2024-01-31

Zielony Atom

Atomowe ciekawostki każdego dnia

Co trzy głowy to nie jedna

Dzisiaj atomy zostawiamy na bok i weźmiemy się za elektronikę, czyli coś czym się zajmuję na co dzień 🙂 Czynnik ludzki jest najbardziej zawodnym elementem, więc powinien być zastępowany przez system automatycznego sterowania, który podejmuje działania szybciej i dokładniej. Jednak każde urządzenie może się zepsuć. Jak zabezpieczyć się przed awarią układu sterującego?

Rozwiązaniem jest potrójna redundancja. Nazwa może trochę śmieszna, ale rozwiązanie jest stosowane w najbardziej wymagających urządzeniach. Każdy układ urządzenia (nazwijmy go ogólnie procesorem) jest skopiowany trzy razy i wszystkie trzy procesory wykonują jednocześnie tę samą operację. Dlaczego akurat trzy? Normalnie, wszystkie trzy wyniki powinny być równe. W razie awarii jednego procesora, dostaniemy dwa prawidłowe wyniki i jeden błędny. W ten sposób rozpoznajemy awarię, a także prawidłowy wynik, który można wykorzystać dalej. Jednoczesna i identyczna awaria dwóch procesorów jest praktycznie niemożliwa. Układ, który porównuje wyniki obliczeń nazywa się voter. Jednak voter też może ulec awarii, więc mamy także trzy votery połączone ze sobą. Tak zaprojektowane rozwiązanie jest odporne na awarie. Samoczynnie wychwytuje i naprawia błędy, a nieprawidłowe działanie zgłasza obsłudze.

Systemy potrójnej redundancji znajdziemy w urządzeniach od których zależy ludzkie życie. Do takich należą systemy w lotnictwie, medycynie, rakietach kosmicznych i oczywiście w przemyśle jądrowym również jest to standard.

Potrójna redundancja
Układ sterowania z potrójną redundancją