SIL Reytinqli Təhlükəsizlik Alətləri Sistemləri üçün Alət Dövrü Test Proseduru

Niyə SIL Dövrə Testləri Standart Komissiyalaşdırma Yoxlamalarından Fərqlənir

Standart dövrə testi siqnalın davamlılığını və miqyaslama dəqiqliyini təsdiqləyir. SIL dövrə testi isə bunların hamısını edir və əlavə olaraq təhlükəsizlik funksiyasının düzgün proses dəyişəni dəyərində aktivləşdiyini, sıfırlamadan sonra düzgün deaktivləşdiyini və gizli qüsurların olmadığını yoxlayır. IEC 61511 16.2-ci bəndi hər SIL qiymətləndirilmiş dövrə üçün hər sübut test intervalında tapılan və buraxılan sənədləşdirilmiş qeydləri tələb edir. Tənzimləmədən əvvəl tapılan məlumatların sənədləşdirilməməsi uyğunluq məqsədləri üçün sübut testini etibarsız edir.

Allen-Bradley ControlLogix 1756-L85E sistemləri üçün Studio 5000 proqramını açın və Təhlükəsizlik Tapşırığını tapın. Təhlükəsizlik funksiyası məntiqi etiketi SRS ilə uyğunluğunu təsdiqləyin. Triconex T3000 sistemləri üçün TriStation 1131 proqramını açın və qoruyucu funksiyanı həyata keçirən məntiq şəbəkəsini yoxlayın. Hər iki sistemdə fiziki müdaxilədən əvvəl texniki xidmət keçidi tələb olunur. Sübut test intervalını təsdiqləyin — SIL 2 dövrələri adətən PFDavg hesablamalarına əsasən 2 illik sübut test intervallarını tələb edir. Funksional təhlükəsizlik mühəndisi tərəfindən təsdiqlənmiş sənədləşdirilmiş fərqləndirmə olmadan intervalı heç vaxt uzatmayın.

Texniki Xidmət Keçidi və İnhibisiya Proseduru

• 1-ci Addım: Allen-Bradley ControlLogix sistemində Studio 5000-də Təhlükəsizlik Keçidi Tələbi mexanizmi vasitəsilə müvafiq təhlükəsizlik keçidi bitini təyin edin. Gücləndirmə (force) istifadə etməyin. Təhlükəsizlik tapşırığı gücləndirmələri təhlükəsizlik CPU-nun sübut testinin aşkarlama məntiqini keçərsiz edir. Keçid biti tarixçədə Təhlükəsizlik Keçidi Aktiv siqnalını işə salır.
• 2-ci Addım: Triconex T3000 sistemində TriStation 1131 proqramını açın və test olunan kanal üçün Texniki Xidmət Rejimini aktivləşdirin. Texniki Xidmət Rejimi kanal çıxışını əvvəlcədən konfiqurasiya edilmiş təhlükəsiz vəziyyətə gətirir. Tricon CX ön panel LED-i təsirli modul üçün yaşıl rəngdən qızılı rəngə keçir. İş icazəsi sistemində başlanğıc vaxtını qeyd edin.
• 3-cü Addım: Səsvermə məntiqinin saxta trip aktivləşdirmədiyini təsdiqləyin. 2oo3 səsvermə funksiyası üçün bir kanal texniki xidmətdə olması qəbul edilir. 1oo1 funksiyası üçün son elementin aktivləşməsinin klapan aktuator səviyyəsində inhibə olunduğu təsdiqlənməlidir.
• 4-cü Addım: Keçidi nəzarət otağı operatoru ilə təsdiqləyin. Operator SCADA üzlükdə keçidi təsdiqləməli və istifadəçi ID-sini daxil etməlidir. Bu, IEC 61511 11.9-cu bəndi üzrə tələb olunan audit izini yaradır.

Sərin Dövrə Testi: Siqnal İnvaziyası və Miqyaslama Təsdiqi

Sərin dövrə testi canlı proses mayesi olmadan proses kalibratoru ilə siqnalların daxil edilməsini istifadə edir. 4–20 mA təzyiq ötürücü dövrəsi üçün ötürücü terminallarında 4.000 mA, 12.000 mA və 20.000 mA siqnalları daxil edin. Hər nöqtədə DCS xam sayını qeyd edin.

Allen-Bradley ControlLogix 1756-IF16 analoq giriş modulları üçün gözlənilən xam say aralığı 0–32767-dir. 4 mA-də gözlənilən say 0 ±20 say (spanın 0.06%-i) təşkil edir. 20 mA-də gözlənilən say 32767 ±20 saydır. 50 saydan çox ofset RSLogix 5000 Analoq Giriş Kalibrləmə Sihirbazı ilə modulun yenidən kalibrlənməsini tələb edir.

