Mi az a Honeywell Safety Systems – Fail Safe Controller

Mi az a Fail Safe Controller?

A Honeywell Fail Safe Controller (FSC) a Honeywell első generációs, tanúsított biztonsági rendszere, amely nagy integritású ipari környezetekhez készült. A Safety Integrity Level (SIL 3) szinten tanúsított platformként az FSC lehetővé teszi a felhasználók számára az olaj- és gáziparban, petrokémiai, finomítóipari, energiatermelő és nehézipari ágazatokban, hogy folyamatszigorítási, tűz- és gázcsökkentési, égőszabályozási és vészeset leállítási funkciókat legmagasabb megbízhatósággal valósítsanak meg. A Quadruple Modular Redundant (QMR®) architektúrát kihasználva az FSC biztosítja, hogy a kritikus biztonsági funkciók akkor is működjenek, ha több egyszerre fellépő hardver- vagy jelzárlat hiba is előfordul, így segítve az ipari létesítményeket folyamatos biztonsági üzemviteli megfelelőség fenntartásában.

Bár kezdetben az IEC 61508 funkcionális biztonsági szabványoknak való megfelelés érdekében fejlesztették ki, az FSC a Honeywell integrált biztonsági megoldásokra vonatkozó hosszú távú víziójának központi eleme lett. A determinisztikus kommunikáció, szinkronizáció és diagnosztika révén a hibabiztos vezérlő egy olyan egységes hálózatot alkot elosztott biztonsági csomópontokból, amely ezredmásodpercek alatt reagál a rendellenes üzemviteli feltételekre. Olyan iparágakban, ahol a leállások, téves riasztások vagy észrevétlen veszélyhelyzetek súlyos pénzügyi vagy környezeti károkat okozhatnak, az FSC stratégiai tényezővé vált a hosszú távú működési rugalmasság lehetővé tételében.

Hogyan működik az FSC?

A Honeywell FSC a Quadruple Modular Redundant (QMR®) technológiát alkalmazza, amelyben a feldolgozási feladatokat négy függetlenül monitorozott számítási útvonalon hajtják végre. Az architektúra többségi döntésen és önműködő ellenőrzési logikán alapul, amely kiegyenlíti a folyamateltéréseket, így biztosítva, hogy egyetlen modul meghibásodása se veszélyeztesse a rendelkezésre állást. A Honeywell teljesítmény-ellenőrzési adatai szerint a QMR®-alapú rendszerek tipikus ipari üzemeltetési körülmények között több mint 99,99% rendelkezésre állást képesek fenntartani, ami az FSC-t generációjának egyik legmegbízhatóbb vezérlőjévé teszi.

Az integráció az Universal Control Network (UCN) segítségével történik, lehetővé téve az FSC számára, hogy közvetlenül kommunikáljon a Honeywell Process Managerrel (PM), Advanced Process Managerrel (APM), High-Performance Process Managerrel (HPM) és Logic Managerrel (LM). Ez a peer-to-peer kommunikációs keretrendszer determinisztikus logikai végrehajtást, nagy sebességű jelfrissítéseket és koordinált, üzemegészre kiterjedő leállítási stratégiákat támogat.

A magasabb szintű stratégiai kivitelezés az FSC csomópontok helyi vezérlőhálózat (LCN) bővítések segítségével történő összekapcsolásával valósul meg felügyeleti platformokkal, alkalmazásmodulokkal és központi számítógépekkel. Ez a rétegzett kommunikációs megközelítés lehetővé teszi a műveletvezetők számára, hogy integrálják a riasztáskezelést, a múltbeli adatarchiválást, a megfelelőségi jelentéstételt és a karbantartási diagnosztikát anélkül, hogy veszélyeztetnék a biztonsági elválasztás elveit.

Miért fontos az FSC

Az FSC platform széles körű stratégiai előnyöket kínál a nagy kockázatú ipari automatizálási ökoszisztémák számára:

(1) Növelt biztonság és megfelelőség

A SIL 3 tanúsítvánnyal és a QMR® redundanciával az FSC biztosítja, hogy a biztonsági funkciók megbízhatóan hajtódjanak végre akkor is, ha az alkatrészek teljesítménye csökken. Az IEC 61511 és NFPA szabványok hatálya alá tartozó iparágak számára az FSC csökkenti a tanúsítási auditok költségét és bonyolultságát.

(2) Csökkentett üzemeltetési kockázat

A determinisztikus biztonsági logika és a gyors leállítás révén az FSC csökkenti a katasztrofális berendezés-hibák bekövetkezésének valószínűségét. Köztes földgázfeldolgozó létesítményekben végzett esettanulmányok azt mutatták, hogy az FSC-alapú égő- és kompresszorvédelmi rendszerek bevezetését követően a tervezetlen biztonsági leállások száma 20–40%-kal csökkent.

