Милднесс™Логика Solverr

Введение

DeltaV SIS™Система безопасности технологического процесса, являющаяся частью интеллектуальной системы SIS компании Emerson, открывает новое поколение приборных систем безопасности (SIS). Этот интеллектуальный подход SIS использует возможности прогнозной полевой разведки для повышения доступности всей инструментальной функции безопасности.

Преимущества

Первая в мире умная SIS. Исследования показывают, что более 85% всех неисправностей в приложениях SIS происходят в полевых приборах и элементах конечного управления. Система безопасности процесса DeltaV SIS имеет первый интеллектуальный логический решатель. Он связывается с интеллектуальными полевыми устройствами, используя протокол HART, для диагностики неисправностей до того, как они вызовут ложные отключения. Такой подход повышает доступность процессов и снижает затраты на жизненный цикл.

DeltaV SIS™Платформа-это первая в мире интеллектуальная система безопасности технологических процессов, в которой используются возможности прогнозного интеллекта для повышения доступности всей инструментальной функции безопасности.

 

Гибкое развертывание. Традиционно системы безопасности процесса развертываются либо отдельно от системы управления, либо сопрягаются с системами управления через инженерные интерфейсы, основанные на открытых протоколах (например, Modbus). Однако большинству конечных пользователей требуется более высокая степень интеграции для конфигурации, обслуживания и операционной среды. DeltaV SIS может быть развернута либо как сопряженная с любой DCS, либо интегрированная с DeltaV DCS. Интеграция осуществляется без разделения функций, поскольку функции безопасности реализуются в отдельных аппаратных средствах, программном обеспечении и сетях, при этом легко интегрируются на рабочих станциях.

Простое соответствие IEC 61511. IEC 61511 требует строгого управления пользователями, и система безопасности технологических процессов DeltaV SIS обеспечивает это. IEC 61511 требует, чтобы любые изменения, внесенные в ЧМИ (например, в ограничение на отключение), были тщательно проверены, чтобы гарантировать, что правильные данные записаны в правильный логический решатель. Система безопасности процесса SIS DeltaV автоматически обеспечивает проверку этих данных.

 

Система безопасности процесса DeltaV SIS масштабируется в соответствии с вашим приложением безопасности.

Весы подходят для приложений любого размера.Независимо от того, есть ли у вас изолированное устье скважины или большое применение ESD/пожара и газа, система безопасности процесса DeltaV SIS масштабируется, чтобы предоставить вам

Скорость сканирования и использование памяти постоянны и не зависят от размера системы. с защитным покрытием, необходимым для ваших функций безопасности SIL 1, 2 и 3. Каждый SLS 1508 Logic Solver имеет два процессора и шестнадцать каналов ввода-вывода, встроенных в него. Это означает, что для расширения системы никогда не потребуется никаких дополнительных процессоров, поскольку каждый Logic Solver содержит свои собственные процессоры.

SIL 3-рейтинг. Логические решатели DeltaV SLS 1508 устанавливаются в резервных парах для повышения доступности ваших циклов SIS.

Резервная архитектура включает:

• Выделенная ссылка избыточности

• Отдельный источник питания для каждого логического решателя.

• I/O публикуются локально при каждом сканировании по избыточному peer-to-peer каналу

• Одинаковые входные данные для каждого логического решателя

Готовность кибербезопасности. Во все более взаимосвязанном мире кибербезопасность быстро стала неотъемлемой частью каждого проекта по обеспечению безопасности процессов. Создание надежной архитектуры является основой для создания надежной системы безопасности. Система DeltaV SIS при развертывании с DeltaV DCS стала первой системой безопасности процессов, сертифицированной в соответствии с ISA System Security Assurance (SSA) Level 1 на основе IEC 62443.

Описание продукта

В этом разделе представлена общая информация об оборудовании DeltaV SIS. См. Руководство по установке распределенной системы управления DeltaV для получения дополнительной информации об оборудовании системы DeltaV.

DeltaV SIS Оборудование

Система безопасности технологического процесса SIS DeltaV состоит из следующих аппаратных средств:

• Резервные логические решатели (SLS 1508) и блоки прекращения

Повторители SISNet (см. Отдельный лист данных продукта)

• Кабели удлинителя несущей

Резервный логический решатель SLS 1508.

