化工儀器網(wǎng)技術(shù)文章
閃電模擬實(shí)驗(yàn)室如何保證安全,？
閱讀：637 發(fā)布時(shí)間：2015-10-9閃電模擬實(shí)驗(yàn)室如何保證安全？
無(wú)論何處釋放高達(dá)1.5兆伏的人工觸發(fā)閃電電流,，人員都必須保持適當(dāng)?shù)木嚯x。下文以一家澳大利亞變壓器制造商為例,，說(shuō)明了 PSS 4000自動(dòng)化系統(tǒng)在滿足靈活性和模塊化要求的同時(shí),，亦可實(shí)現(xiàn)zui高的安全性。
威爾遜變壓器公司位于澳大利亞墨爾本郊區(qū)格倫韋弗利。公司自1933年起開(kāi)始從事工業(yè)電力與配電變壓器的制造,，主要用戶包括工廠,、城鎮(zhèn)和社區(qū)。在向各地的客戶交付之前,，變電站會(huì)經(jīng)過(guò)一個(gè)多階段試驗(yàn)程序： 在日常運(yùn)行中,，變壓器必須能在欠壓且負(fù)載波動(dòng)的情況下安全、可靠地工作,。
威爾遜變壓器公司的產(chǎn)品不僅有小巧緊湊型變壓器,，還包括大如小型房屋、重達(dá)數(shù)噸的變壓器,，因此測(cè)試設(shè)施和物理?xiàng)l件必須滿足各自產(chǎn)品的需求,。測(cè)試過(guò)程中會(huì)采用高達(dá)22千伏的電壓、模擬閃電,，一些變壓器還會(huì)使用可燃?xì)怏w或液體進(jìn)行冷卻,，因而需要采取適當(dāng)有效的措施來(lái)降低對(duì)測(cè)試人員造成的危險(xiǎn)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),，必須根據(jù)各種變壓器的需求采用一種智能,、靈活的安全理念。
PSS 4000 的靈活安全理念
Pilz自1999年就在澳大利亞設(shè)立了分公司,。威爾遜變壓器的合作伙伴之一Downer Australia此前曾與Pilz成功合作,實(shí)施了很多安全項(xiàng)目,，因此很快便與來(lái)自德國(guó)的自動(dòng)化專家建立了。他們共同提出了一個(gè)測(cè)試和安全概念,，該概念基于靈活,、可連接的測(cè)試和安全區(qū)，以及皮爾磁的PSS 4000自動(dòng)化系統(tǒng),。
這一針對(duì)控制和安全任務(wù)的集成解決方案非常適合于聯(lián)合工廠,；模塊化特點(diǎn)使其能隨時(shí)擴(kuò)展，且無(wú)需任何復(fù)雜的安裝和操作流程便可實(shí)現(xiàn)集成,。測(cè)試實(shí)驗(yàn)室中的測(cè)試裝置對(duì)噪音極其敏感,，因此使用皮爾磁的光纖電纜和SafetyNET p建立了連接。
安全概念的主要目標(biāo)是為測(cè)試人員和周圍區(qū)域的其他人員提供可靠的防觸電保護(hù),?！暗牵覀兊奈ｋU(xiǎn)分析還必須考慮可能性極低的事件,，即變壓器可能會(huì)在初次啟動(dòng)時(shí)發(fā)生爆炸,，飛濺的零部件會(huì)造成嚴(yán)重的危險(xiǎn)，"Pilz技術(shù)和 PSS 4000 專家 Adam Hallinan 說(shuō)道,。
*步是將測(cè)試中心分為安全控制室和靈活,、可控的測(cè)試區(qū)： 。測(cè)試的變壓器通過(guò)兩扇電動(dòng)卷簾門后被運(yùn)送到測(cè)試中心。編碼型安全開(kāi)關(guān) PSENcode 監(jiān)測(cè)卷簾門的狀態(tài),，并防止測(cè)試期間有人擅自進(jìn)入該區(qū)域,。Pilz的 PSENcode 之所以受到青睞，是因?yàn)槌税踩灾?，它還能提供高水平的操縱保護(hù),。
這些設(shè)備設(shè)計(jì)緊湊,，內(nèi)置操縱和故障保護(hù),，兼具評(píng)估和診斷功能。 集成評(píng)估也使 PSENcode 可以在不降低安全等級(jí)的情況下串聯(lián),；因此,，無(wú)需額外的評(píng)估設(shè)備。
集安全控制和傳感器技術(shù)于一體
所有變壓器測(cè)試都通過(guò)兩個(gè)互連的測(cè)試和控制實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,。配備測(cè)試區(qū)1和2的實(shí)驗(yàn)室1（必要時(shí)可合并形成測(cè)試區(qū)3）負(fù)責(zé)大型電力變壓器的測(cè)試,，而配備測(cè)試區(qū)4和5的實(shí)驗(yàn)室2（合并時(shí)形成測(cè)試區(qū)6）負(fù)責(zé)中型電源設(shè)備的測(cè)試。實(shí)驗(yàn)室和測(cè)試區(qū)之間設(shè)有連接門（即總共四個(gè)測(cè)試區(qū)）,；每個(gè)實(shí)驗(yàn)室還有一扇門通往外部,。
