Журнал «ИСУП». (Информатизация и системы управления в промышленности)
ИТ, КИПиА, метрология, АСУ ТП, энергетика, АСКУЭ, промышленный интернет, контроллеры, экология, электротехника, автоматизации в промышленности, испытательные системы, промышленная безопасность

Функциональная безопасность АСУ ТП

В статье рассматриваются компоненты промышленной автоматики и функциональной безопасности на примере продукции Chenzhu, включая устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), реле безопасности, преобразователи сигналов с гальванической развязкой и другие компоненты, применяемые для обеспечения устойчивой работы систем автоматизации и управления технологическими процессами.

ООО «Магистраль»

CHENZHU.png

скачать pdf >>

Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) построены на ба­зе электронного оборудования (датчики, контроллеры, коммутаторы и т. д.), цифровых и аналоговых каналов передачи данных. Всё это чувствительно к наводкам, помехам, скачкам напряжения и другим негативным факторам, которые могут привести к отказу как самой АСУ ТП, так и промышленной сети, которой эта АСУ управляет. Кроме то­го, система может контролировать технологический процесс, протекающий в опасных условиях, например, в контакте со взрывоопасной средой, чем обусловлены дополнительные требования к безопасности. Поэтому в состав любой АСУ ТП включен комплекс сетевого оборудования и технологических решений, предназначенных для защиты от указанных негативных факторов: УЗИП, барьеры искробезопасности и терминальные платы для их подключения, ре­ле безопасности для подключения кнопок аварийного останова, нормирующие преобразователи сигналов с гальванической развязкой и многое другое. Это настолько большой спектр решений, что на разработке таких технологий и устройств защиты специализируются целые предприятия. Одним из них является китайская компания Shanghai Chenzhu Instrument Co., Ltd (далее – Chenzhu).
Chenzhu – компания с научными традициями. Она бы­ла образована в 2002 го­ду на ба­зе Шанхайского института приборостроения для автоматизации технологических процессов (SIPAI), который, в свою очередь, появился в 1956 го­ду при Министерстве машиностроения Китая. Разработками в области функциональной безопасности компания Chenzhu начала заниматься в 2004 го­ду, а первый сертификат SIL от TÜV Rheinland получила в 2011 го­ду. Сегодня 45 % ее решений разрабатывается для функциональной безопасности АСУ ТП. Ее продукция – это искробезопасные барьеры, УЗИП, датчики температуры, модули ввода/вывода, ре­ле безопасности и т. д.

На рисунках для примера представлен ряд изделий линейки Chenzhu. Первое из них – устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) для линий питания переменного то­ка (рис. 1а), которое имеет уровень защиты SIL3. Ре­ле безопасности (рис. 1б) предназначено для контроля безопасности цепей. Одноканальный преобразователь сигналов (рис. 1в) имеет гальваническую развязку между источником питания, входом и выходом, что позволяет бороться с электромагнитными помехами. Терминальная плата (рис. 1г) предназначена для установки изолированных барьеров искрозащиты и обеспечивает прямое подключение платы ввода/вывода РСУ/ПЛК к изолированным барьерам, а мультиплексор с HART-протоколом (рис. 1д) служит для создания простой и надежной коммуникационной линии между полевыми устройствами, контроллером и системой верхнего уровня. На рис. 2 показаны несколько моделей изолированных барьеров искробезопасности уровня SIL3.

Ris_1.jpg

Рис. 1. Устройства Chenzhu: а – УЗИП; б – реле безопасности; в – преобразователь сигналов; г – терминальная плата, д – мультиплексоры ведомый и ведущий (мастер)

Ris_2.jpg

Рис. 2. Изолированные барьеры искробезопасности Chenzhu: а – с релейным выходом; б – барьер аналогового входа; в – с одноканальным входом для резистивных датчиков температуры (RTD) и термопар

Для того чтобы разрабатывать это и другое оборудование, Chenzhu ежегодно инвестирует в ­НИОКР более 10 % выручки от продаж. Научно-исследовательской работой занимается значительная часть коллектива: примерно 25 %. Собственная лаборатория предприятия аккредитована международной организацией по сертификации TÜV Rheinland и китайской национальной службой по аккредитации CNAS. Отметим также, что компания участвовала в разработке национальных стандартов. В частности, один из внутренних стандартов Chenzhu по ре­ле безопасности был принят в качестве основного стандарта и восполнил пробел в национальных стандартах Китая на такие продукты.

Производство Chenzhu автоматизировано: в цехах умной фабрики компании установлено оборудование ведущих производителей. Здесь есть линии поверхностного монтажа Panasonic NPM SMT, устройства для радиевой резки печатных плат, сварочные роботы и роботы-дозаторы, линии нанесения покрытий PVA и Mycronic. Оснащенность современным оборудованием, цифровизация и большой опыт рабочего персонала позволяют выпускать на заводе Chenzhu до 3 млн изделий в год.

На производстве налажен строгий контроль качества продукции, охватывающий все этапы производства, начиная от материалов и заканчивая готовыми изделиями. Каждому изделию присваивается идентификационный номер, на который записывается информация о партиях применяемых материалов и всех производственных операциях. Эти данные сохраняются в системе мониторинга, и компания может отследить всю информацию о производстве любого конкретного продукта.

Работа складов компании Chenzhu то­же автоматизирована. Применяется визуализация и JIT-подготовка хранения, при которой ресурсы, необходимые для производства, привозятся на склад строго по необходимости. Это позволяет сократить стоимость хранения и свести к минимуму потерю складских запасов. Также цифровизация работы складов дает возможность ускорить и оптимизировать логистику.


Опубликовано в журнале «ИСУП» № 3(117)_2025

ООО «Магистраль»,
тел.: 8 (800) 100‑8414,
e‑mail: info@chenzhu.ru

Иллюстрации предоставлены компанией ООО «Магистраль»