HART lauka ierīču nodošana ekspluatācijā Triconex TMR drošības sistēmā: praksē pārbaudīta soli pa solim rokasgrāmata

Kāpēc HART un TMR darbojas kopā

Drošības sistēmām kļūmes gadījumā jānonāk drošā stāvoklī un jāpaliek pieejamām. Triconex nodrošina abus nosacījumus, izmantojot trīskāršo moduļu redundanci (TMR). Trīs identiski kanāli balso par katru signālu. Šī 2oo3 balsošana novērš viena atteices punkta iespēju. HART papildina šo arhitektūru ar viedu diagnostiku. Tas notiek, neietekmējot drošības ceļu. Analogais 4–20 mA signāls paliek prioritārs. HART digitālie dati tiek izmantoti tikai apkopei un diagnostikai. Šī nošķiršana ir galvenais projektēšanas princips.

Vispirms izprotiet savu arhitektūru

Katrs Triconex TMR procesors izpilda to pašu loģiku trīs kanālos. Izeju balsotāji izvēlas vairākuma rezultātu. AI moduļiem katram kanālam ir neatkarīgas ieejas shēmas. Katra shēma padod signālu vienam TMR kanālam. HART izmanto frekvenču pārslēgšanas taustiņošanu (FSK) ar ātrumu 1200 biti/s. Tas tiek pārraidīts pa to pašu vadu pāri, pa kuru plūst analogais signāls. Svarīgi ir cilpas parametri. Izmantojiet 24 V līdzstrāvas barošanu ar vismaz 250 omu cilpas pretestību. Punkta–punkta savienojumā HART vedierīces adresi saglabājiet 0.

Tomēr nekad nepieļaujiet, ka HART darbība aizkavē analogo atslēgšanas ceļu. Izmantojiet galvaniski izolētus HART multipleksorus vai Triconex atbalstīto caurlaides funkciju. Pārbaudiet TUV sertifikātu, lai pārliecinātos par precīzu sertificēto konfigurāciju.

Efektīvi nodošanas ekspluatācijā soļi

1. solis: pārbaudiet sertifikātus. Pārbaudiet TUV sertifikātu un SIL līmeni atbilstoši standartam IEC 61508. Pārliecinieties, ka HART ieviešana atbilst sertificētajai konfigurācijai.

2. solis: konfigurējiet I/O sistēmā TriStation. Iestatiet katru kanālu kā 4–20 mA analogo ieeju. Iespējojiet HART diagnostiku katram kanālam. Lejupielādējiet datubāzi un pārbaudiet to.

3. solis: pareizi pievienojiet cilpu. Savienojiet raidītāja pozitīvo spaili ar cilpas barošanu. Virknē uzstādiet 250 omu rezistoru. Izmantojiet ekranētu vītu pāri. Iezemējiet ekrānu tikai vienā galā.

4. solis: konfigurējiet raidītāju ar HART komunikatoru. Iestatiet tagu, PV mērvienības, kā arī 4 mA un 20 mA diapazona vērtības. Atstājiet adresi 0. Punkta–punkta savienojumā atspējojiet sērijveida pārraides režīmu.

5. solis: veiciet piecu punktu cilpas pārbaudi. Padodiet 4, 8, 12, 16 un 20 mA. Salīdziniet HMI PV rādījumu ar etalonmērierīces rādījumu. Pielaidei jābūt 0,1 procentam no diapazona. Pārbaudiet, vai HART digitālais PV atbilst analogajai vērtībai.

6. solis: pārbaudiet atslēgšanas funkciju. Paaugstiniet ieejas vērtību virs atslēgšanas iestatījuma. Pārliecinieties, ka TMR balsošana rada paredzēto izejas stāvokli. Atiestatiet sistēmu un dokumentējiet rezultātu.

Lauka apstākļos sastopamie traucējumi

HART ierīce neatbild. Vispirms pārbaudiet cilpas pretestību starp komunikatora pieslēguma punktiem. Pēc tam pārbaudiet polaritāti un adresi. Turklāt pārliecinieties, ka sērijveida pārraides režīms ir izslēgts. Rādījums, kas ir mazāks par 230 omiem, parasti pārtrauc HART sakarus.

Analogās un HART vērtības nesakrīt. Pārbaudiet diapazona konfigurāciju raidītājā. Salīdziniet to ar AI kanāla mērogošanu. Tomēr nekad nemainiet drošības raidītāja diapazonu bez dokumentēta izmaiņu pārvaldības (MOC) ieraksta.

Kanālu neatbilstības trauksmes. Viens TMR kanāls ziņo citu vērtību. Tāpēc pārbaudiet šī kanāla ieejas shēmu un lauka vadus. Uzraugiet katra kanāla diagnostiku sistēmā TriStation. Parasti iemesls ir vaļīga spaile vai nekvalitatīvs lodējums.

Watchdog vai DIAG trauksmes. Pirms jebkādas barošanas pārtraukšanas saglabājiet diagnostikas datus. Ņemiet vērā moduļa LED indikatoru rakstu. Visbeidzot nomainiet moduli, ja pēc restartēšanas kļūme saglabājas.

Pārbaudes un apiešanas disciplīna

Apkopes apiešanu izmantojiet ar divu personu autorizāciju. Nekad neapejiet kanālu, operatoram par to nezinot. Daļēja gājiena pārbaude (PST) ļauj pārbaudīt gala elementus, neizraisot pilnu atslēgšanu. HART vārstu pozicionētāji atbalsta PST. Reģistrējiet gājiena laiku un reakcijas raksturlielumus. Saglabājiet visus ierakstus — svarīgas ir cilpas pārbaudes lapas, kalibrēšanas sertifikāti un apiešanas žurnāli. Revidenti tos pieprasīs.

Secinājumi un rīcības ieteikumi

HART izmantošana Triconex sistēmā nodrošina plašu diagnostiku, neapdraudot drošību. Analogais ceļš saglabā kontroli. Veiciet nodošanu ekspluatācijā disciplinēti. Vispirms sertifikāti, pēc tam konfigurācija un trešajā posmā cilpas pārbaudes. Dokumentējiet visu un apmāciet tehniķus darbā ar HART komunikatoru. Šī kārtība pārvērš sarežģītu SIS par uzticamu un auditam gatavu aktīvu.

Autors: Li Wei ir rūpnieciskās automatizācijas inženieris ar vairāk nekā 10 gadu pieredzi PLC, DCS un vadības sistēmu jomā.