Проектирането на системи за функционална безопасност днес изисква решения, които съчетават високо ниво на защита, мащабируемост и ефективност. Освен постигането на необходимото ниво на безопасност съгласно действащите стандарти, решенията трябва да бъдат компактни, лесни за разширяване и надграждане, както и икономически ефективни през целия жизнен цикъл на оборудването. В отговор на тези изисквания все по-широко приложение намират модулните системи за безопасност, които заменят традиционните архитектури, изградени от множество отделни защитни релета.

„Контролерът Mosaic M1 на италианската компания ReeR, световен лидер в решенията за индустриална безопасност, е разработен като централен модул на мащабируема платформа за функционална безопасност, способна да управлява както компактни машини, така и сложни производствени инсталации. Благодарение на софтуерно конфигурирана логика и възможност за модулно разширяване, системата намалява броя на хардуерните компоненти, улеснява проектирането и същевременно гарантира съответствие с международните изисквания за безопасност“, коментираха от доказаната българска търговска фирма за промишлена електроапаратура и автоматизация Вайд-Бул, изключителен партньор на ReeR за територията на България.

Компактна платформа за управление на система за безопасност със сложна архитектура

Mosaic M1 е основният модул на платформата Mosaic на компанията ReeR и може да функционира както самостоятелно при компактни машини, така и като главен контролер на сложни системи чрез свързване на разширителни модули посредством полева комуникационна шина. Устройството разполага с осем цифрови входа за свързване на защитни сензори, два специализирани входа за функцията Restart и за мониторинг на външни устройства EDM, две двойки електронни защитни OSSD изходи от PNP тип с ток до 400 mA, два програмируеми статусни изхода от PNP тип с максимален ток 100 mA, четири тестови изхода за контрол на късо съединение и интерфейс за комуникация с разширителните модули от платформата Mosaic.

„Такава архитектура позволява реализирането на множество функции за функционална безопасност в рамките на един централен контролер, които при конвенционалните решения биха изисквали значителен брой отделни защитни релета“, обясниха от Вайд-Бул.

По-малко компоненти и по-ефективно използване на пространството

Едно от най-съществените предимства на Mosaic M1 е значителното намаляване на пространството, необходимо в контролното табло. Докато традиционните системи разчитат на множество защитни релета, сложни схеми на окабеляване и допълнителни захранващи модули, архитектурата на Mosaic концентрира логическите функции в ограничен брой компактни устройства. Това води до съществено опростяване на електрическите схеми, намаляване на времето за монтаж и ограничаване на вероятността от грешки при изграждането на системата.

„Предимствата са особено забележими при машини и инсталации с голям брой защитни функции, където свободното пространство в контролните шкафове често представлява сериозно конструктивно ограничение“, продължиха коментара си от Вайд-Бул.

Софтуерно конфигуриране в съответствие с международните стандарти

Конфигурирането на Mosaic M1 се извършва чрез безплатния софтуер Mosaic Safety Designer (MSD), който позволява графично разработване, модифициране и валидиране на съвкупността от логически функции за безопасност. Освен интуитивно създаване на функционалните зависимости, програмата осигурява проследимост на проекта, симулация на работата на системата и наблюдение в реално време по време на пускането в експлоатация.

„Софтуерът автоматично генерира необходимите параметри за оценка на функционалната безопасност, включително основни показатели като PFHd, DCavg и MTTFd в съответствие с изискванията на стандартите ISO 13849-1 и EN 62061, като по този начин улеснява процесите по проектиране, верификация и валидиране“, информираха от Вайд-Бул.

Практическо приложение при индустриални пещи, работещи на водород

Ефективността на платформата е демонстрирана в проект на японската компания Narita Techno – производител на индустриални пещи и газови горелки за редица индустриални сектори като автомобилния, керамичния и други, както и за научни изследвания.

При пещите, работещи с водород, безопасността е от критично значение, тъй като високата скорост на разпространение на пламъка създава риск от обратното му разпространяване от горелката към смесителната камера или газопровода. За предотвратяване на това явление тръбопроводите трябва предварително да бъдат продухани с инертен газ като азот, още преди подаването на водород и запалването на горелките. „Реализирането на подобна защитна функция с традиционни релейни решения би изисквало до 16 защитни релета за всяка отделна горелка, което значително увеличава размерите на контролното табло и усложнява цялостната архитектура“, заявиха от Вайд-Бул.

В конкретното приложение Mosaic M1 е използван като главен модул в комбинация с разширителните модули MI8 и MOR4. Модулът MI8 добавя още осем цифрови входа за свързване на защитни устройства, което позволява интегрирането на голям брой сензори без необходимост от допълнителни контролери или сложно окабеляване между отделните релета. MOR4 осигурява програмируеми защитни релейни изходи с възможност за конфигуриране в едноканални или двуканални схеми, както и входове за мониторинг на външните изпълнителни устройства чрез функцията EDM.

„Комбинацията между M1, MI8 и MOR4 позволява изграждането на сложна система за функционална безопасност при значително по-малък брой електромеханични компоненти. В резултат се намалява необходимото пространство в контролното табло, времето за окабеляване и вероятността от монтажни грешки, като същевременно системата покрива изискванията на японския стандарт JIS B8415 и предлага по-ниски разходи в сравнение с използването на специализирани решения, базирани на PLC контролери за функционална безопасност“, обясниха от Вайд-Бул.

Архитектура, създадена за мащабиране

Решението, внедрено от Narita Techno, демонстрира предимствата на модулния подход не само при отделни машини, но и при модулни производствени линии с множество работни станции. В традиционните архитектури всяка нова горелка или работна станция изисква добавянето на нов комплект защитни релета, което води до увеличаване на броя на компонентите, сложността на електрическите схеми и заеманото пространство.

„При платформата Mosaic логическите функции за безопасност остават централизирани в главния модул M1, а разширяването се реализира чрез последователно добавяне на модулите MI8 и MOR4. По този начин системата може лесно да бъде адаптирана към нови производствени конфигурации без цялостно препроектиране, което превръща Mosaic в ефективно решение за компании със серийно производство на машини, модулни технологични линии и многопозиционни производствени системи, в които стандартизирането на архитектурата и възможността за многократно използване на доказани решения са ключово конкурентно предимство“, допълниха още от Вайд-Бул.

Тази статия на ДигиталнаИндустрия.bg е по материали на Инженер.bg.

Повече информация за Вайд-Бул ЕООД, марките, продуктите и услугите, които предлага у нас, реализации и актуални промоционални кампании, бихте могли да намерите в микросайта на фирмата в Борса.bg! 

Източник на снимковия материал: Вайд-Бул (Weid-Bul), ReeR, ©Engineer BG via Canva.com