16+
Регистрация
РУС ENG

Статьи компаний

Назад

Модульная система безопасности SIL 3. Гибкая и удобная концепция безопасности производства

Модульная система безопасности SIL 3. Гибкая и удобная концепция безопасности производства
Машиностроительная и нефтегазовая отрасли должны иметь возможность удобной и гибкой реализации задач функциональной безопасности и противоаварийной защиты. Компания «Феникс Контакт» разработала новую модульную систему PSRmodular, которая с легкостью адаптируется к самым разным задачам функциональной безопасности с уровнем безопасности SIL 3 и PL e.
 
Всем известно, что хамелеоны реагируют на изменения окружающих условий очень быстро путем изменения окраски своего тела. Адаптивные свойства хамелеонов связаны с особыми пигментными клетками в коже. В сегодняшних условиях очень важно иметь аналогичную возможность быстрой адаптации к динамично меняющимся требованиям функциональной безопасности машиностроительной и перерабатывающей отрасти. Например, для обеспечения требуемого уровня SIL (Уровень Полноты Безопасности) или PL (Уровень Эффективности Защиты) все компоненты устройств и систем безопасности должны обеспечивать отказоустойчивую работу и гарантированно переводить оборудование в безопасное состояние в случае необходимости.

Интеграция 160 безопасных сигналов I/O

Как показывает опыт, ужесточение требований к функциональной безопасности связано с ростом уровня автоматизации производств и процессов. Например, такие функции безопасности как аварийный останов, блокировка ограждений, световые барьеры и коврики безопасности могут объединяться в одну систему безопасности. Такие системы безопасности могут быть реализованы с помощью применения системы PSRmodular, которая соответствует уровню полноты безопасности SIL 3 (МЭК 61508) и уровню эффективности защиты PL e (ИСО 13849). Кроме того, PSRmodular имеет возможность гибкого расширения функционала благодаря шине соединений TBUS с монтажом на DIN-рейку, что позволяет использовать систему безопасности как в простых, так и в сложных установках, начиная от трех функций безопасности  и заканчивая системами со 160 сигналами безопасности.

Эффективность и компактность системы PSRmodular достигается за счет множества различных функциональных модулей в корпусах MEmax шириной 22.5 мм, которые оснащены винтовыми или Push-in клеммами. Подключение модулей расширения исключает необходимость использования специального инструмента и позволяет сократить время монтажа и обслуживания системы безопасности. Сердцем системы PSRmodular являются два базовых модуля с различной производительностью, которые поддерживают коммуникацию сигналов безопасности между собой. Благодаря этим особенностям возможна простая и эффективная реализация концепции противоаварийной защиты целых производственных линий с множеством функций безопасности (Рис. 1).

В частности,  современное оборудование с распределенными системами ввода/вывода часто имеет в своем составе разнообразные датчики и исполняющие механизмы в роли функций безопасности, непосредственно не подключаемых к базовым модулям безопасности. Для этих специальных функций безопасности может использоваться отдельный модуль расширения. Такой подход физически разделяет локальную шину системы PSRmodular и использует необходимый протокол для его реализации на децентрализованных системах с возможностью установки пяти отдельных сегментов через каждые 50 метров в пределах одной установки (Рис. 2).

Надежный контроль состояния двигателей

Кроме контроля дискретных сигналов модули контроля скорости и состояния останова двигателей позволяют обрабатывать различные сигналы датчиков, протоколы TTL, HTL или SIN/COS. Библиотека функциональных блоков модулей расширения содержит в себе следующие функции: безопасный рабочий останов (SOS), безопасное ограничение скорости (SLS), безопасный диапазон скоростей (SSR) и безопасное направление (SDI) согласно МЭК 61800-5-2. Таким образом, появляется возможность контроля скорости оправки в режиме наладки механообрабатывающих и деревообрабатывающих станков при открытом защитном ограждении. Если превышаются заданные пределы скорости из-за ошибок в системе, привод немедленно отключается, и не создаются риски для оператора. В дополнение к вышесказанному, система PSRmodular также идеально подходит для контроля скорости роторов в ветрогенераторах и в автоматических транспортных или логистических системах (в т.ч. роботах), например на складах (Рис. 3). 
 
Контроль аналоговых сигналов

Система PSRmodular вооружена модулем контроля аналоговых сигналов безопасности, например, сигналов уровня, температуры, расстояния и давления, что особенно важно для безопасности в нефтегазовой отрасли. Этот модуль обеспечивает четыре взаимонезависимые канала диапазоном 4…20 мА или 0…10В с разрешением 16 бит. Диапазон измерений от 0 до 15 мА позволяет использовать стандартизированные значения сигналов датчиков, в соответствии с рекомендациями NAMUR NE 43. Измерения аналоговых значений могут быть масштабированы в виде числовых значений со случайной единицей измерения во время конфигурирования системы. Кроме возможности конфигурирования пороговых значений и контроля диапазона измерений, присутствует возможность выполнять операции сложения и вычитания аналоговых значений. В результате чего процессы в системах перерабатывающей промышленности могут конструироваться надежно и безопасно.

Удобство конфигурирования безопасности с ПО PSRmodular

Конфигурирование многофункциональной системы безопасности осуществляется с помощью удобного программного обеспечения PSRmodular, которое содержит в себе все необходимые функции безопасности с возможностью диагностики. После создания графической схемы безопасности конфигурация может быть загружена в систему напрямую через USB-интерфейс. В качестве альтернативы возможно использование предварительно сконфигурированного  модуля памяти для быстрой наладки установок без использования ноутбука. Другой важной особенностью ПО PSRmodular является поддержка функции отчетов с расчетом индивидуального времени срабатывания функций безопасности (Рис. 4).
 
Для удобства обработки данных функций безопасности поддерживаются все основные протоколы, включая PROFINET, Ethernet/IP, Modbus/TCP и EtherCAT. А благодаря возможности диагностики функциональных блоков, оператор может быстро локализовать неисправность и, тем самым, сократить время простоя оборудования.

Заключение

Система PSRmodular от Phoenix Contact совместно с реле безопасности PSRmini предлагает эффективное решение для задач безопасности любой сложности для машиностроительной и нефтегазовой отрасли.