Қазіргі заманғы қауіпсіздік PLC-лерімен SIL 3 сертификатталған басқаруды жеткізу
Өнеркәсіптік автоматтандыру жүйелері адамдарды қорғауы және өндірісті үздіксіз жүргізуі керек. Allen‑Bradley GuardLogix платформасы осы тепе-теңдікті сертификатталған қауіпсіздік логикасын стандартты басқарумен тікелей біріктіру арқылы қамтамасыз етеді. Бұл мақала GuardLogix-тің IEC 61508 SIL 3 талаптарына қалай сай келетінін, нақты баптау қадамдарын түсіндіреді және нақты өндірістік ортадағы өнімділік деректерін ұсынады.
Неліктен біріктірілген қауіпсіздік дәстүрлі релелерден артық
Ескі қауіпсіздік жүйелері бөлек реле панельдерін қолданды. Олар көп сымдарды талап етті және аз диагностикалық мәлімет берді. GuardLogix бұл тәсілді өзгертеді. Ол стандартты және қауіпсіздік тапсырмаларын бір контроллерде орындайды. Қызмет көрсету топтары нақты уақыттағы ақау ақпаратын алады. Өндіріс желілері қауіпсіздік оқиғаларынан кейін жылдам қайта іске қосылады. Сондықтан жалпы жабдық тиімділігі айтарлықтай жақсарады.
SIL 3 кепілдік беретін аппараттық архитектура
Бұл жүйенің негізін екі процессорлы дизайн құрайды. Бір процессор стандартты автоматтандыру логикасын басқарады. Екінші процессор тек қауіпсіздік функцияларын басқарады. Бұл екі процессор бір-бірін үнемі тексереді. Егер біреу қате анықтаса, жүйе шығыстарды қауіпсіз күйге ауыстырады. Бұл архитектура бір нүктелі ақауларды жояды. Есептелген PFHd мәні сағатына 10⁻⁸ қауіпті ақаулардан аспайды. Бұл жоғары тәуекелді машиналар үшін ең қатаң SIL 3 талаптарына сай келеді.
Құрылғы ішіндегі диагностика және жылдам ақау анықтау
GuardLogix барлық қауіпсіздік кіріс және шығыс тізбектерін секундына жүздеген рет сканерлейді. Ол қысқа тұйықталуларды, арнааралық қателіктерді және тұрып қалған контактілерді дереу анықтайды. Контроллер содан кейін Studio 5000 арқылы нақты ақау орындарын хабарлайды. Техниктер қай сенсордың істен шыққанын болжаудың қажеті жоқ. Қауіпсіздікке жауап беру уақыты әдетте 8-ден 15 миллисекундқа дейін болады. Бұл жылдамдық пресс, роботтар және конвейерлер жанындағы операторларды қорғайды.
Сенімді қауіпсіздік жұмысы үшін орнату қадамдары
Дұрыс орнату процедураларын сақтау жүйенің SIL 3 сертификатын сақтауға кепілдік береді. GuardLogix-ті баптағанда осы практикалық нұсқауларды қолданыңыз.
Орнату және шкаф орналасуы
Басқару құрылғысын жерленген қорап ішіндегі стандартты DIN рельсіне бекітіңіз. Айнымалы жиілік драйверлері мен қуат көздерінен кемінде 50 мм қашықтықты сақтаңыз. Бұл электрлік шудың кедергісін азайтады. Барлық модульдерді өнім нұсқаулығында көрсетілген моментпен бекітіңіз.
Қауіпсіздік тізбектерін стандартты сымдардан бөлу
Барлық төтенше тоқтату және қорғау есігі қосылымдары үшін арнайы қауіпсіздік I/O модульдерін пайдаланыңыз. Қауіпсіздік сымдарын бөлек құбырлар немесе кабель сөрелері арқылы жүргізіңіз. Стандартты басқару сымдарынан кемінде 20 мм қашықтықты сақтаңыз. Қос арналы қауіпсіздік құрылғылары үшін әр арнаны физикалық түрде бөлек жолдар арқылы жүргізіңіз. Бұл бір сым ақауы екі арнаны да өшіріп тастауын болдырмайды.
Studio 5000 Қауіпсіздік құралдарымен бағдарламалау
Studio 5000 Logix Designer бағдарламасын іске қосып, дұрыс GuardLogix моделін таңдаңыз. Қауіпсіздік тапсырмасының конфигурациясын қосыңыз. Қолданбаңызға байланысты қауіпсіздік тапсырмасының бақылау уақыты 20-дан 50 миллисекундқа дейін орнатыңыз. Rockwell кітапханасынан сертификатталған қауіпсіздік нұсқаулық блоктарын импорттаңыз. Әрбір қауіпсіздік кірісін расталған шығу жұбына сәйкестендіріңіз. Соңында, кодты құлыптау үшін қауіпсіздік қолтаңбасын жасаңыз және жүктеңіз.
Өндірісті бастамас бұрын тексеру тестілеуі
Әрбір қауіпсіздік функциясын жеке тексеріңіз. Әрбір қорғау есігін ашып, әрбір төтенше тоқтату батырмасын басыңыз. Енгізу іске қосылғаннан шығару тоқтатылғанға дейінгі уақытты өлшеңіз. Дәлдік үшін секундомер немесе логикалық анализатор қолданыңыз. Барлық тест нәтижелерін құжаттаңыз. Көптеген нысандар тексеруді екі-үш күнде аяқтайды. Сәтті тестілеуден кейін рұқсатсыз өзгерістерді болдырмау үшін қауіпсіздік құлпын қосыңыз.
