QnQ系列PLC與安全邏輯系統(tǒng)

發(fā)布：2018-12-18 | 點(diǎn)擊：人次

摘要：QnQ系列PLC與安全邏輯系統(tǒng)資訊由優(yōu)秀的流量計(jì)、流量?jī)x生產(chǎn)報(bào)價(jià)廠家為您提供。1前言安全邏輯系統(tǒng)（也稱(chēng)做安全保護(hù)系統(tǒng)）在傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，是通過(guò)融合在過(guò)程控制系統(tǒng)中的邏輯聯(lián)鎖部分來(lái)實(shí)現(xiàn)的。隨著工業(yè)技術(shù)水平的提高，現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程向大。更多的流量計(jì)廠家選型號(hào)價(jià)格報(bào)價(jià)歡迎您來(lái)電咨詢(xún)，下面是QnQ系列PLC與安全邏輯系統(tǒng)文章詳情。

1前言

安全邏輯系統(tǒng)（也稱(chēng)做安全保護(hù)系統(tǒng)）在傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，是通過(guò)融合在過(guò)程控制系統(tǒng)中的邏輯聯(lián)鎖部分來(lái)實(shí)現(xiàn)的。隨著工業(yè)技術(shù)水平的提高，現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程向大型化、復(fù)雜化、極限化方向發(fā)展，生產(chǎn)過(guò)程中的各種環(huán)節(jié)越來(lái)越多，發(fā)生故障、火災(zāi)甚至爆炸的機(jī)率也隨之增大，因此必須提供一種高度可靠的安全保護(hù)手段，從而將安全邏輯系統(tǒng)獨(dú)立于過(guò)程控制系統(tǒng)如（DCS）而單獨(dú)提出來(lái)。國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)也紛紛制定了一系列的安全標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)則，明確規(guī)定了DCS與安全邏輯系統(tǒng)必須嚴(yán)格分開(kāi)。

工業(yè)過(guò)程的安全系統(tǒng)可以分為3個(gè)層次，第1層為工程設(shè)計(jì)和設(shè)備選型，第2層為過(guò)程控制系統(tǒng)，第3層為安全邏輯系統(tǒng)和氣體檢測(cè)系統(tǒng)，如圖1所示。

工業(yè)過(guò)程裝置在zui初的工程設(shè)計(jì)、設(shè)備選型及安裝等階段，都對(duì)操作的安全性進(jìn)行了考慮，所以生產(chǎn)裝置本身就構(gòu)成了安全的*道防線。但由此降低的風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了實(shí)際生產(chǎn)的需要；在此之上，過(guò)程控制裝置如DCS，對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行連續(xù)動(dòng)態(tài)控制，使裝置在設(shè)定值下平穩(wěn)操作。因此，過(guò)程控制系統(tǒng)將裝置的風(fēng)險(xiǎn)又降低了一個(gè)等級(jí)，這是第二道防線。在過(guò)程控制之上，獨(dú)立于過(guò)程控制系統(tǒng)之外的安全邏輯系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，把發(fā)生事故的可能性降到zui低，使操作人員在zui小的、也是可接受的風(fēng)險(xiǎn)域內(nèi)操作，它構(gòu)成了系統(tǒng)zui穩(wěn)固的zui后一道防線。

2QnA系列PLC介紹

2.1系統(tǒng)簡(jiǎn)介

QnA系列PLC是日本三菱公司zui新推出的，高性能系列產(chǎn)品。在硬件方面，QnA系列PLC引進(jìn)了許多新模塊，而且?guī)缀跛衼?lái)自A和AnS系列的模塊都是完全兼容的。在通訊方面，QnA系列PLC具有MELSECNET的全部功能，并可以支持Ethernet網(wǎng)絡(luò)、控制和通信鏈接以及許多其它網(wǎng)絡(luò)規(guī)約。關(guān)鍵的一點(diǎn)，QnA系列PLC可以配置成雙冗余系統(tǒng)，從而改進(jìn)了三菱PLC不能做冗余的缺點(diǎn)，增加了系統(tǒng)的可靠性和可用性。

