Área de Engenharia de Processos – Versão de Automação e Controle por Instrumentos – Pergunta do Dia – Pergunta de 2020-10-27

1. O sistema ESD com redundância dupla possui configuração dupla, desde os módulos de I/O até a CPU e os módulos de comunicação. Um deles está em modo de funcionamento, enquanto o outro está em modo de reserva. 2. Cada parte do sistema de votação triplo é independente, mas as funções das três partes são exatamente as mesmas. O sinal de saída dos circuitos triplos passa por um chip de votação tipo “três contra dois” antes de se tornar a saída do sistema. Quando ocorre um defeito em um dos três circuitos, é gerado um sinal de erro. Porém, após o processo de votação “três contra dois”, esse sinal de erro é ignorado, e o sistema continua a emitir o sinal correto (tensão, corrente ou estado do interruptor). O sistema não será afetado pelo funcionamento inadequado interno no decorrer do processo. 3. Os dois sistemas do sistema de diagnóstico quádruplo, que se desenvolveram a partir do sistema de diagnóstico duplo, não são uma simples redundância de um em uso e outro como reserva; eles operam simultaneamente. Além disso, não apenas as entradas são completamente independentes, mas as saídas também são geradas pelos dois sistemas em paralelo, o que representa um verdadeiro sistema duplo.

