АО «Домен»
Официальный дистрибьютор ООО «Иокогава Электрик СНГ»
 

Управление технологическими процессами и производством / Система противоаварийной автоматической защиты ProSafe-RS

Система противоаварийной автоматической защиты ProSafe-RS

Компания YOKOGAWA разработала семейство систем ProSafe, удовлетворяющих всем требованиям к функциональности и надежности современных систем обеспечения безопасности производства, и предлагает эту платформу для создания производственных систем противоаварийной автоматической защиты (ПАЗ).

Флагманская система ProSafe-RS соответствует международным стандартам IEC 61508 и IEC 61511 и имеет разрешение Федеральной Службы по Технологическому Надзору на применение в качестве системы управления и ПАЗ на предприятиях химической, нефтехимической, нефтегазовой промышленности и иных взрывопожароопасных производствах и объектах.

Уровень безопасности SIL3 в нерезервированной конфигурации

Система самодиагностики реализованная в модуле ЦПУ и модулях входа и выхода, позволяет достичь уровня безопасности SIL3 в конфигурации без резервирования.


Подробную информацию (технические характеристики процессоров и блоков питания разных конфигураций, описание модулей ввода/вывода, сертификаты и т.п.) можно получить по запросу
(заказать информацию)


Компания YOKOGAWA разработала семейство систем ProSafe, удовлетворяющих всем требованиям к функциональности и надежности современных систем обеспечения безопасности производства, и предлагает эту платформу для создания производственных систем противоаварийной автоматической защиты (ПАЗ). Флагманская система ProSafe-RS соответствует международным стандартам IEC 61508 и IEC 61511 и имеет разрешение Федеральной Службы по Технологическому Надзору на применение в качестве системы управления и ПАЗ на предприятиях химической, нефтехимической, нефтегазовой промышленности и иных взрывопожароопасных производствах и объектах.

Высокий уровень рабочей готовности за счет резервирования

Для достижения высокой рабочей готовности система ProSafe-RS может быть сконфигурирована с резервированием модулей. В таком исполнении уровень безопасности SIL3 будет поддерживаться даже в случае непредвиденного отказа одного из модулей ЦПУ или входа/выхода.

Объединенный мониторинг с использованием системы CENTUM VP/CS 3000

Система ProSafe-RS оснащена функциями для интеграции с системой CENTUM VP/ CS 3000, реализующими интерфейс связи для доступа из станции оператора (HIS) или станции управления (FCS) к контроллеру системы безопасности (SCS) системы ProSafe-RS через шину V net или Vnet/IP. Эти функции позволяют выполнять мониторинг операций SCS с использованием того же интерфейса (вида или окна), что применяется для выполнения мониторинга FCS со станции HIS. Станция FCS может считывать данные контроллера SCS, для этого можно использовать тот же интерфейс (имя тега), что используется для считывания данных между FCS системами.

Интегрированный контроль с использованием FAST/TOOLS

С использованием инструментария FAST/TOOLS, можно осуществлять управление и мониторинг контроллеров системы безопасности системы ProSafe-RS. Однако, при интегрировании системы ProSafe-RS и FAST/TOOLS, необходимо физически отключить Vnet/IP от интегрированной системы CENTUM VP/CS 3000. Такое физическое отключение означает, что две сети не должны быть связаны ни напрямую, ни через сетевой концентратор или маршрутизатор.

Связь с другими системами

Используя OPC и SOE-OPC, данные контроллеров SCS можно считывать из главного компьютера. Используя связь с подсистемами (метод связи с использованием протокола Modbus), можно также подключиться к другим распределенным системам управления (DCS) и программируемым контроллерам.

