انتخاب اندازه PLC، ورودی/خروجی و حسگرها برای خشک‌کن‌های غلات
اندازه PLC و ورودی/خروجی خشک‌کن غلات را بر اساس توالی‌های عملیاتی تأییدشده، تحلیل خطر، طبقه‌بندی ناحیه و واکنش‌های خرابی تعیین کنید، نه بر مبنای شمارش عمومی نقاط، طبقه‌بندی گردوغبار یا درصد ذخیره.
اندازه‌گذاری ورودی/خروجی PLC برای خشک‌کن غلات باید با خطرات فرایند و توالی‌های عملیاتی آغاز شود، نه با شمارش استاندارد نقاط. نوع خشک‌کن، سامانه سوخت، جریان مواد، جمع‌آوری گردوغبار، تجهیزات انتقال، مقررات محلی و طبقه‌بندی مستندشده ناحیه تعیین می‌کنند چه چیزهایی باید حس شوند و هر مدار چگونه نصب شود. یک روش طراحی قابل‌استفاده مجدد می‌تواند این تصمیم‌ها را سازمان‌دهی کند، اما نمی‌تواند طبقه‌بندی محل خطرناک را تعیین کند یا جایگزین متخصصان صلاحیت‌داری شود که مسئول ایمنی احتراق و گردوغبار هستند.
فهرست ورودی/خروجی باید از اسناد تأییدشده فرایند، علت‌ومعلول و طبقه‌بندی ناحیه استخراج شود.
ابتدا محدوده ایمنی را تعیین کنید
استاندارد 29 CFR 1910.272 مربوط به جابه‌جایی غلات سازمان OSHA به آتش‌سوزی، انفجار و سایر خطرات در تأسیسات مشمول غلات می‌پردازد. الزامات آن شامل برنامه‌ریزی اضطراری، آموزش کارکنان، نظافت، کنترل کار گرم و نگهداری پیشگیرانه است. اتوماسیون می‌تواند از این برنامه‌ها پشتیبانی کند، اما یک PLC معمولی به‌تنهایی مشعل، توقف اضطراری یا نصب در محیط دارای گردوغبار قابل‌اشتعال را ایمن نمی‌کند.
همه نقاط خشک‌کن را Class II، Division 1 یا Division 2 برچسب‌گذاری نکنید و تنها بر اساس نام کالا، گروه گردوغبار را فرض نگیرید. یک تیم صلاحیت‌دار باید مستند کند که گردوغبار قابل‌اشتعال کجا می‌تواند وجود داشته باشد، آیا می‌تواند در غلظت خطرناک معلق شود یا نه، خواص مرتبط ماده، منابع اشتعال، تهویه یا تحت‌فشارسازی و مرجع ذی‌صلاح کدام‌اند. حسگر، محفظه، روش سیم‌کشی، مانع، گلند و رویه نگهداری انتخاب‌شده باید با آن محل مستندشده مطابقت داشته باشند.
سامانه کنترل پایه فرایند را از عملکردهای حفاظتی مستقل جدا کنید. مدیریت مشعل، نظارت بر شعله، قطع سوخت، توقف اضطراری و هر عملکرد ابزار دقیق ایمنی که در اعتبار ایمنی لحاظ شده است، به استانداردهای قابل‌اعمال، تجهیزات تأییدشده، اعتبارسنجی و راهبرد آزمون اثباتی خاص خود نیاز دارند. یک نمایش PLC استاندارد می‌تواند وضعیت آن‌ها را برای اپراتورها بازتاب دهد، اما نباید بی‌سروصدا جایگزین سامانه حفاظتی موردنیاز شود.
فهرست ورودی/خروجی را بر اساس حالت‌های عملیاتی بسازید
هر حالت را از شروع خالی تا پرکردن، گرم‌کردن اولیه، خشک‌کردن، خنک‌کردن، تخلیه، توقف عادی، توقف اضطراری و بازیابی برق تعریف کنید. برای هر انتقال، شروط مجازکننده، فرمان‌ها، بازخوردها، محدودیت‌های زمانی، هشدارها و پاسخ ایمن را بنویسید. این سند علت‌ومعلول را تنها پس از تأیید مالکان مکانیکی و فرایند، به سیگنال‌ها تبدیل کنید.
