программирование. ControlLogix sil2
 Скачать 0.87 Mb.
|
|
1 Publication 1756-RM003G-EN-P - June 2003 Èñïîëüçîâàíèå ControlLogix â ïðèëîæåíèÿõ SIL2 Ñïðàâî÷íîå ðóêîâîäñòâî ïî îáåñïå÷åíèþ áåçîïàñíîñòè www.klinkmann.com 1 / 2011 Важная информация для пользователя Эксплуатационные характеристики полупроводникового оборудования отличаются от характеристик электромеханического оборудования. В публикации SGI1.1 фирмы AllenBradley Руководство по обеспечению безопасности при использовании, установке и обслуживании полупроводниковых устройств управления, имеющейся в вашем местном представительстве Rockwell Automation, а также в Интернете по адресу htpp://www.ab.com/manuals/gi, описываются некоторые важные различия между полупроводниковым оборудованием и электромеханическими устройствами с жесткими соединениями. В связи с этими различиями, а также большим разнообразием применений полупроводникового оборудования, все лица, ответственные за использование такого оборудования, должны удостовериться в приемлемости всякого предполагаемого применения такого оборудования Automation нив коем случае не отвечает за косвенный ущерб, связанный с использованием такого оборудования. Примеры и схемы приводятся в данном руководстве исключительно для иллюстрации. Поскольку каждое конкретное оборудование характеризуется множеством специфических параметров и требований, Rockwell Automation, Inc. не берет на себя ответственность за фактическое использование продуктов на основе таких примеров и схем Automation, Inc. не несет патентную ответственность в связи с использованием информации, цепей, оборудования или программного обеспечения, описанных в данном руководстве. Воспроизведение содержания данного руководства, целиком или частично, без письменного разрешения Rockwell Automation, Inc. запрещается. В настоящем документе используются примечания, обращающие ваше внимание на вопросы безопасности. Обозначает информацию о способах действий или обстоятельствах, которые могут привести к взрыву в опасных условиях, что может повлечь травмы или смерть людей, материальный ущерб или экономические потери. Обозначает информацию, имеющую критическое значение для успешного применения и понимания продукта. Обозначает информацию о способах действий или обстоятельствах, которые могут привести к травмам или смерти людей, материальному ущербу или экономическим потерям. Такие примечания помогут вам обнаружить опасность избежать опасность понять последствия Такие знаки могут быть нанесены снаружи или внутри устройства для предупреждения о возможном наличии опасного напряжения. Такие знаки могут быть нанесены снаружи или внутри устройства для предупреждения о том, что поверхности могут иметь опасную температуру. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ВАЖНО ВНИМАНИЕ ОПАСНОСТЬ ПОРАЖЕНИЯ ТОКОМ ОПАСНОСТЬ ОЖОГА Публикация 1756-RM001C-EN-P- Апрель Перечень внесенных изменений Введение В этой версии данного документа содержится обновленная информация. Внесенные изменения обозначаются вертикальной полосой на полях, как показано слева. Новая и исправленная информация Хотя вертикальные полосы на полях имеются в руководстве везде, где менялся текст (например, для исправления опечаток, допущенных в предыдущем издании, в таблице Внесенные изменения указывается наиболее значимая новая и исправленная информацию, включенная в это издание данного руководства. Таблица Внесенные изменения – Новая и измененная информация Эта информация Находится Новая или измененная Новые компоненты ControlLogix, сертифицированные для Таблица 1.1 на стр. 1-6 Новая Определение вероятности отказа при запросе (Probability of Failure on Demand) (PFD) для вновь сертифицированных компонентов Таблица 1.3 на стр. 1-11 Новая Определение вероятности не обнаруженного опасного отказав час (Probability of Undetected Dangerous Failure per Hour) (PFH) для вновь сертифицированных компонентов Таблица 1.4 на стр. 1-13 Новая Информация о сертификатах безопасности и соответствии стандартам для вновь сертифицированных компонентов Стр. 1-8 Новая Описание вновь сертифицированных компонентов в главах, посвященных конкретным типам устройств (например, контроллер 1756-L55M13 описан в Главе Главы 4, 5 и 6 Новая Определение вероятности отказа при запросе (Probability of Failure on Demand) (PFD) для вновь сертифицированных компонентов с периодичностью контрольных испытаний 2 и 4 года Приложение E Новая Описание использования ControlLogix в приложениях Приложение