HIMA HIMatrix və ICS Triplex TMR üçün SIL 3 Doğrulama Testi Cədvəlləşdirilməsi və PFDavg İdarəetməsi

IEC 61511 standartına uyğun praktik SIL 3 sübut testlərinin planlaşdırılması, HIMA HIMatrix F60 və ICS Triplex TMR arxitekturaları üçün PFDavg hesablanması, qismən sübut test kreditinin tətbiqi və çoxillik zavod təmir dövrlərində uyğunluq qeydlərinin saxlanması üzrə bələdçi.

SIL 3 Tələbləri və PFDavg Hədəf Aralığı

IEC 61511 Cədvəl 3 SIL 3-ü 10⁻⁴-dən 10⁻³-ə qədər PFDavg aralığı kimi müəyyən edir. Bu, SIL 2-dən bir dərəcə yüksək tələbdir. SIL 3-ə nail olmaq üçün ya yüksək dərəcədə ehtiyatlı arxitektura, ya da çox qısa sübut test intervalları tələb olunur. HIMA HIMatrix F60 1oo2D arxitekturası yalnız sübut test intervalı 1 il və ya daha az olduqda və diaqnostik əhatə 99%-dən çox olduqda SIL 3-ü təmin edir.

ICS Triplex TMR 2oo3 aparat səsverməsi və tam onlayn diaqnostika ilə SIL 3-ü təmin edir. Triplex TMR diaqnostik əhatəsi daxili nasazlıqlar üçün 99.7% qiymətləndirilir. 2 illik sübut test intervalı və hər kanal üçün təhlükəli nasazlıq dərəcəsi (λDU) 1.2×10⁻⁷/saat ilə birlikdə PFDavg təxminən 5.3×10⁻⁴ olur. Bu, SIL 3-ün yuxarı həddi olan 10⁻³-ə uyğundur.

Lakin PFDavg sabit dəyər deyil. Sistem yaşlandıqca zamanla artır. SIL təsdiq hesablamasını illik olaraq izləyin. Yaşlanan komponentləri λDU-nun PFDavg-i SIL 3 yuxarı həddindən yuxarı itələməsindən əvvəl dəyişdirin.

Qarışıq Arxitekturalar üçün Sübut Test Intervalının Hesablanması

Çoxlu zavodlarda HIMA HIMatrix F60 təşəbbüskarlar üçün, ICS Triplex TMR isə son element üçün istifadə olunur. Bu halda, hər alt sistem üçün ayrıca PFDavg hesablayın. Sonra onları toplayın. Ümumi SIF PFDavg 10⁻³-dən aşağı qalmalıdır.

1oo2D arxitekturası üçün IEC 61511-1 Əlavə K formulasından istifadə edin:

PFDavg (1oo2D) = (λDU × Ti)² / 3 + λDU × (1 – DC) × Ti / 2

HIMA HIMatrix F60 üçün λDU = 3×10⁻⁷/saat hər kanal, Ti = 8,760 saat (1 il), və DC = 0.99 olduqda:

PFDavg = (3×10⁻⁷ × 8,760)² / 3 + 3×10⁻⁷ × 0.01 × 8,760 / 2 = 2.3×10⁻⁶ + 1.3×10⁻⁵ = 1.5×10⁻⁵

Bu, ICS Triplex TMR son element alt sistemi üçün böyük PFDavg büdcəsi saxlayır. Lakin heç bir alt sistemin ümumi SIL 3 PFDavg büdcəsinin 50%-dən çoxunu istifadə etməsinə icazə verməyin. Bu yanaşma gələcək dəyişikliklər üçün marja təmin edir və SIL təsdiqini etibarsız etməz.

Qismən Sübut Test Kreditləri və Diaqnostik Əhatənin Təsiri

Tam sübut testi bütün təhlükəli nasazlıq rejimlərini yoxlayır. Qismən sübut testi yalnız bir hissəsini yoxlayır. IEC 61511 16.2.6 maddəsi qismən sübut test kreditinə icazə verir, əgər qismən test fraksiyası (PTF) sənədləşdirilibsə. HIMA SILworx hər test proseduru üçün PTF təyin edir. İş zamanı standart kanal diaqnostik yoxlaması PTF = 0.3-dən 0.5-ə qədər sayılır, nasazlıq rejiminin əhatəsindən asılı olaraq.

ICS Triplex TMR üçün onlayn özünü yoxlama təhlükəli nasazlıq rejimlərinin təxminən 85%-ni əhatə edir. Bu o deməkdir ki, illik sübut testi yalnız qalan 15%-i əhatə etməlidir. Bu, sübut test müddətini 8 saatdan təxminən 1.5 saata endirir. Bu krediti SIL təsdiq alətində onlayn diaqnostika üçün PTF = 0.85 və əl ilə sübut test üçün PTF = 0.15 daxil etməklə tətbiq edin.

