Автоматическая интеллектулизированная система защиты объекта и управления уровнем безопасности

В качестве системы защиты объекта и управления уровнем безопасности производства (объекта) может быть использована автоматическая интеллектуализированная система. Интеллектуализированная техника содержит в своем составе процессоры с соответствующим программным обеспечением. Эти средства и системы построены по многоуровневому функциональному принципу и увязаны в единый иерархический обоснованный комплекс управления безопасностью объекта (например, химического производства).

Задачи, которые возлагаются на интеллектуализированные системы, следующие: Первая задача связана с обеспечением нормального функционирования. Режим нормального функционирования процесса характеризуется соответствием (в допустимых пределах) режимных параметров заданным значениям, которые определяются обычно условиями оптимального ведения процесса.

Вторая задача обусловлена необходимостью локализации аварийных ситуаций связанных с нарушением технологического процесса. Третья задача - локализация аварийной загазованности помещений по параметрам пожаровзрыво- или токсобезопасности за счет интенсификации вентиляции или прекращения поступления вредных (горючих) веществ в виде газов (паров) в окружающую атмосферу.

Очевидно, что за каждой из поставленных задач закрепляется и некоторое системное обеспечение. Первую задачу решает система управления, вторую - система противоаварийной автоматической защиты и третью - система газового анализа. Каждая из систем должна иметь свое программно-методическое обеспечение, алгоритмы контроля и управления самым принципиальным вопросом является степень агрегатирования технических средств. Здесь можно сформулировать две крайние концепции: максимальная централизация (синтез) или полная дезагрегатизация (декомпозиция). Максимальная централизация предусматривает единый процессор для решения всех поставленных задач и максимальное совмещение средств контроля и управления. Это означает, что информация, поступающая с преобразователей, размещенных на объекте контроля, обрабатывается в центральном процессоре по единому алгоритму, имеющему блок аварийной остановки, который и выполняет функции системы противоаварийной защиты. Информация с канала контроля загазованности также обрабатывается в центральном процессоре, который запускает по сформулированным принципам блок аварийной остановки вентиляции. Структура интелектуализированной системы, построенная по описанному принципу, приведена на рис. 10.3.1. Достоинством такой организации является высокий коэффициент использования процессора, который централизованно решает практически все интеллектуальные задачи, возникающие в процессе управлением производством. Вместе с тем, централизованная схема имеет принципиальный недостаток: канал противоаварийной защиты оказывается практически равнонадежным со системой управления. На практике это означает, что системой противоаварийной защиты будут "пропускаться" 50 аварийных ситуаций из 100. Значительно уменьшить количество "пропусков" можно только в том случае, если поднять надежность системы противоаварийной защиты (ПАЗ) на порядок по отношению к системе управления (СУ).

Рис. 10.3.1 Централизованная организация технического интеллекта химического производства

Исходя из этих соображений, предпочтительней может оказаться структура, представленная на рис. 10.3.2. Система построена в соответствии с "деревом задач" и практически полностью независима, т.к. имеет собственные, не связанные с СУ, каналы информации состояния объекта, полную функциональную независимость, вплоть до автономного питания. Очевидно, что любой потенциально опасный процесс имеет один или совокупность нескольких признаков, появление которых является предвестником возможных аварий. Эти признаки и являются информационными входами в системы ПАЗ. Для повышения надежности системы ПАЗ желательно, чтобы одна и та же информация об аварийных признаках поступала в систему по нескольким информационным каналам.

Рис. 10.3.2. Вариант децентрализованной организации системы обеспечения химического производства

Надежность системы ПАЗ увеличивает также и то, что она контролирует состояние небольшого количества параметров по независимым от системы управления каналам и обрабатывает информацию по более простому алгоритму. При появлении информации, которая специальным логическим устройством расшифровывается как предварительная, система вырабатывает управляющее воздействие; оно должно вывести процесс из предварительного состояния и по определенной программе произвести аварийный останов. Система ПАЗ управляет при этом штатными ИМ или специальной быстродействующей аварийной ИМ. Бесконфликтность с СУ обеспечивается блокировкой ее со стороны выхода системы ПАЗ на период проведения операции, остановка которых может привести к взрывам. По окончании такой операции блокировка снимается.