Funkcionális biztonsági vezérlés illesztése meglévő ipari folyamathoz

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Kiss Bálint
Irányítástechnika és Informatika Tanszék

Jelen dokumentum egy szakdolgozat, amely egy szén-dioxid tartálypark biztonsági vezérlésének megtervezését írja le az ide vonatkozó nemzetközi szabványok szerint.

A dolgozat a tárolt anyag fizikai tulajdonságainak bemutatásával és a folyamatszabályozásban használatos európai szabványok áttekintésével kezdődik. A nagy mennyiségben tárolt cseppfolyós szén-dioxid veszélyforrásainak és azok kapcsolatának részletezésével felderíthető, hogy milyen biztonsági intézkedéseket kell megtenni, hogy a folyamat biztonságos maradhasson (Hiba Fa Analízis). A biztonsági funkciók kiváltó eseményeinek részletezése után a dolgozatban szerepel, hogyan határozható meg az egyes funkciók biztonsági szintje kockázati gráf segítségével. Részletezésre kerültek a biztonsági rendszer hardware tervezésének legfontosabb ismérvei, mint a Hardware Hiba Tolerancia vagy a SIL szintekhez rendelt cél hiba valószínűség.

A dolgozat két féle hardware konfigurációt tárgyal, egy logikai elemekből felépített vezérlést, illetve egy PLC által működtetett vezérlést. Ezek a kereskedelmi forgalomban fellelhető certifikált és certifikálatlan alkatrészekből összeállításra kerültek. Az alkatrészek összeállítását követően részletes számításokon keresztül verifikálva lettek a biztonsági funkciók cél hiba valószínűségei. Szabvány alapján a nem megfelelő biztonsági funkciók struktúrája módosításra került, ezután a módosított struktúrájú biztonsági funkciók verifikálása lett elvégezve, mindaddig, amíg meg nem feleltek a követelményeknek. Az előbbi pontokban példákon keresztül lett szemléltetve 1oo2, illetve 2oo2 hardware elrendezés hibavalószínűségének számítása. A két féle hardware struktúra összehasonlításra került több szempont szerint, mint módosíthatóság, fejleszthetőség, karbantarthatóság, ár. Az előnyösebb tulajdonságok alapján a logikai vezérlős huzalozott logika helyett a PLC vezérelt biztonsági vezérlés programja került implementálásra.

A vezérlés megvalósítására SIEMENS 6ES7 315-2FJ14-0AB0 típusú CPU került felhasználásra, a program létra-diagram nyelven íródott a biztonsági és normál programrészeket külön választva. A dolgozat részletesen tárgyalja a program működésében részt vevő függvényeket, illetve a HMI panel által megvalósított képernyők funkcióit.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.