O sistema de diagnóstico duplo no sistema SIS é semelhante a um sistema de dois canais do tipo 1oo1D. Nessa estrutura, é utilizado um único canal de controlador com capacidade de diagnóstico, e um segundo canal de diagnóstico é conectado em série para formar o circuito de saída. A estrutura 1oo1D é composta por um único calculador lógico e um relógio de monitoramento externo. A saída do timer é conectada em série à saída do calculador lógico. Em sistemas mais avançados, o controle de diagnóstico embutido gerencia uma saída em série independente; quando o sistema detecta um defeito, ele faz com que o sistema fique desligado. A função de diagnóstico transforma uma falha perigosa detectada em uma falha segura. A estrutura 1oo2D contém dois canais de circuito independentes. Os circuitos de saída podem utilizar diferentes tipos de chaves duplas. Por exemplo, o interruptor de estado sólido fornece uma saída de controle convencional, enquanto outro relé é controlado por diagnóstico interno, fornecendo um segundo interruptor com contato aberto. Se um potencial defeito perigoso for detectado no canal de saída, os contatos do relé se separam, interrompendo o circuito de saída e garantindo que o atuador fique em estado seguro. Os canais de circuito duplo podem utilizar diferentes tipos de contatos para implementar uma estrutura 1oo1D, como dois contatos abertos, ou um contato aberto mais um contato fechado, entre outros. O sufixo “D” reflete a capacidade de autodiagnóstico mais ampla e detalhada que o sistema possui em cada canal. O segundo caminho de parada é aquele em que o sistema de autodiagnóstico utiliza métodos avançados baseados em referências para realizar o diagnóstico do sistema. O sistema de votação triplo é semelhante a um sistema de 2oo3 com três canais. Em aplicações de sistemas de controle em que não se permite a ocorrência de falhas, o sistema de três contra dois é a opção mais confiável. Quando se deseja evitar o surgimento de dois modos de falha, a estrutura do sistema torna-se muito complexa. Um projeto estrutural que consegue tolerar falhas “seguras”, bem como falhas “perigosas”, é a estrutura de escolha entre três opções (são selecionados dois resultados iguais, dentre três unidades, para atender às funções de segurança). Essa estrutura, com três unidades de controle, oferece um sistema que possui segurança e alta disponibilidade. Esse sistema é chamado de sistema TMR (Triple Module Redundancy). Cada canal de saída da unidade controladora possui dois pontos de saída. Conecte os dois pontos de saída de cada um dos três controladores em um circuito de “votação”, utilizando o resultado dessa votação para determinar o sinal de saída real. O resultado da saída depende da opinião da “maioria”. Quando dois pontos de saída em um circuito estão conectados, a carga de saída será ativada. Quando dois pontos de saída em um circuito são desconectados, a carga de saída será desenergizada. O sistema de diagnóstico quádruplo, desenvolvido a partir do sistema de diagnóstico duplo, é como o sistema quádruplo 2oo4D. Para que o sistema possa ser reduzido para um formato 1oo2D e continuar a funcionar em caso de problemas, algumas fabricantes oferecem no mercado soluções chamadas de sistemas de quádrupla redundância, às vezes denominadas QMR (Quádrupla Redundância de Módulos). O sistema quádruplo, de qualquer forma, tem sua estrutura real baseada na estrutura dual de entradas e saídas. O termo “quádruplo” significa que o sistema possui quatro processadores (dois em cada “perna”). Essa estrutura garante que, mesmo que uma das “pernas” do sistema pare de funcionar devido a um erro ou substituição, o sistema como um todo permaneça intacto. Em comparação com os sistemas 1oo2D ou 2oo3, parece que o sistema 2oo4D pode ser mais seguro e confiável. Na verdade, durante seu funcionamento, o nível de disponibilidade e integridade de segurança oferecido por esses sistemas é o mesmo. Ao contrário do hardware, o software nunca é desatualizado. Portanto, ao usar softwares para detectar hardware, é possível identificá-los sempre antes que ocorram falhas. O sistema de segurança QMR utiliza software para realizar testes e diagnósticos automáticos, desde o local até o processador. Isso torna o sistema de segurança QMR mais confiável do que qualquer outro sistema que não utilize autotestes e autodiagnóstico, incluindo sistemas 2oo3 ou 2oo4. Além de possuir capacidades de autoteste e autodiagnóstico internos, o sistema QMR também tem a capacidade de testar e diagnosticar os circuitos no local. Tanto para a entrada quanto para a saída, o sistema possui função de monitoramento de circuito. Assim que um curto-circuito ou um circuito aberto for detectado no circuito, é gerado um alarme. Esse método de detecção e diagnóstico automático reduz os custos de manutenção e teste de todo o sistema. O sistema QMR com funcionalidade de diagnóstico tem a capacidade de lidar com múltiplas falhas, pois consegue detectar e isolar quaisquer falhas que ocorram em qualquer parte do sistema. Desde que a falha não venha da mesma parte do sistema, ele pode ter a capacidade de não perder nenhuma função de segurança quando várias falhas ocorrem. Combinando a tecnologia de diagnóstico 2oo4D, o sistema ganha a capacidade de detectar e isolar falhas, mesmo aquelas que ainda não ocorreram. O sistema de segurança QMR é o primeiro, e atualmente o único, a utilizar uma verdadeira estrutura de dupla tolerância a falhas. É o único sistema de segurança capaz de manter as funções de segurança do sistema em nível SIL3, mesmo quando ambos os processadores falham. O sistema QMR consegue operar sem problemas, como um sistema de segurança de canal único, no nível de integridade SIL3. É muito fácil substituir os módulos defeituosos do sistema de segurança QMR, e isso pode ser feito online, sem a necessidade de módulos de reserva ou intermediários, sem afetar o funcionamento dos dispositivos de segurança. Como os dois canais operam de forma independente, é possível trabalhar com um deles sem reduzir as funcionalidades de segurança do sistema como um todo. Além disso, é possível baixar o programa completo online, sem afetar o fluxo de trabalho ou reduzir a integridade de segurança do sistema. Antes de mudar para um novo aplicativo, o sistema realiza uma verificação e copia os valores, garantindo um funcionamento contínuo, seguro e correto.

1. O sistema ESD com redundância dupla possui configuração dupla, desde os módulos de I/O até a CPU e os módulos de comunicação. Um deles está em modo de funcionamento, enquanto o outro está em modo de reserva. 2. Cada parte do sistema de votação triplo é independente, mas as funções das três partes são exatamente as mesmas. O sinal de saída dos circuitos triplos passa por um chip de votação tipo “três contra dois” antes de se tornar a saída do sistema. Quando ocorre um defeito em um dos três circuitos, é gerado um sinal de erro. Porém, após o processo de votação “três contra dois”, esse sinal de erro é ignorado, e o sistema continua a emitir o sinal correto (tensão, corrente ou estado do interruptor). O sistema não será afetado pelo funcionamento inadequado interno no decorrer do processo. 3. Os dois sistemas do sistema de diagnóstico quádruplo, que se desenvolveram a partir do sistema de diagnóstico duplo, não são uma simples redundância de um em uso e outro como reserva; eles operam simultaneamente. Além disso, não apenas as entradas são completamente independentes, mas as saídas também são geradas pelos dois sistemas em paralelo, o que representa um verdadeiro sistema duplo.

