8
SYSCOM info nr. 229 - septembrie/octombrie 2016
Sistem de oprire de urgenþã Sistem Integrat de Control ºi Siguranþã Sorin PANà . GSM: 0730 015 598 Siguranþa în Soluþiile de Control al Procesului Printre funcþionalitãþile unui sistem de control al procesului siguranþa este o componentã extrem de importantã. Pentru instalaþiile industriale - ºi în special pentru cele din industrii periculoase, cum ar fi petrol ºi gaze, industria chimicã sau nuclearã - siguranþa a fost întotdeauna o preocupare majorã. Activitatea industrialã în continuã creºtere din ultimele decenii a impus dezvoltarea normelor ºi a procedurilor care sã asigure o protecþie adecvatã a personalului, instalaþiei ºi a mediului înconjurãtor. Ca rezultat, au fost elaborate standarde de siguranþã generale sau specifice diferitelor industrii. Publicat în 1998, IEC 61511 este standardul tehnic care stabileºte bune practici în ingineria de sisteme în vederea asigurãrii siguranþei unui proces industrial prin folosirea de instrumentaþie. Fie direct, fie prin implementãri regionale sau naþionale, acest standard a devenit practic documentul de referinþã în materie de siguranþã din sectorul industriei de proces. Acest lucru a creat cerinþe tot mai stricte pentru instalaþiile industriale ºi pentru soluþiile de control al procesului. Sunt folosite diferite concepte ºi abordãri pentru a defini tehnici de inginerie ºi strategii de control mai performante, care sã fie adoptate pentru a preveni , elimina sau controla riscul în materie de siguranþã. IEC 61508 este documentul de referinþã pentru siguranþa funcþionalã aplicabil în sistemele de control cu PLC pentru industrie în general. Existã diferite implementãri pentru industrii specifice, cum ar fi ISO 26262, pentru Auto, IEC 62279, pentru Cãile Ferate , IEC 616513, pentru Industria nuclearã sau IEC 61513, pentru Maºini-Unelte. Standardul stabileºte cerinþele care trebuie respectate, dar oferã, de asemenea, linii directoare ºi exemple pentru dezvoltare. În funcþie de rezultatele Analizei de Evaluare a Riscului, cerute de IEC 61508, a fi efectuate în fazele de proiectare a unui sistem ESD , standardul introduce conceptul de Nivel de Integritate de Siguranþã (Safety Integrity Level - SIL), ca o mãsurã a reducerii riscurilor oferitã de sistemul de siguranþã - cu alte cuvinte o mãsurã a performanþei sistemului de siguranþã . Deºi gradul SIL este adesea menþionat ca o caracteristicã a echipamentelor individuale, întotdeauna acesta ar trebui sã fie considerate ca o proprietate de sistem - de la echipamentele de intrare prin intermediul controlerului cãtre echipamentele de ieºire. Sistemul de oprire de urgenþã Funcþia principalã a unui sistem de siguranþã fie cã este numit Sistem de Oprire de Urgenþã (ESD - Emergency Shutdown System), Sistem de Siguranþã cu Instrumentaþie (SIS - Safety Instrumented System) sau Sistem de Oprire de Siguranþã (SSS - Safety Shutdown System) - este de a opri procesul în marginile de siguranþã atunci când parametrii de proces depãºesc limitele definite pentru funcþionarea normalã. Acest lucru se face de obicei prin izolarea - prin robineþi de siguranþã - a acelor secþiuni ale procesului care depãºesc limitele de siguranþã. Izolarea poate fi însoþitã sau urmatã de depresurizarea zonelor izolate. Existã douã modalitãþi de implementare a unui sistem de siguranþã pentru un proces industrial generic. Prima abordare are în vedere folosirea unui sistem ESD independent, separat de Sistemul de Control al Procesului (PCS - Process Control System).
