基于1oo2D的安全PLC的系统设计

比较IEC 61508l推荐的五种安全控制系统的性能,提出了一种基于1oo2D系统结构的安全PLC模型。系统主要包括主控制模块,安全输入模块,安全输出模块,背板模块,冗余电源模块。在此基础上,重点说明了安全主控制模块的结构,并给出了主控制模块间的同步功能的实现方式。

基于1oo2D架构的高安全级DCS平台的研究

论文描述了一种基于1oo2D架构的安全级DCS系统实现方案,分别对输入子系统、逻辑子系统、输出子系统以及串行总线和安全协议的实现方法做了简要说明。对各个子系统的1oo2D表决逻辑做了详细说明。最后给出了基于1oo2D架构下系统危险失效概率和可用性的计算方法。该研究目前已经成功应用于我国某核电技术的DCS系统中,系统安全完整性达到SIL3。

1oo2D模型分析及其在地铁列车自动防护系统中的应用

针对IEC 61508标准中的1oo2D模型,分析了影响安全性的三种错误。计算了应用1oo2D模型的车载列车自动防护(ATP)系统的安全性和可用性,阐述了1oo2D模型在地铁ATP系统中的应用方式。在地铁的ATP系统中,采用1oo2D模型设计车载系统是完全可行的,其安全运算板部分预估的安全指标符合SIL4的要求,其运算部分预估的MTBF符合可用性的要求,同时有较强的抗干扰能力。

核电厂安全级DCS平台的1oo2D架构设计研究

为保证核电厂的安全和可靠运行,有效克服单一故障影响,核电厂安全级DCS系统必须充分考虑冗余性设计。根据相关标准对于1oo2D的架构要求,该文对1oo2D架构设计进行研究,提出了一种适用于核电安全级DCS系统的1oo2D架构设计思路,详细地就输入信号的表决机制进行说明,就冗余主控模块的表决处理、数据比较进行描述,同时还对输出信号的诊断和切除方式进行描述,为后续的1oo2D平台详细设计提供指导。

基于1oo2D体系结构的高可用安全仪表

针对现有安全仪表多采用1oo1D的体系结构,安全性和可靠性较低的问题,设计了一种基于1oo2D体系结构的高可用、高安全的安全仪表.研究了带比较的双通道结构,提出双通道交互诊断方法,给出硬件设计和原理框图;给出了安全仪表嵌入式安全软件体系结构的设计方案,提出一种基于数据异构的多版本编程(NVP)方法并且应用于SafeAgent中;最后通过使用马尔可夫模型(Markov model)和故障树对安全仪表的安全性进行分析.讨论了本安全仪表的MTTF(mean time to failure)和PFD(probability of failure on demand)以及PFDavg(average PFD)等技术指标.仿真验结果表明其安全完整性等级(SIL)最高可达SIL3等级.

异型冗余设备KooN结构通用PFD计算模型

为准确评估异型冗余设备构成的复杂安全联锁功能回路的需求失效概率(PFD),基于IEC-61508标准和PFD基本原理,根据单个通道的失效概率模型,考虑不同失效率、通道失效顺序及共因失效(CCF)对系统失效概率的影响,建立异型冗余设备Koo N结构PFD计算模型。将该模型应用于某天然气制乙炔装置的安全联锁控制系统。结果表明,异型设备失效率差异性过大时,该模型有助于避免假设所有设备失效率均相同而造成的误差,提高了PFD的计算精度,且结果比用一些现有的PFD计算模型计算得到的结果更准确。

基于ARM+FPGA的嵌入式安全PLC设计

传统的PLC系统由于自身系统结构和处理器性能等问题,在执行工业控制的过程中往往在执行了一定时间后系统就会发生惯性停机,影响工业生产.提出了基于ARM+FPGA高性能双处理器的嵌入式安全PLC结构模型,可以大幅降低系统失效的概率,提高工业控制可靠性.本系统分为硬件结构和软件系统两大部分.硬件部分采用了1oo2D双通道异构冗余安全体系结构,两条通道配备有安全电路,两个处理器之间设计有安全诊断电路,通过交叉检测判断系统运行是否正常.软件部分主要包括编译系统和执行系统,编译系统将编写的PLC程序转换成机器可执行的代码也叫做目标代码,再由执行系统进行目标代码的执行.

一种可重构式安全级控制系统设计

为解决目前安全级控制系统存在架构通用性差的问题,开发一种基于1oo2D表决架构的可重构式安全级控制系统。对常用的1oo2D配置实现、逻辑子系统2oo4D配置实现、输入/输出子系统1oo1D配置实现和主控制器热备配置实现进行说明,对设计进行验证,并与国外DCS系统进行比较。结果表明:该系统能提高参评的灵活性和通用性,使系统只需通过变更用户组态软件和硬件插卡配置就能适用于不同的安全防护等级需求。

用三菱电机UPS+PLC实现SIL4/I级风险的嵌入式系统集成——广州新白云机场空管系统3oo1D×(2oo1D+2oo1D)D大功率UPS系统(III)

本文通过1项已经安全运行7年的典型"功能安全措施"工程的系统设计,来说明IEC61508-1998/2000和GB/T20438.4-2006的初步实际运用。其功能安全措施比核电核岛的3oo1D要求更高的3oo1D×(2oo1D+2oo1D)D。