ПЛК и резервирование

[Даниил Кацман]

DUglev, рисунок в руководстве - это не решение, а только исполнительный механизм, включаемый контроллером после определения (каким-то неизветсным путем) факта отказа одного из АО. Я с 2006 года пользуюсь своей схемой, это не терминальная панель, а модуль, позволяющий резервировать АО по методу троирования. Так получилось надежнее и в итоге дешевле всего, опробовано на многих PLC/DCS, от Fanuc до Supcon, но решение мое - дорогостоящее. Заказчики, которым была действительно важна безопасность, постепенно уходят с рынка автоматики, а приходящее на смену поколение читает меню только справа налево (если дешево, то и аппетит появляется). Реалии импортозамещения - в основном замена европейской техники на азиатскую, а китайцы довольно странно относятся к надежности и безопасности (главное - чтобы было десево и выгодно), но именно с китайцев и берут пример местные инженеры. И я не понимаю, зачем для ответа на мой простой вопрос о надежности выхода АО вдруг необходимо личное общение с предъявлением расширенной анкеты и свидетельства о рождении. Если для регула нет готового решения, то прямо так и можно сказать, никто не обидится, для многих задач нет готовых решений. На том, собственно, и основаны разработки на заказ, по специальным требованиям клиентов.

[DUglev]

DUglev, рисунок в руководстве - это не решение, а только исполнительный механизм, включаемый контроллером после определения (каким-то неизветсным путем) факта отказа одного из АО. Я с 2006 года пользуюсь своей схемой, это не терминальная панель, а модуль, позволяющий резервировать АО по методу троирования. Так получилось надежнее и в итоге дешевле всего, опробовано на многих PLC/DCS, от Fanuc до Supcon, но решение мое - дорогостоящее. Заказчики, которым была действительно важна безопасность, постепенно уходят с рынка автоматики, а приходящее на смену поколение читает меню только справа налево (если дешево, то и аппетит появляется). Реалии импортозамещения - в основном замена европейской техники на азиатскую, а китайцы довольно странно относятся к надежности и безопасности (главное - чтобы было десево и выгодно), но именно с китайцев и берут пример местные инженеры. И я не понимаю, зачем для ответа на мой простой вопрос о надежности выхода АО вдруг необходимо личное общение с предъявлением расширенной анкеты и свидетельства о рождении. Если для регула нет готового решения, то прямо так и можно сказать, никто не обидится, для многих задач нет готовых решений. На том, собственно, и основаны разработки на заказ, по специальным требованиям клиентов.

Даниил, вообще-то считается абсолютно нормальной практикой формировать обращение не только на подобных форумах, но официально через запрос вендору.
Здесь я присутствую больше как частное лицо и по идее могу просто проигнорировать/не увидеть/забыть про Ваш вопрос.
Именно через подобное обращение я и мои коллеги сможем конкретно понять, что же всё-таки нужно. Может нам стоит доработать функционал своего продукта, а может Вы не увидели того, что нужно.

Отправлено спустя 2 минуты 27 секунд:

Девайс наверное очень секретный (или совсем наоборот), раз просто так озвучить нельзя. :)

Считаю, что на неизвестную и широкоформатную публику нужно выносить только то, что прошло через стадию официального представления.
Наши компании-партнеры имеют доступ и к предрелизным вещам.

[Serex]

Я с 2006 года пользуюсь своей схемой, это не терминальная панель, а модуль, позволяющий резервировать АО по методу троирования. Так получилось надежнее и в итоге дешевле всего, опробовано на многих PLC/DCS, от Fanuc до Supcon, но решение мое - дорогостоящее.

Если решение дорогостоящее, почему не перейти на цифровую шину? Там способов диагностики на порядок больше, чем у аналогового выхода. Формат аналоговых сигналов имеет свое вполне конкретное назначение, высокая надежность никак не относится к его достоинствам. Можно сколько угодно масштабировать надежность электроники, но пользователь в итоге потом все сольет на использовании дешевых клеммников. :) И еще не поленится, составит претензию в адрес производителя.

[Даниил Кацман]

Serex, какую цифровую шину? У PLC есть выход АО "токовая петля", а в поле есть некий актуатор с аналоговым входом 4-20 мА, и больше ничего вокруг нет. Этот актуатор столь важен моему заказчику, что требуется управление с резервированием аналогового выхода и такая задача распространена (хотя и в узких, но платежеспособных кругах). Заменить актуатор на что-то "цифровое" здесь нет НИКАКОЙ возможности.

