программирование. ControlLogix sil2
 Скачать 0.87 Mb.
|
|
Тип устройства: Номер по каталогу: Описание: Серия: Ревизия микропрограммного обеспече- ния: (5) Документация (6) , содержащая дополнительную информацию поданному каталожному номеру: Инструкции по установке: Руководство пользователя Аппаратура, A7, A10,A13 и Шасси ControlLogix B Нет 1756-IN080 Отсутствует для этих номеров по каталогу 1756-PA75 Источник питания переменного тока A Нет 1756-5.78 Источник питания постоянного тока A Нет 1756-PA75R Резервированный источник питания переменного тока A Нет 1756-IN573 Резервированный источник питания постоянного тока A Нет 1756-PSCA (1) Адаптерный модуль шасси резервированного источника питания A Нет 1756-IN574 1756-PSCA2 Адаптерный модуль шасси резервированного источника питания A Нет 1756-IN590 Контроллер 1756- L55M13 (2) 1,5 Мб контроллер ControlLogix A 11.32 10.27 1756-IN101 1756-UM001 1756- L55M16 (2) 7,5 Мб контроллер ControlLogix A 11.32 Цифровые модули ввода/ вывода Модуль изолированного входа переменного тока 1756-IN059 1756-UM058 Модуль диагностического входа переменного тока 1756-IN055 Модуль диагностического входа постоянного тока 1756-IN069 Модуль изолированного входа постоянного тока 1756-IN010 Модуль входа постоянного тока 1756-IN027 Модуль изолированного выхода переменного тока 1756-IN009 Модуль диагностического выхода переменного тока 1756-IN057 Модуль диагностического выхода постоянного тока 1756-IN058 Модуль изолированного выхода постоянного тока 1756-IN512 Модуль выхода постоянного тока 1756-IN026 Модуль изолированного выхода постоянного тока 1756-IN012 Модуль выхода изолированного реле 1756-IN011 Модуль выхода изолированного реле 1756-IN513 Концепция SIL Публикация 1756-RM001C-EN-P- Апрель Таблица 1.1 Компоненты для использования в сертифицированной системе (1) Существующие системы, использующие 1756-PSCA, сертифицированы для SIL2. Однако мы рекомендуем по возможности использовать 1756-PSCA2 при внедрении новых сертифицированных систем или модернизации существующих систем. (2) Этот номер по каталогу предлагает две сертифицированные ревизии микропрограммного обеспечения. Мы рекомендуем использовать последнюю сертифицированную ревизию микропрограммного обеспечения (те. ревизию с самым большим номером) при внедрении новых сертифицированных систем или модернизации существующих систем. При этом системы, продолжающие использовать старые ревизии микропрограммного обеспечения, остаются SIL2-сертифицированными. (3) Модуль 1756-DHRIO включен в данную таблицу, так как этот модуль может использоваться для соединения системы обеспечения безопасности с сетью Data Highway Plus. Однако сеть Data Highway Plus не является SIL2-сертифицированнной и не может использоваться в составе сертифицированной системы. Она может использоваться только для подключения не относящихся к обеспечению безопасности устройств к системе обеспечения безопасности. Поскольку этот модуль не входит в систему обеспечения безопасности, он не приведен в расчетах PFD ив таблицах 1.3 и 1.4 далее в этой главе. (4) Модуль 1756-ENBT включен в данную таблицу, так как этот модуль может использоваться для соединения системы обеспечения безопасности с сетью EtherNet/IP. Однако сеть EtherNet/IP не является сертифицированной и не может использоваться в составе сертифицированной системы. Она может использоваться только для подключения не относящихся к обеспечению безопасности устройств к системе обеспечения безопасности. Поскольку этот модуль не входит в систему обеспечения безопасности, он не приведен в расчетах PFD ив таблицах 1.3 и 1.4 далее в этой главе. (5) Пользователи должны использовать указанные серии и ревизии микропрограммного обеспечения, чтобы их приложения были сертифицированы. Ревизии микропрограммного обеспечения доступны на ресурсе Данные публикации имеются на сайте Rockwell Automation по адресу http://www.theautomationbookstore.com или Тип устройства: Номер по каталогу: Описание: Серия: Версия микропрограммного обеспече- ния: (5) Документация (6) , содержащая дополнительную информацию поданному каталожному номеру: Инструкции по установке: Руководство пользователя Аналоговые модули ввода/ вывода Модуль несимметричного аналогового входа А 1.5 1756-IN039 1756-UM009 Модуль