TRICONEX 3007 module CPU

Le TRICONEX 3007 est un module CPU basé sur la technologie de redondance modulaire triple (TMR). C'est un composant central du système de contr?le de sécurité Triconex, chargé d'exécuter la logique de contr?le, de traiter les données et de coordonner le travail des différents modules du système. Son principe de fonctionnement s'articule autour des deux axes de la "tolérance aux pannes redondante" et du "contr?le en temps réel". Grace à la conception collaborative du matériel et du logiciel, il garantit une haute fiabilité et une sécurité dans des scénarios à forte demande tels que les systèmes d'instrumentation de sécurité industrielle (SIS) et les systèmes d'arrêt d'urgence (ESD).

• Exécuter les programmes de contr?le écrits par l'utilisateur (telles que les opérations logiques, le contr?le d'interconnexion, la logique de sécurité, etc.);

• Recevoir les signaux de terrain collectés par les modules d'entrée (tels que le 2402), les traiter et les analyser ;

• Envoyer des instructions de contr?le aux modules de sortie selon la logique du programme pour piloter les actionneurs de terrain ;

• Réaliser la gestion de la redondance du système, l'auto - diagnostic et la tolérance aux pannes ;

• Communiquer avec des dispositifs externes (tels que les HMI, les stations d'ingénieur, d'autres systèmes de contr?le).

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• Traitement parallèle triple:

• Les trois canaux re?oivent le même signal d'entrée en même temps et exécutent indépendamment le même programme de contr?le ;

• Chaque canal contient des microprocesseurs, des mémoires, des alimentations et des interfaces de communication indépendants, qui sont complètement isolés physiquement pour éviter l'impact d'une panne ponctuelle sur l'ensemble du système.

• Mécanisme de vote majoritaire:

• Les résultats d'exécution des trois canaux sont envoyés au "voteur" pour comparaison en temps réel ;

• Si les trois résultats sont cohérents, ils sont directement affichés ; si le résultat de l'un des canaux est anormal (par exemple, panne matérielle, erreur d'exécution), le système adopte le principe "2 sur 3" (basé sur les deux résultats cohérents) et ignore la sortie du canal défaillant pour garantir l'exécution correcte de la logique de contr?le.

• Isolation et commutation des pannes:

• Le circuit de détection de pannes intégré au module surveille en temps réel l'état des trois canaux (par exemple, panne du processeur, erreur de mémoire, interruption de communication, etc.) ;

• Dès qu'une panne dans un certain canal est détectée, le système l'isole automatiquement (sans affecter les deux autres canaux) et signale les informations de panne via la lumière témoin ou l'interface de communication ;

• Les deux canaux restants peuvent toujours fonctionner normalement (respectant la logique de vote "2 sur 2"), garantissant le fonctionnement ininterrompu du système jusqu'à la réparation du canal défaillant.

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• Stockage et chargement du programme:
  Le programme de contr?le écrit par l'utilisateur (par exemple, écrit avec le logiciel TriStation de Triconex) est téléchargé dans la mémoire du module CPU 3007 via la station d'ingénieur. Les mémoires des trois canaux stockeront le même programme de manière synchrone pour garantir la cohérence.

• Exécution en temps réel:
  Les microprocesseurs des trois canaux lisent simultanément les signaux numériques/analogiques transmis par le module d'entrée (après isolement et conversion), et effectuent des opérations en temps réel (par exemple, ET/OU logique, minuteur, compteur, jugement des conditions d'interconnexion, etc.) selon la logique du programme (par exemple, diagramme en échelonnage, diagramme de bloc fonctionnel).
  Au cours de l'exécution, chaque canal maintient indépendamment ses propres variables intermédiaires et données d'état pour garantir l'indépendance du processus de traitement.

• Processus d'interaction des signaux:

• Phase d'entrée : Après avoir été traitées par le module d'entrée, les signaux de terrain sont envoyés simultanément aux trois canaux du CPU 3007 via le bus du système (tel que TriBus) ;

• Phase de traitement : Les trois canaux calculent respectivement les signaux pour générer des instructions de sortie ;

• Phase de sortie : Les instructions de sortie des trois canaux sont votées par le voteur puis envoyées au module de sortie via le bus pour piloter les actionneurs (tels que les vannes, les moteurs, etc.).

• Mécanisme de synchronisation des données:
  Les trois canaux maintiennent le même rythme d'exécution grace à des signaux de synchronisation internes (par exemple, synchronisation de l'horloge) pour éviter les écarts de résultat causés par les différences de vitesse de traitement.

• Auto - contr?le en temps réel:
  Le module dispose de fonctions de diagnostic matériel et logiciel intégrées pour détecter en permanence son propre état :

• Niveau matériel : Vérifier si le microprocesseur, la mémoire, l'alimentation, l'interface de communication, etc. sont normaux ;

• Niveau logiciel : Vérifier l'intégrité du programme (par exemple, somme de contr?le), les erreurs de logique d'exécution, la cohérence des données, etc.

• Signalement et enregistrement des pannes:
  Si une panne est détectée (par exemple, panne de canal, erreur de mémoire, interruption de communication), elle est affichée via une lumière témoin (par exemple, une lumière rouge de panne), et les informations de panne (type, heure, emplacement) sont stockées dans le journal interne ;
  En même temps, les informations de panne sont envoyées à la station d'ingénieur ou au HMI via l'interface de communication pour inviter le personnel de maintenance à intervenir.