Новая Перечень внесенных изменений Публикация 1756-RM001C-EN-P- Апрель Для заметок Публикация 1756-RM001C-EN-P- Апрель 2004 Предисловие Введение Данное руководство по применению призвано описать компоненты системы управления ControlLogix (ControlLogix Control System), которые можно приобрести у Rockwell Automation для использования в приложениях Структура руководства Цель данного руководства – разъяснить, как система управления ControlLogix (ControlLogix Control System) может быть сертифицирована для SIL2. В Таблице Предисловие указывается, какая информация содержится в каждом разделе. Таблица «Предисловие».1 Раздел: Название: Описание: Глава Концепция Введение в концепцию SIL и связь этой концепции с системой Глава Система Краткий обзор всех компонентов, содержащихся в системе ControlLogix, сертифицированной для Глава Аппаратная часть системы Описание источников питания и шасси ControlLogix, используемых в SIL2- сертифицированной системе Глава Контроллер Описание контроллера ControlLogix, используемого в сертифицированной системе Глава Модули связи Описание модулей связи ControlLogix, используемых в сертифицированной системе Глава Модули ввода/вывода Описание модулей ввода/вывода ControlLogix, используемых в SIL2- сертифицированной системе Глава Ошибки в системе Описание двух часто встречающихся условий, вызывающих ошибку в системе Глава Основные требования к прикладному программному обеспечению Принципы разработки приложений в среде RSLogix 5000 применительно к Глава Технические требования SIL2 к прикладной программе Описание требований по технической безопасности в сертифицированных приложениях Глава Назначение и применение человекомашинных интерфейсов (Human to Machine Описание мер предосторожности и методик, которые должны применяться для устройств HMI, используемых в SIL2- сертифицированных приложениях Приложение Времена отклика в Дополнительная информация по компонентам, содержащимся в SIL2- сертифицированном приложении Приложение B Самотестирование системы и программируемые пользователем отклики Описание самотестирования и откликов системы на различные результаты тестирования, возможные в системе ControlLogix. Предисловие Публикация 1756-RM001C-EN-P- Апрель Таблица «Предисловие».1 Разъяснение терминологии Следующая таблица раскрывает акронимы, используемые в данном руководстве. Таблица «Предисловие».2 Раздел: Название: Описание: Приложение Дополнительная информация по обработке отказов в системе Дополнительная информация, которая может помочь пользователю справиться с отказом. Приложение Оценка ложных отказов Оценка частоты ложных отказов на основе эксплуатационных рекламаций. Приложение Пример определения вероятности отказа при запросе (Дополнительные расчеты PFD при периодичности контрольных испытаний 2 и 4 года. Акроним: Полный термин: Определение: CIP Control and Information Управляющий и информационный протокол Протокол передачи сообщений, используемый системами Logix5000 TM . Это собственный протокол связи, используемый коммуникационными сетями наряду с другими протоколами Диагностическое покрытие Отношение количества обнаруженных отказов к общему числу отказов Европейский стандарт Официальный европейский стандарт System Получить системное значение Выходная инструкция релейной логики, которая получает информацию о состоянии заданного контроллера и помещает ее в тег- адресат Time Between Наработка на отказ Среднее время между возникновениями отказов Time to Среднее время до восстановления работоспособности Среднее время, необходимое для восстановления нормальной работы после возникновения отказа and Debugging Tool Инструмент программирования и отладки Программное обеспечение RSLogix 5000, используемое для программирования и отладки сертифицированного приложения ControlLogix. PC Personal Персональный компьютер Компьютер, используемый для взаимодействия с системой ControlLogix и управления ею посредством программного обеспечения RSLogix 5000. PFD Probability of Failure on Вероятность отказа при запросе Средняя вероятность того, что система не выполнит свою функцию по запросу of Failure per Вероятность возникновения отказа за час Вероятность возникновения в системе опасного отказав течение часа Публикация 1756-RM001C-EN-P- Апрель Глава Концепция Эта глава ознакомит вас с концепцией SIL и расскажет, как система ControlLogix удовлетворяет требованиям сертификации для Введение в Конкретные каталожные номера (указанные в Таблице 1.1 на стр) системы