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發(fā)布日期:2022-04-18 點(diǎn)擊率:87
最初,所有的控制分布在每一個(gè)特定流程的附近。 這種控制多為手動(dòng), 構(gòu)成了氣動(dòng)式自動(dòng)化孤島。后來(lái)出現(xiàn)了名不副實(shí) 的“分布式控制系統(tǒng)”,他是一種集中在中控室的自動(dòng)化,因?yàn)橄到y(tǒng)是由集中式控制器和相伴的I/O所組成。
后來(lái)智能儀表、閥門控制器、數(shù)字現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)和其他新技術(shù)把控制轉(zhuǎn)移到了現(xiàn)場(chǎng)—靠近流程,經(jīng)常就在現(xiàn)場(chǎng)操作人員的身邊。這導(dǎo)致了流程自動(dòng)化系統(tǒng)的當(dāng)前體系結(jié)構(gòu):即具有自動(dòng)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(gè)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(guò)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(jí)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(duì)比較新,現(xiàn)在還有爭(zhēng)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(chǎng)的戰(zhàn)略分析 ”研究報(bào)告中說(shuō):流程安全市場(chǎng)正在迅速增長(zhǎng),并預(yù)測(cè)歐洲的流程安全市場(chǎng)將從2010年的6.32億美元增長(zhǎng)到2016年的4.59億美元,其中部分增長(zhǎng)來(lái)自于分布式安全系統(tǒng),因?yàn)樗麄儽燃惺桨踩到y(tǒng)更有優(yōu)勢(shì)。
即使流程工廠沒(méi)有直接購(gòu)買和實(shí)施分布式安全系統(tǒng),他們也會(huì)發(fā)現(xiàn):在他們的設(shè)施中比比皆是,從OEM購(gòu)買的流程剎車和包裝機(jī)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(jī)器沒(méi)有自動(dòng)化系統(tǒng),而是由工廠現(xiàn)有的自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)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(dòng)化系統(tǒng)出故障時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)本地操作和安全關(guān)機(jī)。
分布式安全系統(tǒng)的很多優(yōu)點(diǎn)類似于實(shí)現(xiàn)的分布式控制系統(tǒng)。其中最主要的是能獨(dú)立運(yùn)行,在主自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)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(xiǎn),這些區(qū)域最好使用分布式安全系統(tǒng)。
在地下實(shí)施中實(shí)現(xiàn)安全功能
馬庫(kù)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(gè)地下設(shè)施(見(jiàn)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(yuǎn)離中央控制室的子系統(tǒng),如這個(gè)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(yuǎn)程安全I(xiàn)/O,相距約1.5公里,” 海德倫德解釋說(shuō)。“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(gè)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)編程。盡量減化系統(tǒng)是非常重要的,因?yàn)橄到y(tǒng)大部分的問(wèn)題都出在系統(tǒng)間的接口。”
北歐化工項(xiàng)目使用了霍尼韋爾具有SIL 3等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)SafeNet,通過(guò)冗余光纖,連接分布式智能安全I(xiàn)/O。分布式安全系統(tǒng)的另一個(gè)好處是具有本地操作員界面。
“有一種觀點(diǎn):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(shí)使用。主操作員站安裝在主控制室,只把鍵盤(pán)/視頻/鼠標(biāo)信號(hào)傳送到遠(yuǎn)程位置。這就簡(jiǎn)化了維護(hù),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(bǔ)充說(shuō)。
“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?yàn)榘踩畔F(xiàn)在已經(jīng)跳出了黑盒子” 海德倫德說(shuō)。
埃里克? 德格魯特,霍尼韋爾安全系統(tǒng)的市場(chǎng)營(yíng)銷經(jīng)理補(bǔ)充說(shuō):“一切功能都可以在相同的環(huán)境下編程完成。 這大大地簡(jiǎn)化了工程,因?yàn)?實(shí)現(xiàn)控制與安全的CPU和I/O在兩個(gè)地方, 如報(bào)警與撤銷在中控室,而變送器信號(hào)和命令執(zhí)行則在遠(yuǎn)程。”
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