Противоаварийная защита в автоматизированных системах стерилизации консервов в автоклавах
Система противоаварийной защиты горизонтального автоклава, внешний вид
Необходимость модернизации объясняется следующими причинами:
— критическое состояние стерилизационного оборудования;
— необходимость соблюдения жестких международных стандартов по безопасности консервного производства;
— необходимость применения в автоматизированных системах стерилизации современных контроллеров на базе открытых стандартов, разработок в области систем резервирования и аварийных защит.
Рассмотрим самый ответственный элемент системы управления — систему противоаварийной защиты. Системы защиты находят широкий спрос в консервной отрасли, ввиду возросших требований к отработке аварийных ситуаций и возросшего уровня автоматизации технологических процессов стерилизации консервов, что приводит к увеличению вероятности возникновения аварийной ситуации.
Системы безопасности консервных производств выполняют функции защиты операторов-стерилизаторов и автоклавного оборудования при возникновении аварийной ситуации. Модули безопасности либо входят в состав модулей контроллера (например, TSXPAY для семейства контроллеров типа Premium компании Schneider Electric), либо являются автономными (PREVENTA, ESTOP) и могут интегрироваться в оборудование шкафа автоматики технологического процесса стерилизации.
Автономные модули безопасности предназначены для мониторинга аварийного останова работы стерилизационной системы и используются для безопасного разрыва одной или нескольких схем управления автоклавным оборудованием. Модули удовлетворяют требованиям европейских стандартов EN 418 – для аварийных остановок и EN – 60204-1 – для схем безопасности.
Эти стандарты действуют в особых случаях, где к устройству аварийного останова технологического оборудования стерилизационного участка предъявляются требования разомкнуть несколько схем. Модули мониторинга аварийного останова оснащены блоком безопасности на аппаратной логике, управляющей аварийным остановом автоклавного оборудования. Это обеспечивает функцию безопасности до категории 3, согласно стандарту EN-954-1.
Дополнительно в модулях аварийного останова может быть предусмотрена полная диагностика системы безопасности — чтением состояния кнопок или ограничительных выключателей на пультах управления автоклавами. Системы безопасности, построенные на автономных модулях, отвечают современным стандартам, но используются в основном в централизованных автоматизированных системах стерилизации, что характерно для автоматизированных систем с числовым программным управлением.
Для распределенных консервных производств подход в реализации системы безопасности для работы операторов-стерилизаторов и технического персонала и сохранности автоклавного оборудования должен быть другим.
Необходимость управления устройствами на значительном расстоянии приводит к созданию распределенного блока экстренного аварийного останова, основной механизм управления которого находится в шкафу контроллера управления цехом стерилизации или специальном шкафу контроллера блока аварийного останова.
Исполнительные блоки экстренного аварийного останова стерилизационного оборудования встраиваются в шкафы автоматики, которые задействованы в экстренном аварийном останове.
Распределенный блок аварийной автоматики обеспечивает следующие функции:
— мониторинг кнопок пульта аварийного останова для немедленного закрытия запорной арматуры системы стерилизации (аварийный останов категории 0 согласно стандарту EN – 418);
— дублирование с помощью аппаратного экстренного аварийного останова, не зависящего от контроллера;
— резервирование цепи экстренного аварийного останова системы стерилизации;
— мониторинг источника питания блока экстренного аварийного останова системы стерилизации;
— гальваническая изоляция входных и выходных цепей коммутации блока экстренного аварийного останова системы стерилизации;
— защита входных и выходных цепей коммутации блока экстренного аварийного останова системы стерилизации от перенапряжения.