Жұмыс істеп тұрған зауыттардағы онлайн PLC түзетулерінің жасырын тәуекелдері

Өнеркәсіптік автоматтандыруда онлайн өңдеу инженерлерге зауыт жұмысын жалғастырып жатқан кезде PLC логикасын түзетуге мүмкіндік береді. Бұл мүмкіндік ақауларды анықтау және іске қосу үшін өте пайдалы, бірақ ол басқару жүйелеріне, зауыттық автоматтандыруға және тіпті зауыт қауіпсіздігіне қауіп төндіретін нәзік тәуекелдерді тудырады. Төменде мен жасырын қауіптерді сипаттап, PLC, DCS, TSI және қуатты қорғау жүйелеріндегі 15 жылдық тәжірибеге негізделген сараптамалық пікірлерді ұсынамын.

Сканерлеу циклының бұзылуы

PLC сканерлеу циклы үнемі кірістерді оқып, логиканы орындайды және шығыстарды жаңартады. Онлайн өңдеу кезінде контроллер жады мен орындалуды қайта ұйымдастырады. Нәтижесінде, бір сканерлеу ескі логиканың бір бөлігінде және жаңа логиканың бір бөлігінде орындалуы мүмкін. Тіпті бір ғана өткізіп жіберілген процедура клапанның жыпылықтауына, мотордың блокировкасының тоқтауына немесе PID циклінің шарықтауына әкелуі мүмкін. Бұл бұзылулар бағдарламалық қамтамасыз етуде көрінбейді, бірақ алаңдағы жабдыққа дереу әсер етеді.

Бір сканерлік импульс жасау

Көптеген бағдарламалар бір рет орындалатын нұсқауларға, лачтарға немесе жиек анықтау биттеріне сүйенеді. Онлайн өңдеулер олардың ішкі байланыстарын бұзуы мүмкін. Сондықтан PLC өтпені қате түрде бастау командасы ретінде түсінуі мүмкін. Қосымша сорғы іске қосылуы, соленоид қуаттандырылуы немесе конвейердің қозғалысы болуы мүмкін. Миллисекундтар ғана созылғанымен, мұндай ақаулар тоқтатуларға немесе қауіпті механикалық қозғалыстарға себеп болуы мүмкін.

Таймер мен есептегіштің қалпына келуі

Таймерлер мен есептегіштер жұмыс кезінде жиналған мәндерді сақтайды. Өңдеулер байланысты логика немесе деректер құрылымдарын өзгертсе, жады қалпына келуі мүмкін. Нәтижесінде, партиялық процесс оператордың хабарсыздығында қыздыру, араластыру немесе емдеу циклдерін қайта бастауы мүмкін. Кейін сапа ауытқулары пайда болады, ал үнсіз қалпына келтіруді анықтау қиынға соғады. Бұл тәуекел фармацевтика, тамақ өңдеу және мұнай-химия салаларында әсіресе маңызды.

I/O кескінінің синхрондалмауы

PLC ішкі I/O кескінінде жұмыс істейді, ол әр сканерлеуде жаңартылады. Онлайн өңдеулер орындалу уақытын ығыстырып, логиканың ескі кірістерге негізделіп әрекет етуіне және шығыстарды жаңа логикаға сәйкес жаңартуына әкелуі мүмкін. Бұл сәйкессіздік жалған кері байланысқа, клапан командаларының қабаттасуына немесе шығыстардың бір уақытта іске қосылуына себеп болуы мүмкін. Тығыз блокталған DCS жүйелерінде тіпті миллисекундтық қателіктер дабылдар немесе тоқтатуларды тудыруы мүмкін.

HMI және PLC сәйкессіздігі

Тег атаулары немесе логика онлайн өзгергенде, PLC дереу жаңартылады, бірақ HMI/SCADA жүйесі әлі де кэштелген деректерді көрсетуі мүмкін. Операторлар мотордың тоқтағанын көрсе де, ол жұмыс істеп тұрған болуы мүмкін немесе блокировка сау деп көрінсе де, ол бұзылған болуы мүмкін. Ескірген экрандарға негізделген шешімдер қауіпті қолмен араласуларға әкелуі мүмкін.

Дабылдардың көптеп түсуі

Онлайн өңдеулер дабыл логикасын қайта бағалап, бірнеше биттің күйін уақытша өзгертуі мүмкін. Нәтижесінде операторлар бір уақытта ондаған дабылдарға тап болуы мүмкін. Бұл дабылдардың көптеп түсуі шатасуды тудырады, шынайы ақауларды жасырады және қажетсіз зауыт тоқтатуларына әкелуі мүмкін.

Сараптамалық пікір

Онлайн өңдеулер қарапайым түзетулер емес; олар жұмыс істеп тұрған процестегі тікелей араласулар. Менің тәжірибемде, зауыттар бұл тәуекелдерді жиі бағаламайды, себебі бұзылулар тек миллисекундтар бойы ғана болады. Алайда мұнай-газ, электр энергиясын өндіру және химиялық өңдеу сияқты маңызды салаларда миллисекундтар жабдықтың тоқтауына, қауіпсіздік қатерлеріне немесе қымбатқа түсетін тоқтап қалуға әкелуі мүмкін.

Ең жақсы тәжірибе – өндірістік ортада онлайн өңдеулерді азайту. Егер өңдеулерден аулақ болу мүмкін болмаса, инженерлер мыналарды орындауы керек:

• Алдымен өзгерістерді сынақ ортасында тексеру.

• Өңдеулерді төмен тәуекелді жұмыс кезеңдерінде қолдану.

• Өңдеу кезінде және одан кейін I/O күйін және дабылдарды мұқият бақылау.

• Барлық өзгерістерді бақылау үшін құжаттау.

Қолдану жағдайлары

• Төтенше тоқтату жүйелері (ESD): Онлайн өңдеулер жалған тоқтатуларға әкелуі мүмкін, бұл қажетсіз тоқтатулар қаупін тудырады.

• Партиялық өңдеу: Таймердің қалпына келуі өнім сапасына әсер етуі мүмкін.

• Электр энергиясын өндіру: Сканерлеу бұзылулары турбина блокировкаларын бұзуы мүмкін.

• Зауыттық автоматтандыру: I/O сәйкессіздіктері күтпеген жабдық қозғалысын тудыруы мүмкін.    

Автор туралы

Чжан Вэй – PLC, DCS, TSI және қуатты қорғау жүйелерінде 15 жылдық тәжірибесі бар жаһандық өнеркәсіптік автоматтандыру сарапшысы. Ол жетекші автоматтандыру компаниялары мен БАҚ үшін техникалық құжаттамалар мен салалық талдаулар жазумен айналысады, өндірістегі қауіпсіздік, сенімділік және цифрлық трансформацияға назар аударады.