Насчет дешевых клеммников: о-о-о, если бы проблемой были ДЕШЕВЫЕ клеммники. Несколько лет назад у Ваго и Дегсона появились шинные клеммники с оранжевыми рычажками, чтобы при монтаже вообще не пользоваться отвертками. Рычажки очень прочные, удобные и я поставил такие клеммы в одну из своих панелей и думал, что оказал заказчику услугу: монтаж проще, пружина - не винт, который часто недотягивают. К панелям было приложено руководство пользователя с фотографиями опущенных и поднятых рычажков. Заказчик вернул мне на ремонт три панели (а всего в той партии их было 13 штук) с отломанными рычажками сразу на нескольких клеммах в каждой панели. На мой вопрос был дан ответ: дуболомы (+ еще несколько сильных выражений), сила есть - ума не надо, вернись к винтовым клеммникам, их реже ломают. Я вернулся...

Но и с дешевыми клеммниками я тоже встречался, худший пример - Simet, у них клеммники на 2,5 квадрата были почти 100% браком. Затягивать те клеммы нужно было с той осторожностью, какую обычно соблюдают при обращении с тонкой лабораторной посудой. На тех клеммниках были собраны шкафчики для автоматики в метро, а я в тот проект поставлял заказчику маленькие релейные панельки и гордился тем, что на лакированных платках поставил дорогие герметичные реле и винтовой феникс контакт (заказчик очень упирал на надежность и важность объекта). В общем, отказывали не реле и мои платки, а дешевые клеммники, которые потом все выдрали из шкафов и заменили на какие-то другие.

[Serex]

Резервирование? Ну так и запустите с plc 8 одинаковых сигналов на 8 каналов. Сгорит один, переключите ручками на другой.
Вы до сих пор не конкретизировали задачу, но вот нужно некое абстрактное резервирование. Тем более выше упомянули, что вы это так обсудить на всякий случай, а теперь про заказчика. Так задача есть или нет? Выкладывайте уже подробно все ттх оборудования, что хотите резервировать.

И еще раз! надежность и резервирование оценивается к конкретному разрушающему воздействию. Например: высокая температура, устойчивость к ЭМС, защита от К.З.... И.т.д. У вас что конкретно?

[Jackson]

надежность и резервирование оценивается к конкретному разрушающему воздействию. Например: высокая температура, устойчивость к ЭМС, защита от К.З.... И.т.д. У вас что конкретно?

Есть такое понятие - стойкость к единичному отказу. То есть выход из строя одного любого элемента системы не должен приводить ни к каким изменениям в работе системы (алармы при этом естественно сыпаться должны, но всё должно продолжать работать как ни в чём не бывало). Элементом может быть как один провод, так и какой-то контроллер целиком. Остаётся определить границы этой самой системы и рассмотреть вопрос в этих границах, не выходя наружу.

[Serex]

То есть выход из строя одного любого элемента системы не должен приводить ни к каким изменениям в работе системы

Тут вопрос насколько элементарного элемента. Потому что в сочетании с самодиагностикой, это уже получаются блоки. Отказ одного блока не должен приводить к отказу всей системы.
И вы немного перефразировали.

ни к каким изменениям в работе системы

- , но отказ - это уже изменение. Этот принцип рассматривают в контексте, что отказ одного элемента не должен приводить к отказу других элементов. Хотя и этого достичь иногда сложно.

Если диагностировать каждый элементарный элемент, то приходим к бесконечному масштабированию. Ведь диагностические элементы тоже могут отказать и их надо диагностировать.
Так что надежность, резервирование и самодиагностика - это всегда прицеп к системе, который может оказаться слишком избыточным. Нужно выделять наиболее вероятные угрозы на основании расчетов или практического опыта и защищаться от этих угроз. Нууу.. и нормативы тоже не забывать :)

[Jackson]

Тут вопрос насколько элементарного элемента.

Нет такого вопроса. Элемент - это провод, жила кабеля, аппарат (любой, от выключателя до контроллера). Всё, у чего на схеме есть уникальное позиционное обозначение. Главное границы системы правильно провести. А точнее - построить систему сразу с учётом этого критерия, если он требуется. Подогнать под него уже готовую систему или типовые решения не получится.

Отправлено спустя 3 минуты 3 секунды:
Это уже общая дискуссия, к Прософту отношения не имеет, можно её выделить.

[Serex]

Да, выделяйте.

Элемент - это провод, жила кабеля,

Гибкий провод состоит из нескольких жил. Часть жил может быть оборвана и реальное сечение провода меньше. Вроде рабочий элемент, если контролировать провод целиком, а если жилы по отдельности, то сбой. У провода может быть нарушена изоляция - жила целая, а изоляция нарушена. В целом неисправность и высокий риск замыкания, но контролируя ток жилы выходит все исправно. Надо контролировать и жилу и изоляцию. Провод может быть экранированным... ну и дальше можно раскладывать на элементы, выделяя существенные и несущественные свойства элемента.

Всё, у чего на схеме есть уникальное позиционное обозначение.

