Giới thiệu
Hệ thống phòng cháy chữa cháy đóng vai trò then chốt trong sản xuất công nghiệp – không chỉ bảo vệ con người và hệ thống, mà còn tránh thời gian ngừng hoạt động sản xuất. Với GreCon PROTECTOR, Fagus-GreCon và MESCO Engineering đã tạo ra một hệ thống tiên tiến, tích hợp cao, đặt ra các tiêu chuẩn về an toàn, phân quyền và khả năng giao tiếp. Được vinh danh với GIẢI VÀNG TRONG THIẾT KẾ iF 2025, GreCon PROTECTOR kết hợp thiết kế hướng đến thực tiễn với an toàn chức năng theo các tiêu chuẩn hiện hành.
Kiến trúc Hệ thống Thông minh: Mô-đun Điều khiển Ranger
Điều khiển Phi tập trung
Thành phần cốt lõi của hệ thống là mô-đun điều khiển Ranger, được lắp đặt trực tiếp tại khu vực hệ thống cần giám sát. Kiến trúc phi tập trung này giúp giảm nhu cầu về tủ điều khiển trung tâm và tăng tính mô-đun cũng như khả năng mở rộng của hệ thống.
Truyền năng lượng và dữ liệu qua SPE
Ranger giao tiếp với trung tâm hệ thống thông qua Ethernet đơn (SPE). Công nghệ này cho phép truyền dữ liệu song công hoàn toàn và cấp nguồn qua đường truyền dữ liệu (PoDL) thông qua một cặp dây xoắn đơn.
- Công suất truyền: lên đến 50 W
- Tốc độ dữ liệu: 10 Mbit/giây
- Phạm vi: lên đến 1.000 m
- Cơ sở chuẩn hóa:
° IEEE 802.3cg (10BASE-T1L)
° IEEE 802.3bu (PoDL)
SPE được chọn làm phương tiện truyền thông vì nó tiết kiệm chi phí cáp. Ngoài ra, bộ nguồn cách điện giúp tăng độ tin cậy vận hành.
Giao tiếp An toàn: PROFINET và PROFIsafe đang được sử dụng
Hệ thống sử dụng PROFINET, một giao thức Ethernet công nghiệp được sử dụng rộng rãi, được tối ưu hóa cho việc trao đổi dữ liệu theo chu kỳ, xác định giữa các hệ thống điều khiển và thiết bị hiện trường. (IEC 61158 / IEC 61784-3-3 PROFIsafe). PROFIsafe – một giao thức an toàn dựa trên PROFINET – được sử dụng để truyền dữ liệu liên quan đến an toàn. Điều này cho phép tắt máy an toàn khi có sự cố, điều này rất cần thiết cho việc bảo vệ máy móc.
Kiến trúc Phần cứng và Phần mềm Liên quan đến An toàn
Kiến trúc Phần cứng:
Tính an toàn của hệ thống được hiện thực hóa bởi kiến trúc an toàn 1oo2, được phát triển với Gói Thiết kế An toàn MESCO, sử dụng vi điều khiển STM32F745/746 làm thành phần cốt lõi làm nền tảng phần cứng. Điều này đạt được mức dự phòng HFT = 1 (Khả năng chịu lỗi phần cứng) và mức an toàn SIL2 theo IEC 61508 và Loại 3, Mức hiệu suất d (PL d) theo ISO 13849. Trong các ứng dụng phòng cháy chữa cháy này, cần phải đáp ứng các yêu cầu đặc biệt bổ sung để đáp ứng các hướng dẫn về phòng cháy nổ (như ATEX, IECEx). Các yêu cầu này bao gồm, ví dụ, bảo vệ chống tia lửa điện, lựa chọn vật liệu nhất định và tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt. Vì GreCon PROTECTOR được thiết kế để phát hiện và dập tắt tia lửa điện, nên nó đã được thử nghiệm theo các tiêu chuẩn liên quan cho khu vực nguy hiểm theo z. IEC 60079 (về phòng chống cháy nổ) và IECEx (ATEX Zone 2). Với hơn 30 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực phát triển phần cứng Ex, MESCO đã có thể đóng góp toàn bộ chuyên môn của mình, chuẩn bị các tài liệu để phê duyệt và bảo vệ chúng trước cơ quan tiếp nhận hồ sơ.
Kiến trúc phần mềm bao gồm các thành phần cốt lõi sau:
- Đồng bộ hóa và giám sát lẫn nhau giữa hai CPU
- Tự kiểm tra và kiểm tra bộ nhớ
- Chuyển đổi tác vụ an toàn
- Sử dụng giao tiếp kênh đen an toàn qua UART
Kết luận
Ranger đặt ra những tiêu chuẩn mới trong công nghệ phòng cháy chữa cháy: kết hợp các công nghệ truyền thông hiện đại (SPE, PROFINET), độ an toàn chức năng cao (SIL2, PL d) và kiến trúc hệ thống phi tập trung, dễ dàng mở rộng. Sự hợp tác chặt chẽ và thành công giữa Fagus-GreCon và MESCO, cũng như chiến lược phát triển linh hoạt, theo mô-đun, giúp Ranger trở thành giải pháp tiên tiến cho phòng cháy chữa cháy hiện đại. Nhờ các sản phẩm có độ tin cậy cao và nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực phòng cháy chữa cháy, Fagus-GreCon đã hội tụ đầy đủ các điều kiện tiên quyết cần thiết để phát triển một sản phẩm mới vượt trội và sáng tạo. MESCO đã có thể đóng góp toàn bộ chuyên môn của mình trong phát triển phần cứng và phần mềm cho các lĩnh vực truyền thông công nghiệp, phòng cháy nổ và an toàn chức năng. Điều này đã dẫn đến một sự phát triển thành công với kết quả xứng đáng được trao giải thưởng!