Yüksek güvenilirlik sistemlerinde röle kullanımı

[ozkarah]

Günün sonunda, kesinlikle her koşulda çalışacak, tamamen 0 riskli sistem yapanız imkansız. Bir güven aralığı beklentisi olması lazım.

Soruyu da, bence, tek bir rölenin düzgün çalışma ihtimali şeklinde değil de her bir röleninin arıza yapma ihtimalini sorarak kurmak gerekiyor.


Diyelim ki her bir rölenin arıza (çekememe/bırakamama) ihtimali %0.01 (onbinde bir) ve 2 x 2 röle kullandınız:

Çekme senaryosu için :
İlk paralel grubun çekememe ihtimali 100 milyonda bir olur. İkinci paralel grubun çekememe ihtimali de öyle olur. Her iki ihtimalde de sistem sorun çıkartacağı için problem riski 100 milyonda 2 olur.

Bırakma senaryosu için:
Herhangi bir rölenin bırakaması problem için yeterli olduğundan, ilk paralel grubun bırakamama ihtimali 10 binde 2 olur. İkinci paralel grubun da aynı olur. Seri bağlandığı için problem riski 100 milyonda 4 olur.





Diyelim ki her bir rölenin arıza ihtimali %0.01 (onbinde bir) ve 3 x 3 röle kullandınız:

Çekme senaryosu için :
İlk paralel grubun çekememe ihtimali 1 trilyonda bir olur. İkinci ve üçüncü paralel grubun çekememe ihtimali de öyle olur. Her ihtimalde de sistem sorun çıkartacağı için problem riski 1 trilyonda 3 olur.

Bırakma senaryosu için:
Herhangi bir rölenin bırakaması problem için yeterli olduğundan, ilk paralel grubun bırakamama ihtimali 10 binde 3 olur. İkinci ve üçüncü paralel grubun da aynı olur. Seri bağlandığı için problem riski 1 trilyonda 27 olur.



Yani bu yapıda problem riskini elbette sıfırlayamazsınız, ancak seri ve paralel röle sayısı ile oynayarak, istediğiniz güven aralığına göre, riski dramatik değiştirebilirsiniz. Bu sistem arıza yaparsa bile büyük ihtimalle sebebi röle olmayacaktır.

Sistemin başarısız olması sadece birden fazla rölenin aynı anda bozulmasına bağlı. Tek bir rölenin arızası sistemi çökertmiyor, ancak sistemin güven aralığını değiştirmiş oluyor. Bu sırada da mikrokontrolör rölelerin durumundan aldığı bilgi ile arızalı röleyi de söyleyerek, hemen alarm vermeye başlıyor ve hemen tedbir (sistemi durdurmak, röleyi değiştirmek, insanları uyarmak ...) almanızı sağlıyor.

 

[kocamanusta]

Neticede bu da tek bir röle, tek bir arıza noktası. Yedeklilik (redundancy) sağlamak istiyoruz.

emniyet rolesi üzerindeki elektronik devrede birden fazla role barındıryor. amacı gerekli şartlar sağlanmadıysa çıkış vermemek, resetlenmemek. dolayısıyla güvenlik ihlali giderilmeden sistem çalıştırılamaz. daha çok ihlal oluştuğunda durdurma, devreden çıkarma için kullanılır. farklı güvenlik seviyeleri için farklı modelleri vardır. hem kendi iç yapısında oluşacak arıza hem de dış devreden kaynaklanacak kısa devre ve kablo kopmalarına karşı güvenlidirler. geri besleme izlemesi emniyet tedbirlerinden sadece birisidir.

 

[Diyot]

Öyle bir sistem düşünelim ki, bir röle ile bir cihaz aktive ediliyor. O röle o cihazı tam o anda aktive etmezse, ya birileri ölecek, yada korkunç maddi zarar oluşacak. Nasıl bir çözüm kullanılabilir? Benim ilk aklıma gelen yedekli birkaç röle paralel bağlayıp hepsini aynı anda açmak. Başka nasıl bir yöntem olabilir?

Veya diyelim cihazı aktive etmek o kadar kritik değil, ama cihazın deaktive edilmesi kritik. Burada nasıl bir çözüm üretilebilir? Gene benim aklıma gelen, iki röleyi seri bağlamak ve ikisini de aynı anda açmak. Rölenin birisi yapışmış ise diğer röle devreyi açacaktır. Başka nasıl bir yöntem olabilir?

Bir de ikisinin birleştiği senaryoyu düşünelim. Hem açma kritik hem de kapama. Nasıl bir çözüm üretilebilir?

Kritik durumlar varsa rölenin kontak dayanımı yüksek olanı tercih etmek iyi olur Timur Bey. Seri röleyi şarj devresinde kullanmıştım. Şarja başlanacağı zaman ikisi aynı anda çekiyor, bırakacapı zaman da aynı anda bırakıyordu. Burada önemli olan şarjı kesmek olduğu için seri bağlantı tercih ettim.

Şu da yapılabilir, diyelim bir havalandırma fanınız var. Kesin olarak ve sürekli çalışması gerekiyor. Böyle bir durumda akımı rölelerden birinin açık kontağından diğerinin de kapalı kontağından geçirirsiniz. Yük devreye alınacağı zaman rölenin birine (+) bobin gerilimi uygularsınız, diğerine de (+) bobin gerilimini uygulamayı bırakırsınız. Bu sayede rölelerin bobinleri yansa yada rölelerin bobin besleme kabloları kopsada iki röleden biri devrede kalmış olur ve yük çalışmaya devam eder. Diye düşünüyorum ben, umarım yanılmam.

