TSN如何提高工廠安全水平

2021-10-23 07:45:46 字數 2312 閱讀 5513

時間敏感型網路(tsn)支援單一的開放式網路基礎架構,通過標準化支援多**商互操作性,通過服務保證支援it和ot聚合。

tsn標準集的開發最初是為了將時間敏感的資料以閉環的方式傳遞給計算機,並處理標準乙太網無法處理的情況。然而,時間敏感型網路還可以在減少事故風險和提高工廠安全水平方面發揮作用。

在製造環境中存在常見的安全隱患,這些隱患可能會影響車間工人的健康和安全,並對工廠的整體安全水平產生負面影響。因此,要求工廠所有者和製造商執行詳細的安全政策,以確保顯著降低受傷和工人接觸有害化學物質的風險。工廠的安全政策和計畫中必須解決諸如機器故障導致的事故和對工人的傷害,暴露於有害化學物質,火災危險,有毒物質溢位以及來自機器的過多噪音等危險。

1.串聯執行的機器

在典型的工廠環境或生產線中,機器或裝置通常是串聯執行的,其中一台機器依賴於另一台機器進行資料或反饋。標準乙太網網路通常可以處理資料的傳輸,但是當網路中的流量變得飽和時,資料傳輸可能會出現問題,並且可能會發生同步中斷。

這可能會導致機器故障或工廠流程中斷,從而導致工廠環境中的危險增加。tsn標準集的應用可以處理涉及額外流量的情況,以可靠的方式促進資料傳輸,不受密集網路流量的影響,並且傳輸距離比乙太網更長。

2.實時資料需要在毫秒內

機械人控制等操作需要毫秒級的實時資料。如果這些機器沒有及時接收到該資料,則將導致整個過程和裝配線的故障。例如,機械臂有可能會在高速和強力作用下在其基座上移動,因此,由於未接收到資料,如果機械臂不能正確操作,可能會造成嚴重傷害。

乙太網連線不能保證或擔保這些資料報在1µs時間範圍內傳輸,有時候這是必要的。

此外,工廠車間的其他裝置通常具有運動部件,剪刀或剪下作用,旋轉鏈輪和齒輪。如果這些機器沒有在預期的執行時間內受到嚴格控制,則這些零件可能會對正在使用這些機器並期望在特定時間範圍內進行特定過程的工廠工人造成傷害。

由於tsn標準著重於時間,而tsn的開發是為了確保資料能夠方便地從傳送方傳輸到接收方,因此tsn連線性和資料的實時交付可以幫助避免由於時間範圍問題可能出現的危險情況。

3.有毒化學品洩漏和火災危險

在諸如煉油廠的環境中,由於甲烷,丁烷和**煉廠過程中涉及的許多其他碳氫化合物等可燃化學物質,始終存在著火和有毒化學物質排放的風險。除火災和**外,煉油廠的典型危害還包括窒息,燒傷,有毒吸入和腐蝕性。

這些危害的**包括鍋爐,加熱器,儲罐,裂化裝置,熱交換器以及工廠中的各種其他裝置和機械。大多數精煉廠和工廠都設有警報和感測器,以監視著火災和中毒的風險。

但是,tsn網路的實施可以極大地改善這些檢測和警報系統,因為它可以將關鍵資料快速傳遞到**控制單元,從而確保操作員可以採取適當的措施,並且不會暴露或傷害工人。

4.噪音過大

工廠和製造環境中的雜訊問題是乙個常見問題。工人經常會受到噪音的影響,久而久之這可能導致聽力功能嚴重惡化。通常會指導工人佩戴耳塞或護耳器,以減輕其暴露於噪音的影響。一些工廠使用吸收性消音器以減少噪音的影響。

機器或裝置出現故障或未進行適當的維護可能會導致產生過多的有害噪音。在這種情況下,時間至關重要。安裝在工廠或機器上的感測器會吸收聲音的增加,這些資訊需要快速傳遞到伺服器或人機介面hmi。隨後可以指示工人立即撤離建築物或關閉引起問題的機器。

在這種情況下,tsn網路將具有極大的優勢,因為tsn網路可以以低抖動,無丟包且方便的方式傳送資料。

所有工廠,工廠和製造商都必須制定安全計畫,程式和指南,作為其標準操作程式的一部分。

為了在工廠安全計畫中實施tsn,建議工廠主管首先確定與工廠中所有機械和過程相關的所有潛在風險和危害。下一步將是確定所有需要實時關鍵資料的機器和裝配線,以及如果不滿足其資料要求的話,與這些機器相關的危險。

最後,工廠主管將實施乙個tsn網路,並根據資料管理和有效的資料傳遞程式對其進行分類。工廠主管將詳細說明與此網路相關的風險緩解。

就當前網路中的實際整合而言,通常將tsn橋和端點連線到 iot閘道器, scada系統或hmi,以便整合到工廠的現有資訊管理平台中。tsn標準集的主要優勢在於它們是開放的,因此互操作性不是問題。

這樣可以確保按需提供資料,並在緊急情況下或作為標準工廠流程的一部分,有助於提高工廠的安全水平。

當詢問「 tsn可以幫助工廠安全嗎?」時,答案是肯定的。傳統上,乙太網是許多行業和工作環境中有關通過數字電纜傳輸和傳輸資料的首選連線選項。但是,乙太網具有關鍵的侷限性,因此不能像tsn網路那樣有效地減少工廠或製造環境中的工作場所危害。

tsn標準集為最小化抖動提供了解決方案,為那些需要它的機器和裝配線提供了時間排程和確定性。此外,tsn有潛力在未來工廠操作和工藝的安全程式中發揮重要作用。

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