انتخاب بین یک PLC ایمنی و یک PLC استاندارد فقط یک جزئیات فنی نیست؛ همه چیز در مورد محافظت از افراد، تجهیزات و اعتبار تأسیسات شماست. برای درک منطق PLC های ایمنی - آنها طوری ساخته شده‌اند که وقتی مشکلی پیش می‌آید، به حالت ایمن برگردند، در حالی که PLC های استاندارد بر منطق تولید و سرعت تمرکز دارند. 

این راهنما تفاوت‌های عملی، نحوه اعمال سطوح یکپارچگی ایمنی (SIL) و زمان ضروری بودن وجود یک کنترل‌کننده ایمنی را شرح می‌دهد.

PLC ایمنی چیست؟

یک PLC ایمنی، یک کنترل‌کننده‌ی هدفمند برای عملکردهای حیاتی ایمنی در یک ... سیستم اتوماسیون. برخلاف یک PLC استاندارد، یک PLC ایمنی از مدارهای داخلی اضافی، پردازش چند کاناله و خودآزمایی مداوم استفاده می‌کند تا بتواند خطاهای داخلی را تشخیص داده و به طور قطعی پاسخ دهد. اگر یک پردازنده یا کانال رفتار متناقضی نشان دهد، PLC ایمنی به جای ایجاد خطر رفتار غیرقابل پیش‌بینی، توقف فوری و کنترل‌شده را آغاز می‌کند.

PLC های استاندارد بر عملکرد و زمان آماده به کار برای وظایف تولید روتین تأکید دارند. آنها ممکن است شامل افزونگی با هدف حفظ عملکرد سیستم باشند، اما برای تضمین حالت خرابی ایمن طراحی نشده‌اند. در یک PLC ایمن، افزونگی و پوشش تشخیصی برای از بین بردن حالت "منجمد" یا تأیید نشده که می‌تواند باعث حرکت خطرناک و بدون دستور دستگاه شود، طراحی شده‌اند.

چرا رتبه‌بندی SIL اهمیت دارد؟

سطح یکپارچگی ایمنی (SIL) معیاری است که توسط IEC 61508 برای سنجش قابلیت اطمینان یک سیستم ایمنی تعیین شده است. رتبه‌بندی‌های SIL (معمولاً SIL 1 تا SIL 4) مربوط به احتمال خرابی خطرناک در صورت تقاضا است. بسیاری PLC های ایمنی صنعتی برای SIL 2 یا SIL 3 گواهی شده‌اند؛ SIL های بالاتر نیاز به تشخیص جامع‌تر و احتمال خرابی قابل تحمل پایین‌تری دارند.

PLC های استاندارد دارای گواهینامه SIL نیستند زیرا فاقد رفتارهای تشخیص خطا و ایمن در برابر خرابی مورد نیاز برای کاربردهای ایمنی جانی هستند. یک PLC استاندارد ممکن است برای تولید بسیار قابل اعتماد باشد، اما کنترل کننده های دارای رتبه SIL فراتر می روند: آنها برای حفظ عملکرد ایمن حتی در صورت وجود برخی خطاهای سخت افزاری یا نرم افزاری اعتبارسنجی شده اند. تعیین SIL صحیح برای کاربرد شما نیاز به ارزیابی ریسک بر اساس شدت آسیب احتمالی و تعداد دفعات وقوع رویدادهای خطرناک دارد.

چه زمانی باید یک کنترل‌کننده ایمنی را مستقر کرد؟

 هر زمان که نقص در کنترل می‌تواند باعث آسیب جدی، از دست دادن جان یا آسیب‌های عمده زیست‌محیطی شود، یک PLC ایمنی را در محل قرار دهید. موارد استفاده معمول شامل سلول‌های کاری رباتیک، سیستم‌های نقاله پرسرعت، دستگاه‌های پرس، سیستم‌های هیدرولیک فشار بالا و راکتورهای شیمیایی است. در این محیط‌ها، کنترل‌کننده باید به طور قابل پیش‌بینی به توقف‌های اضطراری، نقض پرده نوری یا تغییرات غیرمنتظره حالت واکنش نشان دهد.

برای مثال، در یک سلول رباتیک، PLC ایمنی، سرعت ایمن و موقعیت ایمن را کنترل می‌کند. اگر شخصی وارد شود منطقه حفاظت شده, ، کنترل‌کننده ایمنی سرعت را تا سطح بی‌ضرر کاهش می‌دهد یا ربات را به طور ایمن متوقف می‌کند. PLC های استاندارد نمی‌توانند خروجی‌ها و وضعیت داخلی خود را به طور قابل اعتمادی به همان اندازه تأیید کنند، بنابراین نمی‌توانند همان تضمین را ارائه دهند.

