Región de Ingeniería de Procesos - Versión de control automático de instrumentos - Pregunta diaria - Pregunta del 27-10-2020

1. El sistema ESD con redundancia dual cuenta con una configuración dual desde los módulos de E/S hasta la CPU y los módulos de comunicación. Uno de ellos está en estado operativo, mientras que el otro se encuentra en estado de reserva. 2. Cada uno de los componentes del sistema de votación triple es independiente, pero las funciones de los tres componentes son exactamente las mismas. La señal de salida del circuito triple pasa por un chip de votación de tipo “tres a dos” antes de convertirse en la señal de salida del sistema. Cuando se produce una falla en uno de los tres circuitos y se genera una señal de error, esta señal es suprimida tras un proceso de votación de tipo “tres a dos”. De este modo, el sistema sigue emitiendo la señal correcta (tensión, corriente o estado del interruptor). El sistema no afectará al proceso debido a fallos internos. 3. Los dos sistemas del sistema de diagnóstico cuádruple, que surge a partir del sistema de diagnóstico dual, no constituyen una simple redundancia donde uno funciona mientras el otro está en reserva; rather, ambos sistemas operan al mismo tiempo. No solo las entradas son completamente independientes, sino que también las salidas provienen de los dos sistemas de forma paralela. Se trata, por lo tanto, de una verdadera duplicación.