  • При интеграции Centum и ProSafe-RS в единую структуру, можно выполнять мониторинг операций обеих систем со станции оператора (HIS)

  • Инжиниринг контроллеров SCS выполняется с использованием инженерной станции системы безопасности (SENG), а инжиниринг станций FCS и HIS выполняется с использованием инженерной станции (ENG). Инжиниринг функций интеграции с CENTUM VP/CS 3000 выполняется с использованием обеих станций SENG и ENG. Функции станций SENG, ENG и HIS можно установить на отдельном ПК или на отдельных ПК

  • При инсталляции интерфейсного пакета Exaopc OPC системы CENTUM VP (для HIS) хосткомпьютер, выполняющий управление производством, может получить доступ к данным станций управления (FCS) и контроллеров системы безопасности (SCS) через интерфейс OPC. Использование интерфейсного пакета SOE OPC системы ProSafe-RS также обеспечивает доступ к информации SOE контроллера SCS из хост-компьютера.

  • Используя функциональные блоки связи с внешними устройствами, присутствующие в ProSafe-RS, можно наладить связь с внешними устройствами не затрагивающую функции обеспечения безопасности контроллера SCS. В структуре интеграции с CENTUM VP можно выполнить запись данных в SCS из HIS и FCS.

  • Используя последовательный обмен данными (Modbus), можно подключить контроллер SCS к другим системам. Контроллеры SCS поддерживают функции связи с подсистемами, которые позволяют подключить SCS к другим системам в качестве главного устройства, и связь по Modbus, которая позволяет другим системам установить связь в качестве главных устройств. В обоих случаях модули интерфейса последовательной связи устанавливаются в узлах SCS и используются для соединения с другими системами.

КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМЫ

Возможность масштабирования системы ProSafe-RS определяется максимальным количеством станций, которые можно подключить в пределах всей системы, как для ProSafe-RS отдельно, так и для интегрированных с CENTUM VP конфигураций.

  • Количество доменов, которые можно подключить к иерархическим уровням: 16

  • Количество станций, которые могут быть подключены в пределах домена: 64

  • Количество станций, которые можно подключить к иерархическим уровням: 256

ПК инженерной станции системы безопасности (SENG)

Станция SENG – это устройство, используемое для выполнения инжиниринговых задач, в частности, задач редактирования, загрузки и тестирования, а также для выполнения задач обслуживания контроллеров системы безопасности (SCS). В качестве SENG используется обычный персональный компьютер. Также можно использовать ПК с функциями управления и контроля HIS, предназначенный для выполнения функций SENG.

Контроллер системы безопасности (SCS)

Контроллер SCS состоит из блока управления безопасностью (узел ЦПУ) и блока узла обеспечения безопасности (узел входов/выходов). Их базовая конфигурация имеет вид.

  • Блок управления безопасностью
    Модуль ЦПУ
    Модуль источника питания
    Модуль входов/выходов
    Модуль соединителя шины ESB
    Устройства, относящиеся к связи с Vnet или Vnet/IP

  • Блок узла безопасности
    Модуль источника питания
    Модуль входов/выходов
    Подчиненный модуль интерфейса шины ESB

Контроллер способен реализовывать функций безопасности системы SIS для 800 точек ввода/вывода меньше, чем за 100 мсек.

Существует возможность замены всех модулей и корзин в/в системы без остановки процесса обеспечения безопасности.

УРОВНИ БЕЗОПАСНОСТИ

Контроллер SCS располагает функцией защиты внутренних данных от перезаписи с использованием внешних устройств. Он всегда осуществляет контроль попыток записи данных от внешних устройств и определяет, следует включить или выключить пользовательские операции, в соответствии с уровнем безопасности контроллера SCS. Один SCS имеет один уровень безопасности. Уровень безопасности указывает, в какой степени защищена память SCS от попыток записи данных со стороны внешних устройств.

Безопасность системы определяется двумя уровнями: оперативным, используемым во время постоянной эксплуатации SCS, и автономным, используемым в случае, когда SCS не функционирует.

Уровень безопасности защищен паролем и может быть изменен только при вводе пароля уполномоченным пользователем.