PLC های ایمنی همچنین در سیستم‌های هماهنگ که در آنها خرابی یک دستگاه باید فوراً چندین دستگاه متصل به هم را متوقف کند، بسیار حیاتی هستند. یک کنترل‌کننده ایمنی می‌تواند منطق توقف هماهنگ را اجرا کند و از حوادث ثانویه که در غیر این صورت می‌توانند در سراسر تولید رخ دهند، جلوگیری کند.

ایمنی یکپارچه در مقابل سیستم‌های جداگانه

PLC های ایمنی مدرن اغلب از ایمنی یکپارچه پشتیبانی می‌کنند - آنها می‌توانند هم منطق ایمنی و هم وظایف کنترلی مرسوم را در یک پلتفرم سخت‌افزاری واحد انجام دهند. این امر تعداد دستگاه‌ها را کاهش می‌دهد و سیم‌کشی و ارتباطات را ساده می‌کند. نکته مهم این است که منطق ایمنی همیشه اولویت اجرا را دارد و راه‌حل یکپارچه همچنان استانداردهای صدور گواهینامه لازم را برای عملکردهای ایمنی که انجام می‌دهد، برآورده می‌کند.

با این حال، چه یکپارچه و چه مستقل، سازمان باید اطمینان حاصل کند که عملکردهای ایمنی به درستی مستندسازی، اعتبارسنجی و آزمایش شده‌اند. صدور گواهینامه برای سخت‌افزار و ابزارهای توسعه (از جمله کامپایلرها و کتابخانه‌ها) اهمیت دارد زیرا خرابی‌های رایج مرتبط با نرم‌افزار، ریسک قابل توجهی در سیستم‌های ایمنی هستند.

تامین کنترل کننده های ایمنی با اطمینان

تهیه کنترل‌کننده‌های ایمنی دارای گواهینامه SIL از تأمین‌کنندگان معتبر، انطباق و تدارکات را ساده می‌کند. تأمین‌کنندگانی که برندهای معتبر را در انبار دارند و پشتیبانی فنی ارائه می‌دهند، می‌توانند به تطبیق کنترل‌کننده مناسب با کاربرد شما کمک کنند. به دنبال فروشندگانی باشید که مستندات واضح، قابلیت ردیابی مواد و پشتیبانی برای ارزیابی‌های ایمنی عملکردی را ارائه می‌دهند. تأمین متمرکز، پیچیدگی فروشنده را کاهش می‌دهد و به حفظ استانداردهای ثابت در چندین سایت کمک می‌کند.

نتیجه‌گیری

تصمیم‌گیری در مورد اینکه آیا سیستم شما به PLC ایمنی نیاز دارد یا خیر، یک انتخاب مهندسی اساسی است. هنگامی که ایمنی پرسنل یا خطر زیست‌محیطی در خطر است، PLCهای ایمنی - با معماری‌های افزونه و تشخیص‌های تأیید شده - راه‌حل مناسبی هستند. برای سازمان‌هایی که به منابع قابل اعتماد نیاز دارند، تأمین‌کنندگانی را انتخاب کنید که محصولات دارای گواهی SIL، مستندات کامل و پشتیبانی فنی پاسخگو ارائه می‌دهند.

اگر برای تعیین کنترلر ایمنی مناسب یا تهیه سخت‌افزار دارای گواهینامه به کمک نیاز دارید، می‌توانید از یک تأمین‌کننده معتبر مانند Simply Buy می‌تواند انتخاب را ساده کند، انطباق را تضمین کند و از ادغام در فرآیندهای چرخه عمر ایمنی شما پشتیبانی کند.

سوالات متداول

آیا یک PLC ایمنی می‌تواند وظایف کنترلی عادی را انجام دهد؟

بله. بسیاری از کنترل‌کننده‌های ایمنی، هم منطق ایمنی و هم منطق استاندارد را اجرا می‌کنند. تفاوت کلیدی این است که منطق ایمنی از قوانین افزونگی و تشخیصی سختگیرانه‌ای پیروی می‌کند و در طول اجرا اولویت‌بندی می‌شود.

“ایمن در برابر خرابی” به چه معناست؟ 

این بدان معناست که اگر یک خطای مربوط به ایمنی تشخیص داده شود، کنترل‌کننده سیستم را به حالت ایمن (مثلاً توقف حرکت یا قطع برق) منتقل می‌کند.

چرا باید نرم‌افزارهای امنیتی را تایید کرد؟ 

محیط‌های توسعه‌ی دارای گواهینامه، خطر خطاهای برنامه‌نویسی و خرابی‌های رایج را کاهش می‌دهند، که این موارد هنگام دستیابی به الزامات SIL 2 یا SIL 3 بسیار مهم هستند.