عملکردهای معمولی که باید ارزیابی شوند شامل نوارنقاله‌های ورودی و تخلیه، الواتورهای سطلی، فن‌ها، دمپرها، گرم‌کن‌ها یا مشعل‌ها، غلتک‌های اندازه‌گیری، دریچه‌های مخزن، جمع‌آوری گردوغبار و خنک‌کاری کمکی هستند. هر موتور ممکن است به فرمان، وضعیت آماده‌به‌کار، بازخورد کارکرد، خطای اضافه‌بار یا درایو و، در صورت الزام تحلیل ریسک، اثبات مستقل حرکت یا جریان هوا نیاز داشته باشد. خروجی فرمان‌داده‌شده هرگز اثبات نمی‌کند که ماده یا هوا در حال حرکت است.
اندازه‌گیری‌ها را بر اساس تصمیمی که پشتیبانی می‌کنند انتخاب کنید
ممکن است نقاط دما در پلنوم، نواحی خشک‌کردن، اگزوز، جریان غلات، یاتاقان‌ها یا دیگر نقاط تجهیزات لازم باشند. RTD، ترموکوپل یا ترانسمیتر را بر اساس محدوده، سرعت پاسخ، دقت، نصب، فاصله کابل و قابلیت نگهداری انتخاب کنید. مشخص کنید سنسور باز، اتصال کوتاه، مقدار خارج از محدوده یا نرخ تغییر غیرمنطقی چگونه تشخیص داده می‌شود. یک عدد نمایش‌داده‌شده بدون وضعیت کیفیت، ورودی کنترلی قابل‌اعتمادی نیست.
جریان هوا را می‌توان از فشار تفاضلی، سرعت فن، موقعیت دمپر، جریان موتور یا یک تجهیز مستقیم اندازه‌گیری جریان استنباط کرد. هیچ نشانه‌ای به‌تنهایی همه حالت‌های خرابی را ثابت نمی‌کند. کنتاکت کمکی فن می‌تواند در حالی فعال باشد که تسمه پاره شده است؛ فشار نیز ممکن است تحت‌تأثیر فیلترهای گرفته یا دمپرهای بسته قرار گیرد. ترکیبی را انتخاب کنید که خطرات شناسایی‌شده در بازبینی فرایند را تشخیص دهد.
اندازه‌گیری‌های سطح، رطوبت، حرکت نوارنقاله و جریان غلات نیز به هدفی صریح نیاز دارند. کلید سطح بالا که برای جلوگیری از سرریز استفاده می‌شود، الزامات قابلیت اطمینان و آزمون متفاوتی با سیگنال سطح پیوسته‌ای دارد که فقط برای موجودی استفاده می‌شود. رطوبت آنلاین می‌تواند تخلیه یا کنترل دما را هدایت کند، اما محل نمونه‌برداری، کالیبراسیون، وابستگی به محصول، تأخیر زمانی و پاسخ به خرابی آن باید پیش از قرارگرفتن در یک حلقه بسته مستند شود.
کانال‌ها، عیب‌یابی و رابط‌ها را شمارش کنید
برای هر سیگنال یک ردیف شامل تگ تجهیز، شرح، نوع ورودی/خروجی، حالت عادی، حالت برقدار، استاندارد ولتاژ یا سیگنال، ایزولاسیون، الزام محل خطرناک، کابل، ترمینال، کانال ماژول، هشدار، اقدام قطع و آزمون راه‌اندازی ایجاد کنید. ورودی‌های سیمی از سامانه‌های حفاظتی و MCCها، داده‌های شبکه‌ای درایوها، ایستگاه‌های اپراتوری محلی، بازخورد شیر یا دمپر و وضعیت بای‌پس تعمیراتی را نیز لحاظ کنید.
تجهیزات شبکه‌ای نیاز به مهندسی نقاط را از بین نمی‌برند. مشخص کنید کدام مقادیر چرخه‌ای و کدام‌یک تشخیصی هستند، و الزامات به‌روزرسانی و زمان‌انقضای آن‌ها را تعیین کنید؛ همچنین حالت ایمن هنگام قطع ارتباط را مشخص کنید. بازخوردهای حیاتی ممکن است همچنان به کنتاکت جداگانه و سیمی نیاز داشته باشند، اگر ارزیابی ریسک یا استاندارد قابل‌اعمال استقلال را الزامی بداند.