 

Логические решатели (SLS 1508) содержат возможность логического решения и обеспечивают интерфейс для 16 каналов ввода/вывода, которые могут быть сконфигурированы как дискретный вход, дискретный выход, аналоговый вход (HART) и двухфазные выходные каналы HART. Решатели логики и блоки прекращения устанавливают на шириной с 8 несущую. Местные кабели удлинителя автобуса пэра

Правый 1-широкий носитель с терминацией

Логические решатели взаимодействуют друг с другом через несущие по двухканальной локальной шине одноранговых устройств (SISnet) и удаленному одноранговому кольцу. Локальные логические решатели размещаются на одном и том же контроллере DeltaV, а удаленные логические решатели размещаются на другом

Контроллер DeltaV. Логические решатели питаются от источника питания постоянного тока 24 В, который отделен от источника питания, который управляет контроллером DeltaV и вводом/выводом. Логические решатели устанавливаются в нечетные слоты (1,3,5,7) на носителе шириной 8. Резервные логические решатели используют четыре слота.

Повторители SISNet расширяют связь за пределы локального

Логические решатели, подключенные к одному контроллеру DeltaV и транслируемые глобальные сообщения на удаленный SLS 1508 Логические решатели через

Кабели удлинителя несущей с волоконно-оптическим кольцом расширяют питание местной шины и сигналы между несущими шириной 8. Кабели расширения локальной одноранговой шины удлиняют локальную одноранговую шину (SISNet) между логическими решателями SLS 1508 на разных несущих. Перевозчики 1 ширины с терминаторами завершают локальную одноранговую шину у конечного перевозчика. За дополнительной информацией обращайтесь

Таблица данных продукта ретранслятора DeltaV SISNet.

Связь

Control Network: Сеть управления DeltaV обеспечивает связь между узлами в сети DeltaV. См. Руководство по установке вашей цифровой системы автоматизации DeltaV для получения полной информации о сети управления.

Локальная шина: Локальная шина обеспечивает связь между контроллерами DeltaV и логическими решателями SLS 1508, а также между контроллерами DeltaV и ретрансляторами SISnet.

Локальная одноранговая шина (SISNet): логические решатели SLS 1508 взаимодействуют с другими логическими решателями SLS 1508 и с локальными ретрансляторами SISNet через несущие по двухканальной локальной одноранговой шине. То же самое сообщение транслируется по обоим каналам. Локальная одноранговая шина должна быть завершена на обоих концах. Локальная одноранговая шина завершается на левом конце через 2-полосную несущую питания/контроллера, а на правом конце-через 1-полосную несущую.

Ретрансляторы SISNet могут быть расположены в любом месте локальной одноранговой шины-между контроллером (ами) DeltaV и терминальным

1-широкий носитель.

Удаленное одноранговое кольцо: ретрансляторы SISNet, размещенные на одном контроллере DeltaV, обмениваются данными с ретрансляторами SISNet, размещенными на другом контроллере DeltaV, через оптоволоконное удаленное одноранговое кольцо. Локальный ретранслятор SISNet собирает локально сгенерированные сообщения, которые были назначены глобальными переменными, в одно сообщение и отправляет его следующему ретранслятору SISNet в кольце. При получении сообщения принимающий ретранслятор SISNet передает его по локальной шине однорангового узла (SISNet) и пересылает сообщение следующему ретранслятору SISNet в кольце. Глобальное сообщение пересылается по кольцу один раз. Первичные ретрансляторы SISNet образуют одно оптоволоконное кольцо, а вторичные образуют отдельное независимое кольцо.

Процесс SIS-это архитектура систем безопасности.

Кабели-удлинители несущей и кабели-удлинители локальной одноранговой шины, соединяющие контроллер DeltaV и несущую с шириной 8 со стандартным вводом-вывода DeltaV и SLS 1508 Logic Solver со вторым 8-шириной

Несущие (размещенные на том же контроллере) установлены с логическими решателями SLS 1508, ретрансляторы SISNet и завершенной 1-широтной несущей. Сообщения логического решателя SLS 1508 передаются на удаленный логический решатель SLS 1508

(Размещенный отдельным контроллером) через оптоволоконные кабели.