El sistema de diagnóstico dual en los sistemas SIS es similar a un sistema de dos canales 1oo1D. En esta estructura, se utiliza un único canal de controlador con capacidad de diagnóstico, y un segundo canal de diagnóstico que se conecta en serie para formar el circuito de salida. La estructura 1oo1D está compuesta por un único calculador lógico y un reloj de monitoreo externo; la salida del temporizador se conecta en serie con la salida del calculador lógico. En los sistemas más avanzados, el control de diagnóstico integrado gestiona una salida en serie independiente; cuando el sistema detecta un fallo, fuerza al sistema a entrar en estado de desconexión. La función de diagnóstico convierte una falla peligrosa detectada en una falla segura. La estructura 1oo2D contiene dos canales de circuito independientes. Los circuitos de salida pueden utilizar diferentes tipos de interruptores dobles. Por ejemplo, el conmutador sólido proporciona una salida de control convencional, mientras que otro relé es controlado mediante diagnóstico interno y ofrece un segundo conmutador con contacto abierto. Si se detecta una posible falla peligrosa en el canal de salida, los contactos del relé se desconectarán, lo que interrumpirá la alimentación del circuito de salida y garantizará que el actuador se encuentre en un estado seguro. Los canales de circuito doble pueden utilizar diferentes tipos de contactos para lograr una estructura 1oo1D, como por ejemplo dos contactos en estado abierto, o un contacto en estado abierto más uno en estado cerrado. El sufijo “D” refleja que el sistema cuenta con una capacidad de autodiagnóstico más amplia y detallada en cada canal. La segunda vía de parada es la que consiste en que este sistema de autodiagnóstico realice el diagnóstico del sistema utilizando un método avanzado basado en referencias. El sistema de votación triple es similar al sistema de tres canales 2oo3. En aquellas aplicaciones de sistemas de control donde no se puede permitir la aparición de ningún modo de fallo, el sistema de tres a dos constituye la opción más fiable. Cuando se desea evitar la aparición de dos modos de fallo, la estructura del sistema se vuelve muy compleja. Un diseño estructural que puede tolerar tanto fallos “seguros” como fallos “peligrosos” es el diseño de tipo “tres por dos”: se eligen dos de las tres unidades para que den el mismo resultado, y ese resultado se utiliza para la función de seguridad. Esta estructura, que cuenta con tres unidades de control, ofrece un sistema que combina seguridad y alta disponibilidad. Este sistema se denomina sistema TMR (Triple Módulo de Redundancia). Cada canal de salida de la unidad controladora cuenta con dos puntos de salida. Conecte los dos puntos de salida de cada uno de los tres controladores para formar un circuito de “votación”; el resultado de esta votación determinará la señal de salida real. El resultado final depende de la opinión de la “mayoría”. Cuando hay dos puntos de salida conectados en un circuito, la carga de salida se activará. Cuando dos puntos de salida en un circuito se desconectan, la carga de salida quedará sin alimentación. El sistema de diagnóstico cuádruple, que surgió a partir del sistema de diagnóstico dual, es como el sistema cuádruple 2oo4D. Para que el sistema pueda seguir funcionando en modo 1oo2D en caso de que surjan problemas, algunos fabricantes ofrecen en el mercado soluciones llamadas sistemas de redundancia cuádruple, a veces denominadas QMR (Redundancia de Cuatro Módulos). El sistema cuádruple, de todas formas, tiene una estructura basada en la dobleización de las entradas y salidas. La palabra “cuádruple” se refiere al hecho de que el sistema cuenta con cuatro procesadores (dos en cada “pata”). Esta estructura garantiza que, incluso si una de las “patas” del sistema se detiene debido a un error o a su reemplazo, el sistema en su conjunto sigue funcionando correctamente. En comparación con los sistemas 1oo2D o 2oo3, parece que el sistema 2oo4D es más seguro y fiable. De hecho, durante su funcionamiento, el nivel de disponibilidad y de integridad segura que ofrece este sistema es el mismo que el de los otros sistemas. A diferencia del hardware, el software nunca se degrada. Por lo tanto, cuando se utiliza software para detectar el hardware, siempre es posible encontrar los fallos antes de que ocurran. El sistema de seguridad QMR utiliza software para realizar pruebas y diagnósticos automáticos, desde el campo hasta el procesador. Esto hace que el sistema de seguridad QMR sea más fiable que cualquier otro sistema que no utilice pruebas y diagnósticos automáticos, incluidos los sistemas 2oo3 o 2oo4. Además de contar con capacidades de autoprueba y autodiagnóstico internas, el sistema QMR también tiene la capacidad de probar y diagnosticar los circuitos en el lugar donde se encuentran. Tanto para la entrada como para la salida, el sistema cuenta con una función de monitoreo de circuitos. Se genera una alarma en cuanto se detecta un cortocircuito o una apertura en el circuito. Este método de detección y diagnóstico automático reduce los costos de mantenimiento y pruebas de todo el sistema. El sistema QMR con función de diagnóstico tiene la capacidad de manejar múltiples fallos, ya que puede detectar e aislar cualquier fallo que ocurra en cualquier parte del sistema. Mientras la falla no provenga de la misma parte del sistema, este puede tener la capacidad de no perder ninguna función de seguridad cuando se producen múltiples fallos. Gracias a la tecnología de diagnóstico 2oo4D, el sistema cuenta con la capacidad de detectar e aislar incluso aquellos fallos que no han provocado ninguna anomalía de funcionamiento. El sistema de seguridad QMR es el primero, y actualmente el único, que utiliza una verdadera estructura de doble tolerancia a fallos. Es el único sistema de seguridad que permite mantener las funciones de seguridad del sistema en el nivel SIL3, incluso cuando ambos procesadores fallan. El sistema QMR puede funcionar sin problemas, como un sistema de seguridad de canal único, a un nivel de integridad SIL3. Es muy sencillo reemplazar los módulos defectuosos del sistema de seguridad QMR; se puede hacer de forma online, sin necesidad de módulos de respaldo o intermediarios, y esto no afecta al funcionamiento del dispositivo de seguridad. Dado que los dos canales funcionan de manera independiente, es posible utilizar uno de ellos sin que ello afecte a las funciones de seguridad del sistema en su conjunto. Además, es posible descargar el programa completo en línea, sin que eso afecte al flujo de trabajo ni disminuya la integridad de seguridad del sistema. Antes de cambiar a la nueva aplicación, el sistema realiza una verificación y copia los valores para garantizar un funcionamiento seguro y correcto de forma continua.

1. El sistema ESD con redundancia dual cuenta con una configuración dual desde los módulos de E/S hasta la CPU y los módulos de comunicación. Uno de ellos está en estado operativo, mientras que el otro se encuentra en estado de reserva. 2. Cada uno de los componentes del sistema de votación triple es independiente, pero las funciones de los tres componentes son exactamente las mismas. La señal de salida del circuito triple pasa por un chip de votación de tipo “tres a dos” antes de convertirse en la señal de salida del sistema. Cuando se produce una falla en uno de los tres circuitos y se genera una señal de error, esta señal es suprimida tras un proceso de votación de tipo “tres a dos”. De este modo, el sistema sigue emitiendo la señal correcta (tensión, corriente o estado del interruptor). El sistema no afectará al proceso debido a fallos internos. 3. Los dos sistemas del sistema de diagnóstico cuádruple, que surge a partir del sistema de diagnóstico dual, no constituyen una simple redundancia donde uno funciona mientras el otro está en reserva; rather, ambos sistemas operan al mismo tiempo. No solo las entradas son completamente independientes, sino que también las salidas provienen de los dos sistemas de forma paralela. Se trata, por lo tanto, de una verdadera duplicación.