Инженер точно не руководствуется только одной схемой. Например в эл.шкафу какой-то прибор может покоситься, болты крепления отвалились. Схема ему не поможет никак, но ответственность не позволит оставить неисправность без внимания. В шкафу может быть очень много неисправностей, которые схемой никак не предусмотреть и резервирование будет отсутствовать.

[Даниил Кацман]

Serex, конкретное разрушающее воздействие НИКОГДА не известно. У меня не спутник с окружающей проникающей и не скачок температуры при климатических испытаниях, и не система некоего ужасно специального назначения. Это обычная диспетчерская, где стоят скучные серые шкафы и температура и влажность, как у меня дома. Я оставляю систему работающей и все ОК, проходит много или иногда мало часов и в момент N клиент обнаруживает отказ, в данном случае выхода АО (потерялось управление), и начинает ремонт. Обнаруживает, что выходу АО - капут. Меняет модуль АО и снова запускает систему. Отчего при нормальной температуре и без наличия "конкретного разрушающего воздействия" (скажем, нейтронного потока через форточку) отказывают модули ввода-вывода в РСУ и ПАЗ, не знает никто, даже производитель контроллера. Если Вы можете показать, как мне восемью сигналами управлять одним актуатором, я буду счастлив посмотреть. Мои задачи - не академические и не абстрактные. Есть актуатор, он (кстати и почему-то) работает хорошо, но есть и выходы АО, которые время от времени ломаются, и клиент упрямо требует надежности. Пока мой клиент работал с импортными контроллерами, проблем с надежностью АО не было, а появились вместе с новым PLC. И мне этот новый PLC не нравится, и клиент тоже не в восторге, и цена нового PLC выше, чем у фоксборо, но окружающая объективная реальность постепенно разрушает наше сознание.
Касательно ТТХ: я все выложил уже.
Все, закончим тему надежности АО. Я буду продолжать предлагать клиентам свой модуль, все равно ничего другого и более дешевого не получу.

[Jackson]

Гибкий провод состоит из нескольких жил. Часть жил может быть оборвана и реальное сечение провода меньше. Вроде рабочий элемент, если контролировать провод целиком, а если жилы по отдельности, то сбой.

Эдак можно и на атомы каждую деталь разложить. :) Но умные люди не зря собаку съели в своё время на теории надёжности и сопутствующих делах.

Поэтому в результате всех этих изысканий, на которые нет смысла тратить сейчас время и буквы, принято: элементом считается объект, имеющий уникальное позиционное обозначение. Всё. Как выше сказал. провод, контроллер, амперметр, клемма. Зажим контроллера - нет. Зажим амперметра - нет. Корпус шкафа - нет. Отказ зажима контроллера/амперметра = отказ всего контроллера/амперметра. Если часть жил провода повредились, но провод работает (ток пропускает) - это НЕ отказ.

Я об этом писал уже очень давно (лет 25 назад), про принцип пяти сред (это не когда семь пятниц на неделе), про элемент, про отказ, про цель управления. Если интересно - найду. Можно городить сейчас какое-то собственное обоснование своей точки зрения, собственные мысли и теории, но никакого смысла в этом нет, когда всё уже придумано.

И многолетний опыт создания самых разных систем по этому принципу ещё ни разу не дал отрицательный результат, а ему не меньше 50 лет.

Отправлено спустя 1 минуту 9 секунд:

онкретное разрушающее воздействие НИКОГДА не известно.

Скажу больше - и неинтересно вообще. Отказ есть, отказа нет - всё что интересует. А порвался провод от старости, от ядерного взрыва или от кусачек диверсанта - вообще не интересно.

[Serex]

принято: элементом считается объект, имеющий уникальное позиционное обозначение.

Но это зависит от разработчика. Мне попадались китайские электросхемы, где связи между устройствами стрелочками показаны, никаких отдельных проводов :) Это у Европейских схем более менее приняты одинаковые подходы по структуризации схем, но не по всему миру. Что делать, если контроллер с модулями обозначен одним прямоугольником?

Скажу больше - и неинтересно вообще. Отказ есть, отказа нет - всё что интересует. А порвался провод от старости, от ядерного взрыва или от кусачек диверсанта - вообще не интересно.

Отказ это не дискретное понятие. На примере AO может быть - неисправен модуль вывода, провод, блок питания, объект воздействия. Уже 4 стандартных структурных элемента. Что резервировать? Еще там может быть предохранитель, клемма, кабель, разъем и все это привычные структурные элементы.
Или например, управляем пневмопозиционером через электропневморегулятор. По электрике все хорошо, сжатый воздух отключили. В итоге любое сильнейшее резервирование AO ничем не поможет.

