Khoảng trống trung gian trong thiết kế SIS: Bài toán bộ giải logic đang dần có lời giải

Chuyên gia an toàn cần một loại bộ giải logic mới, một loại bộ giải có thể thu hẹp khoảng cách khổng lồ giữa PLC an toàn và các thiết bị vòng lặp đơn

Về bản chất, hai lựa chọn truyền thống được thiết kế cho những nhu cầu rất khác nhau. Bộ giải logic vòng đơn (thường là bộ ngắt báo động) có ưu điểm ở sự đơn giản, dễ cấu hình, dễ bảo trì và chi phí thấp. Tuy nhiên, chúng nhanh chóng bộc lộ hạn chế khi hệ thống cần giám sát nhiều vòng an toàn, triển khai logic bỏ phiếu hoặc mở rộng quy mô. Ngược lại, PLC an toàn đủ khả năng xử lý các yêu cầu phức tạp, nhưng đi kèm là chi phí đầu tư và vận hành cao, yêu cầu phần mềm chuyên dụng, kỹ năng lập trình chuyên sâu và quy trình kiểm định phức tạp. Với nhiều ứng dụng SIS quy mô nhỏ hoặc trung bình, PLC an toàn trở nên “quá mức cần thiết”.

Thực tế triển khai cho thấy phần lớn các hệ thống SIS hiện nay chỉ bao gồm một số ít chức năng an toàn. Chúng thường có từ một đến ba vòng an toàn độc lập, số lượng tín hiệu vào/ra ở mức vừa phải, logic bỏ phiếu đơn giản như 1oo2 hoặc 2oo3, và được triển khai cục bộ trên các mô-đun, thiết bị skid hoặc các trạm vận hành từ xa. Những yêu cầu này nằm đúng vào “vùng xám” - quá phức tạp đối với thiết bị vòng đơn, nhưng lại không đủ lớn để biện minh cho PLC an toàn.

Chính trong bối cảnh đó, các bộ giải logic đa vòng lặp tầm trung đang nổi lên như một lời giải thực tế cho khoảng trống lâu nay. Những thiết bị này được thiết kế để xử lý nhiều vòng an toàn với logic bỏ phiếu tích hợp, nhưng vẫn giữ được sự đơn giản trong cấu hình, kiểm thử và vận hành. Chúng đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng như dừng bơm, quản lý đầu đốt, bảo vệ quá áp quy mô nhỏ, an toàn giếng khoan hoặc các hệ thống ngắt cục bộ.

Xu hướng mô-đun hóa và phi tập trung hóa kiến trúc SIS trong các ngành dầu khí, hóa chất và năng lượng càng làm gia tăng giá trị của bộ giải logic đa vòng. Thay vì dồn toàn bộ logic an toàn về một nền tảng trung tâm, nhiều doanh nghiệp lựa chọn triển khai các nút an toàn cục bộ, giúp giảm độ phức tạp dây dẫn, rút ngắn thời gian vận hành và đơn giản hóa quá trình xác thực theo tiêu chuẩn IEC 61511.

Quan trọng hơn, các bộ giải logic đa vòng hiện đại vẫn đảm bảo tính độc lập về an toàn, đồng thời cho phép giám sát và chẩn đoán thông qua các giao diện chỉ đọc như MODBUS, Ethernet hay HART. Điều này giúp cải thiện quản lý tài sản và công tác bảo trì mà không làm ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của chức năng an toàn.

Thay vì thay thế các giải pháp hiện có, bộ giải logic đa vòng lặp đang hoàn thiện “dải lựa chọn” trong thiết kế SIS. Chúng lấp đầy khoảng trống trung gian vốn tồn tại nhiều năm, đồng thời trở thành một thành phần ngày càng quan trọng trong các kiến trúc hệ thống an toàn thông minh và linh hoạt của công nghiệp hiện đại.

Theo automation.com