(3) Magasabb termelési üzemidő

Az FSC a biztonsági hibákat az egész rendszer helyett konkrét modulokra korlátozza, így csökkenti a téves riasztásokat és növeli az üzemidőt. Az olajfinomítókban az FSC alkalmazása kemencék védelmére akár 3%-os javulást eredményezett a folyamatos üzemidőben, ami többmillió dolláros éves termelési nyereséget jelent.

(4) Költséghatékony életciklus

Ellentétben az önálló biztonsági PLC-kkel, amelyek külön karbantartási folyamatokat igényelnek, az FSC integrálódik a Honeywell irányítási ökoszisztémájába, és megosztja a diagnosztikai, kommunikációs és konfigurációs eszközöket. Ez csökkenti az életciklus során felmerülő költségeket a tartalékalkatrészek, mérnöki munkaerő és az operátorok képzése terén.

Hol használják az FSC-t?

A hibabiztos vezérlő magas kockázatú, magas integritású ipari automatizálási szegmensekre vonatkozik, ideértve:

a. Égő- és kazánkezelő rendszerek

A villamosenergia-termelő kazánokban, petrokémiai melegítőkben és finomító kemencékben használt égetőberendezések pontos üzemanyag-levegő arányt és gyújtásszabályozást igényelnek a robbanások, visszacsapások és lángkialvások megelőzéséhez. Az FSC folyamatosan figyeli az égők állapotát, és vezérelt leállítást kezdeményez, ha gyújtási rendellenességeket észlel.

b. Folyamatvédelem és sürgősségi leállítás (ESD)

Olaj- és gázkitermelési folyamatok során az FSC támogatja a sürgősségi leengedést, a szelepszekvenциális lezárását és a szénhidrogén-tartályozási műveleteket. A tipikus terepi alkalmazások azt mutatják, hogy a leállítási idő kevesebb, mint 250 ms, így biztosítva a gyors lezárását eltérések esetén.

c. Tűz- és gázérzékelő (F&G) rendszerek

Az érzékelő bemenetek, lángérzékelők, gázszivárgás-érzékelők és jelzőberendezések logikájának integrálásával az FSC központosított módszert biztosít riasztások indítására, permetező rendszerek aktiválására vagy veszélyes zónák leválasztására.

d. Turbina és kompresszor védelem

Forgó gépek alkalmazásai során az FSC figyeli a rezgési szinteket, a surge-védelmi paramétereket és az üzemanyag-állapotot. Az FSC platformokat használó ipari gázturbinák esetében javult az indítási megbízhatóság, és csökkentek a túlforgásos események.

e. Távvezeték-figyelés

Az elosztott érzékelőcsomópontokon keresztül az FSC segíti a vezetéküzemeltetőket szivárgásérzékelésben, szelepműködtetésben és távolról irányított szakaszos leállításban.

Milyen problémákat old meg az FSC?

A Honeywell Fail Safe Controller több olyan fájdalompontra is hatással van, amelyek a biztonságkritikus üzemek működésével kapcsolatosak:

• Csökkent biztonsági incidenskockázat – alacsonyabb valószínűsége katasztrofális hibáknak
• Alacsonyabb megfelelési költségek – egyszerűsített tanúsítás és naplózás
• Növekedett üzemidő – kevesebb tervezetlen leállás
• Magasabb eszközkiterhelés – az üzem teljesítményének optimalizálása a biztonsági határokon belül
• Csökkent üzemeltetési költségek – Alacsonyabb karbantartási és képzési igény

Üzleti szempontból ezek az előnyök mérhető teljesítménynövekedésben jelentkeznek. Például egy LNG-üzem, amely FSC-t használ kompresszorvédelemre, 24 hónapos időszak alatt 15%-os csökkentést ért el a leállásokban, ami több mint 4,2 millió USD megtakarítást és termelékenységnövekedést eredményezett.

A Honeywell Fail Safe Controller továbbra is mérföldkőrendszerként szolgál a biztonságigazolt automatizálási platformok fejlődésében. Az SIL 3 tanúsítvánnyal, a QMR® redundanciával, determinisztikus kommunikációval és kiterjedt alkalmazástámogatással az FSC meghatározta, hogyan integrálják a modern gyárak a biztonságot a folyamatoptimalizálással. Még újabb generációs biztonsági rendszerek megjelenésekor is—amelyek virtualizációt, digitális ikreket és prediktív diagnosztikát építenek be—az FSC öröksége bemutatja, hogyan növelheti az ipari eszközök értékét a szorosan összekapcsolt biztonsági és termelési teljesítmény.

Az egyre összetettebb szabályozási és működési környezetben tevékenykedő üzemeltetők számára az FSC továbbra is megbízható alapot nyújt a személyzet, a berendezések és a környezet védelmére, miközben erősíti a telep nyereségességét és működési ellenállóképességét.