رأیگیری 2oo3 که تریپهای کاذب را در لوپهای ایمنی Triconex و HIMA متوقف میکند
خرابی یک فرستنده بهتنهایی لزوماً نباید باعث خاموششدن کمپرسور شود، اما هیچ آرایش رأیگیریای این نتیجه را تضمین نمیکند. طراحی مناسب، کاهش ریسک، دسترسپذیری، تشخیص خطا و خرابیهای با علت مشترک را متعادل میکند.
چرا در یک تابع ابزاردقیق ایمنی از رأیگیری استفاده میشود؟
یک تابع ابزاردقیق ایمنی باید هنگامی عمل کند که فرایند به وضعیت خطرناک میرسد و در عین حال از تریپهای غیرضروری در شرایط عادی جلوگیری کند. رأیگیری افزونهای حسگرها میتواند به ایجاد تعادل میان این اهداف کمک کند. انتخاب آرایش باید بر اساس تحلیل خطر و راستیآزمایی SIL انجام شود، نه بر اساس یک قاعده سرانگشتی. احتمال خرابی در هنگام درخواست (PFDavg)، نرخ تریپ کاذب، خرابی با علت مشترک، آزمون اثباتی و فرضیات تعمیر را برای کل تابع، شامل حسگرها، حلکننده منطقی و عناصر نهایی، ارزیابی کنید.
1oo1، 1oo2، 2oo2 و 2oo3 به چه معنا هستند؟
این نمادگذاری به این معناست که برای درخواست تریپ، m کانال از n کانال باید درخواست را صادر کنند. در آرایش 1oo1 یک کانال وجود دارد. در آرایش 1oo2، هنگامی که هر یک از دو کانال درخواست تریپ کند، سیستم تریپ میکند؛ این آرایش میتواند تشخیص وضعیت خطرناک را بهبود دهد، اما ممکن است تریپهای مزاحم را افزایش دهد. در آرایش 2oo2، هر دو کانال باید درخواست بدهند؛ این امر برخی تریپهای مزاحم را کاهش میدهد، اما اگر یکی از کانالها بهصورت خطرناک از کار بیفتد، احتمال از دست رفتن تریپ افزایش مییابد. در آرایش 2oo3، هنگامی که دستکم دو کانال از سه کانال رأی به تریپ دهند، سیستم تریپ میکند. این آرایش میتواند برخی خطاهای تککاناله را تحمل کند، اما عملکرد آن به حالتهای خرابی، تشخیص خطا و استقلال کانالها بستگی دارد.
فرض نکنید خرابی حسگر بهطور خودکار تشخیص داده میشود یا یک درخواست واقعی همیشه شناسایی خواهد شد. مشخص کنید حلکننده با سیگنالهای نامعتبر، ثابتمانده و خارج از محدوده چه میکند و رفتار حالت تنزلیافته را تعیین کنید.
آیا رأیگیری 2oo3 حسگرها همان معماری کنترلر TMR است؟
خیر. رأیگیری 2oo3 از سه حسگر میدانی و پردازش سهماژوله افزونه داخل یک حلکننده منطقی، بخشهای متفاوتی از تابع ایمنی را پوشش میدهند. یک سیستم Triconex ممکن است از معماری افزونه استفاده کند؛ محصولاتی مانند ماژول توان Triconex 8310 و ماژول ورودی ترموکوپل ایزوله Triconex 3708E نمونههایی از سختافزار مرتبط هستند، اما ثابت نمیکنند که یک لوپ مشخص به SIL معینی دست یافته است. پلتفرمهای HIMA نیز بسته به مدل متفاوتاند؛ کنترلر مرتبط با ایمنی HIMA HIMatrix F35 نباید دارای همان معماری داخلی همه پلتفرمهای دیگر HIMA توصیف شود.
پیش از مشخصکردن یک پلتفرم یا منطق رأیگیری، دفترچه دقیق ایمنی سختافزار، پیکربندی تأییدشده، پوشش تشخیصی و مستندات چرخه عمر ایمنی را بررسی کنید. SIL 3 نتیجه بهدستآمده از یک تابع ایمنی کامل و راستیآزماییشده است، نه ویژگیای که صرفاً بهدلیل وجود سه پردازنده اعطا شود.
چه عواملی میتوانند سه کانال ظاهراً مستقل را از کار بیندازند؟
خطاهای با علت مشترک میتوانند چند حسگر را همزمان تحت تأثیر قرار دهند: خطوط ایمپالس مشترک، منبع تغذیه، شرایط محیطی، خطاهای کالیبراسیون یا مسیرهای کابل مشترک. اتصال فرایندی و نصب را در کنار جداسازی الکتریکی بررسی کنید. در صورت مناسببودن، انشعابها و مسیرهای سیمکشی را جدا کنید و تنوع را ارزیابی کنید، اما اطمینان یابید هر اندازهگیری رأیدادهشده واقعاً همان خطر فرایندی را شناسایی میکند؛ اندازهگیریهای متفاوت را نباید صرفاً برای ایجاد تنوع با یکدیگر ترکیب کرد.
مهندسان چگونه باید یک لوپ 2oo3 را آزمون و نگهداری کنند؟
هشدارهای اختلاف کانال و مدیریت خطا را مطابق مشخصات الزامات ایمنی پیکربندی کنید. تلرانسها را بر اساس فرایند و دقت ابزار تعیین کنید، نه بر اساس درصدی عمومی از بازه اندازهگیری. هر کانال و عنصر نهایی را در فاصله زمانی استفادهشده در محاسبه SIL آزمون اثباتی کنید، بایپسها را طبق یک رویه تأییدشده مدیریت کنید و همه تریپها و رویدادهای حالت تنزلیافته را ثبت کنید. فرضیات وضعیت ایمن و قطع انرژی برای تریپ را در عنصر نهایی واقعی تأیید کنید و فرض نکنید هر قطع برق نتیجه موردنظر را ایجاد میکند.
بازبینی باید از کجا آغاز شود؟
با یک تابع ایمنی با اثرگذاری بالا و مطالعه خطر تأییدشده آن آغاز کنید. آرایش حسگرها، منطق، تشخیصها، بایپسها و سوابق آزمون اثباتی آن را با مشخصات الزامات ایمنی و محاسبه راستیآزماییشده PFDavg مقایسه کنید. سپس از سابقه تریپ برای یافتن کانالهای ضعیف و اولویتبندی اصلاحات استفاده کنید، بدون اینکه حفاظت تضعیف شود.
نویسنده: لی ویمینگ مهندس اتوماسیون صنعتی است و بیش از ۱۰ سال در زمینه PLC، DCS و سیستمهای کنترلی تجربه دارد.