1. El sistema ESD con redundancia dual cuenta con una configuración dual desde los módulos de E/S hasta la CPU y los módulos de comunicación. Uno de ellos está en estado operativo, mientras que el otro se encuentra en estado de reserva. 2. Cada uno de los componentes del sistema de votación triple es independiente, pero las funciones de los tres componentes son exactamente las mismas. La señal de salida del circuito triple pasa por un chip de votación de tipo “tres a dos” antes de convertirse en la señal de salida del sistema. Cuando se produce una falla en uno de los tres circuitos y se genera una señal de error, esta señal es suprimida tras un proceso de votación de tipo “tres a dos”. De este modo, el sistema sigue emitiendo la señal correcta (tensión, corriente o estado del interruptor). El sistema no afectará al proceso debido a fallos internos. 3. Los dos sistemas del sistema de diagnóstico cuádruple, que surge a partir del sistema de diagnóstico dual, no constituyen una simple redundancia donde uno funciona mientras el otro está en reserva; rather, ambos sistemas operan al mismo tiempo. No solo las entradas son completamente independientes, sino que también las salidas provienen de los dos sistemas de forma paralela. Se trata, por lo tanto, de una verdadera duplicación.

Los dos sistemas del sistema de diagnóstico cuádruple, que surgió a partir del sistema de diagnóstico dual, no constituyen una simple redundancia donde uno funciona mientras el otro está en reserva; en lugar de eso, ambos sistemas operan al mismo tiempo. No solo las entradas son completamente independientes, sino que también las salidas provienen de los dos sistemas de forma paralela, lo que representa una verdadera dobleización.

La configuración y el diagnóstico redundantes solo tienen sentido si se tiene en cuenta tanto la seguridad como la disponibilidad.

Este mensaje fue editado por última vez por h20090630 el 27-10-2020 a las 19:59. El sistema de diagnóstico dual en los sistemas SIS es un sistema de doble canal. Esta estructura utiliza un único canal de controlador con capacidad de diagnóstico, y un segundo canal de diagnóstico que se conecta en serie para formar el circuito de salida. 1. El sistema ESD con redundancia dual cuenta con una configuración dual desde los módulos de E/S hasta la CPU y los módulos de comunicación. Uno de ellos está en estado operativo, mientras que el otro se encuentra en estado de reserva. 2. Cada uno de los componentes del sistema de votación triple es independiente, pero las funciones de los tres componentes son exactamente las mismas. La señal de salida del circuito triple pasa por un chip de votación de tipo “tres a dos” antes de convertirse en la señal de salida del sistema. Cuando se produce una falla en uno de los tres circuitos y se genera una señal de error, esta señal es suprimida tras un proceso de votación de tipo “tres a dos”. De este modo, el sistema sigue emitiendo la señal correcta (tensión, corriente o estado del interruptor). El sistema no afectará al proceso debido a fallos internos. 3. Los dos sistemas del sistema de diagnóstico cuádruple, que surge a partir del sistema de diagnóstico dual, no constituyen una simple redundancia donde uno funciona mientras el otro está en reserva; rather, ambos sistemas operan al mismo tiempo. No solo las entradas son completamente independientes, sino que también las salidas provienen de los dos sistemas de forma paralela. Se trata, por lo tanto, de una verdadera duplicación.

1. El sistema ESD con redundancia dual cuenta con una configuración dual desde los módulos de E/S hasta la CPU y los módulos de comunicación. Uno de ellos está en estado operativo, mientras que el otro se encuentra en estado de reserva. 2. Cada uno de los componentes del sistema de votación triple es independiente, pero las funciones de los tres componentes son exactamente las mismas. La señal de salida del circuito triple pasa por un chip de votación de tipo “tres a dos” antes de convertirse en la señal de salida del sistema. Cuando se produce una falla en uno de los tres circuitos y se genera una señal de error, esta señal es suprimida tras un proceso de votación de tipo “tres a dos”. De este modo, el sistema sigue emitiendo la señal correcta (tensión, corriente o estado del interruptor). El sistema no afectará al proceso debido a fallos internos. 3. Los dos sistemas del sistema de diagnóstico cuádruple, que surge a partir del sistema de diagnóstico dual, no constituyen una simple redundancia donde uno funciona mientras el otro está en reserva; rather, ambos sistemas operan al mismo tiempo. No solo las entradas son completamente independientes, sino que también las salidas provienen de los dos sistemas de forma paralela. Se trata, por lo tanto, de una verdadera duplicación.

