| त्वरक नियन्त्रण प्रणाली प्रभाग |
| इलेक्ट्रॉन बीम विकिरण प्रसंस्करण सुविधा के लिए नियंत्रण प्रणाली (EBRPF) |
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ईबीआरपीएफ नियंत्रण प्रणाली का अवलोकन
लिनैक आधारित ईबीआरपीएफ की नियंत्रण प्रणाली तीन परतों के बीच वितरित वितरित नियंत्रण प्रणाली वास्तुकला पर आधारित है। नियंत्रण प्रणाली की योजना चित्र -1 में दिखाई गई है। नियंत्रण प्रणाली को उपकरण इंटरफेस (ईआई) परत और एक पीसी आधारित यूजर इंटरफेस (यूआई) परत पर वीएमई बस आधारित फ्रंट एंड कंट्रोलर का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है। उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस परत LabView का उपयोग करके कार्यान्वित की जाती है। तीसरी परत नेटवर्क लेयर (NW) है जो उपकरणों के बीच संचार का प्रबंधन करती है और नेटवर्क पर विभिन्न मॉड्यूल के बीच डेटा के आदान-प्रदान के लिए कार्यक्रमों को प्रमाणित करती है।
नियंत्रण प्रणाली में दो मुख्य घटक मॉड्यूल, हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर शामिल हैं। हार्डवेयर घटक सामने के छोर से विभिन्न संकेतों के भौतिक अंतर्संबंध, उनके इंटरफेसिंग, इलेक्ट्रॉनिक हार्डवेयर में प्रसंस्करण और उपयोगकर्ता परत को सिग्नल की जानकारी के हस्तांतरण का वर्णन करता है। सॉफ्टवेयर घटक यूजर इंटरफेस और नेटवर्क परत पर सिग्नल की जानकारी के प्रसंस्करण का वर्णन करता है। डेटा लॉगिंग और वेब पर उनकी प्रस्तुति के साथ-साथ कंसोल पैनल और मानव मशीन इंटरफेस पर डेटा की प्रस्तुति भी सॉफ्टवेयर का एक हिस्सा है। चित्र-1 समग्र नियंत्रण प्रणाली योजना को दर्शाता है।
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| चित्र1: नियंत्रण प्रणाली की योजना |
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हार्डवेयर
नियंत्रण प्रणाली की ईआई परत पर हार्डवेयर वीएमई उपकरण नियंत्रक (ईसी) के आसपास विकसित किया गया है। इसमें सीपीयू, डिजिटल और एनालॉग इनपुट/आउटपुट (आई/ओ) मॉड्यूल शामिल हैं। सामने के छोर पर विभिन्न सबसिस्टम ईसी से जुड़े हुए हैं। आरएफ सिस्टम के वोल्टेज, मैग्नेट में करंट, लिनेक में वैक्यूम (दबाव), विभिन्न बिजली आपूर्ति की स्थिति, इंटरलॉक, उपकरणों में पानी के प्रवाह आदि जैसे विभिन्न मापदंडों की निगरानी प्रणाली का उपयोग करके की जाती है। कुछ मापदंडों को नियंत्रण प्रणाली से भी नियंत्रित किया जाता है।
विभिन्न उप-प्रणालियों और स्वतंत्र मापदंडों से संकेतों को सिग्नल कंडीशनिंग मॉड्यूल का उपयोग करके संसाधित किया जाता है जो गैल्वेनिक अलगाव प्रदान करते हैं। कंडीशनिंग के बाद संकेतों को विभिन्न VME I/O बोर्डों द्वारा संसाधित किया जाता है। VME कंट्रोलर CPU I/O बोर्ड से डेटा प्राप्त करता है, निर्भरता और सीमाओं की जाँच करता है, डेटा को प्रारूपित करता है और स्वरूपित स्ट्रिंग्स को UI परत में स्थानांतरित करता है। I/O बोर्ड मानक VME मॉड्यूल हैं जैसे 32 चैनल पृथक डिजिटल इनपुट बोर्ड, 32 चैनल डिजिटल आउटपुट बोर्ड, 32 चैनल एनालॉग इनपुट बोर्ड और 8 चैनल एनालॉग आउटपुट बोर्ड आदि। आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एकाधिक I/O बोर्ड का उपयोग किया जाता है। सिग्नल कंडीशनिंग मॉड्यूल डिजिटल I/Os के लिए रिले आइसोलेशन मॉड्यूल और एनालॉग I/Os के लिए आइसोलेशन एम्पलीफायर मॉड्यूल हैं।
सीपीयू में सॉफ्टवेयर मॉड्यूल रीयल टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम (आरटीओएस) के तहत चलते हैं। ईसी ईथरनेट पर कंसोल से जुड़ा हुआ है। उपयोगकर्ता स्तर पर जीयूआई (कंसोल पीसी में) समग्र निगरानी और पर्यवेक्षण के लिए वीएमई नियंत्रक के साथ निकटता से बातचीत करता है। सभी चुंबक बिजली की आपूर्ति, आरएफ सिंथेसाइज़र और कुछ अन्य उपकरण और सिस्टम सीधे 485 से ईथरनेट इंटरफ़ेस कनवर्टर के माध्यम से आरएस 485 सीरियल इंटरफ़ेस पर पीसी से संवाद करते हैं। उपकरण नियंत्रण स्टेशन (ईसीएस) में नियंत्रण प्रणाली का अधिकतम हार्डवेयर होता है और इसे चित्र-2 में दर्शाया गया है।