Triconex T3000 TRICON AI modulları üçün analoq giriş çözünürlüğü 16 bitdir. 4 mA-də AI kanalı 0x0000 oxuyur. 20 mA-də kanal 0x7FFF oxuyur. Hər hansı test nöqtəsində 0x0050 (80 say) dən çox sapma AI modulunun dəyişdirilməsini tələb edir — T3000 AI kanal qazancının sahədə yenidən kalibrlənməsini dəstəkləmir.

• 1-ci Addım: Proses kalibratorunu ötürücü kabeli ilə paralel olaraq birləşdirin. Mənbə rejimini 4.000 mA-ə təyin edin. DCS-nin yenilənməsi üçün 5 saniyə gözləyin. DCS göstərici dəyərini və xam sayını qeyd edin.
• 2-ci Addım: 12.000 mA-ə (spanın 50%-i) artırın. DCS göstəricisinin mühəndislik vahidi diapazonunun 50% ±0.5%-i olduğunu təsdiqləyin. Tapılan dəyərləri qeyd edin.
• 3-cü Addım: 20.000 mA-ə (spanın 100%-ü) artırın. DCS-nin tam diapazon dəyərini ±0.5% daxilində oxuduğunu təsdiqləyin. Tapılan dəyərləri qeyd edin.
• 4-cü Addım: 3.600 mA daxil edin. DCS-nin 3 saniyə ərzində “Aşağı Kabel Kəsilməsi” siqnalını verdiyini təsdiqləyin. Allen-Bradley ControlLogix sistemində 4–20 mA AI üçün kabel kəsilməsi həddi Studio 5000 modul xüsusiyyətlərində 3.6 mA olaraq tənzimlənir.
• 5-ci Addım: 21.000 mA daxil edin. DCS-nin 3 saniyə ərzində “Yüksək Aralıqdan Kənar” siqnalını verdiyini təsdiqləyin. ControlLogix 1756-IF16 üçün aralıqdan kənar həddi 21.0 mA, Triconex AI modulu üçün isə standart olaraq 20.5 mA-dir.
• 6-cı Addım: Bütün tapılan məlumatları dövrə test qeydlər vərəqində qeyd edin. Əgər bütün dəyərlər qəbul kriteriyalarına uyğundursa, “Tapılan = Buraxılan” kimi sənədləşdirin. Hər hansı dəyər saparsa, tənzimləmə aparın və yenidən test edin. Həm tapılan, həm də buraxılan dəyərləri mühəndis imzası ilə sənədləşdirin.

İsti Dövrə Testi: Təhlükəsizlik Funksiyasının Aktivləşməsinin Təsdiqi

İsti dövrə testi təhlükəsizlik funksiyasının düzgün proses dəyişəni təyin edilmiş nöqtəsində aktivləşdiyini təsdiqləyir. Bu test sensor, məntiq həll edici və son elementdən ibarət tam SIS dövrəsini işə salır. İsti testlər canlı proses şərtləri və ya sertifikatlı təzyiq mənbəyi ilə simulyasiya edilmiş proses şərtləri tələb edir.

Əvvəlcə, başlanğıcdan əvvəl son elementin (adətən ESD klapanı) təhlükəsiz vəziyyətdə olduğunu təsdiqləyin. Aktuator mövqe geribildirimi göstəricisindən istifadə edin. Əgər klapan mövqe geribildirimi komanda siqnalından 5%-dən çox fərqlənirsə, davam etməyin.

İkincisi, təhlükəsizlik funksiyasının trip təyin nöqtəsinə doğru daxil edilən siqnalı yavaş-yavaş artırın. 95 barg yüksək-yüksək təzyiq tripi üçün müvafiq mA siqnalını addım-addım daxil edin: 18 mA (90%), 18.8 mA (94%), 19.0 mA (95%). Triconex T3000 və ya Allen-Bradley ControlLogix təhlükəsizlik funksiyasının aktivləşdiyi dəqiq mA dəyərini qeyd edin. Aktivləşmə nöqtəsi SRS-də göstərilən təyin nöqtənin ±1%-i daxilində olmalıdır.

Üçüncüsü, sıfırlama ardıcıllığını yoxlayın. Aktivləşmədən sonra siqnalı sıfırlama həddindən aşağı endirin. Təhlükəsizlik funksiyasının operatorun açıq sıfırlama əməliyyatı olmadan avtomatik sıfırlanmadığını təsdiqləyin. IEC 61511 11.6.4-cü bəndinə əsasən SIL 2 funksiyaları üçün latch-reset arxitekturası məcburidir. Öz-özünə sıfırlanan SIL 2 dövrəsi təyin nöqtəsinin dəqiqliyindən asılı olmayaraq sübut testini keçə bilmir.

