解説:オーバースピード保護システムの投票構造

過速度保護システムに関する投票は、過速度状態が検出された際に安全状態に切り替わるべき安全ループの数によって定義することができます。 望ましい投票構造は用途によって異なります。極めて重要な機械については、2oo3の投票構造が広く採用されており、API規格670でも要求されていますが、重要度の低い機械については、1oo1の投票構造で十分である場合があります。その理由は、より複雑な投票構造が可用性と安全性を高めるためです。

さまざまな議決権行使構造の意味は、しばしば誤解されている。これは、議決権行使の仕組みが与える影響が見方によって異なるためである。

何が失敗と見なされるのか?

故障は、安全ユニットが安全状態に移行すべきときに移行しなかったり、安全状態に移行すべきでないときに移行したときに発生する。

2つの視点:

安全性の観点から見た状況と、可用性の観点から見た状況である。

  • 安全性の観点は、投票構造内の1つまたは複数の安全ユニットが故障しても、マシンが保護され続けるかどうかに焦点を当てる。
  • アベイラビリティの観点は、投票構造内の1つまたは複数の安全ユニットが故障しても、マシンが利用可能であり続けるかどうかに焦点を当てている。

投票構成はどのように決めるのか?

  • 安全性の観点から:機械の安全性を維持するためには、いくつの安全装置が機能し続けなければならないか?
  • 可用性の観点から:機械が利用可能であり続けるためには、いくつの安全装置が機能し続けなければならないか?

表1.安全性の観点と可用性の観点に基づいて説明された様々な(中継)投票構造。

 

注:表中の図は、リレーが開いているように描かれているが、通常の動作では閉じているように通電されているため、混乱を招く可能性がある。しかし、一般的にリレーの回路図はこのように表示されることが多く、この方が概要がわかりやすいからです。

この表は、安全性の観点から見るか、可用性の観点から見るかによって、投票構造が異なることを示している。2番目の図を例にとると、安全性の観点からは1oo2の投票構造である。マシンが安全であるためには、安全ユニットの1つだけが機能しなければならない。しかし、可用性の観点から見ると、(2oo2投票構造)1つのユニットが故障した場合、両方の装置が適切に機能する必要があるため、マシンは使用できなくなる。