ControlLogix являются разрешенными по типу устройства и сертифицированными для использования в приложениях SIL2 согласно IEC 61508, а также в приложениях AK4 согласно DIN V19250. Требования SIL основаны на стандартах, действующих на момент сертификации. Эти требования включают наработку на отказ (mean time between failures MTBF), вероятность отказов, частоту отказов, диагностическое покрытие и доли безопасных отказов, отвечающие критериям SIL2. Результаты делают систему ControlLogix пригодной для применений вплоть до SIL2 включительно. Когда система ControlLogix находится в режиме обслуживания или программирования, за поддержание ее безопасного состояния отвечает пользователь. Для помощи в создании программ необходим инструмент программирования и отладки PADT (Programming and Debugging Tool). Согласно IEC 61131 2 и этому справочному руководству по безопасности, PADT для ControlLogix – это RSLogix Для получения этой информации: См. стр.: Введение в Сертификация для SIL2 Контрольные испытания 1-5 Компоненты сертифицированной системы Соответствие требованиям по безопасности 1-8 Конструкция аппаратных средств и функции микропрограммного обеспечения 1-9 Разница между PFD и Отвечающие SIL распределение и доли 1-15 Ведомственные нормы 1-16 Времена отклика 1-16 Контрольное время программы в системе Контактная информация в случае возникновения отказа устройства 1- 2 Концепция Публикация 1756-RM001C-EN-P- Апрель 2004 TUV Rheinland одобрила использование системы ControlLogix в приложениях, связанных с обеспечением безопасности, вплоть до SIL2 включительно, в которых обесточенное состояние считается безопасным. Все представленные в данном руководстве примеры, относящиеся к вводу/выводу, основаны на достижении обесточенного состояния как безопасного состояния для типичных систем аварийного останова (Emergency Shutdown Systems ESD). ControlLogix – это модульная и настраиваемая система с возможностью предварительного конфигурирования выходов и других откликов на состояние отказа. По существу, система может быть спроектирована так, чтобы отвечать требованию сохранения последнего состояния в случае возникновения ошибки, так что система может использоваться вплоть до го уровня SIL огонь и газа также в других приложениях, где требуется, чтобы выходные сигналы, подаваемые на исполнительные механизмы, оставались включенными. Понимая поведение системы ControlLogix для приложений аварийного останова, при проектировании системы можно предусмотреть соответствующие меры для того, чтобы она отвечала требованиям других применений. Эти меры связаны с управлением выходами и исполнительными механизмами, которые должны оставаться включенными, чтобы обеспечивалось безопасное состояние. Должны быть выполнены и другие требования SIL2, касающиеся входов сдатчиков, программного обеспечения и т.д. Меры и модификации, относящиеся к применениям в условиях газа и огня, представлены ниже Использование ручного пересиливания необходимо для того, чтобы оператор мог осуществлять необходимое управление в случае отказа контроллера. По концепции это аналогично функции внешнего реле или резервных выходов, необходимых для того, чтобы обеспечить обесточивание системы аварийного останова в случае возникновения отказа, способного воспрепятствовать этому (например, замыкания на выходе. Система знает о возникновении отказано характер отказа требует независимых мер осуществления управления и либо обесточивания, либо обеспечения альтернативного пути для непрерывной подачи питания наконечный исполнительный механизм Если приложение не допускает наличия выхода, который может отказать при замыкании (наличии питания, то должны использоваться внешние средства обесточивания в случае возникновения отказа при замыкании, например, последовательное включение реле или другого выхода. (См. Рис. 6.8 на стр. Если приложение не допускает наличия выхода, который отказывает при размыкании (отключении питания, то должны использоваться внешние средства, такие как ручная отмена или параллельное включение выхода. (За информацией поручному пересиливанию обращайтесь к Рис. 1.1 на стр. 1 3). Пользователь должен предусмотреть такие альтернативные средства и разработать прикладную программу для запуска альтернативных средств обесточивания или поддержания питания в случае отказа основного выхода Концепция SIL Публикация 1756-RM001C-EN-P- Апрель 2004 • Такая цепь ручного переопределения показана на Рис. 1.1. Она состоит из набора контактов