Модуль системы противоаварийной автоматической защиты цеха по получению литейных смол
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
дура останова, предназначенная для защиты процесса, сама по себе представляет значительную опасность, ибо требует согласованного изменения состояния многих элементов технологического оборудования, и зависит от безупречного выполнения вполне определенных последовательностей операций - как автоматических, так и согласованных действий технологического персонала. Каждому, кто соприкасался с современными крупнотоннажными взрывоопасными технологическими процессами не надо объяснять, что любой останов - чрезвычайное происшествие на производстве, связанное с серьезным риском и для людей, и для оборудования.
Тем более, ложный останов, исходящий из системы, предназначенной для предотвращения аварийных ситуаций, -нонсенс, в причинах которого необходимо разобраться. .[2]
В условиях существующей системы ложный отказ приводит к переводу продукции, находящейся в реакторах, в разряд бракованной.
Особо подчеркивается, что в общей структуре отказов основную долю отказов несут полевые устройства. Распределение частоты отказов по главным компонентам [2] систем защиты приведены в таблице 1.
Таблица 2.1. Распределение частоты отказов по компонентам систем защиты
Тип устройстваОтказы, %Датчики35Центральная часть системы (ПЛК)15Исполнительный элемент50
Поэтому при создании систем безопасности основной упор должен делаться на модернизацию полевого оборудования, сертифицированного на применение в системах защиты, и с режимом оперативной диагностики в реальном времени. Реализация этой функции предоставляется специализированными системами обслуживания полевого оборудования -Plant Asset Management Systems. Появление этих систем стало возможным с созданием полевого оборудования, способного в режиме on-line взаимодействовать с системой обслуживания по гибридным аналогово-цифровым протоколам типа HART, или полностью цифровым протоколам типа Fieldbus.
Потенциальная возможность несрабатывания и ложного останова затрагивает самый сложный аспект безопасности, связанный с участием человека, или, говоря сугубо утилитарным современным языком, с мощнейшим воздействием так называемого "человеческого фактора". Люди - существенно нелинейные системы и вообще склонны к катастрофическому поведению. Именно человек является основным источником ошибок. И система безопасности должна строиться с учетом склонности людей к безрассудному поведению и неоправданному риску.
Вместе с тем, анализ применяемых схем защиты показывает, что повышенная вероятность опасных отказов и ложных срабатываний может быть заложена в систему изначально на этапе проектирования.
2.2 Общие требования к системе ПАЗ
Методы и средства защиты технологических объектов выбираются на основе анализа опасностей и условий возникновения и развития предаварийных и аварийных ситуаций, особенностей технологических процессов и аппаратурного оформления.
Система безопасности (ПАЗ) должна обеспечивать:
.Сбор аналоговой и дискретной информации от датчиков технологических параметров, и дискретных параметров состояния исполнительных механизмов.
.Выделение достоверной входной информации.
.Анализ и логическую обработку входной информации.
.Автоматическую выдачу сигналов двухпозиционного управления на исполнительные механизмы.
.Дистанционное управление исполнительными механизмами со станции технолога-оператора САУ при условии санкционированного доступа, либо со специальной оперативной панели ПАЗ.
.Передачу оперативной информации от системы ПАЗ в САУ для сигнализации, регистрации и архивирования (отклонение параметров, срабатывание исполнительных механизмов ПАЗ, и т.п.).
.Выделение первопричины останова технологического процесса.
.Самодиагностику состояния технических средств системы ПАЗ.
В системах ПАЗ запрещается мультиплексирование входных параметров, определяющих взрывоопасность процесса.
3. Варианты решения проектных задач
3.1 Выбор программируемого логического контроллера
В соответствии с техническим заданием система ПАЗ должна контролировать температуру в реакторе 1.Р1, и в случае ее резкого изменения (возрастания) должна перевести систему в безопасное состояние. Требуется контролировать не превышения какого-то уровня температуры, а скорость возрастания параметра (температуры) - следовательно, спроектировать систему на РКС или логических модулях (например, LOGO! SIEMENS) не представляется возможным, т.к. требуются математические расчеты функций скорости возрастания температуры. Поэтому данную задачу можно решить только применив в системе программируемый логический контроллер (ПЛК). Данный контроллер должен отвечать всем требованиям безопасности и надежности.
Безопасные программируемые логические контроллеры (ПЛК) - это техника специального назначения, которая используется для обеспечения задач безопасности и критического управления в системах автоматизации. Эти контроллеры являются центральным компонентом систем безопасности, и предназначены для выявления потенциально опасных технологических ситуаций, и предотвращения их дальнейшего развития. В том случае, если подобная ситуация все-таки возникает, система безопасности программируется таким образом, чтобы автоматически перевести процесс в безопасное состояние.
Существуют серьезные ограничения на использование ПЛК, в особенности при временных ограничениях на восстановление работоспособности после сбоя.