลังทำงานถูกถอดออกหรือล้มเหลว

การบันทึกลำดับเหตุการณ์ (SOE) – บันทึกการเปลี่ยนแปลงสถานะของสัญญาณขาเข้าทั้งหมดพร้อมระบุเวลา (timestamped) ด้วยความละเอียด 1 มิลลิวินาที; ข้อมูลบันทึกจะจัดเก็บไว้ใน NVRAM และสามารถดาวน์โหลดไปยังเวิร์กสเตชันสำหรับวิศวกรได้

การจัดการนาฬิกาแบบเรียลไทม์ (RTC) – รักษาค่าวันที่และเวลาสำหรับรายการ SOE และรักษาค่าเวลาไว้แม้ในช่วงที่ไฟฟ้าดับ โดยใช้ NVRAM; สามารถอ่านหรือเขียนค่าได้จากโปรแกรมประยุกต์ผ่านช่องเสียบ RTC เฉพาะ (TTMRP_3, TTMRP_4, TTMRP_5)

การกำหนดค่า System.INI – พารามิเตอร์การปฏิบัติงานทั้งหมด (ช่วงเวลาการรับข้อมูลซ้ำ, เกณฑ์ความคลาดเคลื่อน, จำนวนแชสซี, โหมด IRIG‑B) ถูกนิยามไว้ในไฟล์ข้อความเดียว ซึ่งดาวน์โหลดผ่าน Toolset

การรีเซ็ตข้อผิดพลาด – ล้างสถานะข้อผิดพลาดที่ถูกล็อกไว้และเริ่มการวินิจฉัยใหม่; สามารถกระตุ้นได้ทั้งผ่านปุ่มกดบนแผงหน้าหรือจากระยะไกลผ่านสถานีงานวิศวกรรม

สวิตช์เปิดใช้งานการบำรุงรักษา – สวิตช์สองตำแหน่ง (Run / Maintain) บนแผงหน้า ทำหน้าที่ล็อกหน่วยความจำไม่ให้มีการดาวน์โหลดโดยไม่ได้รับอนุญาต; กุญแจที่ถอดออกได้ช่วยป้องกันการแทรกแซงทางกายภาพ

คำถามข้อที่ 1: T8110B รองรับระดับความสมบูรณ์ด้านความปลอดภัย (SIL) ระดับใด?
A1: The T8110B ได้รับการรับรองจาก TÜV ตามมาตรฐาน IEC 61508 SIL 3 เมื่อใช้เป็นโปรเซสเซอร์หลักภายในระบบ Trusted TMR สถาปัตยกรรมการลงคะแนนแบบ 2oo3 รับประกันความสมบูรณ์ระดับ SIL 3 แม้หลังเกิดข้อผิดพลาดขององค์ประกอบเพียงหนึ่งชิ้น .

คำถามข้อที่ 2: สามารถเปลี่ยน T8110B ได้ขณะที่ระบบยังจ่ายไฟอยู่หรือไม่?
A2: ได้ ขณะที่มีอีกหนึ่ง T8110B ติดตั้งอยู่ในช่องสำหรับอุปกรณ์เสริม โมดูลนี้รองรับการเปลี่ยนแปลงแบบร้อน (hot-swap) โปรเซสเซอร์สำรองจะเข้าควบคุมก่อนที่โมดูลที่ใช้งานอยู่จะถูกถอดออก จึงไม่เกิดการหยุดชะงักต่อฟังก์ชันการควบคุมใดๆ .

คำถามข้อ 3: มีตัวเลือกการซิงโครไนซ์เวลาใดบ้างบน T8110B?
A3: The T8110B รองรับสัญญาณขาเข้าทั้งแบบ IRIG‑B002 (RS485/422 แบบเชิงความต่าง) และ IRIG‑B122 (แบบแอมพลิจูดโมดูเลตที่ความถี่ 1 กิโลเฮิร์ตซ์) สัญญาณเหล่านี้ทำให้สามารถกำหนดเวลาเหตุการณ์ SOE ได้อย่างแม่นยำในระดับย่อยมิลลิวินาทีทั่วทั้งแชสซี Trusted แบบกระจาย .

คำถามข้อ 4: ฉันจะกำหนดค่าเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนสำหรับโมดูลขาเข้าได้อย่างไร?
A4: ใช้ไฟล์ System.INI สำหรับ T8403C ขาเข้าแบบดิจิทัล ให้ตั้งค่า dig_discrep_val (ค่าเริ่มต้นคือ 250/512 V ≈ 512 mV) สำหรับ T8431C ขาเข้าแบบอะนาล็อก ให้ตั้งค่า ana_discrep_val (ค่าเริ่มต้นคือ 40/512 V ≈ 78 mV) โปรเซสเซอร์จะนำค่าที่กำหนดนี้ไปใช้กับโมดูล I/O ทั้งหมดที่ตรงกัน .

คำถามข้อ 5: หากโปรเซสเซอร์สองส่วนล้มเหลวพร้อมกันในการตั้งค่า T8110B แบบคู่ จะเกิดอะไรขึ้น?
A5: ใช้งานอยู่ T8110B สามารถทนต่อการล้มเหลวของหนึ่งส่วน (ลดระดับการทำงานจาก TMR ไปเป็นแบบคู่) ได้ หากส่วนที่สองในโมดูลเดียวกันล้มเหลว โมดูลโปรเซสเซอร์นั้นจะแยกตัวเองออกโดยอัตโนมัติ; โหมดสำรอง T8110B ยังคงทำงานอยู่ รักษาความสมบูรณ์ของระบบไว้โดยไม่ต้องปิดระบบ .

สอบถามตอนนี้: [email protected]