 

[mehmetaliözdemir]

. O röle o cihazı tam o anda aktive etmezse, ya birileri ölecek, yada korkunç maddi zarar oluşacak.

tam da bu sebeplerden dolayı hemzemin geçit sistemlerinde özel, çok güvenilir ve çok pahalı röleler kullanılıyor.
resimdeki röle mesela, kontakları, pinleri vs. tamamen gümüş. 1 ohm bobin direnci var ve 0.2 voltla bile çalışıyor fakat 12 v verseniz bile bozulmuyor. hiçbir şekilde yarı iletken vs içermiyor .tabanlı şekilde kullanılıyor. şifre pinleri var, kurşun mührü var. bir röleyi başka bir tabana takmıyorsunuz. bildiğim kadarıyla 80'li yıllardan beri kullanılıyor.
bu röleler hayati öneme sahip fakat yedekli çalışmıyor. zaten sistemde röleler sürekli çekik kalıyor. röle düştüğü zaman sistem çalışıyor.

 

[Diyot]

tam da bu sebeplerden dolayı hemzemin geçit sistemlerinde özel, çok güvenilir ve çok pahalı röleler kullanılıyor.
resimdeki röle mesela, kontakları, pinleri vs. tamamen gümüş. 1 ohm bobin direnci var ve 0.2 voltla bile çalışıyor fakat 12 v verseniz bile bozulmuyor. hiçbir şekilde yarı iletken vs içermiyor .tabanlı şekilde kullanılıyor. şifre pinleri var, kurşun mührü var. bir röleyi başka bir tabana takmıyorsunuz. bildiğim kadarıyla 80'li yıllardan beri kullanılıyor.
bu röleler hayati öneme sahip fakat yedekli çalışmıyor. zaten sistemde röleler sürekli çekik kalıyor. röle düştüğü zaman sistem çalışıyor.
33420 eklentisine bak

Merhaba, bir de bunun civalı olanı var.

 

[132kHz]

Npröal toleden ziyade yaylı spring loaded röleler felan da var emniyet rölelerinde de kullanıloyor onlar daha sağlıklı olabilir
Bir de yüke bağlı olarak röleleri korumak için ark sönümlendirici tasarlanabilir sigortalardaki gibi

 

[kocamanusta]

kaynak:

https://downloads.pilz.nl/downloads/Docu-Machineveiligheid/safety_compendium_en_2014_01.pdf

 

[czorgormez]

benzer çalışmazsa biri ölecek seviyede kontroller yangın güvenliğinde var mesela. tüm sistemler yedekli ve belli periyotlarda kendini kontrol eder.

2 röle ve bu rölelerin çıkışlarını kontrol eden bir yapı olmalı. ayrıca sistem fault yakalarsa veya işlemci komple kitlenir ve hiç kontrol bile edemez hale gelirse bunu da bir insanın fark etmesi gerekiyor.

 

[132kHz]

benzer çalışmazsa biri ölecek seviyede kontroller yangın güvenliğinde var mesela. tüm sistemler yedekli ve belli periyotlarda kendini kontrol eder.

2 röle ve bu rölelerin çıkışlarını kontrol eden bir yapı olmalı. ayrıca sistem fault yakalarsa veya işlemci komple kitlenir ve hiç kontrol bile edemez hale gelirse bunu da bir insanın fark etmesi gerekiyor.

işlemcinin kontrolü için ikincil basit bir işlemciye sorun yok sinyali gönderilebilir sinyal kesilirse uyarı verir

 

[czorgormez]

işlemcinin kontrolü için ikincil basit bir işlemciye sorun yok sinyali gönderilebilir sinyal kesilirse uyarı verir

hepsi mumkün ama bu işin nirvanası medikal sistemler - pace makerlar (kalp pili) ve insansız hava araçlarıdır herhalde. onlarda bile bir noktadan sonra engel olamayız. gerekli önemleri alırız yapacak başka bişey yok mantığı var. yani hatasız bir sistem yapamayız.

insansız hava araçlarında mesela 3lü bir kontrol yapısı var. bir ana işlemci 2 bağımsız yardımcı işlemciyi denetliyor ve hepsi ayrı ayrı karar verip aktüatörleri set edebiliyorlar. aynı zamanda tüm aktüatörler de iki tane ve biri çalışmazsa diğerine engel olmuyor.

 

[132kHz]

hepsi mumkün ama bu işin nirvanası medikal sistemler - pace makerlar (kalp pili) ve insansız hava araçlarıdır herhalde. onlarda bile bir noktadan sonra engel olamayız. gerekli önemleri alırız yapacak başka bişey yok mantığı var. yani hatasız bir sistem yapamayız.

insansız hava araçlarında mesela 3lü bir kontrol yapısı var. bir ana işlemci 2 bağımsız yardımcı işlemciyi denetliyor ve hepsi ayrı ayrı karar verip aktüatörleri set edebiliyorlar. aynı zamanda tüm aktüatörler de iki tane ve biri çalışmazsa diğerine engel olmuyor.

aynısını tren istasyonu kontrolünde görmüştüm 3 plc aynı anda çalişiyor hyerhangi birinin hata yapması halinde çoğunlugun kararı geçerli oluyordu