Өнеркәсіптік нысандардан алынған өлшенген көрсеткіштер
Төмендегі кестеде SIL 3 қауіпсіздігі үшін GuardLogix-ті енгізген төрт нысанның нәтижелері көрсетілген.
| Өнеркәсіп | Негізгі көрсеткіш | GuardLogix қолданғанға дейін | GuardLogix қолданғаннан кейін | Жақсарту |
|---|---|---|---|---|
| Мұнайхимия | Жылдық қауіпсіздік тоқтау уақыты (сағат) | 187 | 108 | 42% қысқару |
| Автомобиль штамптау | Қауіпсіздік жауап беру уақыты (мс) | 45 | 10 | 78% жылдамырақ |
| Азық-түлік қаптамасы | Ай сайынғы ақау оқиғалары | 34 | 11 | 68% аз |
| Қаптау желісі | OEE пайызы | 71% | 84% | +13 ұпай |
Сонымен қатар, мұнайхимия зауыты тоқтаулардың азаюынан жыл сайын 340 000 доллардан астам үнемдеді. Автомобиль желісі ISO 13849 PL e стандарттарына сай 96% жұмыс уақытына қол жеткізді. Бұл көрсеткіштер интеграцияланған қауіпсіздіктің өзін тез ақтайтынын дәлелдейді.
Өнеркәсіптік үрдістер мен кәсіби бақылаулар
Қауіпсіздік PLC-лері қазір жаңа машиналардың көпшілігінде релелік жүйелерді алмастырады. Бұл ауысым панель кеңістігін және инженерлік сағаттарды азайтады. Дегенмен, шынайы SIL 3 деңгейіне жету үшін аппараттық және бағдарламалық қамтамасыз етуге мұқият қарау қажет. Менің тәжірибемде көптеген инженерлер қауіпсіздік тапсырмасының бақылаушы параметрлерінің маңыздылығын төмен бағалайды. Бақылаушыны тым төмен орнату қажетсіз тоқтатуларға әкеледі. Тым жоғары орнату реакция уақытын кешіктіреді. Теңдестірілген тәсіл ең тиімді.
Тағы бір маңызды үрдіс — қауіпсіздік кодын сенімді түрде қол қою. GuardLogix қауіпсіздік қолданбалары үшін сандық қолтаңбаларды қолдайды. Бұл маңызды логиканы рұқсатсыз өзгертуден қорғайды. Мен бұл мүмкіндікті тіпті кішігірім машиналар үшін де қосуға кеңес беремін. Бұл реттеушілер күшейтіп отырған қорғаныс қабатын қосады.
Әртүрлі салаларға арналған шешім сценарийлері
- Химиялық реакторлар: GuardLogix екі тәуелсіз қысым датчигін бақылайды. Егер екеуі де SIL 3 шегінен асып кетсе, жүйе 15 мс ішінде оқшаулау клапандарын жабады. Бұл артық қысым оқиғаларын болдырмайды.
- Гидравликалық пресстер: Контроллер құралдарды ауыстыру кезінде қауіпсіз жылдамдықты төмендетуді қамтамасыз етеді. Сондай-ақ қауіпсіздік қақпаларындағы қос позициялық ауыстырып қосқыштарды бақылайды.
- Ынтымақтастық роботтары: GuardLogix робот қозғалтқыштарынан қауіпсіз жылдамдық пен қауіпсіз момент сигналдарын оқиды. Егер робот бағдарламаланған аймақтан тыс қозғалса, ол тоқтатуды бастайды.
- Әуежай багажын өңдеу: Бір GuardLogix 800 метрлік конвейерлер бойынша 24 қауіпсіздік аймағын басқарады. Әр аймақта тәуелсіз төтенше тоқтату және жарық перделері бар.
Жиі Қойылатын Сұрақтар
GuardLogix SIL 3 деңгейіне жету үшін сыртқы қауіпсіздік релелерін қажет етеді ме?
Жоқ. Контроллер барлық қажетті қауіпсіздік логикасын ішкі түрде қамтиды. Сертификатталған қауіпсіздік I/O модульдері процессорға тікелей қосылады. Қос процессорлы дизайн сыртқы релелік панельдерсіз қажетті артықшылықты қамтамасыз етеді.
Қай бағдарламалық нұсқа SIL 3 бағдарламалауды қолдайды?
Studio 5000 Logix Designer 21-нұсқасы немесе одан жоғары нұсқаларда қауіпсіздік тапсырмаларының мүмкіндіктері бар. Сондай-ақ Safety Add-On Profile лицензиясы қажет. Бағдарламалық кітапханада алдын ала тексерілген қауіпсіздік нұсқаулары бар, мысалы, Төтенше тоқтату, Қорғау құлыптарын бақылау және Екі қолды басқару.
Орналасқан жердегі тексеру әдетте қанша күнге созылады?
Көптеген жүйелер тексеруді екі-үш жұмыс күні ішінде аяқтайды. Бұл сымдарды тексеру, мәжбүрлі енгізу тестілеуі, жауап беру уақытын өлшеу және қауіпсіздік құлыптарын қолдануды қамтиды. 100-ден астам қауіпсіздік I/O нүктелері бар жүйелерге бес күнге дейін уақыт қажет болуы мүмкін.