Nəhayət, cavab vaxtını təsdiqləyin. Sensor giriş dəyişməsindən son elementin tam hərəkətinə qədər SIS dövrəsinin cavab vaxtı SRS-də göstərilən Proses Təhlükəsizlik Vaxtını (PST) keçməməlidir. 1 ms dəqiqliklə xronometr və ya DCS SOE qeydiyyatçısından istifadə edin. Triconex TMR rəqəmsal çıxış modulunun 30 ms cavab vaxtı və Allen-Bradley ControlLogix təhlükəsizlik tapşırığının 10 ms skan vaxtı 2 saniyəlik PST tətbiqində klapan hərəkəti üçün 1960 ms büdcə buraxır.

IEC 61511 Sənədləşdirmə və Audit Tələbləri

Hər SIL sübut testi üç məcburi sənəd yaradır: Dövrə Test Qeydi (LTR), Sübut Test Sertifikatı (PTC) və yenilənmiş Funksional Təhlükəsizlik Qiymətləndirilməsi (FSA). LTR tapılan və buraxılan dəyərləri, kalibrləmə sertifikatlı test avadanlığı seriya nömrələrini, test edən şəxsin adını və şahid imzasını əhatə edir. PTC təhlükəsizlik funksiyasının bütün qəbul kriteriyalarını yerinə yetirdiyini təsdiqləyir və ya uyğunsuzluqları düzəldici tədbir planları ilə sənədləşdirir. FSA yeniləməsi faktiki əldə edilmiş sübut test əhatəsini istifadə edərək PFDavg-i yenidən hesablayır.

Ümumi audit çatışmazlıqları: tapılan qeydlərin olmaması (test edən tənzimləmə etməzdən əvvəl qeyd etməyib), kalibrləmə sertifikatı müddəti bitmiş test avadanlığının istifadəsi (maksimum 12 aylıq interval), SIL 2 və yuxarı funksiyalar üçün şahid imzasının olmaması və testdən sonra PFDavg-in yenidən hesablanmaması. Bunların hər biri TÜV Rheinland funksional təhlükəsizlik audit kriteriyaları üzrə Əsas Uyğunsuzluq sayılır.

Hər hansı SIL sübut testinə başlamazdan əvvəl əvvəlcədən test yoxlama siyahısı tətbiq edin. Təsdiqləyin: test avadanlığının kalibrləməsi etibarlıdır, MOC təsdiqlənib, keçid icazəsi verilib, SRS təyin nöqtələri təsdiqlənib, əvvəlki LTR tanınmış çatışmazlıqlar üçün nəzərdən keçirilib. Beş dəqiqəlik əvvəlcədən yoxlama saatlarla audit düzəlişindən qoruyur.

Nəticə və Tədbir Tövsiyəsi

SIL alət dövrə testləri formalıq deyil. Bunlar son sübut testindən bəri yığılmış gizli qüsurları aşkar etmək üçün əsas mexanizmdir. Miqyaslama və kabel kəsilməsinin aşkarlanmasını təsdiqləmək üçün altı addımlı sərin dövrə test ardıcıllığını izləyin. Təhlükəsizlik funksiyasının SRS təyin nöqtəsində ±1% dözümlülük daxilində aktivləşməsini təsdiqləmək üçün isti dövrə testindən istifadə edin. Latch-reset davranışını və cavab vaxtını Proses Təhlükəsizlik Vaxtı büdcəsinə qarşı yoxlayın.

Allen-Bradley ControlLogix sistemində təhlükəsizlik keçid bitlərindən istifadə edin, heç vaxt gücləndirmə etməyin. Triconex T3000 sistemində zaman möhürlü iş icazəsi girişi ilə Texniki Xidmət Rejimindən istifadə edin. Hər hansı tənzimləmədən əvvəl tapılan məlumatları qeyd edin. Mühəndis imzası və TÜV uyğun sənədlərlə Sübut Test Sertifikatları verin. Hər sübut test dövründən sonra PFDavg-i yenidən hesablayın. Sistemli, sənədləşdirilmiş SIL dövrə testləri həm insanları, həm də proses aktivlərini təhlükəsiz saxlayan mühəndislik təməlidir.

Müəllif: Wang Jiaming, PLC, DCS və idarəetmə sistemləri sahəsində 10 ildən çox təcrübəsi olan sənaye avtomatlaşdırma mühəndisidir.