دمج نظام التحكم الموزع Yokogawa CENTUM VP مع وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة Triconex Safety PLC على شبكة FOUNDATION Fieldbus: دليل التشغيل والتكليف

س: كيف تعمل بنية CENTUM VP و Triconex ذات المضيف المزدوج FF؟

تستخدم مصانع العمليات الحديثة نظام Yokogawa CENTUM VP كنظام تحكم موزع أساسي (BPCS) وTriconex كحل منطقي للسلامة (SIS)، مع توصيل FOUNDATION Fieldbus لأجهزة الحقل إلى كلا النظامين عبر مقاطع H1 مشتركة. يوفر وحدة الاتصال Yokogawa ALF111-S00 FF المثبتة في CENTUM VP FCS جدولة LAS (Link Active Scheduler) الأساسية لكل مقطع FF H1. يربط وحدة واجهة Triconex 3008 FF وحدة التحكم في السلامة بنفس المقطع في وضع LAS السلبي، مما يسمح لكلا النظامين بقراءة بيانات العملية بشكل مستقل.

يدعم كل مقطع FF H1 ما يصل إلى 32 جهازًا بسرعة 31.25 كيلوبت في الثانية. يحمل المقطع النموذجي من أربعة إلى ثمانية مرسلات، واثنين إلى أربعة مواضع صمامات، وجهاز تشخيص واحد إلى اثنين. يعمل نظام Triconex وفقًا لمعايير IEC 61511 — تتطلب المقاطع المشتركة بين CENTUM VP وTriconex تصميمًا دقيقًا للحفاظ على استقلالية SIS عن BPCS.

س: كيف أقوم بتكوين مقاطع FF على Yokogawa CENTUM VP؟

• الخطوة 1: قم بتثبيت وحدة ALF111 في عقدة FCS. تأكد من أن إصدار الأجهزة للوحدة يتطابق مع إصدار برنامج CENTUM VP. تحقق من أن مؤشر حالة الوحدة LED يظهر باللون الأخضر الثابت.
• الخطوة 2: افتح CENTUM VP System View وانتقل إلى تكوين وحدة الإدخال/الإخراج. أضف كائن حافلة FF H1 وخصصه لمنفذ ALF111.
• الخطوة 3: قم بتكوين معلمات مقطع FF: اسم المقطع، دورة الماكرو المجدولة (عادة 500 مللي ثانية)، وأولوية LAS.
• الخطوة 4: سجل كل جهاز FF باستخدام ملفات DD. قم بتنزيل ملفات DD من موقع البائع للأجهزة غير التابعة ليوكوجاوا.
• الخطوة 5: عيّن كتل الوظائف لكل جهاز (AI، AO، PID، CHAR). قم بتكوين كتلة AI لقراءة متغير العملية من مرسل FF.
• الخطوة 6: اضبط وقت دورة الماكرو لكل كتلة وظيفة. تعمل كتل AI للتحكم في العملية بسرعة 500 مللي ثانية. نسق معدلات المسح الأسرع للإشارات الحرجة للسلامة مع فريق هندسة SIS.

س: كيف أقوم بتكوين وحدة واجهة Triconex 3008 FF؟

• الخطوة 1: قم بتثبيت وحدة 3008 في الهيكل الرئيسي لـ Triconex. تشغل الوحدة فتحة واحدة وتتطلب اتصالًا مخصصًا باللوحة الخلفية.
• الخطوة 2: قم بتكوين منفذ FF H1 في TriStation 1131. عيّن عنوان المقطع واضبط الوحدة على وضع جسر FF (LAS سلبي).
• الخطوة 3: استورد ملفات DD لأجهزة FF إلى TriStation. بدون ملفات DD، لا يمكن لوحدة 3008 تفسير معلمات الأجهزة الخاصة.
• الخطوة 4: اربط مخرجات كتل الوظائف FF بمتغيرات Triconex. اربط معلمة OUT لكتل AI FF بمتغيرات الإدخال التناظرية في Triconex المستخدمة في وظائف السلامة.
• الخطوة 5: قم بتكوين تشخيصات الاتصال. استخدم بتات حالة جهاز 3008 في منطق السلامة لاكتشاف فشل اتصال أجهزة الحقل.