La configuración y el diagnóstico redundantes solo tienen sentido si se tiene en cuenta tanto la seguridad como la disponibilidad.

De hecho, ha habido progreso, y también se han tenido en cuenta las imperfecciones de muchos sistemas y hardware. Citando las palabras de algunos profesores: 1. El sistema ESD redundante dual cuenta con una configuración dual desde los módulos de E/S hasta la CPU y los módulos de comunicación. Uno de ellos está en estado operativo, mientras que el otro se encuentra en estado de reserva. 2. Cada uno de los componentes del sistema de votación triple es independiente, pero las funciones de los tres componentes son exactamente las mismas. La señal de salida del circuito triple pasa por un chip de votación de tipo “tres a dos” antes de convertirse en la señal de salida del sistema. Cuando se produce una falla en uno de los tres circuitos y se genera una señal de error, esta señal es suprimida tras un proceso de votación de tipo “tres a dos”. De este modo, el sistema sigue emitiendo la señal correcta (tensión, corriente o estado del interruptor). El sistema no afectará al proceso debido a fallos internos. 3. Los dos sistemas del sistema de diagnóstico cuádruple, que surge a partir del sistema de diagnóstico dual, no constituyen una simple redundancia donde uno funciona mientras el otro está en reserva; rather, ambos sistemas operan al mismo tiempo. No solo las entradas son completamente independientes, sino que también las salidas provienen de los dos sistemas de forma paralela. Se trata, por lo tanto, de una verdadera duplicación.

1. El sistema ESD con redundancia dual cuenta con una configuración dual desde los módulos de E/S hasta la CPU y los módulos de comunicación. Uno de ellos está en estado operativo, mientras que el otro se encuentra en estado de reserva. 2. Cada uno de los componentes del sistema de votación triple es independiente, pero las funciones de los tres componentes son exactamente las mismas. La señal de salida del circuito triple pasa por un chip de votación de tipo “tres a dos” antes de convertirse en la señal de salida del sistema. Cuando se produce una falla en uno de los tres circuitos y se genera una señal de error, esta señal es suprimida tras un proceso de votación de tipo “tres a dos”. De este modo, el sistema sigue emitiendo la señal correcta (tensión, corriente o estado del interruptor). El sistema no afectará al proceso debido a fallos internos. 3. Los dos sistemas del sistema de diagnóstico cuádruple, que surge a partir del sistema de diagnóstico dual, no constituyen una simple redundancia donde uno funciona mientras el otro está en reserva; rather, ambos sistemas operan al mismo tiempo. No solo las entradas son completamente independientes, sino que también las salidas provienen de los dos sistemas de forma paralela. Se trata, por lo tanto, de una verdadera duplicación.

1. El sistema ESD con redundancia dual cuenta con una configuración dual desde los módulos de E/S hasta la CPU y los módulos de comunicación. Uno de ellos está en estado operativo, mientras que el otro se encuentra en estado de reserva. 2. Cada uno de los componentes del sistema de votación triple es independiente, pero las funciones de los tres componentes son exactamente las mismas. La señal de salida del circuito triple pasa por un chip de votación de tipo “tres a dos” antes de convertirse en la señal de salida del sistema. Cuando se produce una falla en uno de los tres circuitos y se genera una señal de error, esta señal es suprimida tras un proceso de votación de tipo “tres a dos”. De este modo, el sistema sigue emitiendo la señal correcta (tensión, corriente o estado del interruptor). El sistema no afectará al proceso debido a fallos internos. 3. Los dos sistemas del sistema de diagnóstico cuádruple, que surge a partir del sistema de diagnóstico dual, no constituyen una simple redundancia donde uno funciona mientras el otro está en reserva; rather, ambos sistemas operan al mismo tiempo. No solo las entradas son completamente independientes, sino que también las salidas provienen de los dos sistemas de forma paralela. Se trata, por lo tanto, de una verdadera duplicación.