с фиксированными соединениями, отходящих от селектора или пусковой кнопки. Один нормально разомкнутый контакт обеспечивает обход питания от выхода контроллера непосредственно к исполнительному механизму. Другой контакт является нормально замкнутыми предназначен для удаления или изоляции выхода контроллера Должна быть создана прикладная программа для контроля диагностических модулей вывода на предмет опасных отказов, таких как замкнутые или разомкнутые выходные каналы драйверов. Диагностические модули вывода должны быть настроены на сохранение последнего состояния в случае возникновения ошибки Должен выдаваться диагностический сигнал, информирующий оператора о необходимости ручного управления Неисправный модуль должен быть заменен в течение приемлемого периода времени При каждом обнаружении ошибки пользователь должен каким либо образом уведомлять об этом оператора (например, при помощи световой сигнализации). Рисунок 1.1 Сигнал оператору L1 Ручное пересиливание Исполнительный механизм или Земля Сбой 1- 4 Концепция Публикация 1756-RM001C-EN-P- Апрель Сертификация для На рисунке 1.2 показан типичный контур SIL, включающий контур обеспечения безопасности в целом относящаяся к ControlLogix часть общего контура безопасности подключение к этому контуру других устройств (например, HMI), работающих вне контура Рисунок К не относящимся к обеспечению безопасности системам вне части ControlLogix SIL2-сетрифицированного контура. За более подробной информацией обращайтесь к Главе ПО для разработки программ Для приложений, программирующий терминал обычно не подсоединен. HMI Для диагностики и визуализации (доступ только для чтения к контроллерам в контуре обеспечения безопасности). Для получения более подробной информации см. Главу Заводская сеть коммуникации через последовательный порт Весь контур обеспечения безопасности Часть всего контура обеспечения безопасности, включающая сертифицированные компоненты ControlLogix Датчик ControlNet К другим относящимся к обеспечению безопасности удаленным шасси ввода/вывода Исполнительный механизм Концепция SIL Публикация 1756-RM001C-EN-P- Апрель Контрольные испытания Согласно IEC 61508, пользователь должен выполнять различные контрольные испытания оборудования, используемого в системе. Контрольные испытания выполняются с установленной пользователем периодичностью (например, каждый год, каждые два года или в любые необходимые сроки) и включают некоторые из следующих тестов Тестирование всех процедур обработки ошибок для проверки того, что параметры процесса отслеживаются должным образом, и что система правильно реагирует на возникновение ошибки Тестирование каналов цифрового входа или выхода для проверки того, что они не залипают во включенном или отключенном состоянии Калибровка модулей аналогового входа и выхода для проверки того, что они выдают и используют точные данные. За дополнительной информацией по контрольным испытаниям системы обращайтесь к Главе 2 Система ControlLogix». За дополнительной информацией о необходимых контрольных испытаниях модулей ввода/вывода обращайтесь к Главе 6 Модули ввода/вывода Пользователь системы отвечает за Настройку, аттестацию для SIL и подтверждение адекватности всех датчиков или исполнительных механизмов, подключенных системе управления ControlLogix. • Управление проектом и функциональное тестирование Программирование прикладного программного обеспечения и конфигурирование модулей в соответствии с описанием в нижеследующих главах. Относящаяся к SIL2 часть сертифицированной системы не включает средства разработки и устройства человеко машинного интерфейса (HMI); эти средства и устройства не являются частью выполняемого контура управления. Периодичность проведения контрольных испытаний определяется конкретными приложениями пользователя. Однако следует помнить, что в расчете вероятности отказа при запросе (Probability of Failure on Demand, PFD), приведенном в Таблице 1.3 на стр, используется периодичность контрольных испытаний в один год. В случае изменения периодичности контрольных испытаний эти данные должны быть пересчитаны. В Приложении Е приведены расчеты PFD для периодичности контрольных испытаний в 2 и 4 года. ВАЖНО ВАЖНО 1- 6 Концепция Публикация 1756-RM001C-EN-P- Апрель Компоненты SIL2- сертифицированной системы В Таблице 1.1 представлены имеющиеся компоненты, которые могут использоваться в сертифицированной системе Таблица 1.1 Компоненты для использования в сертифицированной системе |