Интегриране на Yokogawa CENTUM VP DCS с Triconex Safety PLC върху FOUNDATION Fieldbus: Ръководство за пускане в експлоатация

В: Как работи архитектурата с двойно хостване CENTUM VP и Triconex FF?

Модерните производствени съоръжения използват Yokogawa CENTUM VP като основна DCS (BPCS) и Triconex като логически контролер за безопасност (SIS), като FOUNDATION Fieldbus свързва полевите инструменти към двата системи чрез споделени H1 сегменти. Комуникационният модул Yokogawa ALF111-S00 FF, инсталиран в CENTUM VP FCS, осигурява основния LAS (Link Active Scheduler) за всеки FF H1 сегмент. Интерфейсният модул Triconex 3008 FF свързва контролера за безопасност към същия сегмент в режим Passive LAS, което позволява на двата системи да четат процесните данни независимо.

Всеки FF H1 сегмент поддържа до 32 устройства при 31,25 kbps. Типичен сегмент включва четири до осем предавателя, два до четири позиционера на клапани и едно до две диагностични устройства. Системата Triconex работи според стандартите IEC 61511 — споделените FF сегменти между CENTUM VP и Triconex изискват внимателно проектиране, за да се запази независимостта на SIS от BPCS.

В: Как да конфигурирам FF сегменти в Yokogawa CENTUM VP?

• Стъпка 1: Инсталирайте модула ALF111 в FCS възела. Потвърдете, че хардуерната ревизия на модула съвпада с версията на софтуера CENTUM VP. Проверете дали светлинният индикатор на модула показва постоянно зелено.
• Стъпка 2: Отворете CENTUM VP System View и отидете до конфигурацията на I/O модулите. Добавете обект за FF H1 шината и го задайте към порта на ALF111.
• Стъпка 3: Конфигурирайте параметрите на FF сегмента: име на сегмента, цикъл на макросхедюла (обикновено 500 ms) и приоритет на LAS.
• Стъпка 4: Регистрирайте всяко FF устройство с помощта на DD файлове. Изтеглете DD файлове от уебсайта на производителя за устройства, които не са на Yokogawa.
• Стъпка 5: Задайте функционални блокове на всяко устройство (AI, AO, PID, CHAR). Конфигурирайте AI блока да чете процесната променлива от FF предавателя.
• Стъпка 6: Задайте времето на макроцикъла за всеки функционален блок. AI блоковете за процесен контрол работят на 500 ms. Координирайте по-бързи сканиращи честоти за критични за безопасността сигнали с инженерния екип на SIS.

В: Как да конфигурирам интерфейсния модул Triconex 3008 FF?

• Стъпка 1: Инсталирайте модула 3008 в основния шаси на Triconex. Модулът заема един слот и изисква специална връзка с гръбната платка.
• Стъпка 2: Конфигурирайте FF H1 порта в TriStation 1131. Задайте адреса на сегмента и настройте модула в режим FF Bridge (Passive LAS).
• Стъпка 3: Импортирайте DD файловете на FF устройствата в TriStation. Без DD файлове 3008 не може да интерпретира параметрите, специфични за устройството.
• Стъпка 4: Свържете изходите на FF функционалните блокове с променливите на Triconex. Свържете параметъра OUT на FF AI блоковете с аналоговите входни променливи на Triconex, използвани в безопасностните функции.
• Стъпка 5: Конфигурирайте диагностиката на комуникацията. Използвайте битовете за статус на устройството 3008 във вашата логика за безопасност, за да откривате комуникационни повреди на полевите устройства.

Triconex не трябва да управлява полевите устройства чрез FF — системата за безопасност трябва само да наблюдава процесните променливи и да управлява крайните елементи чрез твърдо свързани изходи за безопасност. Конфигурацията на 3008 трябва да бъде само за четене на изходите на полевите устройства.

В: Как да пусна в експлоатация Honeywell FF предаватели на споделени сегменти?

• Стъпка 1: Изтеглете Honeywell ST 800 / STG 700 SmartLine FF DD файлове от уебсайта на Honeywell Process Solutions.
• Стъпка 2: Регистрирайте DD файловете както в CENTUM VP Engineering, така и в TriStation 1131. И двете системи трябва да използват една и съща ревизия на DD, за да се избегнат конфликти при интерпретацията на данните.
• Стъпка 3: Конфигурирайте FF функционалните блокове на предавателя. Задайте параметъра OUT_SCALE на AI блока да съответства на процесния диапазон и XD_SCALE на родните инженерни единици на сензора.
• Стъпка 4: Активирайте диагностичните аларми NAMUR NE 107. Конфигурирайте устройството да докладва аларми Failure (F) и Check (C) чрез блока за диагностика на FF.
• Стъпка 5: Проверете дали предавателят се показва едновременно на лицевите панели на CENTUM VP и Triconex. Сверете показанията на процесната променлива — стойностите трябва да съвпадат в рамките на посочената точност на устройството.

В: Как да извърша предварителни тестове за съответствие с IEC 61511?

• Стъпка 1: Извършете пълна проверка на I/O. Уверете се, че всяко FF устройство се чете правилно както на DCS, така и на SIS лицевите панели. Запишете стойностите в базата данни за пускане в експлоатация.
• Стъпка 2: Внедрете симулирани процесни сигнали, използвайки функцията FF симулатор на картата Yokogawa ALF111, за да инжектирате стойности в AI функционалния блок.
• Стъпка 3: Тествайте всяка функция за безопасност чрез трип. Прекрачете зададената стойност на процесната променлива и проверете дали Triconex активира правилния изход за изключване в изискваното време за реакция.
• Стъпка 4: Запишете времето за реакция при трип: време за откриване на сензора (изпълнение на FF AI блока) + време за обработка на логическия контролер + време за активиране на крайния елемент.
• Стъпка 5: Върнете процесната променлива в нормалния диапазон. Проверете дали системата за безопасност се нулира правилно и DCS възстановява нормалния контрол.

Какъв е ключовият съвет за действие?

Винаги задавайте един LAS (Yokogawa ALF111) и настройвайте Triconex 3008 в режим Passive LAS — конфликтите на LAS прекъсват цялата комуникация в сегмента. Изтеглете съвпадащи ревизии на DD файловете за двете системи преди пускане в експлоатация. Използвайте Triconex в режим само за четене на споделените сегменти, за да се запази независимостта на SIS според IEC 61511. Извършвайте обстойни предварителни тестове с документирани свидетелства, за да удовлетворите изискванията на безопасностния случай по IEC 61511. Всеки резултат от теста трябва да бъде засвидетелстван от екипа по експлоатация на завода и архивиран в документацията за безопасност за бъдещи одити на валидиране на SIL.

Автор: Хайбо Чен е инженер по индустриална автоматизация с над 10 години опит в PLC, DCS и системи за управление.