Описание продукта

ABB PM803F  — это высокопроизводительный и отказоустойчивый контроллер для систем распределенного управления, являющийся ядром платформы ABB System 800xA. Контроллер PM803F относится к категории Safety PLC и предназначен для реализации функций управления, связанных с безопасностью (Safety Instrumented Systems - SIS), достигая наивысшего уровня целостности безопасности SIL 3 по стандарту IEC 61508. Он построен на основе тройного модульного резервирования (TMR), где три параллельных канала независимо выполняют одну и ту же программу, а выход формируется по принципу мажоритарного голосования (2 из 3), что исключает единые точки отказа. Внедрение контроллера ABB PM803F обеспечивает беспрецедентную защиту персонала, оборудования и окружающей среды в самых ответственных процессах.

Технические параметры и характеристики

• Производитель: ABB.

• Платформа: System 800xA (High Integrity & Safety).

• Тип контроллера: Отказоустойчивый контроллер безопасности (Fault-tolerant Safety Controller) с архитектурой TMR (Triple Modular Redundancy).

• Уровень безопасности: SIL 3 (IEC 61508, IEC 61511).

• Процессор: Три синхронизированных высокопроизводительных процессорных канала.

• Память: Резервированная память программы и данных.

• Коммуникационные возможности:

• Внутренняя шина: Специализированная синхронизирующая шина между тремя каналами.

• Industrial Ethernet: Встроенные порты для интеграции в систему 800xA (с поддержкой различных протоколов).

• Полевые шины: Поддержка Profibus DP, Modbus RTU/TCP, Foundation Fieldbus H1 через дополнительные коммуникационные модули.

• Часы реального времени: Резервированные, с синхронизацией.

• Поддержка ввода/вывода: Работа с резервированными модулями S800 I/O (например, серии HI - High Integrity), которые также имеют диагностику на уровне канала.

• Горячая замена: Все компоненты, включая процессорные модули, блоки питания и модули ввода/вывода, поддерживают замену без остановки процесса.

• Программное обеспечение: Конфигурирование и программирование в среде Control Builder для 800xA с использованием языков стандарта IEC 61131-3 (FBD, LD, SFC) и специализированных библиотек для safety-функций.

Ключевые преимущества и особенности

1. Максимальная безопасность и доступность: Архитектура TMR контроллера PM803F гарантирует, что одиночный отказ любого компонента (или даже отказ в одном из трех каналов) не приведет к ложному срабатыванию или потере защитной функции, обеспечивая как безопасность (Safety), так и высокую готовность (Availability).

2. Сертификация для самых критичных применений: Соответствие уровню SIL 3 делает контроллер ABB PM803F пригодным для реализации систем аварийного останова (ESD), противопожарных и газовых систем (F&G) и других критических функций защиты.

3. Встроенная диагностика и простота обслуживания: Система осуществляет непрерывную самодиагностику всех трех каналов, модулей ввода/вывода и коммуникаций. Возможность «горячей» замены любого компонента позволяет проводить обслуживание без останова технологического процесса.

4. Единая среда System 800xA: Контроллер является неотъемлемой частью интегрированной системы 800xA, что обеспечивает бесшовную интеграция функций безопасности, управления, электроснабжения и информационного менеджмента в единой операторской среде.

5. Масштабируемость и гибкость: Возможность построения как компактных, так и крупных распределенных safety-систем на единой платформе, используя обширный набор модулей S800 I/O и сетевых интерфейсов.

Примеры применения в отраслях

• Нефтегазовая промышленность: Системы аварийного останова (ESD) на морских платформах, установках комплексной подготовки газа, нефтеперерабатывающих заводах и магистральных трубопроводах.

• Химическая и нефтехимическая промышленность: Защита реакторов высокого давления, систем хранения опасных веществ, управление аварийной вентиляцией.

• Энергетика: Системы защиты паровых и газовых турбин (Turbine Trip System), безопасное управление котлами.

• Металлургия и горнодобывающая промышленность: Аварийные системы на обогатительных фабриках и опасных производственных участках.

Сравнение с аналогами (например, с дублированными контроллерами или системами других вендоров)

• ABB PM803F (TMR, SIL3) vs. Дублированные (1002D) контроллеры:

• Устойчивость к ложным срабатываниям: Архитектура TMR контроллера PM803F с голосованием 2oo3 значительно лучше защищает от ложных остановов процесса из-за сбоя в одном канале или временной помехи, чем дублированная система, которая в аналогичной ситуации может перейти в безопасное состояние.

• Готовность: Система на базе PM803F может продолжать работу в штатном режиме даже при отказе одного целого канала, в то время как дублированная система при отказе основного канала переключается на резервный, что может сопровождаться кратковременным нарушением управления.

• Стоимость владения: Хотя начальная цена TMR-системы выше, для процессов, где ложная остановка ведет к многомиллионным убыткам, более высокая готовность ABB PM803F быстро окупает инвестиции.

Рекомендации по выбору и важные замечания

1. Обоснование требований по безопасности: Применение контроллера PM803F должно основываться на результатах анализа рисков (HAZOP, LOPA), который определяет необходимый уровень SIL для каждой защитной функции.

2. Проектирование полной safety-системы: Безопасность обеспечивается всей системой (датчики, логический solver, исполнительные устройства). Необходимо выбирать соответствующие SIL-сертифицированные датчики и арматуру и учитывать их в расчете PFDavg/SFF.

3. Квалификация персонала: Проектирование, программирование и обслуживание систем SIL 3 требуют специального обучения и компетенций. Рекомендуется привлекать сертифицированных специалистов ABB или партнеров.

4. Жизненный цикл и документация: Все этапы — от проектирования и установки до эксплуатации, модификаций и выводы из эксплуатации — должны строго документироваться в соответствии со стандартами функциональной безопасности (IEC 61511).

5. Резервирование ввода/вывода и питания: Для достижения заявленных показателей безопасности и готовности необходимо проектировать полное резервирование цепей, включая источники питания и полевые шины для модулей S800 I/O, работающих с контроллером PM803F.

ABB FS801K01 

DI825 DCS

AI825 

ABB DI885 DCS

ABB AI893 

ABB A0845A 

ABB DO840