Простейшая реализация сети SLS 1508 состоит в том, чтобы иметь одно сетевое кольцо SIS и один сетевой домен SIS, который включает в себя все логические решатели в сетевом кольце SIS. В более крупных приложениях логические решатели могут быть разделены на несколько сетевых доменов SIS. Другой подход состоит в том, чтобы иметь несколько сетевых колец SIS, каждое в домене сети SIS.

Уникальная методология резервирования

Введение в избыточность

В то время как SLS 1508 Logic Solver рассчитан на использование в

Приложения SIL 3 в симплексном режиме, он устанавливается в резервных парах для повышения доступности процесса.

Резервные логические решатели SLS 1508 работают параллельно во все времена. Оба считывают входные сигналы от терминалов ввода/вывода, оба выполняют логику и оба управляют выходами на терминалах ввода/вывода.

Не существует понятия первичного и резервного или ведущего и ведомого, которое отличается от любой другой SIS. Единственная разница между

Два заключается в том, что один связывается как с инженерными, так и с операторскими рабочими станциями и выделенной сетью безопасности (SISNet); это тот, у которого активный свет на лицевой панели.

Другой (Standby) общается только в SISNet.

В случае обнаружения сбоя в одном из логических решателей SLS 1508, он автоматически переходит в состояние сбоя. В этом случае все его выходные каналы обесточены; это не влияет на другой логический решатель SLS 1508 или физические выходы, потому что другой логический решатель SLS 1508 продолжает работать.

Для чтения входов, выполнения логики и управления выходами. Таким образом, переход от избыточного к симплексному режиму является

Полностью без бамперов.

Избыточность

Подключены резервные модули SLS 1508 Logic Solver.

К полю на резервном терминальном блоке. Конфигурация стратегии управления не требуется, чтобы воспользоваться преимуществами избыточности логического решателя SLS 1508, так как функция автоматического определения системы автоматически распознает избыточную пару логических решателей.

Аварийный сигнал об ошибке целостности в избыточной паре SLS 1508 Logic Solver уведомит оператора о сбое. Оба СЛС 1508

Логические решатели в паре с резервированием постоянно отслеживаются на предмет тревоги целостности.

События, которые могут вызвать тревоги целостности включают:

• Аппаратный сбой в логике SLS 1508 Решатель

• Сбой связи между логическим решателем SLS 1508 и SISNet

• Отказ связи между избыточной парой логических решателей SLS 1508

• Сбой связи между логическим решателем SLS 1508 и контроллером DeltaV

Удаление логического решателя SLS 1508 с носителя

Состояние и состояние обоих логических решателей SLS 1508

И их каналы доступны в диагностическом проводнике.

Когда один из избыточной пары логических решателей SLS 1508 удаляется онлайн, процесс не нарушается.

Когда отсутствующий логический решатель SLS 1508 заменяется другим логическим решателем SLS 1508, новый логический решатель SLS 1508 завершает самотестирование питания до того, как активный логический решатель выполнит перекрестную загрузку текущей базы данных. В безопасных районах неисправные логические решатели SLS 1508 можно заменить под питанием. В опасных зонах необходимо соблюдать соответствующие процедуры установки.

Автоматическое тестирование доказательства может быть выбрано на избыточной паре логических решателей SLS 1508. В конфигурации устанавливается требуемый интервал проверки, и логические решатели SLS 1508 выполняют

Тест доказательства автоматически. Предупреждение дается оператору перед тем, как начать автоматический тест доказательства.

Возможность последовательности событий

С системой безопасности процесса DeltaV SIS события автоматически генерируются, когда функциональные блоки выполняются в рамках сканирования модуля. События имеют отметку времени с разрешением <1 мс,

И они записаны в той последовательности, в которой они происходят в Хронике событий. При использовании стандартных функциональных блоков, таких как входные блоки, блоки | избирателей и причинно-следственные блоки,

Стандартный набор событий генерируется автоматически без необходимости специальной настройки или программирования. Например, сбои ввода/вывода, ограничения на отключение, первые отключения и другие подобные события автоматически фиксируются функциональными блоками и записываются в хронике событий. Когда переменная процесса превышает предел отключения, DeltaV SIS записывает событие вместе с аналоговым значением и условием отключения.

