セーフティ・クリティカルな機器を設計する際、機能安全性は非常に重要です。 SpeedSys ODSSpeedSysは、システムの可用性を損なうことなく安全性を実現する最新のアプローチを示す過速度検出システムです。多くの過速度検出システムとは異なり、SpeedSysはプルーフテスト用の内蔵周波数発生器に依存していません。この記事ではその理由を説明します。
プルーフテストと機能安全
安全システムには、その信頼性に基づいて安全度水準（SIL）が割り当てられます。SILは、オンデマンド故障確率（PFD）、言い換えれば、システムがあるべきときに正しく応答しない確率を計算することによって決定されます。時間の経過とともに、PFDは電気部品の老朽化や摩耗に伴って増加します。継続的な機能性を保証する最も確実な方法は、プルーフテストです。プルーフテストの頻度は、個々のコンポーネントの信頼性によって異なります。
オーバースピード検出システムと内蔵周波数ジェネレーター
古い過速度検出システムは、開発当初はSILに適合するように設計されていなかったことが多い。これらのシステムの多くは、十分な信頼性データを収集する必要がある使用実証プロセスを経て、後の段階でSIL認証を取得した。これらのシステムがオーバースピード時に確実に動作するためには、頻繁なプルーフテストが必要でした。
このような間隔で手作業でプルーフテストを行うのは非現実的であるため、これらのシステムは、オンボード周波数ジェネレーターを含むように再設計された。これらのジェネレーターは、自動的に測定チャンネルに1つずつ割り込みをかけ、正しく機能していることを確認する。このアプローチには欠点がある。チャンネルがテストされている間、システムの可用性が損なわれる。つまり、一時的に高冗長構成（たとえば2oo2、2oo3）から低冗長構成（たとえば1oo1、1oo2）に移行するため、マシンの安全性が一時的に脅かされることになる。
古いシステムの場合、オンボードの周波数ジェネレーターを搭載することが、プルーフテストのための実現可能な最良のオプションである。これは、高周波プルーフテストの必要性によるトレードオフである。このため、API 670規格でも、過速度検出システムには周波数発生器を内蔵することが必須とされています。
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SpeedSys ODS
SpeedSysは、継続的な診断チェックと内部検証を組み込むことにより、周波数発生器を内蔵することなくSIL要件を満たすように設計されています。言い換えればSpeedSysは、頻繁な手作業によるプルーフテストの非現実性を解決するために、周波数発生器を内蔵する必要がなくなりました。これは、使用中に証明されるのではなく、設計によって認証されるため、頻繁な手作業が不要になったためです。proof-tests 。
このシステムは、デバイスの動作中に内部安全テストを継続的に実行するため、測定チャンネルを中断する必要がありません。これらのチェックは設計に組み込まれており、以下のような機能があります：
デュオテック™：2つのチャンネル間の不一致をチェックする独自の冗長信号処理コンセプト。
ハードウェア・チェック：高度なセルフチェックシーケンスにより、ループ内のすべての重要なコンポーネントをチェックし、動作の完全性を保証します。
SpeedSysは継続的なセルフ・テストを実施しているため、proof-test の間隔は10年以上と非常に長い。理想的な温度条件下では、製品寿命に匹敵する20年に達することさえあります。この長いインターバルにより、ユーザーは定期メンテナンス時にプルーフテストを実施する柔軟性が得られ、運用の中断を減らすことができます。
テーリング装置の手動テスト
SpeedSysは、プルーフテストに内蔵の周波数ジェネレーターを必要としませんが、より頻繁なテストを必要とするテーリング機器の手動テストをサポートします。システムは、バイナリ入力を使用してリレースイッチングをトリガし、テーリング装置のプルーフテストを開始します。また、オープンコレクタのバイナリ出力を使用して、アラームまたはエラーイベントを通知します。この設定により、テストは安全で低需要の条件でのみ開始され、テストの重複や進行中のアラームによる偶発的なシャットダウンを回避できます。
final element feedback（FEF）の測定
保護システム全体の応答時間を測定する必要があるユーザーのために、SpeedSys は final element feedback (FEF) テストをサポートしています。バイナリ入力を使用することで、機械操作を停止することなく、バルブのような最終エレメントを含むトリップチェーンをテストすることができます。例えば、クワッドボータシステムは、DCS または PLC が応答時間を追跡する間に、複数のバルブを同時にテストすることができ、テスト中の連続運転を保証します。
SpeedSysは、最新の安全システムが信頼性を確保するために周波数発生器を内蔵する必要がないことを実証しています。継続的な自己チェックと高度な診断機能を利用することで、SpeedSysは測定チャンネルを中断することなくシステムの完全性を維持します。この設計により、プルーフテスト間隔が延長されるだけでなく、システムの可用性が向上し、旧来のシステムと比較して大きな利点が得られます。
