Выбор между программируемым программируемым логическим контроллером (ПЛК) с защитой и стандартным ПЛК — это не просто техническая деталь; это вопрос защиты людей, оборудования и репутации вашего предприятия. Чтобы понять принцип работы программируемых логических контроллеров с защитой, следует отметить, что они сконструированы таким образом, чтобы переходить в безопасное состояние при возникновении неполадок, в то время как стандартные ПЛК ориентированы на производственную логику и скорость. 

В этом руководстве изложены практические различия, порядок применения уровней целостности безопасности (SIL) и случаи, когда наличие контроллера безопасности является обязательным.

Что такое программируемый логический контроллер безопасности (ПЛК)?

Защитный ПЛК — это специально разработанный контроллер для критически важных с точки зрения безопасности функций в системе. система автоматизации. В отличие от стандартного ПЛК, безопасность ПЛК В нем используется резервная внутренняя схема, многоканальная обработка и непрерывная самодиагностика, что позволяет обнаруживать внутренние неисправности и реагировать детерминированно. Если один из процессоров или каналов демонстрирует непоследовательное поведение, защитный ПЛК немедленно запускает контролируемую остановку, предотвращая непредсказуемое поведение.

Стандартные ПЛК ориентированы на производительность и бесперебойную работу при выполнении рутинных производственных задач. Они могут включать резервирование, направленное на поддержание работоспособности системы, но не предназначены для обеспечения безопасного режима отказа. В ПЛК с защитой резервирование и диагностическое покрытие разработаны таким образом, чтобы исключить “замороженное” или непроверенное состояние, которое может привести к опасному, неконтролируемому перемещению оборудования.

Почему рейтинги SIL важны?

Уровень целостности безопасности (SIL) — это стандарт, установленный IEC 61508 для количественной оценки надежности системы безопасности. Рейтинги SIL (обычно от SIL 1 до SIL 4) соответствуют вероятности опасного отказа по требованию. Многие Программируемые логические контроллеры промышленной безопасности Сертифицированы по уровню SIL 2 или SIL 3; более высокие уровни SIL требуют более тщательной диагностики и более низкой допустимой вероятности отказа.

Стандартные ПЛК не имеют сертификата SIL, поскольку им не хватает функций обнаружения неисправностей и отказоустойчивости, необходимых для обеспечения безопасности жизнедеятельности. Стандартный ПЛК может быть очень надежным для производства, но контроллеры с рейтингом SIL идут дальше: они проверены на поддержание безопасной работы даже при наличии определенных аппаратных или программных сбоев. Определение правильного уровня SIL для вашего приложения требует оценки риска, основанной на потенциальной степени опасности и частоте возникновения опасных событий.

Когда следует использовать контроллер безопасности?

 Внедряйте защитный ПЛК (программируемый логический контроллер) всякий раз, когда отказ системы управления может привести к серьезным травмам, гибели людей или значительному ущербу окружающей среде. Типичные примеры использования включают роботизированные рабочие ячейки, высокоскоростные конвейерные системы, прессовые станки, гидравлические системы высокого давления и химические реакторы. В этих условиях контроллер должен предсказуемо реагировать на аварийные остановки, разрывы световых завес или неожиданные изменения состояния.

Например, в роботизированной ячейке программируемый логический контроллер безопасности управляет безопасной скоростью и безопасным положением. Если человек входит в ячейку... охраняемая территория, Контроллер безопасности снижает скорость до безопасного уровня или обеспечивает безопасную остановку робота. Стандартные ПЛК не могут надежно проверять свои собственные выходные сигналы и внутреннее состояние в той же степени, поэтому они не могут обеспечить такую же гарантию.

Защитные ПЛК также играют решающую роль в скоординированных системах, где отказ одной машины должен немедленно остановить несколько взаимосвязанных машин. Контроллер безопасности может выполнять синхронизированную логику остановки, предотвращая вторичные инциденты, которые в противном случае могли бы распространиться по всему производственному процессу.

Интегрированная безопасность против раздельных систем

Современные программируемые логические контроллеры (ПЛК) для обеспечения безопасности часто поддерживают интегрированную безопасность — они могут обрабатывать как логику безопасности, так и традиционные задачи управления на одной и той же аппаратной платформе. Это уменьшает количество устройств и упрощает проводку и связь. Важно отметить, что логика безопасности всегда получает приоритет при выполнении, а интегрированное решение по-прежнему соответствует необходимым стандартам сертификации для выполняемых им функций безопасности.

Однако, независимо от того, интегрирована система или работает автономно, организация должна обеспечить надлежащее документирование, проверку и тестирование функций безопасности. Сертификация как аппаратного обеспечения, так и инструментов разработки (включая компиляторы и библиотеки) имеет важное значение, поскольку отказы программного обеспечения, вызванные общими причинами, представляют собой существенный риск в системах безопасности.

Уверенное приобретение контроллеров безопасности.

Покупка сертифицированных по стандарту SIL контроллеров безопасности у надежных поставщиков упрощает соблюдение нормативных требований и процесс закупок. Поставщики, предлагающие продукцию проверенных брендов и обеспечивающие техническую поддержку, помогут подобрать подходящий контроллер для вашего применения. Ищите поставщиков, предлагающих четкую документацию, отслеживаемость материалов и поддержку при проведении функциональных оценок безопасности. Централизованная закупка снижает сложность работы с поставщиками и помогает поддерживать единые стандарты на нескольких площадках.

Заключение

Решение о необходимости использования в вашей системе защитного ПЛК является основополагающим инженерным выбором. Когда речь идет о безопасности персонала или экологических рисках, защитные ПЛК — с их резервными архитектурами и сертифицированной диагностикой — являются подходящим решением. Организациям, нуждающимся в надежных поставщиках, следует выбирать тех, кто предоставляет продукцию, сертифицированную по стандарту SIL, полную документацию и оперативную техническую поддержку.

Если вам нужна помощь в выборе подходящего контроллера безопасности или в поиске сертифицированного оборудования, обратитесь к надежному поставщику, такому как [название поставщика]. 1ТП1Т может упростить выбор, обеспечить соответствие требованиям и поддержать интеграцию в процессы обеспечения безопасности на протяжении всего жизненного цикла продукта.

Часто задаваемые вопросы

Может ли ПЛК безопасности справляться с обычными задачами управления?

Да. Многие контроллеры безопасности используют как логику безопасности, так и стандартную логику. Ключевое различие заключается в том, что логика безопасности следует строгим правилам резервирования и диагностики и имеет приоритет при выполнении.

Что означает “безопасный от сбоев”? 

Это означает, что контроллер переведет систему в безопасное состояние (например, остановит движение или отключит питание), если будет обнаружена неисправность, представляющая угрозу безопасности.

Зачем сертифицировать программное обеспечение для обеспечения безопасности? 

Сертифицированные среды разработки снижают риск программных ошибок и сбоев по распространенным причинам, что крайне важно для достижения требований SIL 2 или SIL 3.