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इंटरलॉक एक समर्पित स्वतंत्र इंटरलॉक सिस्टम में हार्डवायर्ड होते हैं, जो किसी भी असामान्य स्थिति के लिए ट्रिप सिग्नल उत्पन्न करता है। ट्रिप सिग्नल बीम को लाइनैक में बंद कर देता है और/या लिनैक के कुछ सबसिस्टम को ट्रिप कर देता है। कर्मियों की सुरक्षा के लिए, एक स्वतंत्र खोज और स्क्रैम प्रणाली है। यह समर्पित इंटरलॉक सिस्टम मॉड्यूल को इंटरलॉक सिग्नल देता है और आरएफ सिस्टम को स्वतंत्र रूप से भी। खोज विफलता या स्क्रैम सिग्नल के मामले में, यह आरएफ उपकरणों को बंद कर देता है और नियंत्रण प्रणाली के हस्तक्षेप के बिना इलेक्ट्रॉन बीम के लिए ट्रिगर को बंद कर देता है। इंटरलॉक और कार्मिक सुरक्षा प्रणाली की स्थिति को नियंत्रण प्रणाली में VME नियंत्रक द्वारा पढ़ा जाता है। इन स्वतंत्र मॉड्यूल से इंटरलॉक की स्थिति के आधार पर, वीएमई नियंत्रक द्वारा इंटरलॉक विफलता पर एक माध्यमिक कार्रवाई भी की जाती है। इन मॉड्यूल से इंटरलॉक की स्थिति की जानकारी अन्य संकेतों के साथ ऑपरेटर कंसोल मॉनिटर पर प्रदर्शित होती है।
सॉफ्टवेयर
सॉफ्टवेयर की एक पूरी प्रणाली को मशीन के संचालन और पर्यवेक्षण के लिए डिज़ाइन किया गया है। सॉफ्टवेयर सिस्टम आर्किटेक्चर में वितरित अधिग्रहण, विश्लेषण, डेटा भंडारण और प्रस्तुति शामिल है।
नियंत्रण कक्ष में मुख्य कंसोल पर चलने वाले UI परत पर एक बहुमुखी ग्राफिकल यूजर इंटरफेस (जीयूआई) वीएमई आधारित नियंत्रक के साथ संचार करता है। यह विभिन्न उप-प्रणालियों से प्राप्त डेटा को उपयोगकर्ता के अनुकूल प्रारूप में प्रस्तुत करता है। यह उपयोगकर्ता/ऑपरेटर को विभिन्न उप-प्रणालियों पर परिभाषित कार्रवाई करने की सुविधा भी देता है। जीयूआई इस अर्थ में भी मॉड्यूलर है कि यह तरंगों के मापन और सिंथेसाइज़र और सीआरओ/डीएसओ जैसे नियंत्रण उपकरणों के लिए कुछ अन्य मॉड्यूल को एकीकृत करता है।
यूजर इंटरफेस लेयर (कंसोल पीसी) पर चलने वाले सॉफ्टवेयर को सुपरवाइजरी कंट्रोल सिस्टम सॉफ्टवेयर कहा जाता है। यह डेटा प्रोसेसिंग, अलार्म जनरेशन, डेटा लॉगिंग और नेटवर्क पर उपकरणों से डेटा अधिग्रहण, जीयूआई (ग्राफिकल यूजर इंटरफेस) पैनल में डेटा का विश्लेषण और प्रस्तुति जैसे कार्य करता है। ये सॉफ़्टवेयर प्रोग्राम सर्वर-क्लाइंट मॉड्यूल का उपयोग करके कार्यान्वित किए जाते हैं। GUI के पीछे चलने वाला एक सर्वर प्रोग्राम, VME कंट्रोलर के साथ संचार करता है। सभी क्लाइंट इस सर्वर से कनेक्शन बनाते हैं और मानक प्रोटोकॉल के माध्यम से संवाद करते हैं। VME कंट्रोलर के पास उपलब्ध सिग्नल जानकारी को सर्वर प्रोग्राम द्वारा पढ़ा जाता है। GUI, क्लाइंट प्रोग्राम सर्वर प्रोग्राम से सिग्नल की जानकारी पढ़ता है और फिर उपयोगकर्ता द्वारा समझे गए प्रारूप में जानकारी को पार्स करता है और उपयोगकर्ता के अनुकूल प्रारूप में GUI पर प्रदर्शित करता है। यह उनकी निर्धारित सहिष्णुता सीमा से अधिक मापदंडों के विचलन पर अलार्म भी सक्रिय करता है। अलार्म विन्यास योग्य हैं और प्रदर्शित और लॉग किए गए हैं।
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विभिन्न स्वतंत्र मानक उपकरण जैसे डीएसओ/सीआरओ, सिंथेसाइज़र आदि को यूआई स्तर पर इंस्ट्रूमेंट सर्वर प्रोग्राम द्वारा सीधे पढ़ा और नियंत्रित किया जाता है। ये उपकरण ईथरनेट पर सीधे जुड़े हुए हैं और मानक टीसीपी/आईपी प्रोटोकॉल का उपयोग कर यूआई सर्वर के साथ संचार करते हैं। अधिकांश यूजर इंटरफेस प्रोग्रामिंग लैबव्यू स्काडा में की जाती है और माइक्रोसॉफ्ट एसक्यूएल का उपयोग केंद्रीय डेटाबेस के रूप में किया जाता है।
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