1. O sistema ESD com redundância dupla possui configuração dupla, desde os módulos de I/O até a CPU e os módulos de comunicação. Um deles está em modo de funcionamento, enquanto o outro está em modo de reserva. 2. Cada parte do sistema de votação triplo é independente, mas as funções das três partes são exatamente as mesmas. O sinal de saída dos circuitos triplos passa por um chip de votação tipo “três contra dois” antes de se tornar a saída do sistema. Quando ocorre um defeito em um dos três circuitos, é gerado um sinal de erro. Porém, após o processo de votação “três contra dois”, esse sinal de erro é ignorado, e o sistema continua a emitir o sinal correto (tensão, corrente ou estado do interruptor). O sistema não será afetado pelo funcionamento inadequado interno no decorrer do processo. 3. Os dois sistemas do sistema de diagnóstico quádruplo, que se desenvolveram a partir do sistema de diagnóstico duplo, não são uma simples redundância de um em uso e outro como reserva; eles operam simultaneamente. Além disso, não apenas as entradas são completamente independentes, mas as saídas também são geradas pelos dois sistemas em paralelo, o que representa um verdadeiro sistema duplo.

Os dois sistemas do sistema de diagnóstico quádruplo, que se desenvolveram a partir do sistema de diagnóstico duplo, não representam uma simples redundância de um sistema em funcionamento e outro como reserva. Em vez disso, eles operam simultaneamente. Além disso, não apenas as entradas são completamente independentes, mas as saídas também são geradas pelos dois sistemas em paralelo, o que representa uma verdadeira duplicação.

Configurações e diagnósticos de redundância fazem sentido apenas quando levam em conta segurança e disponibilidade.

Este tópico foi editado pela última vez por h20090630 em 27/10/2020, às 19:59. O sistema de diagnóstico duplo no sistema SIS é um sistema de dois canais. Nessa estrutura, utiliza-se um único canal de controlador com capacidade de diagnóstico, e um segundo canal de diagnóstico que funciona por meio de conexão serial para formar o circuito de saída. 1. O sistema ESD com redundância dupla possui configuração dupla, desde os módulos de I/O até a CPU e os módulos de comunicação. Um deles está em modo de funcionamento, enquanto o outro está em modo de reserva. 2. Cada parte do sistema de votação triplo é independente, mas as funções das três partes são exatamente as mesmas. O sinal de saída dos circuitos triplos passa por um chip de votação tipo “três contra dois” antes de se tornar a saída do sistema. Quando ocorre um defeito em um dos três circuitos, é gerado um sinal de erro. Porém, após o processo de votação “três contra dois”, esse sinal de erro é ignorado, e o sistema continua a emitir o sinal correto (tensão, corrente ou estado do interruptor). O sistema não será afetado pelo funcionamento inadequado interno no decorrer do processo. 3. Os dois sistemas do sistema de diagnóstico quádruplo, que se desenvolveram a partir do sistema de diagnóstico duplo, não são uma simples redundância de um em uso e outro como reserva; eles operam simultaneamente. Além disso, não apenas as entradas são completamente independentes, mas as saídas também são geradas pelos dois sistemas em paralelo, o que representa um verdadeiro sistema duplo.

1. O sistema ESD com redundância dupla possui configuração dupla, desde os módulos de I/O até a CPU e os módulos de comunicação. Um deles está em modo de funcionamento, enquanto o outro está em modo de reserva. 2. Cada parte do sistema de votação triplo é independente, mas as funções das três partes são exatamente as mesmas. O sinal de saída dos circuitos triplos passa por um chip de votação tipo “três contra dois” antes de se tornar a saída do sistema. Quando ocorre um defeito em um dos três circuitos, é gerado um sinal de erro. Porém, após o processo de votação “três contra dois”, esse sinal de erro é ignorado, e o sistema continua a emitir o sinal correto (tensão, corrente ou estado do interruptor). O sistema não será afetado pelo funcionamento inadequado interno no decorrer do processo. 3. Os dois sistemas do sistema de diagnóstico quádruplo, que se desenvolveram a partir do sistema de diagnóstico duplo, não são uma simples redundância de um em uso e outro como reserva; eles operam simultaneamente. Além disso, não apenas as entradas são completamente independentes, mas as saídas também são geradas pelos dois sistemas em paralelo, o que representa um verdadeiro sistema duplo.

