PLC架构可以提供较高的安全完整性

没有比核安全更安全的了。因此，需要高安全完整性水平(SIL)的过程安全仪表系统(SIS)可以从核安全系统中使用的可编程逻辑控制器(PLC)架构中受益。(请参阅本期封面文章了解相关的安全主题。)

例如，由Framatome Technologies开发的PLC模块就是使用冗余和多样性来提高可靠性的模块之一。如果检测到不安全情况，模块的两个安全功能微处理器可以导致任何继电器输出打开。如果任一处理器停止运行，看门狗计时器将打开继电器输出。此外，对于需要触点闭合(非故障安全输出)来驱动的设备，也可以用或门代替与门。

使用设计、微码和软件编译器制造商不同的微处理器可以最大限度地减少可能破坏安全联锁的常见模式故障。使用通用的功能设计文档，不同的软件由两个独立工作的软件团队开发。然后由独立于开发人员的第三个团队对软件进行测试和验证。

不同的微处理器和不同的软件确保SIS将实现其安全任务，即使硬件和/或软件故障使一个微处理器失效。

多样性有助于可靠性

PLC的独立冗余和多样性补充了其他冗余和多样化的元素，以提供具有SIL 3完整性的SIS。SIL 3在ANSI/ISA-S84.01-1996标准“过程工业安全仪表系统的应用”中被量化为按需故障概率范围(PFD平均值)为10-3至10-4。

指定传感器类型、制造商和激活方法的多样性可以减少共模故障。例如，使用一个RTD(电阻热检测器)和一个热电偶，以及来自不同制造商的压力传感器和排气阀，可以减少共模故障。增加一个硬连线，手动操作的紧急关闭电路也提供多样性。当检测到高压或高温输入信号时，PLC的故障安全输出打开冗余应急排气阀，为反应器减压。

PLC测试使用连续诊断程序在线完成。离线测试使用一台测试计算机，将模拟过程信号注入PLC模块。输入信号由测试计算机改变，PLC输出响应被监控。同时对两个微处理器进行测试，并建立了硬拷贝测试记录。

PLC模块中的共享存储器和单独的微处理器处理与外部系统的通信。这种体系结构使SIS数据可用，同时防止通信中断干扰安全需求。该PLC架构提供了与两个PLC相同的高可靠性和高可用性。

有关Framatome Technologies的更多信息，请访问www.globalelove.com/info。

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