10. Системы противоаварийной защиты. Мажоритарная логика.
Система ПАЗ предназначена для предупреждения аварий. При возникновении аварийных ситуаций системой ПАЗ осуществляется их индикация локализация во всех режимах работы установок. А также безопасная остановка или перевод технологического процесса в безопасное состояние как автоматически, так и по команде оператора.
Функции системы ПАЗ:
Контроль основных технологических параметров несколькими датчиками.
Автоматическое управление исполнительными механизмами с отключением технологически аварийных участков производства по соответствующим алгоритмам.
Включение сигнализации при возникновении аварийной ситуации
Используется 2 подхода к реализации системы ПАЗ:
На базе блоков экстренного остановления (релейные шкафы) с передачей управляющих команд по физическим линиям связи (применяется при построение системы ПАЗ где экстренная остановка не вызывает необратимых последствий)
На базе высоко надежных (с мажоритарной логикой обработки сигналов) программно- технических комплексов с использованием физической линий связи для передачи управляющих команд. (Вариант для технологических производств где экстренная остановка может вызвать необратимые процессы.
Мажоритарный элемент – это логическое устройство с нечетным числом входов м=2к+1 и одним выходом. Мажоритарный элемент может быть выполнен в виде отдельной микросхемы или собран из нескольких логических микросхем. Мажоритарный элемент выполняет принятие решения по большинству. Сравнивается сигналы и выбирается тот который совпал большие число раз (2 из 3, 3 из 5) На систему ПАЗ работают не связанные с каналом АСУ ТП датчики.
Д1, Д2, Д3 - три датчика три модуля (одинаковые)
М3 – расшифрован; К1, К2, К3 -ключи
Эта система имеет функцию диагностики каналов измерения. Она диагностирует обрыв и КЗ, неисправность плат ввода/вывода и недостоверность показаний. Для обеспечения искробезопасности, как правило, применяют барьеры искробезопасности HID 2072 и HID 2824. Программная диагностика каналов контроллеров осуществляется. Архитектура системы Tricon имеет обозначение TMR (Triple Modular Redundant) - тройное модульное резервирование. То есть каждый датчик обрабатывается тремя параллельными каналами (показания датчика обрабатываются), и на выходе осуществляется своя мажоритарная выборка (если 2 канала из 3, значит неисправен, то есть контроллер сам себя диагностирует) (это перед А,В,С). Кроме того, резервирование осуществляется и источников питания. К1, К2, К3 – 3 главных процессора. При этом каждый процессор обслуживает 1 канал контроллера. Эти 3 главных процессора работают независимо друг от друга, не имеют общих часов, стабилизаторов питания, и постоянно сравнивают результаты своей работы, то есть получаются 3 независимых системы, собранных в одну. Когда получим 2 сигнала из 3 о том, что пожар, должна сработать СПАЗ и остановится производство (это сущность мажоритарной логики), но должна быть уверенность, что это не 2 канала неисправны. Поэтому тройное модульное резервирование позволяет избежать различных дополнительных расходов при простоях и т.д. В автоматизированных системах сигнал ПАЗ сначала выводится на экран оператора, и нужно подтвердить остановку производства. Локальные вещи могут автоматически срабатывать. Существует ложное срабатывание: ошибки 1-го и 2-го рода. Появление вероятности ложного срабатывания: чем сложнее система, тем больше вероятность ложного срабатывания.
