Имати више термопарова је само половина решења; потребан је оквир за одлучивање да би се утврдило како се тумаче конфликтна читања. Логика гласања-ефективно дигитални избор међу сензорима-дефинише да ли операција остаје безбедна или мора да се покрене искључивање.
Сврха логике гласања у редундантним системима
У агласање логика редундантни термопарови грејна плочаархитектуре, вишеструка независна мерења температуре се процењују колективно, а не појединачно. Овај приступ побољшава поузданост ублажавањем утицаја грешака сензора, буке или померања.
Логика је једноставна у концепту, али њена поузданост је подржана ригорозном анализом кварова. Шеме гласања су фундаменталне за дизајн функционалне безбедности и широко се примењују у системима дизајнираним да буду у складу са стандардима ИЕЦ 61508 и ИЕЦ 61511.
Обично се алгоритам гласања имплементира у ПЛЦ-оцењеном ПЛЦ-у или наменском сигурносном релејном систему, који ради независно од примарног ПИД регулатора температуре.
Уобичајене шеме гласања
2оо2 (два-од-од-два)
У конфигурацији од 2оо2, инсталирана су два термопара и оба морају да укажу на стање пре-температуре пре него што се покрене искључивање.
Овај приступ нуди снажну заштиту од сметњи изазваних једним неисправним сензором који очитава високу вредност. Међутим, то представља рањивост ако један сензор поквари при ниском-очитавању док други нетачно показује нормалну температуру. У том случају, опасно стање може проћи неоткривено.
2оо3 (два-од-од-три)
У конфигурацији 2оо3 користе се три термопара, а систем процењује сагласност међу њима. Ако најмање два сензора открију пре{3}}температуру, покреће се искључивање. Супротно томе, ако најмање два сензора показују нормалне услове, рад се наставља.
Ова архитектура обезбеђује толеранцију грешака у случају квара једног сензора-без обзира да ли се ради о великом или малом отказу-без угрожавања безбедности или доступности процеса. Из тог разлога, 2оо3 се широко сматра преферираним приступом за високо{5}}поуздане и-сигурне системе грејања.
Поређење логичких архитектура гласања
| Шема гласања | Сенсор Цоунт | Стање искључивања | Толеранција грешака | Типичан случај употребе |
|---|---|---|---|---|
| 2оо2 | 2 | Оба сензора откривају пре{0}температуру | Отпоран на лажна путовања (висока) | Умерена безбедност, ниска толеранција на сметње |
| 2оо3 | 3 | Било која два сензора детектују пре{0}температуру | Толерише грешку једног сензора | Системи високе сигурности и високе доступности |
Имплементација у системима грејних плоча
У праксигласање логика редундантни термопарови грејна плочадизајна, сваки термопар је спојен на наменски безбедносни{0}}улазни канал. Сигурносни ПЛЦ непрекидно чита све улазе и примењује алгоритам гласања у реалном времену.
Када се испуни дефинисани услов гласања за прекомерну{0}}температуру, ПЛЦ издаје команду за искључивање на безбедносне-излазне вредности, обично искључујући-контактере за грејање или полупроводничке релеје{3}}.
Одвајање од ПИД регулационе петље је критично. ПИД контролер управља температуром процеса у нормалним условима, док сигурносни систем независно надгледа опасна одступања и спроводи заштитну акцију.
Избор на основу нивоа безбедносног интегритета (СИЛ)
На избор логике гласања директно утиче захтевани ниво интегритета безбедности (СИЛ) система.
Нижи СИЛ захтеви могу дозволити једноставније архитектуре као што је 2оо2
Већи СИЛ циљеви обично захтевају дизајн{0}}толерантни на грешке као што је 2оо3
Постизање циљног СИЛ-а укључује процену начина квара, дијагностичке покривености и вероватноће опасног квара. Логика гласања игра централну улогу у испуњавању ових захтева смањујући вероватноћу неоткривених опасних услова.
Разматрање дизајна
Постављање сензора
Термопарови треба да буду постављени тако да тачно представљају критичне термичке зоне. Лош пласман може поткопати ефикасност чак и најснажније логике гласања.
Независност канала
Сваки улаз сензора мора остати електрични и логички независан. Заједничко ожичење или уобичајене тачке квара могу поразити редундантност.
Дијагностика и одржавање
Неопходно је континуирано праћење неслагања, померања или квара сензора. Стратегије одржавања треба да укључују периодичну верификацију и калибрацију свих канала.
Закључак
Избор одговарајуће логике гласања трансформише редундантна мерења термопарова у ефективне и поуздане безбедносне одлуке. Било да се користи 2оо2 или 2оо3 архитектуре, изабрана шема дефинише како систем реагује на неизвесност и неуспех.
Робусни системи за управљање грејним плочама су изграђени на темељима{0}}безбедне логике, где редундантност није само додат хардвер већ структурирани метод за обезбеђивање безбедног и поузданог рада.
