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發(fā)布日期:2022-04-18 點擊率:93
最初,所有的控制分布在每一個特定流程的附近。 這種控制多為手動, 構(gòu)成了氣動式自動化孤島。后來出現(xiàn)了名不副實 的“分布式控制系統(tǒng)”,他是一種集中在中控室的自動化,因為系統(tǒng)是由集中式控制器和相伴的I/O所組成。
后來智能儀表、閥門控制器、數(shù)字現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)和其他新技術(shù)把控制轉(zhuǎn)移到了現(xiàn)場—靠近流程,經(jīng)常就在現(xiàn)場操作人員的身邊。這導(dǎo)致了流程自動化系統(tǒng)的當前體系結(jié)構(gòu):即具有自動化和操作員界面的分布式控制,就放在需要的地方,遍布整個工廠。
流程安全系統(tǒng)遵循大致相同路徑:先是分布,這常常為新系統(tǒng);然后通過三重化安全控制器和本地I/O構(gòu)成集中式系統(tǒng);現(xiàn)在是由SIL等級的安全控制器和網(wǎng)絡(luò)連接安全的智能I/O、智能儀表構(gòu)成分布式安全系統(tǒng)。
分布式安全系統(tǒng)的概念相對比較新,現(xiàn)在還有爭議,很多用戶都不愿意討論安全系統(tǒng)。 但根據(jù)福斯特和蘇利文(Frost&Sullivan)分析師在最近發(fā)表的“歐洲流程安全市場的戰(zhàn)略分析 ”研究報告中說:流程安全市場正在迅速增長,并預(yù)測歐洲的流程安全市場將從2010年的6.32億美元增長到2016年的4.59億美元,其中部分增長來自于分布式安全系統(tǒng),因為他們比集中式安全系統(tǒng)更有優(yōu)勢。
即使流程工廠沒有直接購買和實施分布式安全系統(tǒng),他們也會發(fā)現(xiàn):在他們的設(shè)施中比比皆是,從OEM購買的流程剎車和包裝機器就具有類似的系統(tǒng)。 這些設(shè)備通常有自己的安全控制,有些還帶操作員界面。
在有些情況下,某些剎車和機器沒有自動化系統(tǒng),而是由工廠現(xiàn)有的自動化系統(tǒng)進行控制。但即便如此,一些 安全相關(guān)的控制和操作員界面常常保留,以確保在主自動化系統(tǒng)出故障時,能夠?qū)崿F(xiàn)本地操作和安全關(guān)機。
分布式安全系統(tǒng)的很多優(yōu)點類似于實現(xiàn)的分布式控制系統(tǒng)。其中最主要的是能獨立運行,在主自動化系統(tǒng)發(fā)生故障時能安全停車。
在流程工廠,分布式安全系統(tǒng)的構(gòu)成也和分布式控制系統(tǒng)相似。工廠的有些區(qū)域比其他區(qū)域更危險,這些區(qū)域最好使用分布式安全系統(tǒng)。
在地下實施中實現(xiàn)安全功能
馬庫斯? 海德倫德是北歐化工公司(Borealis AB)的控制工程師,公司位于瑞典的斯泰農(nóng)松德?克拉克,在一個地下設(shè)施(見圖1)中,安裝了一套霍尼韋爾(Honeywell)的安全管理器(SM)系統(tǒng)。
圖1遠離中央控制室的子系統(tǒng),如這個地下設(shè)施,就非常適合使用分布式安全系統(tǒng)。
“北歐化工在控制室安裝了SM,在地下設(shè)施附近,安裝了分布式遠程安全I/O,相距約1.5公里,” 海德倫德解釋說。“這種結(jié)構(gòu)的主要好處是所有的安全功能都可以在一個環(huán)境下實現(xiàn)編程。盡量減化系統(tǒng)是非常重要的,因為系統(tǒng)大部分的問題都出在系統(tǒng)間的接口。”
北歐化工項目使用了霍尼韋爾具有SIL 3等級的網(wǎng)絡(luò)SafeNet,通過冗余光纖,連接分布式智能安全I/O。分布式安全系統(tǒng)的另一個好處是具有本地操作員界面。
“有一種觀點:僅在地下設(shè)施附近的儀表室內(nèi)安裝操作員站。 這主要為儀表技術(shù)員和電工在故障排除時使用。主操作員站安裝在主控制室,只把鍵盤/視頻/鼠標信號傳送到遠程位置。這就簡化了維護,也出于安全的考慮。本地操作員的輸入接口包括了用于緊急停車和復(fù)位的按鈕,” 海德倫德補充說。
“在Experion DCS系統(tǒng)中集成了SM的全部功能,安全功能都非常明確地顯示給操作員。這在很大程度上幫助了操作員排除故障,因為安全信息現(xiàn)在已經(jīng)跳出了黑盒子” 海德倫德說。
埃里克? 德格魯特,霍尼韋爾安全系統(tǒng)的市場營銷經(jīng)理補充說:“一切功能都可以在相同的環(huán)境下編程完成。 這大大地簡化了工程,因為 實現(xiàn)控制與安全的CPU和I/O在兩個地方, 如報警與撤銷在中控室,而變送器信號和命令執(zhí)行則在遠程。”
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