ظرفیت رزرو را بر اساس تغییرات قابل‌باور و پشتیبانی چرخه عمر تعیین کنید، نه یک درصد عمومی. انواع ماژول و فضای ترمینال موردنیاز احتمالی را رزرو کنید: یک کانال دیجیتال بلااستفاده زمانی مفید نیست که تغییر آینده به ورودی آنالوگ ایزوله نیاز داشته باشد. بار منبع تغذیه، محدودیت‌های بک‌پلین یا نود، گرمای تابلو، ظرفیت شبکه، دسترسی ترمینال و فضای فیزیکی را هم‌زمان بررسی کنید.
نمایشگرهای اپراتوری باید قطع‌های فرایندی، خطاهای تجهیز، بای‌پس‌ها و داده‌های قدیمی را از هم متمایز کنند، نه اینکه هر خرابی را به‌صورت یک هشدار واحد نمایش دهند.
خروجی‌ها و رابط‌های توان را آگاهانه طراحی کنید
ولتاژ خروجی و تجهیزات واسط را بر اساس استاندارد برق تأییدشده کارخانه و بار متصل انتخاب کنید. جریان مداوم، جریان هجومی، نشتی، سرکوب القایی، ظرفیت کنتاکت، ایزولاسیون، هماهنگی فیوزها و نتیجه جوش‌خوردن خروجی یا خرابی رله را بررسی کنید. ولتاژها را روی ترمینال‌ها یا ماژول‌ها مخلوط نکنید، مگر اینکه سخت‌افزار، فاصله‌گذاری، برچسب‌گذاری و رویه‌ها صراحتاً اجازه دهند.
حالت بی‌برق و حالت قطع ارتباط را برای هر عملگر تعریف کنید. بسته‌شدن شیر سوخت ممکن است نتیجه ایمن باشد، در حالی که دمپر یا فن خنک‌کاری ممکن است به توالی متفاوتی نیاز داشته باشد. برنامه PLC نباید پس از بازگشت برق، بدون بررسی‌های لازم و مجوز آگاهانه، حرکت خطرناک یا احتراق را به‌طور خودکار دوباره راه‌اندازی کند.
عیب‌یابی را عملیاتی کنید
HMI باید برای تجهیزات حیاتی، فرمان، بازخورد، زنجیره شروط مجازکننده، علت اولیه قطع، کیفیت سیگنال، وضعیت بای‌پس و شرایط بازنشانی را نمایش دهد. مقادیر فرایند را با زمینه کافی ثبت روند کنید تا بررسی یک قطع امکان‌پذیر باشد، اما اجازه ندهید روند یا تأخیر هشدار به تنها لایه حفاظتی تبدیل شود. اولویت‌های هشدار و پاسخ‌های اپراتور باید پیش از آنکه فشار فصل برداشت طراحی را بیازماید، با بخش عملیات بازبینی شوند.
داده‌های نگهداری پیشگیرانه زمانی ارزش مهندسی دارند که یاتاقان‌های داغ، لغزش تسمه، اضافه‌بارهای تکرارشونده، انحراف کانال‌های دما، گرفتگی جریان هوا یا تجهیزاتی را که مرتباً بای‌پس می‌شوند شناسایی کنند. این داده‌ها باید از بازرسی و اصلاح پشتیبانی کنند، نه اینکه یک وضعیت تنزل‌یافته را عادی جلوه دهند.
راه‌اندازی را با تزریق خطا انجام دهید
هر کانال را از تجهیز میدانی تا نمایش نهایی یا اقدام نهایی آزمایش کنید. در صورت ایمنی، مدار باز و اتصال کوتاه، مقادیر آنالوگ خارج از محدوده، بازخورد گیرکرده، قطع ارتباط شبکه، قطع برق ورودی/خروجی، خرابی اثبات فن یا نوارنقاله و خاموشی اضطراری را شبیه‌سازی کنید. ثبت علت اولیه، توالی ایمن، متن هشدار، قواعد بازنشانی و رفتار پس از بازگشت برق را تأیید کنید.
فهرست نهایی نقاط، مبنای طبقه‌بندی ناحیه، تأییدیه‌های تجهیزات، داده‌های کالیبراسیون، علت‌ومعلول، نتایج آزمون و نقشه‌های چون‌ساخت را ثبت کنید. برای گزینه‌های کنترلر و ورودی/خروجی، سامانه‌های PLC و PAC را بررسی کنید و برای سخت‌افزار پشتیبان تابلو، مجموعه تجهیزات توان و برق را ببینید. تعداد درست ورودی/خروجی، تعدادی است که به یک عملکرد تأییدشده و پاسخ خرابیِ راستی‌آزمایی‌شده قابل ردیابی باشد، نه عددی که از خشک‌کن دیگری کپی شده است.