Üstəlik, diaqnostik əhatə kreditinə sübut tələb olunur. HIMA HIMatrix SILworx diaqnostik test nəticələrini daxili hadisə jurnalında qeyd edir. Bu jurnalı aylıq ixrac edin və CMMS sistemində arxivləşdirin. ICS Triplex kontroller diaqnostik vəziyyəti Modbus TCP registri 41001 vasitəsilə mövcuddur (bit xəritələnmiş, 16 nasazlıq kateqoriyası). Bu registri gündəlik olaraq OPC DA tarixçisinə qeyd edin. Bu arxivlənmiş məlumat IEC 61511 16.2.5 maddəsi üzrə sübut test sənədləşdirmə sübutu kimi auditlərdə istifadə olunur.

Beş Addımlı Sübut Test Qeydinin Sənədləşdirilməsi

IEC 61511 16.3 maddəsi sübut test qeydlərinin müəyyən məlumat sahələrini əhatə etməsini tələb edir. Əksik sahələr test kreditini etibarsız edir. Hər SIL 3 SIF sübut testi üçün aşağıdakı sənədləşdirmə prosedurunu izləyin:

• 1-ci Addım: Hər hansı test müdaxiləsindən əvvəl tapılan vəziyyəti qeyd edin. Hər HIMA HIMatrix F60 kanalı üçün LED vəziyyətini (yaşıl/sarı/qırmızı) və SILworx diaqnostik xülasə baytını qeyd edin. Hər ICS Triplex TMR çıxışı üçün rele vəziyyətini və Modbus registri 41001 dəyərini qeyd edin.
• 2-ci Addım: Təsdiqlənmiş sübut test proseduruna uyğun test ardıcıllığını icra edin. Hər addımın vaxtını sinxronlaşdırılmış saatla qeyd edin. Bütün zaman möhürləri üçün zavodun NTP istinadını (stratum 1) istifadə edin. PC yerli vaxtından istifadə etməyin — saat sürüşməsi SIF cavab vaxtı təsdiqi üçün tələb olunan 1 saniyə dəqiqliyini aşır.
• 3-cü Addım: Giriş siqnalının vurulmasından son elementin aktivləşməsinə qədər ölçülmüş cavab vaxtını qeyd edin. Təhlükəsizlik tələbləri spesifikasiyasında (SRS) göstərilən SIF cavab vaxtı tələbi ilə müqayisə edin. Qəbul edilən dözümlülük tələb olunan cavab vaxtının ±10%-dir.
• 4-cü Addım: Test tamamlandıqdan sonra tərk edilmiş vəziyyəti qeyd edin. Hər iki HIMA və ICS Triplex sistemlərinin normal iş rejiminə qaytarıldığını təsdiqləyin. SILworx-un heç bir kilidlənmiş diaqnostik nasazlıq göstərmədiyini yoxlayın. Triplex TMR Modbus registri 41001-in 0x0000 (aktiv nasazlıq yoxdur) olduğunu təsdiqləyin.
• 5-ci Addım: Yeni sübut test tarixi ilə SIL təsdiq hesablamasını yeniləyin. Növbəti sübut test intervalı üçün PFDavg-i yenidən hesablayın. Əgər PFDavg SIL 3 yuxarı həddinin 20%-i yaxınlaşırsa, SIF-i erkən yenidən test və ya arxitektura baxışı üçün işarələyin. Tamamlanmış test qeydlərini IEC 62443-2-1 qeydlərin bütövlüyü tələblərinə uyğun olaraq CMMS-də elektron imza ilə arxivləşdirin.

Nəticə və Tədbir Tövsiyəsi

HIMA HIMatrix və ICS Triplex TMR sistemləri üçün SIL 3 uyğunluğu ciddi sübut testlərinin planlaşdırılmasına və dəqiq PFDavg izləməsinə bağlıdır. Hər alt sistem üçün ayrıca PFDavg hesablayın. Fərdi alt sistem töhfələrini ümumi SIL 3 büdcəsinin 50%-dən aşağı saxlayın. Qismən sübut test kreditini yalnız diaqnostik əhatə sübutu CMMS-də arxivləşdirildikdə tətbiq edin. Hər tapılan və tərk edilmiş vəziyyəti NTP ilə sinxronlaşdırılmış zaman möhürləri ilə sənədləşdirin. SIL təsdiqini illik yeniləyin. PFDavg SIL 3 yuxarı həddinin 80%-inə yaxınlaşan hər hansı SIF-i işarələyin. Bu təcrübələr zavodun bütün həyat dövrü ərzində SIL 3 bütövlüyünü qoruyur.

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