Последствиями аварий на производстве могут стать травмы или даже гибель людей, финансовые потери, ущерб для репутации компании. Соблюдение требований промышленной безопасности поможет избежать несчастных случаев на производстве. Поэтому программируемый логический контроллер (PLC, ПЛК) — важное устройство в системе автоматизации и управления.
Время чтения: 11 минут
Роль ПЛК в промышленной безопасности
Почти все технологические процессы на производстве автоматизированы. Задача каждого производственного предприятия — внедрить эффективные меры безопасности в системах автоматизации.
Главные характеристики ПЛК — встроенные функции безопасности и логическое программирование. Устройства выполняют мониторинг критически важных операций, способны обнаруживать сбои с отклонениями, обеспечивать адекватную реакцию системы на них. PLC эффективно управляют программами, обеспечивают надёжность, предсказуемость функций безопасности.
Программируемый логический контроллер создан с учётом норм следующих стандартов:
- IEC 61508. Определяет нормативы функциональной безопасности для электрических устройств, электроники, программируемых электронных систем. Стандарт фокусируется на предотвращении опасных ситуаций, вызванных неисправностями или сбоями в данных системах.
- ГОСТ Р МЭК 62061-2013. Устанавливает требования к проектированию, интеграции и подтверждению соответствия систем управления, связанных с безопасностью оборудования.
- ISO 13849-1:2023. Разработан для оценки безопасности сложных систем управления машинами, определяет требования к проектированию.
Соответствие данным стандартам обеспечивает надёжность работы оборудования, его бесперебойность, полностью раскрывает эксплуатационный потенциал. Дополнительно PLC предотвращает опасности, риски аварийных ситуаций, несчастных случаев.
Влияние ПЛК на повышение промышленной безопасности
Применение PLC в системах безопасности влияет на защиту персонала, оборудования, эффективность производственных процессов.
ПЛК в безопасности способствует:
- Снижению риска несчастных случаев. Контроллеры минимизируют влияние человеческого фактора благодаря автоматизации важных функций безопасности (например, блокировка, аварийные отключения).
- Соответствию нормам законодательства. Использование программируемых контроллеров, прошедших сертификацию по стандартам IEC 61508, помогает предприятиям избежать простоев, штрафов за нарушение требований закона в области промбезопасности.
- Оптимизации управления производственными процессами. PLC помогает организовать непрерывность работы благодаря контролю и мониторингу процессов в реальном времени. Это позволяет оперативно реагировать на изменения, быстро выявлять, устранять сбои, опасные ситуации.
- Экономической эффективности. Предотвращение аварий позволяет избежать расходов, связанных с ремонтом оборудования, компенсациями, простоями производства.
Безопасная рабочая среда улучшает мотивацию персонала, что способствует росту производительности труда.
Принцип работы ПЛК
В основе лежит логический алгоритм, который программируется для выполнения конкретных функций. От стандартных контроллеров PLC отличаются рядом особенностей, повышающих их надёжность.
Чтобы уменьшить риск сбоев, PLC часто используют дублирующие или даже тройные каналы обработки данных и управления. При поломке одного компонента его функцию немедленно перенимает резервный. Это гарантирует непрерывную работу системы безопасности, повышает её надёжность.
PLC постоянно выполняют внутреннюю самодиагностику, проверяя целостность своих функциональных блоков и программного кода. Они могут обнаружить внутренние сбои, ошибки в сигнале или неисправности подключённого оборудования. При обнаружении проблемы контроллер немедленно переводит систему в безопасное состояние, например, инициирует аварийное отключение.
Для выполнения этой задачи устройства имеют функции:
- Блокировки безопасности. ПЛК контролирует условия, при которых оборудование может быть включено или к нему можно получить доступ. Например, он может заблокировать доступ к опасной зоне до полного отключения механизмов.
- Аварийная остановка. В критической ситуации для безопасности контроллер способен инициировать немедленную аварийную остановку производственных процессов. Отключая опасное оборудование, ПЛК предотвращает несчастные случаи.
- Мониторинг параметров. Логический контроллер непрерывно отслеживает критически важные параметры процессов (температура, давление, скорость). При выходе данных параметров за допустимые пределы контроллер запускает сигнализацию, активируя соответствующие меры защиты.
PLC может ограничивать доступ операторам к определённым функциям управления или режимам работы, требующим повышенной безопасности. Это предотвращает ошибочные действия, создавая безопасную среду для персонала на производстве.
Устройство ПЛК
Для управления технологическими процессами контроллер безопасности использует команды оператора, заложенную программу, и данные от подключаемых внешних устройств.
Несмотря на разнообразие производителей, все ПЛК имеют похожую структуру. Устройство состоит из двух частей:
- Программная — это логический алгоритм, определяющий работу контроллера. Программируется под конкретную модель ПЛК с учётом поставленной задачи.