В общем, когда происходит событие на заводе, которое вызывает аварийное отключение от SIS, один вход будет превышать предел отключения при одном сканировании, и это приведет к отключению выходов, а затем большее количество входов изменит состояние. Последовательность записи событий была использована, чтобы найти тот первый вход, который вызвал отключение, глядя на все входы на заводе. С помощью системы DeltaV SIS оператор просто фильтрует хронику событий для первых выходов, и первый вылет хорошо виден.

Если для некоторых каналов требуется более высокое разрешение, то они могут быть подключены как к логическому решателю DeltaV SIS, так и к дискретной входной плате DeltaV для последовательности событий, которая обеспечивает разрешение 0,25 мс.

Системная совместимость

Технические характеристики DeltaV SLS 1508

Общие экологические спецификации для логического решателя SLS 1508
Категория	Технические характеристики
Температура хранения	От-40 до 85 ° C (от-40 до 185 ° F)
Рабочая температура *	От-40 до 70 ° C (от-40 до 158 ° F)
Относительная влажность	От 5 до 95%, без конденсации
Загрязнители Airchain	ISA-S71.04-1985 Конформное покрытие класса G3 от загрязнителей аэропорта
Рейтинг защиты	ИП 20
Опасная зона/местоположение	Европейская директива EMC в EN61326-1, Критерий NAMUR NE21 Требования EMC Директива по низковольтному оборудованию IEC 61010-1 Factory Mutual, Non-Arcing Класс 1, Div 2, группы A, B, C, D, T4 Опасные места ATEX 3 G EEx IIC-nA T4 EN50021:1999 КСА 1010
Шок	½-Синусоидальная волна 10 g для мс 11
Вибрация	1 мм от пика до пика от 5 до 16 Гц; 0,5 г от 16 до 150 Гц

* Эксплуатация любой электроники в более высоком диапазоне температур в течение длительных периодов времени сократит ее ожидаемый срок службы,

Дополнительные сведения см. в Белой книге по воздействию тепла и воздушного потока внутри корпуса.

SLS 1508 Логика Решатель Физические характеристики
Пункт	Технические характеристики
Входная мощность	24 В постоянного тока ± 20%, 1,0 А плюс мощность поля (всего 5,0 А)
	Примечание. Рекомендуется, чтобы контроллер SLS и DeltaV и ввод/вывод использовали отдельные источники питания.
Сила поля	4 Максимум (фактическое значение зависит от типа канала и типа полевого устройства)
Изоляция	Каждый канал оптически изолирован от системы и протестирован на заводе до 1500 В постоянного тока. Отсутствие изоляции канал-канал.
Ток локальной шины	Нет
Монтаж	В SIS (желтые) клеммные колодки в нечетных прорезях (1, 3, 5, 7) на 8-ширинном носителе. Резервные SLS занимают 4 слота.

 

Логические размеры решателя.

 

Вес логического решателя SLS 1508, тепловыделение и энергопотребление
Пункт	Технические характеристики
Резервный логический решатель	Вес-1,20 кг Рассеивание тепла-24 Вт Power - 2 A @ 24 V DC Выкапывайте полевые нагрузки

 

Характеристики канала

Логический решатель обеспечивает 16 каналов гибкого ввода/вывода, что означает, что каждый канал может быть настроен как аналоговый вход (HART), двухфазный выход HART, дискретный вход или дискретный выходной канал.

Характеристики аналогового входного канала (включая Hart)
Пункт	Технические характеристики
Количество каналов	16
Изоляция	Каждый канал оптически изолирован от системы и протестирован на заводе до 1500 В постоянного тока. Отсутствие изоляции канал-канал.
Номинальная пядь сигнала	От 4 до 20 мА
Полный диапазон сигнала	От 1 до 24 мА
Мощность 2-проводного передатчика	Минимальная клемма-клемма 15,0 В при 20 мА; ток ограничен максимум 24 мА
Точность входного измерения	0,2% от пяди
Безопасность/точность диагностики	2,0% от диапазона
Резолюция	16 бит
Фильтрация	2-полюсная, угловая частота 5,68 Гц -3 дБ при 5,68 Гц -20,0 дБ при 40 Гц (половина частоты дискретизации)

 

Схема подключения и клеммы для аналоговых входных каналов HART.

