QnQ系列PLC與安全邏輯系統(tǒng)

發(fā)布：2018-12-18 | 點擊：人次

摘要：QnQ系列PLC與安全邏輯系統(tǒng)資訊由優(yōu)秀的流量計、流量儀生產(chǎn)報價廠家為您提供。1前言安全邏輯系統(tǒng)（也稱做安全保護系統(tǒng)）在傳統(tǒng)的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，是通過融合在過程控制系統(tǒng)中的邏輯聯(lián)鎖部分來實現(xiàn)的。隨著工業(yè)技術水平的提高，現(xiàn)代化生產(chǎn)過程向大。更多的流量計廠家選型號價格報價歡迎您來電咨詢，下面是QnQ系列PLC與安全邏輯系統(tǒng)文章詳情。

1前言

安全邏輯系統(tǒng)（也稱做安全保護系統(tǒng)）在傳統(tǒng)的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，是通過融合在過程控制系統(tǒng)中的邏輯聯(lián)鎖部分來實現(xiàn)的。隨著工業(yè)技術水平的提高，現(xiàn)代化生產(chǎn)過程向大型化、復雜化、極限化方向發(fā)展，生產(chǎn)過程中的各種環(huán)節(jié)越來越多，發(fā)生故障、火災甚至爆炸的機率也隨之增大，因此必須提供一種高度可靠的安全保護手段，從而將安全邏輯系統(tǒng)獨立于過程控制系統(tǒng)如（DCS）而單獨提出來。國際權威機構也紛紛制定了一系列的安全標準及規(guī)則，明確規(guī)定了DCS與安全邏輯系統(tǒng)必須嚴格分開。

工業(yè)過程的安全系統(tǒng)可以分為3個層次，第1層為工程設計和設備選型，第2層為過程控制系統(tǒng)，第3層為安全邏輯系統(tǒng)和氣體檢測系統(tǒng)，如圖1所示。

工業(yè)過程裝置在zui初的工程設計、設備選型及安裝等階段，都對操作的安全性進行了考慮，所以生產(chǎn)裝置本身就構成了安全的*道防線。但由此降低的風險遠遠滿足不了實際生產(chǎn)的需要；在此之上，過程控制裝置如DCS，對工藝過程進行連續(xù)動態(tài)控制，使裝置在設定值下平穩(wěn)操作。因此，過程控制系統(tǒng)將裝置的風險又降低了一個等級，這是第二道防線。在過程控制之上，獨立于過程控制系統(tǒng)之外的安全邏輯系統(tǒng)，對生產(chǎn)過程進行監(jiān)測，把發(fā)生事故的可能性降到zui低，使操作人員在zui小的、也是可接受的風險域內(nèi)操作，它構成了系統(tǒng)zui穩(wěn)固的zui后一道防線。

2QnA系列PLC介紹

2.1系統(tǒng)簡介

QnA系列PLC是日本三菱公司zui新推出的，高性能系列產(chǎn)品。在硬件方面，QnA系列PLC引進了許多新模塊，而且?guī)缀跛衼碜訟和AnS系列的模塊都是完全兼容的。在通訊方面，QnA系列PLC具有MELSECNET的全部功能，并可以支持Ethernet網(wǎng)絡、控制和通信鏈接以及許多其它網(wǎng)絡規(guī)約。關鍵的一點，QnA系列PLC可以配置成雙冗余系統(tǒng)，從而改進了三菱PLC不能做冗余的缺點，增加了系統(tǒng)的可靠性和可用性。

2.2QnA系列PLC的冗余配置

QnA系列PLC可以配置成一個CPU、電源、總線都是冗余的系統(tǒng)。這種配置結構簡單、性能可靠、價格低廉，具有很高的性能/價格比，如圖2所示。

當主控PLC的CPU模塊處于常態(tài)并控制遠程I/O時，子控PLC的CPU模塊也在執(zhí)行它的程序，并通過網(wǎng)絡接受遠程I/O數(shù)據(jù)，但并不發(fā)送數(shù)據(jù)來控制遠程I/O。兩個CPU都執(zhí)行它們的程序，但不是同時進行的。網(wǎng)絡設備B/W（通訊寄存器）用于CPU之間的數(shù)據(jù)交換。在每次網(wǎng)絡掃描過程中把B/W高達2k的位組從各自的CPU傳送到另一個CPU。主控PLC和子控PLC的網(wǎng)絡模塊處于激活狀態(tài)。

當主控PLC發(fā)生故障時，系統(tǒng)的控制由主控PLC切換到子控PLC，使得系統(tǒng)能夠繼續(xù)運行。整個過程的切換時間大約為1s左右。

主控PLC的故障主要有：

（1）主控PLC電源下降；

（2）主控PLC的CPU檢測出一個致命錯誤，CPU不能繼續(xù)運行下去；

（3）主控PLC的網(wǎng)絡模塊與通訊設備分開。

3用子安全邏輯系統(tǒng)的工程實例

深圳達實自動化工程在湛江新建的NPK化肥廠的項目中，承接了其主體DCS工程和安全邏輯系統(tǒng)工程，選用三菱QnA系列PLC作為本項目安全邏輯系統(tǒng)的主體設備。

NPK工廠的安全邏輯系統(tǒng)在功能上與工藝控制系統(tǒng)（DCS）完全分開，安裝成一個獨立的機柜放在控制室內(nèi)。在使用SELSECMEDOC軟件編程時，采用可編程故障安全邏輯。所謂故障安全，是指在正常的工作條件（“健康狀態(tài)”）下，該系統(tǒng)所控制的繼電器和電磁閥帶電，屬于該系統(tǒng)的觸點、開關閉合。在“故障狀態(tài)”下，該系統(tǒng)的觸點斷開，繼電器和電磁閥掉電，這樣可保證故障時現(xiàn)場的設備不帶電。這種故障安全是安全邏輯系統(tǒng)所必須具備的，通過軟件實現(xiàn)。

在硬件配置方面，采用了熱備份雙CPU結構，其電源、通訊也都采用冗余方式，具體配置如圖3所示。

主站PLC正常運行時，所有遠程主基板上的I/O由主控PLC控制，子控PLC只是運行程序且采集遠程I/O的數(shù)據(jù)，但不參與控制。如果主控PLC出現(xiàn)故障，則子控PLC開始控制I/O。

該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送速度可以達到10Mbps，具有雙電纜的特征，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡冗余。QnA系列PLC首次在安全邏輯系統(tǒng)中的應用方案已經(jīng)形成了一個定型的工程產(chǎn)品。它是在DCS系統(tǒng)之上，與DCS相分離的過程安全控制系統(tǒng)，它構成過程安全的zui后一道防線。

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