- Аппаратная — это центральный процессор, который выполняет программу, а также подключаемые к нему периферийные устройства (входные/выходные модули). Входные — для приёма сигнала от различных приборов автоматизации (кнопок, датчиков, других контроллеров), преобразования их и передачи на обработку в процессор. Затем процессор передаёт сигналы на выходные устройства, к которым подключаются исполнительные приборы (реле, индикаторы, преобразователи).
К логическому контроллеру подключается машинный интерфейс. На мониторе отображается меню настроек, а также текст и графические сообщения о ходе технологического процесса.
Простые ПЛК имеют фиксированный алгоритм работы, что минимизирует риск человеческой ошибки. Однако в сложных производственных линиях и системах автоматизации, включающих множество приводов с устройствами сбора данных, требуется вмешательство оператора в ход программы.
Примеры реализации ПЛК безопасности в промышленности
ПЛК-контроллеры применяются в различных отраслях производства, где есть высокий риск аварий, возникновения опасных ситуаций. Способность контролировать и управлять сложными технологическими процессами, обеспечивать при этом соответствие стандартам безопасности, делает их незаменимыми.
ПЛК в металлургии
В металлургии ПЛК используют для автоматизации управления горячими прокатными станами. PLC отслеживают скорость, температуру и положение металла. Если возникает опасная ситуация (например, застревание металла), ПЛК автоматически останавливает процесс для предотвращения аварии, защиты рабочих.
Контроллер используется для блокировки доступа к печам и конвертерам. Он контролирует дверцы с заслонками, за счёт чего доступ к высокотемпературным зонам невозможен до полного отключения и охлаждения оборудования.
ПЛК используется в автоматизации литейных цехов. Он управляет технологией смешивания материалов, их дозировкой. Мониторинг давления и температуры предотвращает выбросы опасных веществ или аварии.
ПЛК в химической промышленности
В химпроме, где используются опасные вещества, выполняют противоаварийный контроль. Контроллеры осуществляют мониторинг давления, температуры, состава реакционных смесей. При отклонениях от нормы инициируют аварийное отключение или активируют системы пожаротушения, сигнализации для предотвращения взрывов или утечек опасных веществ.
PLC обеспечивают безопасность управления технологиями дозирования и смешивания. Точное соблюдение пропорций компонентов предотвращает риск опасных химических реакций.
PLC защищает персонал от токсичных испарений благодаря мониторингу и управлению системами вентиляции, очистки химических отходов.
ПЛК в машиностроении
В машиностроении это важное устройство для автоматизации и управления многими технологическими процессами. PLC используют в системах блокировок доступа к опасным зонам на станках с ЧПУ. Они обрабатывают данные с датчиков положения и скорости, обеспечивают высокую точность и повторяемость производственных процессов.
На конвейерных линиях управляют последовательностью операций, движением конвейера. Контроллеры синхронизируют все этапы производства, повышая его эффективность, безопасность.
ПЛК применяются для работы тестовых стендов, предназначенных для контроля качества и испытаний продукции. Они собирают и анализируют данные, что позволяет быстро выявлять дефекты и отклонения от стандартов.
Во всех сферах промышленности ПЛК предназначены для непрерывного мониторинга многих данных. Способность управлять исполнительными механизмами и принимать мгновенные решения для предотвращения аварий, защиты рабочих и оборудования обеспечивает соответствие нормам промышленной безопасности.
Почему выгодно заказать ПЛК в компании «Суперайс»
Компания «Суперайс» — надёжный поставщик высокотехнологичных решений и оборудования в сфере промышленной автоматики. Заказывать PLC выгодно в «Суперайс» по многим причинам:
- поставки от заводов-производителей позволяют предлагать оборудование с минимальной наценкой;
- быстрая доставка — до 85% оборудования постоянно находится на складе в Москве, что позволяет отгружать заказы в течение суток;
- поддержка — каждому клиенту выделяется персональный менеджер, который учтёт специфику задачи и поможет выбрать приборы по техническим характеристикам;
- сопровождение с момента покупки до эксплуатации, в том числе послепродажное и гарантийное обслуживание;
- различные варианты оплаты, включая отсрочку платежа и бронирование товаров по фиксированной цене.
Приобретение ПЛК в «Суперайс» экономит время, сокращает расходы, даёт возможность повысить эффективность технологических процессов и безопасность на производстве.
ПЛК в промышленной безопасности — это не просто устройство автоматизации. За счёт контроллеров достигается надёжность, стабильность и производительность производственного оборудования. Способность программировать сложные логические алгоритмы, мониторить данные в реальном времени и оперативно реагировать на опасные ситуации делает его незаменимым в производстве. Использование PLC снижает риск несчастных случаев, защищает рабочих, а также гарантирует безопасность работы оборудования.
ПЛК даёт гарантии того, что промышленная безопасность находится под постоянным и контролируемым управлением.
