2oo3 glasovanje koje sprječava lažna isključenja u sigurnosnim petljama Triconex i HIMA
Jedan neispravan odašiljač ne mora uzrokovati isključivanje kompresora, ali nijedan način glasovanja ne jamči takav ishod. Pravilan dizajn uspostavlja ravnotežu između smanjenja rizika, raspoloživosti, dijagnostike i kvarova zajedničkog uzroka.
Zašto koristiti glasovanje u sigurnosno instrumentiranoj funkciji?
Sigurnosno instrumentirana funkcija mora djelovati kada proces dosegne opasno stanje, a istodobno izbjegavati nepotrebna isključenja tijekom normalnog rada. Redundantno glasovanje senzora može pomoći u postizanju te ravnoteže. Odabir se temelji na analizi opasnosti i provjeri SIL-a, a ne na pravilu palca. Procijenite vjerojatnost otkaza na zahtjev (PFDavg), stopu lažnih isključenja, kvarove zajedničkog uzroka, ispitivanje po dokazivanju i pretpostavke o popravku za cjelovitu funkciju, uključujući senzore, logički rješavač i izvršne elemente.
Što znače 1oo1, 1oo2, 2oo2 i 2oo3?
Oznaka znači da m od n kanala mora zatražiti isključenje. Konfiguracija 1oo1 ima jedan kanal. Konfiguracija 1oo2 isključuje sustav kada bilo koji od dva kanala to zatraži; to može poboljšati otkrivanje opasnog stanja, ali može povećati broj neželjenih isključenja. Konfiguracija 2oo2 zahtijeva oba kanala, čime se smanjuje broj nekih neželjenih isključenja, ali se potencijalno povećava vjerojatnost da će isključenje biti propušteno ako jedan kanal opasno otkaže. Konfiguracija 2oo3 isključuje sustav kada najmanje dva od tri kanala glasaju za to. Može tolerirati određene kvarove pojedinačnog kanala, ali performanse ovise o načinima otkaza, dijagnostici i neovisnosti.
Nemojte pretpostaviti da se neispravan senzor automatski otkriva ili da će stvarni zahtjev uvijek biti uhvaćen. Utvrdite kako rješavač postupa s nevažećim, zaglavljenim signalima i signalima izvan raspona te definirajte ponašanje u degradiranom načinu rada.
Je li glasovanje senzora 2oo3 isto što i arhitektura TMR upravljača?
Ne. Tri senzora u polju s glasovanjem 2oo3 i trostruko modularno redundantna obrada unutar logičkog rješavača odnose se na različite dijelove sigurnosne funkcije. Sustav Triconex može koristiti redundantnu arhitekturu; proizvodi kao što su napojni modul Triconex 8310 i ulazni modul Triconex 3708E primjeri su povezane opreme, ali nisu dokaz da određena petlja postiže određeni SIL. Platforme HIMA također se razlikuju prema modelu; upravljač HIMA HIMatrix F35 povezan sa sigurnošću ne treba opisivati kao da ima istu internu arhitekturu kao svaka druga platforma HIMA.
Prije definiranja platforme ili logike glasovanja provjerite točan sigurnosni priručnik hardvera, certificiranu konfiguraciju, dijagnostičku pokrivenost i dokumentaciju o životnom ciklusu sigurnosti. SIL 3 rezultat je postignut provjerom cjelovite sigurnosne funkcije, a ne svojstvo koje se dobiva samo s pomoću triju procesora.
Što može ugroziti tri naizgled neovisna kanala?
Kvarovi zajedničkog uzroka mogu istodobno utjecati na više senzora: zajednički impulsni vodovi, napajanje, izloženost okolišu, pogreške kalibracije ili trase kabela. Pregledajte procesni priključak i instalaciju, kao i električno odvajanje. Gdje je primjereno, odvojite priključke i trase te procijenite raznolikost, ali osigurajte da svako mjerenje koje sudjeluje u glasovanju doista otkriva istu procesnu opasnost; različita mjerenja ne treba kombinirati samo radi stvaranja raznolikosti.
Kako bi inženjeri trebali ispitivati i održavati petlju 2oo3?
Konfigurirajte alarme neslaganja kanala i postupanje s kvarovima u skladu sa specifikacijom sigurnosnih zahtjeva. Postavite tolerancije na temelju procesa i točnosti instrumenta, a ne na temelju generičkog postotka mjernog raspona. Provedite ispitivanje po dokazivanju svakog kanala i izvršnog elementa u intervalu korištenom u izračunu SIL-a, upravljajte zaobilascima prema odobrenom postupku te zabilježite svako isključenje i događaj u degradiranom načinu rada. Potvrdite pretpostavke o sigurnom stanju i isključenju napajanjem za stvarni izvršni element, umjesto da pretpostavite da svaki gubitak napajanja daje željeni ishod.
Odakle treba započeti pregled?
Započnite s visokoutjecajnom sigurnosnom funkcijom i njezinom odobrenom studijom opasnosti. Usporedite njezinu konfiguraciju senzora, logiku, dijagnostiku, zaobilaske i zapise o ispitivanju po dokazivanju sa specifikacijom sigurnosnih zahtjeva i provjerenim izračunom PFDavg. Zatim upotrijebite povijest isključenja kako biste pronašli slabe kanale i odredili prioritete za korekcije bez slabljenja zaštite.
Autor: Li Weiming industrijski je inženjer automatizacije s više od 10 godina iskustva u PLC, DCS i upravljačkim sustavima.