[Jackson]

Но это зависит от разработчика. Мне попадались китайские электросхемы, где связи между устройствами стрелочками показаны, никаких отдельных проводов :) Это у Европейских схем более менее приняты одинаковые подходы по структуризации схем, но не по всему миру. Что делать, если контроллер с модулями обозначен одним прямоугольником?

Думать о целесообразности вопроса, прежде чем его задавать. :)
Вы в России живёте? Создаёте системы по российским условиям и стандартам? Значит у Вас всё по российским понятиям будет, с человеческими обозначениями. Я тоже разных схем насмотрелся, в том числе и европейских, где чёрт ногу сломит (но пока турков никто не переплюнул по бардаку в документации). Но это всё уже созданные системы. Вы же не собираетесь их дорабатывать, верно?

Отказ это не дискретное понятие.

Аналоговое? :) Как "слегка беременная", да?

Отказ - это не понятие. Это состояние. Бинарное (или дискретное если хотите). Элемент либо в отказе, либо в порядке. Я говорил: я это всё уже излагал много раз, студентам даже читал вслух (и как в анекдоте: раз объяснил - не понимают; два объяснил - не понимают; третий раз объяснил, сам наконец понял, а они не понимают...). И где-то на форуме кажется где-то есть, предлагал почитать. Ну нет у меня желания эту методичку вручную перепечатывать сейчас из головы. Это базовое понятие всех изысканий и теорий надёжности.

И Вы не поверите, но было много попыток сделать это состояние аналоговым, даже на практике применялось. Ни к чему хорошему не привело, одни убытки. Диссертации писались, степени защищались, в народное хозяйство внедрялось, премии выписывались, а потом статистика показала что в топку это всё, потому что ещё хуже стало. Длинная история.

Так что о базовых понятиях сейчас я не вижу смысла дискутировать - они такие как есть и всё, девиации вправо-влево - просто от незнания теории. Отказ - бинарное состояние. Лампочка либо светит когда нужно, либо нет. Напряжение в розетке либо в допуске либо нет. Если не в допуске = отказ, отключаемся. Несмотря на то, что параметр аналоговый, состояние бинарное.

[+]

Или степень отказа надо представить в виде 50 оттенков серого? :) Так тогда и будет всё как в кино: секса толком нет, зато куча разговоров вокруг да около, время на разговоры и ушло, вместо того чтобы. :)

[Serex]

Отказ может быть и бинарное, когда досконально конкретизировано, что считать отказом.
У меня вот разъем на одной машине износился, ходил смотреть с утра проверять. Внешняя изоляция кабеля вылезла из гермоввода. Но машина то работает, выполняет свою функцию. Просто надо разъем привести в порядок, чтобы не сломался раньше времени. Какой же это отказ?

Лампочка либо светит когда нужно, либо нет.

А если светит наполовину?

[+]

Вспомнил случай, где-то год назад. Проверяю шкаф один силовой из двух секций. На каждой секции дверь, на двери лампочка зеленая "сеть", обозначающая наличие вводного напряжения. Лампочки светодиодные от SE. Шкаф старенький, лампочки горят давно. Одна лампочка горит тускло, другая ярко. Ну думаю, не хорошо, не однозначность какая-то. Пошел искать новую лампочку, чтобы заменить тусклую. Часа два убил на поиски и замену под напряжением. Сделал, смотрю на результат. Заменная лампа стала светить в два раза ярче, чем та, которая была яркой до этого. Вторую не стал менять, так и ушел не получив результата. :)

Напряжение в розетке либо в допуске либо нет.

А если метрологические характеристики прибора, определяющего допуск исказились и идеальное напряжение отключается?

[+]

Вот на прошлой неделе на мультиметре села батарейка и напряжение AC мультиметр стал показывать неправильно. Проверяю напряжение на входе устройства, смотрю, вместо 230 В, лезет 250, 260, 275, 290. В панике хочу уже отключать все, чтобы не устройства не сгорели. Но щелкнуло... надо бы перепроверить. Притащил другой мультиметр, все ок. Потом уже перепроверил батарейку, крона показала 7В вместо номинала 9В. Внутренняя диагностика батарейки в мультметре не сработала.

И такими уточнениями можно задолбать кого угодно и что угодно. В народе говорят "Мозгоё..." Извиняюсь, за грубое слово.
Так что возвращаемся к первоначальному вопросу
Насколько элементарный элемент требуется резервировать и диагностировать?
А главное должен быть четкий перечень параметров по которым требуется надежность.
Просто резервирование и надежность, оторванную от сути, успешно продают манагеры.

[Jackson]

Отказ может быть и бинарное, когда досконально конкретизировано, что считать отказом.

В третий и последний раз. Есть четкое определение этого базового понятия. И "не смотря что считать", а определено уже. Пока нет базы - дальше всё бессмысленно.