изолированного аналогового входа 1756-IN034 1756- Модуль аналогового входа 1756-IN040 1756- Модуль входа термометра сопротивления 1756-IN014 1756- Модуль входа термопары 1756-IN037 1756- Усовершенствованный модуль входа термопары А 1.11 1756-IN586 1756- Модуль изолированного аналогового выхода (ток 1756-IN036 Модуль изолированного аналогового выхода напряжение 1756-IN035 1756- Модуль аналогового выхода Модули связи 1756-CNB (2) Модуль связи ControlNet D 5.38 5.27 1756-IN571 CNET-UM001 1756-UM514 1756-UM050 Резервированный модуль связи ControlNet D 5.38 5.27 1756- DHRIO (3) Data Highway Plus - модуль интерфейса связи с удаленным вводом/ выводом C 5.03 1756-IN003 Модуль связи Ethernet A 1.33 1756-IN019 1- 8 Концепция Публикация 1756-RM001C-EN-P- Апрель Соответствие требованиям по безопасности В таблице 1.2 перечислены продукты ControlLogix, указанные в данном руководстве, и стандарты безопасности, которым отвечают эти продукты, если они помечены крестиком. Таблица 1.2 Сертификаты продуктов Номер по каталогу 508 UL 1604 CSA C22.2 №. 142 CSA C22.2 №. 213 CSA C22.2 №. 1010 FM 3600, FM 3611 IEC 61131- 2 1756-Axx X X X X X 1756-CNB X X X X 1756-CNBR X X X X 1756-DHRIO X X X X 1756-ENBT X X X X 1756-IA16I X X X X X 1756-IA8D X X X X X 1756-IB16D X X X X X 1756-IB16I X X X X X 1756-IB32 X X X X X 1756-IF16 X X X X X 1756-IF6I X X X X X 1756-IF8 X X X X 1756-IR6I X X X X X 1756-IT6I X X X X X 1756-IT6I2 X X X X X 1756-L55, L55Mxx X X X X 1756-OA16I X X X X X 1756-OA8D X X X X X 1756-OB16D X X X X X 1756-OB16I X X X X X 1756-OB8EI X X X X X 1756-OF6CI X X X X X 1756-OF6VI X X X X X 1756-OF8 X X X X X 1756-OW16I X X X X X 1756-OX8I X X X X X 1756-PA75R X X X X X 1756-PB75R X X X X X 1756-PSCA X X X X X 1756-PSCA2 X X X X X Концепция SIL Публикация 1756-RM001C-EN-P- Апрель Конструкция аппаратных средств и функции микропрограммного обеспечения Конструктивные решения по аппаратным средствам диагностики и функции микропрограммного обеспечения, реализованные в платформе ControlLogix, позволяют ей достичь как минимум сертификации в конфигурации с одним контроллером. Эти диагностические возможности включены в конкретные компоненты ControlLogix, такие как Процессор Источник питания Модули ввода/вывода • Задняя шина и рассматриваются в последующих разделах. Конструктивные решения, возможности и характеристики платформы ControlLogix делают ее одной из наиболее интеллектуальных платформ. Некоторые из особенностей ControlLogix включают Несколько микропроцессоров, которые проверяют сами себя и друг друга Модули ввода/вывода со встроенными микропроцессорами Архитектура ввода/вывода, включающая модули, соединенные с главным центральным процессором (CPU) через заднюю шину. Соединения через заднюю шину, наряду с идентификацией конфигурации, позволяют достичь новый уровень диагностики модулей ввод/вывода, которого не было в более ранних платформах. Разница между PFD и Системы, связанные с обеспечением безопасности, можно подразделить на две категории работающие в режиме низкой частоты запросов ив режиме высокой частоты запросов непрерывно. IEC 61508 количественно определяет эту классификацию, устанавливая, что частота запросов на работу системы обеспечения безопасности не превышает одного раза в год в режиме низкой частоты запросов, и более раза в год в режиме высокой частоты запросов (непрерывной работы. Вообще говоря, один разв год увеличивается до десяти разв год. Значение SIL для систем обеспечения безопасности с низкой частотой запросов непосредственно зависит от диапазонов порядков средней вероятности того, что она не сможет удовлетворительно выполнить свои функции по обеспечению безопасности по запросу, или, проще говоря, от вероятности отказа при запросе (PFD). Значение SIL для систем обеспечения безопасности, работающих в режиме высокой частоты запросов (непрерывно) непосредственно зависит от вероятности возникновения опасного отказав час (PFH). Хотя значения PFD и PFH обычно связаны с каждым из трех элементов, составляющих систему обеспечения безопасности датчики, исполнительные механизмы, логический элемент, их можно привязать к каждому компоненту логического элемента, те. каждому модулю программируемого контроллера 1- 10 Концепция Публикация 1756-RM001C-EN-P- Апрель