安全開(kāi)關(guān) PSENslock 監(jiān)測(cè)所有的六個(gè)門以及自動(dòng)化系統(tǒng)PSS 4000。在必須頻繁打開(kāi)門的情況下,，機(jī)械防護(hù)鎖緊裝置存在劣勢(shì),，因?yàn)樗鼈冃枰{(diào)整。 PSENslock 是一種非接觸式編碼安全開(kāi)關(guān),，內(nèi)置500?；?000牛磁性聯(lián)鎖。PSENslock 作為現(xiàn)有機(jī)械技術(shù)的安全替代方案,，可提供安全的位置監(jiān)測(cè)和過(guò)程鎖定,。高水平的操縱和故障保護(hù)以及低磨損確保其具有較長(zhǎng)的使用壽命。
根據(jù)變壓器的尺寸,，可以使用移動(dòng)圍欄在測(cè)試中心內(nèi)將靈活可調(diào)的測(cè)試區(qū)相互隔離,。這樣，每個(gè)測(cè)試區(qū)都可以作為一個(gè)獨(dú)立的單元,。將使用測(cè)試脈沖和 PSS 4000 上輸入的電纜插在各個(gè)圍欄部分之間,，形成完整的環(huán)路。只有當(dāng)自動(dòng)化系統(tǒng) PSS 4000 上的控制系統(tǒng)指示連接后,，才能開(kāi)始試運(yùn)行,。
實(shí)時(shí)無(wú)干擾信號(hào)傳輸
Pilz的分散式系統(tǒng) PSSuniversal 負(fù)責(zé)從安全傳感器 PSENcode 和 PSENslock 以及八個(gè)緊急停止按鈕處采集數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)通過(guò)光纖電纜傳送至中央控制系統(tǒng) PSSu PLC,。與中央計(jì)算機(jī)的通信可以通過(guò)用戶界面和 Modbus TCP 實(shí)現(xiàn),。用戶界面向 PSSuniversal PLC 顯示需要的級(jí)別或保護(hù)類型：
0. 無(wú)聯(lián)鎖
1. 門已關(guān)閉
2. 圍欄已關(guān)閉
3. 門和圍欄已關(guān)閉，變壓器處于初始測(cè)試模式
為確保信號(hào)不受干擾，PSS 4000 會(huì)按照特定順序預(yù)期級(jí)別變化,。 Adam Hallinan明確強(qiáng)調(diào)：“控制系統(tǒng) PSSuniversal PLC 是 PSS 4000 系統(tǒng)環(huán)境的一部分,，非常適用于互連的工廠，而且具有模塊化特點(diǎn),，可隨時(shí)輕松擴(kuò)展,。這為機(jī)器和工廠建造者提供了廣泛的自動(dòng)化解決方案，這些方案易于實(shí)施和管理,，可以確保標(biāo)準(zhǔn)化和安全性,。"
PSS 4000實(shí)際上由各種等級(jí)的硬件設(shè)備和架構(gòu)組件組成。實(shí)時(shí)以太網(wǎng) SafetyNET p是開(kāi)放式自動(dòng)化系統(tǒng)的支柱,。SafetyNET p 將所有控制組件聯(lián)網(wǎng),，并傳輸數(shù)據(jù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、安全相關(guān)的控制任務(wù),。結(jié)合軟件平臺(tái) PAS 4000 和相應(yīng)的程序編輯器 PASmulti 以及 EN/IEC 61131-3 編輯器,，該自動(dòng)化系統(tǒng)管理起來(lái)簡(jiǎn)單而又靈活。
“除 PSS 4000 自動(dòng)化系統(tǒng)具有高度的靈活性和模塊化優(yōu)勢(shì)外,，Pilz在安全和自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域擁有多年的經(jīng)驗(yàn)也是我們?cè)跊Q策時(shí)考慮的一項(xiàng)重要因素,。我必須強(qiáng)調(diào)一下，Pilz的工作人員從設(shè)計(jì),、開(kāi)發(fā),、技術(shù)選擇一直到調(diào)試階段都提供了非常好的支持，"來(lái)自Downer Australia 的 Nick Kolokotronis 總結(jié)說(shuō),。 這樣看來(lái),，還有很多其它高壓項(xiàng)目在澳大利亞上馬也就不足為奇了。