În timpul funcþionãrii normale, procesul este controlat de PCS ºi supravegheat de cãtre ESD. De îndatã ce anumiþi parametri de proces depãºesc limitele de siguranþã, sistemul ESD iniþiazã acþiuni de siguranþã, prioritare faþã de acþiunile PCS, în scopul de a aduce instalaþia într-o stare sigurã. În timp ce pentru PCS se poate folosi un PLC convenþional, pentru sistemul ESD trebuie folosit un PLC certificat Safety, care sã fie conform cu cerinþele de siguranþã (SIL 1 ÷ 4) rezultate din Analiza de Evaluare a Riscului. A doua abordare are în vedere integrarea sistemului ESD în cadrul sistemului PCS. Noul sistem de control rezultat – Sistem Integrat de Control ºi Siguranþã – va asigura atât controlul de proces în funcþionarea normalã, cât ºi iniþierea acþiunilor de siguranþã în situaþii critice, totul în acelaºi echipament. Deºi integrate din punct de vedere hardware, cele douã sisteme vor rula rutine software separate, codul aferent acþiunilor de siguranþã având prioritate absolutã faþã de codul aferent controlului normal al procesului. Aceastã abordare ar putea fi completatã cu caracteristici particulare ale arhitecturii hardware – cum ar fi redundaþa la diferite nivele (procesor, surse de alimentare, module de I/O, interfeþe de comunicaþie), care sã îmbunãtãþeascã disponibilitatea sistemului. Studii de caz 1: Sistem de Control al Procesului ºi Sistem de Oprire de Urgenþã pentru Transgaz la Staþia Import Medieºul Aurit Client: Transgaz An: 2015 Scop: Medieºul Aurit (Staþia de Import Gaze) – reabilitarea sistemului de control. Capacitate - 11.000.000 Nm3/zi, pe 700 mm conductã, 70 bar. Sistem de Control al Procesului ºi Sistem de Siguranþã separate, utilizând PLC-uri diferite pentru controlul procesului ºi controlul de siguranþã, cu 3 staþii-operator ºi 2 panouri operator Proces – controller (CompactLogix L61 CPU / Allen Bradley) în configuraþie single, cu ~ 500 puncte de I/O în 3 rack-uri (352 DI, 64 DO, 64 AI + HART, 12 AO) ºi 2 interfeþe Modbus RTU pentru ~80 acþionãri AUMA. Siguranþã – controller (CompactGuardLogix L43S CPU / Allen Bradley) în configuraþie single, cu ~ 200 hardware I/Os (32 DI, 160 DO). Vizualizare – 2 Panouri Operator 15" ºi 3 Staþii Operator, pe care ruleazã o aplicaþie SCADA dezvoltatã sub FactoryTalk View Site Edition (Rockwell Software).
n
2: Sistem Integrat de Control ºi Siguranþã pentru Stratum Energy la Poduri Client: Stratum Energy LLC An: 2014 Scop: Sonda P1 Poduri – instalaþie condiþionare gaze naturale. Capacitate - 1.200.000 Nm3 / zi de la 3 sonde (încã 5 care urmeazã a fi executate). Tratament primar - separare trifazicã (apã / condensat / gaze) într-o singurã etapã prin separatoare standard (gravitaþionale). Condiþionare / uscare – în 2 etape printr-o unitate cu glicol ºi una de refrigerare. Depozit de stocare pentru condensat ºi apã, cu facilitãþi de încãrcare la cisterne auto. Sistemul Integrat de Control Proces ºi Siguranþã utilizeazã un PLC redundant pentru controlul procesului, controlul siguranþei ºi managementul utilitãþilor, un PLC single pentru gestiunea Depozitului, 2 staþii de operare ºi 1 staþie de inginerie. Proces ºi Siguranþã – controller (ControlLogix L61 CPU / Allen Bradley) în configuraþie redundantã, cu ~ 400 puncte I/O în douã rack-uri (192 DI, 64 DO, 96 AI + HART, 32 AO) ºi 6 interfeþe Modbus RTU. Certificarea de siguranþã SIL2 a Sistemului Integrat de Control ºi Siguranþã a fost evaluatã în baza documentaþiei de la producãtor. Depozit – controller (CompactLogix L30 CPU / Allen Bradley) cu ~100 puncte I/O (64 DI, 32 DO, 8 AI, 4 AO) ºi 3 interfeþe Modbus RTU. Vizualizare - 2 Staþii Operator ºi o Staþie Operator ºi Inginerie, pe care ruleazã o aplicaþie SCADA configuratã FactoryTalk View Site Edition (Rockwell Software). În calitate de Integrator de Sistem, Syscom 18 este un furnizor de încredere al echipamentelor de Control al Procesului, capabil sã îndeplineascã solicitãrile cele mai riguroase ale industriei în materie de software, hardware ºi tehnologie performantã.
SYSCOM 18 SRL n ROMÂNIA 060 011 n BUCHAREST - 12 n CALEA PLEVNEI 139B SECTOR 6 n TEL.: 310 26 78; 310 26 79 n FAX: 316 91 76; 316 91 79 n E-mail: syscom@syscom18.com n http://www.syscom.ro Dacã doriþi mai multe exemplare din numerele anterioare ale Buletinului nostru informativ, vã rugãm sã o contactaþi pe Alis Vlase la numerele de telefon 021 310 26 78 sau 021 310 26 79.