 

Технические характеристики двухфазного выходного канала Hart
Пункт	Технические характеристики
Количество каналов	16
Изоляция	Каждый канал оптически изолирован от системы и протестирован на заводе до 1500 В постоянного тока. Отсутствие изоляции канал-канал.
Номинальная пядь сигнала	В состоянии 20 мА Выкл. Состояние 0 или 4 мА (настраивается)
Полный диапазон сигнала	От 0 до 24 мА
Безопасность/точность диагностики	5,0% диапазона
Резолюция	12 бит
Напряжение соответствия	20 мА при нагрузке 600 Ом
Обнаружение открытой петли	<1,0 мА-когда выход дрейфует на 15% от настроенного значения

 

Схема подключения и замыкания для двухфазных выходных каналов HART.

Обнаружение неисправностей линии-Дискретные входные каналы имеют обнаружение неисправностей линии для обнаружения обрывов или коротких замыканий в полевой проводке. Чтобы использовать эту возможность вы должны:

Характеристики дискретного входного канала
Пункт	Технические характеристики
Количество каналов	16
Изоляция	Каждый канал оптически изолирован от системы и протестирован на заводе до 1500 В постоянного тока. Отсутствие изоляции канал-канал.
Уровень обнаружения для включения	≥ 2 mA
Уровень обнаружения для выключения	≤ 1,65 мА
Входное сопротивление	~ 1790 Ω
Входная совместимость	Входы совместимы с: • Датчики Namur (12 В) • Сухой Контакты • Сухой Контакты с сопротивлением в конце линии
Обнаружение неисправности линии-короткое замыкание (опционально)	100 Ω > 6 мА
Обнаружение неисправности линии-разомкнутая цепь (опционально)	> 40 k Ω <0,35 мА

Включите обнаружение неисправностей линии в вашей конфигурации. Включите обнаружение неисправностей линии на основе канала по каналу при настройке каналов.

Подключите сухой Контакты к внешним резисторам. Подключите сухой Контакты к резистору 12 кОм параллельно (позволяет обнаруживать обрывы цепи) и резистору 2,4 кОм последовательно (позволяет обнаруживать короткое замыкание).

Обнаружение неисправностей линии в датчиках NAMUR-Обнаружение неисправностей линии встроено в датчики NAMUR. Не используйте внешние резисторы с датчиками NAMUR; однако при использовании датчиков NAMUR необходимо включить обнаружение неисправностей линии в конфигурации.

Схема подключения и клеммы для дискретных входных каналов.

Рекомендуется импульсное тестирование; однако оно может быть отключено для полевых устройств, таких как твердотельные реле, которые не могут его поддерживать.

Дискретные спецификации выходного канала
Пункт	Технические характеристики
Количество каналов	16
Изоляция	Каждый канал оптически изолирован от системы и протестирован на заводе до 1500 В постоянного тока. Отсутствие изоляции канал-канал.
Выходное напряжение	Сила поля минус 2 V
Сила поля	0,5 А непрерывного на канал; 4,0 А макс. на карту
Выходная загрузка	Ом от 56 до 3500
Утечка вне-штата	Тест с разомкнутым контуром: 7,8 мА Тест с разомкнутым контуром: типичный 4,5 мкА; 10 мкА макс. Примечание. Дополнительный импульсный тест будет применять импульс 24 В постоянного тока в режиме онлайн на 1,0 мс каждые 50 мс. Дополнительные сведения об импульсном тестировании см. в примечаниях по установке.
Защита от короткого замыкания	Выходной ток ограничен типичным 2,0 А
Обнаружение неисправностей линии-короткое замыкание	<5 Ом для> 1 секунды с мощностью поля 24 В постоянного тока. Информацию об импульсном тестировании см. в примечаниях по установке.
Обнаружение неисправностей линии-разомкнутая цепь (с полевой мощностью 24 В постоянного тока)	> 25 кОм для обнаружения незамкнутого контура <3,5 кОм для обнаружения незамкнутого контура Информацию об импульсном тестировании см. в примечаниях по установке.

 

Схема подключения и клеммы для дискретных выходных каналов.