يجب ألا يتحكم Triconex في أجهزة الحقل عبر FF — يجب أن يراقب نظام السلامة متغيرات العملية فقط ويدير العناصر النهائية من خلال مخارج السلامة السلكية. يجب أن يكون تكوين 3008 للخرج أجهزة الحقل للقراءة فقط.

س: كيف أقوم بتشغيل مرسلات Honeywell FF على المقاطع المشتركة؟

• الخطوة 1: قم بتنزيل ملفات DD الخاصة بـ Honeywell ST 800 / STG 700 SmartLine FF من موقع Honeywell Process Solutions.
• الخطوة 2: سجل ملفات DD في كل من CENTUM VP Engineering و TriStation 1131. يجب أن يستخدم كلا النظامين نفس إصدار DD لتجنب تعارض تفسير البيانات.
• الخطوة 3: قم بتكوين كتل وظائف المرسل FF. اضبط معلمة OUT_SCALE لكتلة AI لتتناسب مع نطاق العملية وXD_SCALE لوحدات الهندسة الأصلية للمستشعر.
• الخطوة 4: فعّل تنبيهات التشخيص NAMUR NE 107. قم بتكوين الجهاز للإبلاغ عن تنبيهات الفشل (F) والفحص (C) عبر كتلة تشخيص FF.
• الخطوة 5: تحقق من ظهور المرسل على لوحات CENTUM VP وTriconex في نفس الوقت. تحقق من قراءة متغير العملية — يجب أن تتطابق القيم ضمن دقة الجهاز المعلنة.

س: كيف أجري اختبار ما قبل الفصل للامتثال لـ IEC 61511؟

• الخطوة 1: قم بإجراء فحص كامل للإدخال/الإخراج. تحقق من قراءة كل جهاز FF بشكل صحيح على لوحات DCS وSIS. سجل القيم في قاعدة بيانات التكليف.
• الخطوة 2: حقن إشارات عملية محاكاة باستخدام وظيفة محاكي FF على بطاقة Yokogawa ALF111 لحقن القيم في كتلة وظيفة AI.
• الخطوة 3: اختبر كل وظيفة سلامة بالفصل. قم بدفع متغير العملية إلى ما بعد نقطة الفصل وتحقق من أن Triconex ينشط مخرج الإيقاف الصحيح ضمن وقت الاستجابة المطلوب.
• الخطوة 4: سجل وقت استجابة الفصل: وقت اكتشاف المستشعر (تنفيذ كتلة AI FF) + وقت معالجة محلل المنطق + وقت تفعيل العنصر النهائي.
• الخطوة 5: أعد متغير العملية إلى النطاق الطبيعي. تحقق من إعادة تعيين نظام السلامة بشكل صحيح واستئناف DCS للتحكم الطبيعي.

ما هي النصيحة الرئيسية للعمل؟

قم دائمًا بتعيين LAS واحد (Yokogawa ALF111) واضبط Triconex 3008 على وضع LAS السلبي — تعارضات LAS توقف كل الاتصالات على المقطع. قم بتنزيل إصدارات DD المتطابقة لكلا النظامين قبل التكليف. استخدم Triconex في وضع القراءة فقط على المقاطع المشتركة للحفاظ على استقلالية SIS وفقًا لـ IEC 61511. قم بإجراء اختبارات شاملة ما قبل الفصل مع سجلات اختبار موثقة لتلبية متطلبات حالة السلامة IEC 61511. يجب أن يشهد فريق تشغيل المصنع كل نتيجة اختبار وتُحفظ في سجلات حالة السلامة لمراجعات التحقق من SIL المستقبلية.

المؤلف: هايبوا تشن مهندس أتمتة صناعية يتمتع بخبرة تزيد عن 10 سنوات في أنظمة PLC وDCS وأنظمة التحكم.