В Таблицах 1.3 и 1.4 представлены значения PFD и PFH для конкретных продуктов ControlLogix, оцененных Значения наработки на отказ (MTBF), приведенные в Таблицах 1.3 и 1.4, вычислены на основе полевых данных для каждого продукта. Минимальная установленная база должна существовать по крайней мере за один год до расчета этого значения. Предполагается, что продукты используются 16 часов вдень дней в неделю, 52 недели в году. Можно заметить, что эти значения обновляются разв месяц и что приведенные ниже значения были актуальны, когда готовилась эта публикация. Столбец частоты отказов (λ ) в Таблицах 1.3. и 1.4 является просто обратной величиной Для примера расчетов PFD были сделаны несколько предположений 50 % отказов каждого продукта, о которых поступила информация в Rockwell Automatio, являются опасными отказами. • Для модулей, используемых в архитектуре 1оо1, диагностическое покрытие (DC) составляет 90%. • Для модулей, используемых в архитектуре 1оо2, диагностическое покрытие составляет 60%. • Доля обнаруженных отказов по общей причине (β D ) – 1%. • Доля не обнаруженных отказов по общей причине (β) – Поскольку Rockwell Automation не знает и не может знать каждое возможное приложение для каждого продукта, пришлось сделать эти очень консервативные предположения для выполнения расчетов. Для примера расчетов, представленных в этом руководстве, в качестве двух зависимых от приложения переменных использовались следующие значения Среднее время восстановления (MTTR) равно десяти часам Периодичность контрольных испытаний (Т) составляет 1 год (8760 часов. Согласно IEC61508, уравнение для PFD при архитектуре 1оо1 имеет вид = (λ DU + λ DD )t CE = λ D t CE = λ/2 [T 1 /2 (1 DC) + где λ DU часттота не обнаруженных опасных отказов (в час λ DD – частота обнаруженных опасных отказов (в час t CE – эквивалентное среднее время простоя канала λ D – частота опасных отказов в час λ общая частота отказов продукта (в час Расчет PFD при периодичности контрольных испытаний в 2 и 4 года приводится в Приложении Е Концепция SIL Публикация 1756-RM001C-EN-P- Апрель Для архитектуры 1оо2 уравнение PFD значительно сложнее. См. IEC61508, Часть 6, Приложение Значения PFD в Таблице 1.3 даны для архитектуры, которая должна использоваться для конкретных продуктов, чтобы выполнить требования Таблица 1.4 включает те же значения MTFB и частоты отказов, что и Таблица 1.3, нос добавлением расчетных значений PFH для работы в режиме высокой частоты запросов/непрерывном режиме. Согласно IEC61508, уравнение для PFH при архитектуре 1оо1 имеет вид = λ DU = λ/2 (1 – Это уравнение для архитектуры 1оо2 см. в IEC61508, Часть 6. Значения в Таблице 1.4 даны для архитектуры, которая должна использоваться для конкретных продуктов, чтобы выполнить требования Таблица 1.3 Расчет вероятности отказа при запросе (PFD) для продуктов Номер по каталогу Описание Наработка на отказ (Расчетное значение Архитектура Архитектура Шасси ControlLogix 40,143,919 среднее ЕЕ Мост ЕЕ Резервированный мост ЕЕ Изолированный вход переменного тока ЕЕ Диагностический вход переменного тока ЕЕ Диагностический вход постоянного тока ЕЕ Изолированный вход постоянного тока ЕЕ Модуль входа постоянного тока ЕЕ Модуль несимметричного аналогового входа 7.82E-07 1.44E-05 Модуль изолированного аналогового входа ЕЕ Аналоговый вход ЕЕ Вход термометра сопротивления ЕЕ Вход термопары ЕЕ Усовершенствованный модуль входа термопары ЕЕ Контроллер ControlLogix 1,5 Мб ЕЕ Контроллер ControlLogix 7,5 Мб 2,855,348 (2) 3.50Е-07 Е 1- 12 Концепция Публикация 1756-RM001C-EN-P- Апрель Таблица 1.3 Расчет вероятности отказов при запросе (PFD) для продуктов ControlLogix (1) MTBF в часах. (2) Рассчитано на основе полевых данных для компонентов (3) Среднее = Среднее арифметическое всех MTBF для всех пяти шасси (А, А, А, Аи А17) (4) Предполагается, что оба источника питания выходят из строя одновременно = частота отказов = 1/ Расчеты PFD для периодичности контрольных испытаний в 2 и 4 года приводятся в Приложении Е. Номер по каталогу Описание Наработка на отказ (Расчетное значение Архитектура Архитектура Изолированный выход переменного тока ЕЕ Диагностический выход переменного тока 2.60E-07 5.83E-05 Диагностический выход постоянного тока ЕЕ Изолированный выход