Основы АСУ ТП и КИП - в статьях Ua.Automation.com

Изменения в технологиях привели к существенному прогрессу в обеспечении безопасности процессов. Системы, которые поставщики предлагают сейчас, сильно отличаются от тех, что были доступны в прошлом. Важные моменты, перечисленные в настоящей публикации, помогут вам выбрать правильную систему противоаварийной защиты (СПАЗ).

Пользуйтесь преимуществами масштабируемых решений

 

Первые популярные ПЛК безопасности, представленные в середине 80-ых, имели двойное резервирование. Эти системы, как правило, стоили больше, чем нерезервированные общецелевые ПЛК, и многочисленные распределенные системы, разбросанные по предприятию, считались слишком дорогими.

 

Самым экономным внедрением такой системы, как правило, была одна большая централизованная система. Одна большая система на 1000 входов/выходов была дешевле 10 малых систем на 100 входов/выходов каждая.

 

Однако, не всем приложениям надо 1000+ входов/выходов. Вот почему некоторые вендоры разработали ПЛК безопасности, идеально приспособленные для небольших проектов. Тем не менее, использование большой системы для одних целей и малой для других в рамках одного предприятия – вряд ли идеальный вариант.

 

Ряд поставщиков недавно представили системы, которые могут масштабироваться от малых одиночных и до больших и распределенных – всех, использующих одну и ту же платформу.

Не надейтесь на один уровень резервирования

 

Как и ранние модели Ford Т, которые были доступны в том цвете, который вы хотели – если вы, конечно, хотели черный, вы могли получить контроллер безопасности раннего поколения в любой конфигурации, если этой конфигурацией было двойное резервирование.

 

Такой уровень резервирования гарантирует, что система устойчива к отказам и может выдержать один или даже несколько. Но не всем частям СПАЗ требуется двойное резервирование. В зависимости от уровня риска некоторым приложениям достаточно одинарного резервирования.

Три вендора представили ПЛК безопасности, которые могут быть сконфигурированы без резервирования, с одинарным или с двойным резервированием (один даже предложил с тройным). В одной системе некоторые модули могут иметь одиночное или двойное резервирование – другие не иметь его вообще. Гибкое резервирование в рамках одной системы позволяет ей полностью соответствовать требованиям конкретного приложения, и довольно экономно.

Не думайте, что два вендора лучше, чем один

 

Традиционный подход к системам управления и безопасности заключается в использовании двух различных платформ от различных вендоров. Это потому, что такие системы обычно выглядят очень похоже (хотя они и не являются взаимозаменяемыми), и обычно программируются с помощью одного и того же ПО. Это позволяет пользователям посещать только один курс обучения и устанавливать взаимодействие между системами без особых усилий.

По возможности используйте новые технологии Fieldbus для безопасности

 

Различные разновидности Fieldbus – цифровые сети для управления процессами – позволяют соединять несколько полевых устройств с помощью одной пары проводов. Основные особенности и преимущества включают уменьшение объема проводных соединений, более высокий уровень внутренней диагностики, общее понижение расходов.

 

Технологии Fieldbus доступны для различных приложений управления процессами уже в течение нескольких лет, но многие задавались вопросами относительно их использования в безопасности.

Основная обеспокоенность вызвана тем, что цифровое сообщение может быть испорчено при передаче, или настройки и функциональность могут быть изменены неавторизованной стороной. Стандарты безопасности декларируют, что шины применимы, только если они соответствуют необходимому уровню целостности безопасности. В прошлом таких не было, но сегодня это меняется.

 

Fieldbus Foundation работала над FOUNDATION Fieldbus for safety (FOUNDATION Fieldbus SIF) в течение нескольких лет вместе с консорциумом пользователей и производителей ПЛК безопасности и полевых устройств. Первые полевые устройства были продемонстрированы летом 2008 г., и готовые версии устройств (и полевые устройства и логические решатели) уже близятся к выходу на рынок.

Основным преимуществом, подчеркиваемым производителями, является диагностика: более качественное и ранее предупреждение проблем до того, как они повлияют на производство или приведут к его остановке.

 

Но как может датчик передать обширную диагностическую информацию в стандартом сигнале 4-20 мА? Одним из методов является использование HART (Highway Addressable Remote Transducer), с помощью которого можно вместить в этот стандартный сигнал дополнительную информацию. Устройства HART доступны на рынке уже десятилетия, но только недавно некоторые из ПЛК безопасности начали использовать их напрямую.

Используйте устройства с SIL­-сертификацией

 

Хотя контроллер может быть сертифицирован для использования в приложениях SIL 3, это не обязательно означает, что вся система будет работать на этом уровне. Система настолько сильна, насколько сильно ее самое слабое звено. В большинстве СПАЗ самым слабым звеном являются полевые устройства.

 

Это объясняется отсутствием резервирования. Конфигурации датчиков один-из-двух или два-из трех, как правило, требуются для уровня SIL 2. Общая стоимость инсталлированного датчика может достигать $10,000, и это не предел. В общем, инсталляция контуров уровня SIL 2 может быть очень дорогой.

 

Впрочем, резервирование не всегда является главным и единственным ответом. Диагностика тоже очень важна. Дюжины новых полевых устройств недавно появились на рынке – все с намного более высоким уровнем встроенной диагностики по сравнению с прошлым. Одиночные устройства со встроенной диагностикой, как правило, могут предложить примерно тот же уровень безопасности, что и обычные резервированные устройства – по намного более низкой цене.

Не игнорируйте необходимость в сертификации сотрудников

 

Сертифицированная СПАЗ – вещь, безусловно, нужная, но она не делает предприятие безопасным автоматически. СПАЗ может неправильно работать по ряду причин: неправильная настройка, инсталляция, поддержка и т.д.

 

Бороться с этими рисками помогают компетентные сотрудники. Однако, достижение высокого уровня компетенции это не простая задача. В конце концов, как нам узнать наверняка, что у всех сотрудников есть знания и навыки, которые им необходимы?

К счастью, различные организации предлагают сертификацию и сертификационные программы, которые позволяют убедиться в том, что сотрудники понимают, как необходимо действовать, чтобы предприятие работало так безопасно, как только возможно. Такие организации как CFSE.org (Certified Functional Safety Expert), ISA (International Society of Automation), и TÜV (both Rheinland and SÜD) предлагают целый ряд программ.

Даже если вы уверены в том, что все ваши сотрудники компетентны, лучший способ убедиться в этом – провести сертификацию. Даже один несертифицированный сотрудник представляет потенциальную угрозу безопасности.

Об авторе

 

Пол Грюн – глобальный консультант по безопасности процессов в Rockwell Automation.