2.2QnA系列PLC的冗余配置

QnA系列PLC可以配置成一個(gè)CPU、電源、總線都是冗余的系統(tǒng)。這種配置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、價(jià)格低廉，具有很高的性能/價(jià)格比，如圖2所示。

當(dāng)主控PLC的CPU模塊處于常態(tài)并控制遠(yuǎn)程I/O時(shí)，子控PLC的CPU模塊也在執(zhí)行它的程序，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接受遠(yuǎn)程I/O數(shù)據(jù)，但并不發(fā)送數(shù)據(jù)來(lái)控制遠(yuǎn)程I/O。兩個(gè)CPU都執(zhí)行它們的程序，但不是同時(shí)進(jìn)行的。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備B/W（通訊寄存器）用于CPU之間的數(shù)據(jù)交換。在每次網(wǎng)絡(luò)掃描過(guò)程中把B/W高達(dá)2k的位組從各自的CPU傳送到另一個(gè)CPU。主控PLC和子控PLC的網(wǎng)絡(luò)模塊處于激活狀態(tài)。

當(dāng)主控PLC發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)的控制由主控PLC切換到子控PLC，使得系統(tǒng)能夠繼續(xù)運(yùn)行。整個(gè)過(guò)程的切換時(shí)間大約為1s左右。

主控PLC的故障主要有：

（1）主控PLC電源下降；

（2）主控PLC的CPU檢測(cè)出一個(gè)致命錯(cuò)誤，CPU不能繼續(xù)運(yùn)行下去；

（3）主控PLC的網(wǎng)絡(luò)模塊與通訊設(shè)備分開(kāi)。

3用子安全邏輯系統(tǒng)的工程實(shí)例

深圳達(dá)實(shí)自動(dòng)化工程在湛江新建的NPK化肥廠的項(xiàng)目中，承接了其主體DCS工程和安全邏輯系統(tǒng)工程，選用三菱QnA系列PLC作為本項(xiàng)目安全邏輯系統(tǒng)的主體設(shè)備。

NPK工廠的安全邏輯系統(tǒng)在功能上與工藝控制系統(tǒng)（DCS）完全分開(kāi)，安裝成一個(gè)獨(dú)立的機(jī)柜放在控制室內(nèi)。在使用SELSECMEDOC軟件編程時(shí)，采用可編程故障安全邏輯。所謂故障安全，是指在正常的工作條件（“健康狀態(tài)”）下，該系統(tǒng)所控制的繼電器和電磁閥帶電，屬于該系統(tǒng)的觸點(diǎn)、開(kāi)關(guān)閉合。在“故障狀態(tài)”下，該系統(tǒng)的觸點(diǎn)斷開(kāi)，繼電器和電磁閥掉電，這樣可保證故障時(shí)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備不帶電。這種故障安全是安全邏輯系統(tǒng)所必須具備的，通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)。

在硬件配置方面，采用了熱備份雙CPU結(jié)構(gòu)，其電源、通訊也都采用冗余方式，具體配置如圖3所示。

主站PLC正常運(yùn)行時(shí)，所有遠(yuǎn)程主基板上的I/O由主控PLC控制，子控PLC只是運(yùn)行程序且采集遠(yuǎn)程I/O的數(shù)據(jù)，但不參與控制。如果主控PLC出現(xiàn)故障，則子控PLC開(kāi)始控制I/O。

該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送速度可以達(dá)到10Mbps，具有雙電纜的特征，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余。QnA系列PLC首次在安全邏輯系統(tǒng)中的應(yīng)用方案已經(jīng)形成了一個(gè)定型的工程產(chǎn)品。它是在DCS系統(tǒng)之上，與DCS相分離的過(guò)程安全控制系統(tǒng)，它構(gòu)成過(guò)程安全的zui后一道防線。

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