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安全仪表系统三重化结构数据分析

文章出处:河北康吉森 人气:发表时间:2020-7-8 14:30:42

  三重化结构安全仪表系统从输入模件、主处理器到输出模件都完全是三重化的。每个IO模件内有3个独立的分电路,输入模件的每个分电路读入过程数据并将此信息送到各个主处理器。3个主处理器利用专有的高速的三重化总线进行相互间的通信,每扫描1次,3个主处理器通过三重化总线与其相邻的两个主处理器进行通信,达到同步。同时三重化总线可对其数字输入数据进行表决,对输出数据进行比较,并把模拟输入数据复制再送到每个处理器,主处理器执行各种控制算法,并将运算输出值送到各输出模件。

安全仪表系统三重化结构数据分析

   安全仪表系统三重化数字输出模件对每一点都提供串/并联表决回路,其数字输出模块可看成串并联结构。在不带冗余卡的三重化系统IO卡件中的一个模块出现故障时,卡件的可靠度Rs为REs-R2,与公式的Ra作比较,此时系统可在原安全等级下正常运行,但系统可靠度降低。三重化系统在系统结构上对每一IO卡指定2个IO卡逻辑槽位,第一逻辑槽位放置运行IO卡,第二逻辑槽位可放置备用IO卡。在系统运行时系统作热故障检测,在检测到IO卡发生故障时,为保证系统运行的可靠性,须及时在第二逻辑槽位插入IO卡,更换第一逻辑槽位故障卡。

   当然,以上分析只是定性的分析,不能就此认定某种结构的安全仪表系统整体可用性及可靠性高或低。在安全联锁系统选型、配置及工程设计中,应仔细分析装置对安全系统可用性及可靠性的要求,综合考虑各种因素,选择结构合适的安全联锁系统,并合理进行系统配置。即使在同一种结构的安全联锁系统中,也可根据不同工艺单元对可用性及可靠性的不同的要求,对不同单元的IO作不同的配置。

   如某一工艺装置,假定其中有2个单元,A单元对安全仪表系统的可用性要求高,而B单元则要求可靠性高,装置安全仪表系统为双重化结构,则可作如下配置:A单元配置含有双重输入模块并对双重输入数据执行2选2表决,双重数字输出并联,以提高安全仪表系统的可用性;B单元配置含有双重输入模块并对双重输入数据执行2选1表决,双重数字输出串联,以提高安全仪表系统的可靠性。

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