Šta je funkcionalna bezbednost?
Funkcionalna bezbednost je jedan od najvažnijih delova industrijske automatizacije. Radi se o otkrivanju sigurnosnih opasnosti i ublažavanju rizika kako bi se obezbedila bezbednost u postrojenju. Uključuje analizu rizika, implementaciju bezbednosti i dizajn sistema koji automatski zaustavljaju opasne procese ako je potrebno. Ovo pomaže da se rizici za osoblje, opremu i životnu sredinu svedu na minimum, obezbeđujući nesmetan i siguran rad postrojenja.
U praksi, funkcionalna bezbednost podrazumeva sistematski pristup bezbednosti, počevši od analize rizika. Kada se opasnosti identifikuju, sledeći korak je procena njihove ozbiljnosti, i na kraju, određivanje neophodnih mera bezbednosti. Ove mere uključuju kreiranje sistema sposobnih da detektuju i reše sigurnosne probleme pre nego što dovedu do nesreća.
Sigurnosni instrumentacioni sistem (SIS)
Sigurnosni instrumentacioni sistem je važan sastavni deo industrijske automatizacije za obezbeđivanje bezbednosti u operacijama. On pruža dodatni sloj zaštite kontrolnim sistemima u okruženjima koja se smatraju visokorizičnim. U normalnom kontrolnom sistemu gde postoje dva senzora, uvođenje trećeg senzora kao glavnog kontrolera može nadjačati prva dva u slučaju da detektuje situaciju otkaza.
SIS obično uključuje implementaciju sigurnosno specifičnih PLC-ova, senzora i aktuatora za zaštitu procesa. Ovi sistemi će automatski zaustaviti proces u slučaju detekcije bilo kog nesigurnog stanja kako bi se sprečila nesreća i održala operativna bezbednost.
Nivo integriteta bezbednosti (SIL)
Nivo integriteta bezbednosti, ili SIL, je jedna važna mera za označavanje pouzdanosti i robusnosti sigurnosnih sistema u industrijskom okruženju. SIL nivoi se kreću od 1 do 5, pri čemu veći brojevi označavaju povećane nivoe bezbednosti koje treba implementirati. SIL-1 definiše osnovne potrebe za bezbednost; SIL-5 predstavlja najviši nivo bezbednosti, koji se uglavnom koristi u vrlo kritičnim industrijama vezanim za naftu i gas, gde je faktor katastrofe visok u slučaju otkaza.
Ima direktan uticaj na dizajn sigurnosnih sistema u redundanciji; što je viši SIL, potrebno je više petlji i rezervnih instrumenata zajedno sa poboljšanim kvalitetom komponenti kako bi se minimizirao bilo koji sigurnosni rizik.
Procena rizika u funkcionalnoj bezbednosti
Procena rizika je proces analize potencijalnih rizika uključenih u rad postrojenja i određivanje uslova otkaza koji se mogu pojaviti. Uključuje kvantifikaciju verovatnoće ovih otkaza i razumevanje njihovih mogućih posledica. Kada se identifikuju, neophodne mere bezbednosti mogu se dizajnirati i implementirati kako bi se ublažili ovi rizici.
Osnovna svrha procene rizika je razmatranje balansa između rizika i bezbednosnih mera uključenih u njegovo kontrolisanje. Veći potencijalni rizici znače da bezbednosni standardi treba da budu stroži, sa većom upotrebom sistema otpornog na greške, na primer.
IEC 61508: Međunarodni bezbednosni standard
IEC 61508 je međunarodni standard koji je postavljen za funkcionalnu bezbednost u industrijskoj automatizaciji. On pruža okvir koji pomaže u dizajniranju sistema koji bezbedno rade u opasnim okruženjima tako što se bavi bezbednosno povezanim operacijama, detekcijom opasnosti i njihovim uklanjanjem pre nego što prouzrokuju štetu. Ovaj standard daje sveobuhvatne smernice inženjerima za dizajn sistema otpornog na greške koji ispunjavaju zahteve industrije.
Prateći IEC 61508, inženjeri automatizacije mogu osigurati da njihovi bezbednosni sistemi budu u skladu sa globalnim standardima, smanjujući rizik i povećavajući bezbednost u industrijskim operacijama.
Bezbednosne funkcije u industrijskoj automatizaciji
Bezbednosne funkcije su sastavni deo bezbednosnog sistema i uključuju procese kao što su upotreba bezbednosnih pogona, bezbednosnih daljinskih I/O i bezbednosnih mreža. Ove funkcije se mogu prilagoditi specifičnim potrebama, u zavisnosti od prirode operacije.
Neke od popularnih bezbednosnih funkcija uključuju STO - Safe Torque Off, SS1 - Safe Stop -1 i SOS - Safe Operating Stop, koje omogućavaju bezbednu kontrolu mašina; dok specijalizovani bezbednosni uređaji kao što su bezbednosne prostirke, prekidači i uređaji za prekidanje napajanja dopunjuju pokret kako bi se osiguralo da se pravilno reaguje u opasnim situacijama.
Struktura bezbednosnog kola
Dobro dizajnirana struktura bezbednosnog kola je neophodna za osiguranje redundantnosti i pouzdanosti u industrijskoj automatizaciji. Za razliku od standardnih kola, bezbednosna kola mogu imati dva senzora povezana paralelno na jedan PLC ulaz ili distribuiranu konfiguraciju senzora preko više PLC ulaza.
Arhitekture, kao što je "1oo2" gde jedan senzor može pokrenuti bezbednosno isključivanje, uvode redundantnost. Koncept iza toga je da iako jedan neispravan senzor ne može detektovati opasni događaj, sistem i dalje mora bezbedno zaustaviti proces zbog prisustva njegovog redundantnog para.
Dijagnostička pokrivenost i bezbednost
Dijagnostička pokrivenost je proces praćenja i analize signala sistema kako bi se pronašle greške ili kvarovi pre nego što postanu kritični. Dobra dijagnostička pokrivenost znači dizajniranje sistema koji pružaju tačne i primenjive dijagnostike putem SCADA ekrana, alarmnih stanja ili specifičnih stanja kontrolera.
Dobra dijagnostička pokrivenost osigurava da operateri brzo prepoznaju bilo kakve probleme i pruže efikasan odgovor kako bi sprečili incidente. Ograničavanjem suvišnih signala i fokusiranjem resursa na relevantne, poboljšava se ukupna bezbednost sistema.
