Votingstructuren bij overspeed-bewakingssystemen


Voting, met betrekking tot overspeed-bewakingssystemen, kan gedefinieerd worden als het aantal safety loops dat naar de safe state zou moeten schakelen wanneer er een overspeed situatie wordt gedetecteerd. De gewenste votingstructuur is afhankelijk van de applicatie. Voor kritische machines wordt een 2oo3 votingstructuur veel gebruikt vanwege de vereisten van de API 670 standaard. Voor minder kritische machines volstaat een 1oo1 structuur in sommige gevallen al. De achterliggende redenering hier is de verhoogde beschikbaarheid en veiligheid die de meer complexe votingstructuren bieden. 

De betekenis van verschillende votingstructuren wordt vaak verkeerd geïnterpreteerd. Dit heeft te maken met het feit dat de impact van een votingstructuur verschilt voor de manier waarop je het benadert. Dit leggen we in dit artikel verder uit.

Wat wordt als een storing beschouwd?

Een storing ontstaat wanneer de safety unit niet naar de safe state schakelt wanneer dit nodig is, of wanneer het juist wél naar de safe state schakelt wanneer dit niet zou moeten.

Twee perspectieven

Twee verschillende situaties moeten in overweging genomen worden; de situatie vanuit een veiligheidsperspectief en de situatie vanuit een beschikbaarheidsperspectief.

  • Het veiligheidsperspectief legt de nadruk op of een machine bewaakt blijft wanneer één of meerdere safety units in de votingstructuur niet (juist) functioneren.
  • Het beschikbaarheidsperspectief legt de nadruk op of een machine beschikbaar blijft wanneer één of meerdere safety units in de votingstructuur niet (juist) functioneren.

Hoe stel je een votingstructuur vast?

  • Vanuit een veiligheidsperspectief: Hoeveel safety units moeten functioneel blijven zodat de machine bewaakt blijft?
  • Vanuit een beschikbaarheidsperspectief: Hoeveel safety units moeten functioneel blijven zodat de machine beschikbaar blijft?

Tabel 1. Verschillende (relais) votingstructuren uitgelegd op basis van een veiligheidsperspectief versus een beschikbaarheidsperspectief. 

 

Note: de afbeeldingen in de tabel kunnen verwarrend overkomen omdat de relais geopend zijn afgebeeld terwijl ze in werkelijkheid energized closed  zijn tijdens normale procesomstandigheden. Dit is echter hoe de visualisatie van relais doorgaans worden laten zien omdat dit een beter overzicht geeft.  

De tabel laat zien dat de votingstructuur verschilt afhankelijk van of het vanuit een veiligheids- of beschikbaarheidsperspectief bekeken wordt. Wanneer bijvoorbeeld gekeken wordt naar de tweede afbeelding hebben we te maken met een 1oo2 structuur vanuit een veiligheidsperspectief; slechts één van de safety units hoeft de functioneren om de machine veilig te houden. Echter, wanneer we dezelfde afbeelding bekijken vanuit een beschikbaarheidsperspectief hebben we te maken met een 2oo2 structuur; als één van de safety units niet (juist) functioneert is de machine niet beschikbaar omdat beide units moeten functioneren.