ФУНКЦИИ ПРИНУДИТЕЛЬНОГО ЗАДАНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ

Функция принудительного задания переменных предоставляет пользователю удобный интерфейс, позволяющий зафиксировать входы и выходы каналов модулей входов/выходов и переменных логики приложения, установив постоянные значения (блокировка переменной), выполнить принудительное изменение значений переменной и остальные подобные действия, с целью обслуживания контроллера SCS и отладки приложений, предназначенных для проверки контура входов/выходов. Эта функция используется в станции SENG для принудительного фиксирования входных/выходных переменных и внутренних переменных SCS, позволяя одновременно зафиксировать все входные/выходные значения каждого модуля входов/выходов.

Кроме того, можно использовать блоки SYS_FORCE для контроля состояния блокировки в логике приложения и принудительной отмены блокировки. Функция принудительного задания переменных может также быть использована при выполнении задач обслуживания.

ФУНКЦИИ SOER

Функция SOER (Регистратор последовательности событий) предназначена для сбора и сохранения информации о событиях.

Просмотр этой информации осуществляется с использованием SOE Viewer. Для поддержания точности определения времени возникновения события, используется функция синхронизации времени.

Сбор событий

В качестве информации о событиях, можно собирать информацию не только о дискретных входах (DI), но также об изменении дискретных выходов (DO) и значениях аналоговых входов. Создание функциональных блоков для функции SOER позволяет также собирать в качестве информации о событиях данные, об изменении логики приложения. Это позволяет также регистрировать изменения коммуникационных данных при обмене данными с другими контроллерами SCS.

Сохранение событий

Информация о событиях сохраняется в контроллере SCS, что исключает необходимость подготовки ПК для хранения данных и содержания источника питания станции SENG постоянно включенным. Кроме данных о срабатывании, также сохраняется крайне важная информация о событиях, происходивших до и после сигналов срабатывания, и пользователи системы могут получать эти данные при необходимости

ФУНКЦИИ ПРОВЕРКИ

Функции проверки системы ProSafe-RS используются для эффективного выполнения отладки и являются полезными при создании или изменении приложений. Существует три типа проверок: целевое тестирование, проверки методом моделирования SCS и проверки методом моделирования логики.

Целевое тестирование

При выполнении целевого тестирования приложение исполняется на реальном SCS. Проверки можно выполнять в состоянии, когда входы/выходы разъединены, т.е. без подключения каких-либо модулей входов/выходов, с использованием функции принудительного задания переменных.

При выполнении целевого тестирования можно выполнить проверку, соответствующую каждому уровню безопасности SCS.

Проверки методом моделирования SCS

При выполнении проверки методом моделирования SCS, приложение исполняется в среде моделирования SCS на инженерной станции SENG. Для системы CENTUM VP требуется среда выполнения интегрированных операций.

При использовании двух или более сред моделирования SCS можно выполнить проверку безопасного обмена данными между SCS. При моделировании SCS можно выполнить проверку, соответствующую каждому уровню безопасности.

Проверки методом моделирования логики

При выполнении проверки методом моделирования логики для исполнения приложения используется среда моделирования логики на инженерной станции SENG, позволяющая проводить отладку логики приложения для каждого SCS.

ФУНКЦИИ PST

Для того чтобы гарантировать, что аварийные клапана (ESD клапана) функций системы безопасности (SIF) работают корректно при возникновении аварийных ситуаций, их работа должна регулярно проверяться. Для проверки работоспособности клапанов безопасности и для сокращения затрат на облуживание объекта используется функция тестирования PST. Если клапан поддерживает протокол HART, то возможно оперировать с ним из PRM через ProSafe-RS. Во время этого теста, работа клапана проверяется его частичным открытием и закрытием без прерывания процесса. Этот способ позволяет обнаружить более 50% ошибок. Перемещение клапана обычно составляет 10-15%. Продолжительность тестирования зависит от условий процесса и уровня требуемой диагностики.