Configurações e diagnósticos de redundância fazem sentido apenas quando levam em conta segurança e disponibilidade.

De fato, houve progresso, e muitas das imperfeições dos sistemas e hardwares também foram levadas em consideração. Citando as palavras de alguns ex-alunos: 1. O sistema ESD com redundância dupla possui configuração dupla, desde os módulos I/O até a CPU e os módulos de comunicação. Um deles está em modo de funcionamento, enquanto o outro está em modo de reserva. 2. Cada parte do sistema de votação triplo é independente, mas as funções das três partes são exatamente as mesmas. O sinal de saída dos circuitos triplos passa por um chip de votação tipo “três contra dois” antes de se tornar a saída do sistema. Quando ocorre um defeito em um dos três circuitos, é gerado um sinal de erro. Porém, após o processo de votação “três contra dois”, esse sinal de erro é ignorado, e o sistema continua a emitir o sinal correto (tensão, corrente ou estado do interruptor). O sistema não será afetado pelo funcionamento inadequado interno no decorrer do processo. 3. Os dois sistemas do sistema de diagnóstico quádruplo, que se desenvolveram a partir do sistema de diagnóstico duplo, não são uma simples redundância de um em uso e outro como reserva; eles operam simultaneamente. Além disso, não apenas as entradas são completamente independentes, mas as saídas também são geradas pelos dois sistemas em paralelo, o que representa um verdadeiro sistema duplo.

1. O sistema ESD com redundância dupla possui configuração dupla, desde os módulos de I/O até a CPU e os módulos de comunicação. Um deles está em modo de funcionamento, enquanto o outro está em modo de reserva. 2. Cada parte do sistema de votação triplo é independente, mas as funções das três partes são exatamente as mesmas. O sinal de saída dos circuitos triplos passa por um chip de votação tipo “três contra dois” antes de se tornar a saída do sistema. Quando ocorre um defeito em um dos três circuitos, é gerado um sinal de erro. Porém, após o processo de votação “três contra dois”, esse sinal de erro é ignorado, e o sistema continua a emitir o sinal correto (tensão, corrente ou estado do interruptor). O sistema não será afetado pelo funcionamento inadequado interno no decorrer do processo. 3. Os dois sistemas do sistema de diagnóstico quádruplo, que se desenvolveram a partir do sistema de diagnóstico duplo, não são uma simples redundância de um em uso e outro como reserva; eles operam simultaneamente. Além disso, não apenas as entradas são completamente independentes, mas as saídas também são geradas pelos dois sistemas em paralelo, o que representa um verdadeiro sistema duplo.

1. O sistema ESD com redundância dupla possui configuração dupla, desde os módulos de I/O até a CPU e os módulos de comunicação. Um deles está em modo de funcionamento, enquanto o outro está em modo de reserva. 2. Cada parte do sistema de votação triplo é independente, mas as funções das três partes são exatamente as mesmas. O sinal de saída dos circuitos triplos passa por um chip de votação tipo “três contra dois” antes de se tornar a saída do sistema. Quando ocorre um defeito em um dos três circuitos, é gerado um sinal de erro. Porém, após o processo de votação “três contra dois”, esse sinal de erro é ignorado, e o sistema continua a emitir o sinal correto (tensão, corrente ou estado do interruptor). O sistema não será afetado pelo funcionamento inadequado interno no decorrer do processo. 3. Os dois sistemas do sistema de diagnóstico quádruplo, que se desenvolveram a partir do sistema de diagnóstico duplo, não são uma simples redundância de um em uso e outro como reserva; eles operam simultaneamente. Além disso, não apenas as entradas são completamente independentes, mas as saídas também são geradas pelos dois sistemas em paralelo, o que representa um verdadeiro sistema duplo.