постоянного тока ЕЕ Модуль выхода постоянного тока ЕЕ Выход постоянного тока с плавким предохранителем ЕЕ Модуль изолированного аналогового выхода (ток ЕЕ Модуль изолированного аналогового выхода (напряжение ЕЕ Аналоговый выход ЕЕ Контактный выход ЕЕ Модуль изолированного релейного выхода ЕЕ Источник питания переменного тока 7,301,935 (2) 1.37Е-07 Е Резервированный источник питания переменного тока, (ЕЕ Источник питания постоянного тока 7,100,760 (2) 1.41Е-07 Е Резервированный источник питания постоянного тока, (ЕЕ Модуль адаптера шасси источника питания 45,146,727 (2) 2.21Е-08 Е Модуль адаптера шасси резервированного источника питания 45,146,727 (2) 2.21Е-08 Е Концепция SIL Публикация 1756-RM001C-EN-P- Апрель Таблица 1.4 Расчет вероятности не обнаруженных опасных отказов в час (PFH) для продуктов Номер по каталогу Описание Наработка на отказ (Расчетное значение Архитектура 1оо1 Архитектура 1оо2 1756-A-- Шасси среднее ЕЕ Мост ЕЕ 1756-CNBR Резервированый мост ЕЕ Изолированный вход переменного тока ЕЕ Диагностический вход переменного тока ЕЕ Диагностический вход постоянного тока ЕЕ Изолированный вход постоянного тока ЕЕ Модуль входа постоянного тока ЕЕ Модуль несимметричного аналогового входа 7.82E-07 6.00E-09 Модуль изолированного аналогового входа ЕЕ Аналоговый вход ЕЕ Вход термометра сопротивления ЕЕ Вход термопары 4,784,000 ЕЕ Усовершенствованный модуль входа термопары 2,320,724 (2) 4.31Е-07 Е Контроллер ControlLogix 1,5 Мб ЕЕ Процессор ControlLogix 5555 ЕЕ Изолированный выход переменного тока ЕЕ Диагностический выход переменного тока 2.60E-07 1.30E-08 Диагностический выход постоянного тока ЕЕ Изолированный выход постоянного тока ЕЕ Модуль выхода постоянного тока ЕЕ Выход постоянного тока с плавким предохранителем ЕЕ Модуль изолированного аналогового выхода (ток ЕЕ Модуль изолированного аналогового выхода (напряжение ЕЕ Аналоговый выход ЕЕ Модуль изолированного релейного выхода ЕЕ Контактный выход ЕЕ Источник питания переменного тока 7,301,935 (2) 1.37Е-07 Е Резервированный источник питания переменного тока, (ЕЕ Источник питания постоянного тока 7,100,760 (2) 1.41Е-07 Е 1- 14 Концепция Публикация 1756-RM001C-EN-P- Апрель Таблица 1.4 Расчет вероятности не обнаруженных опасных отказов в час (PFH) для продуктов ControlLogix (1) MTBF в часах. (2) Рассчитано на основе полевых данных для компонентов (3) Среднее = Среднее арифметическое всех MTBF для всех пяти шасси (А, А, А, Аи А17) (4) Предполагается, что оба источника питания выходят из строя одновременно = частота отказов = 1/ В Таблице 1.5 приводится пример расчета PFD для контура обеспечения безопасности, включающего два модуля входа постоянного тока, используемых в конфигурации 1оо2, и модуль выхода постоянного тока. Таблица Этот пример графически представлен в первом контуре, показанном на Рисунке 1.3 на стр. Номер по каталогу Описание Наработка на отказ (Расчетное значение Архитектура 1оо1 Архитектура 1оо2 1756-PB75R Резервированный источник питания постоянного тока, (ЕЕ Адаптер шасси источника питания 45,146,727 (2) 2.21Е-08 Е Модуль адаптера шасси резервированного источника питания 45,146,727 (2) 2.21Е-08 1.11Е-09 Номер по каталогу: Описание: MTBF: Расчетное значение Шасси ControlLogix 40,143,900 (среднее) 5.58Е-06 Контроллер ControlLogix 5555 2,855,348 Е Выход постоянного тока Е Диагностический выход постоянного тока 2.40Е-06 Суммарная расчетная PFD для контура обеспечения безопасности, состоящего из указанных продуктов: 1.36Е-04 Концепция SIL Публикация 1756-RM001C-EN-P- Апрель Отвечающие SIL распределение и доли По консервативной оценке, на программируемый контроллер можно отнести 10% ответственности за надежность (см. рис. 1.3). системе могут понадобиться несколько входов для критичных датчиков и входных устройства также парные выходы, соединенные последовательно с парными исполнительными устройствами, в зависимости от оценок SIL для системы обеспечения безопасности см. рис. Рисунок 1.3 Системы ControlLogix или контур PFD +V Датчик Датчик Модуль входа Модуль входа Источник питания Контроллер Модуль диаг. выхода Исполнит. устройство PFD 40% PFD Датчик Датчик Модуль входа Модуль входа Источник питания Контроллер Станд. модуль выхода Контроли- рующий модуль выхода Исполнит. устройство |