Системы противоаварийной защиты (ПАЗ)

В отличие от РСУ, термин «ПАЗ» имеет вполне четкое определение – это система, выполняющая задачи противоаварийной защиты производства.

С точки зрения нормативной документации основные регулирующие документы делятся на 2 части:

• отечественные отраслевые правила безопасности (например, для НПЗ такими правилами являются «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств", утвержденные приказом № 533 Ростехназдора);
• группа ГОСТов по функциональной безопасности, скопированных с международных стандартов (ГОСТ Р-МЭК 61508 и/или ГОСТ Р-МЭК 61511). Законодателем моды в области функциональной безопасности является немецкий TUV.

Эти группы нормативной документации связаны друг с другом через пункт 233 общих ПБ: «Методы создания систем ПАЗ должны определяться в соответствии с требуемым уровнем полноты безопасности (УПБ), определяемым на стадии формирования требований при проектировании АСУТП…» Т.е. мы должны создавать системы ПАЗ с учетом требований функциональной безопасности, но при этом порядок подтверждения уровня УПБ конкретной системы ПАЗ в законодательстве не определен.

В рамках небольшой странички на сайте мы не будем углубляться в нюансы стандартов и требований. Для Заказчиков важно знать следующее:

• для ответственных производств система ПАЗ должна быть независима от РСУ. Т.е. физически отдельный контроллер и в/в;
• в зависимости от категории объекта могут быть дополнительные требования в части аппаратных средств ПАЗ;
• аппаратные средства ПАЗ должны иметь сертификат на применение в системах ПАЗ на определенный уровень УПБ (УБП/SIL 2 или 3).

Импортные системы безопасности сертифицирует TUV (на сайте TUV есть открытый реестр таких систем). В РФ сертификация на функциональную безопасность относится к области добровольной сертификации.

С точки зрения аппаратных средств уровень УПБ2 может быть достигнут на общетехнологическом ПЛК с применением дополнительных мер резервирования. Примером такого ПЛК является Rockwell ControlLogix, для которого производитель выпустил специальное руководство с описанием технических решений, которые необходимо использовать в системах ПАЗ для выполнения требований SIL2.

Уровень УПБ3 достигается только в специализированных контроллерах, которые изначально спроектированы для задач ПАЗ. Технические решения могут включать в себя дополнительные модули сопроцессоров для верификации исполнения программы ПАЗ.

В любом случае, оборудование ПАЗ должно иметь сертификат, в котором указывается допустимый уровень УПБ, а в приложении к сертификату должен быть указан перечень модулей системы, которые можно применять в составе системы ПАЗ.

Также важно понимать разницу между отказобезопасностью и отказоустойчивостью.

Основная задача систем ПАЗ – это перевод технологического процесса в безопасное состояние. Т.е. при возникновении отказа внутри системы она должна безопасно остановиться. Это свойство отказобезопасности.

В качестве примера такой системы можно привести Rockwell GuardLogix. В составе системы выделяется основной процессор и процессор-партнер, параллельно исполняющие программу. Несмотря на то, что процессоров формально два, любой отказ внутри такой системы ведет к останову.

Однако такое решение, как правило, не устраивает Заказчиков, эксплуатирующих непрерывные производства, где необоснованный останов приводит к значительным экономическим потерям. Для таких Заказчиков необходимы отказоустойчивые системы, допускающие единичный отказ собственных аппаратных средств. В составе систем применяются дополнительные технические решения, например:

• резервирование центральных процессоров. В случае отказа основного процессора управление перехватывает резервный;
• дублирование или троирование модулей в/в либо исполнительных блоков внутри модулей. В случае отказа одного исполнительного блока система продолжает работу, при этом уровень защиты системы деградирует, о чем выдается сигнализация оперативному персоналу. Дальнейшее решение о продолжении технологического процесса принимает Заказчик.

ООО «НПП ПА» имеет большой опыт по созданию систем ПАЗ различной сложности. В компании работают инженеры, сертифицированные TUV. Для получения консультации позвоните нам или отправьте запрос на электронную почту.