الکترون. ماژول 6ES7138-4FB04-0AB0 6ES7 138-4FB04-0AB0 6ES7138-4FBO4-OABO

زیمنس 6ES7138-4FB04-0AB0 | SIMATIC ET 200S 4 F-DO PROFIsafe — 24VDC / 2A / SIL 3 / PL e / Dual-Channel / Fail-to-Safe / 30mm

سوئیچینگ خروجی ایمنی تایید شده در 30 میلی متر

در جایی که یک ماژول خروجی دیجیتال استاندارد ET 200S 24VDC را به یک محرک بر اساس دستور PLC سوئیچ می کند، ماژول F-DO کار کاملا متفاوتی انجام می دهد: افزونگی داخلی دو کاناله، خود عیب یابی مداوم و ارتباط PROFIsafe را اضافه می کند - که سیستم را قادر می سازد تا به نهادهای گواهی نشان دهد که عملکرد ایمنی از طریق یک عملکرد ایمنی (هزار) است. احتمال شکست کمی که الزامات SIL 3 یا PL e را برآورده می کند.

قبل از اینکه ورودی/خروجی ایمنی توزیع شده وجود داشته باشد، سوئیچینگ خروجی SIL 3 به مجموعه‌های رله ایمنی سیم‌کشی شده نیاز داشت - حجیم، گران قیمت، غیر قابل انعطاف. 6ES7138-4FB04-0AB0 عملکرد ایمنی یکسانی را در یک ماژول با عرض 30 میلی متر در ایستگاه ET 200S پیاده سازی می کند و از طریق PROFIsafe از طریق همان کابل PROFIBUS DP که قبلاً داده های ورودی/خروجی استاندارد را حمل می کند، ارتباط برقرار می کند. عرض 30 میلی متری ماژول (دوبرابر 15 میلی متر استاندارد) ترانزیستور سوئیچینگ دوم را در هر کانال و مدار نظارت متقابل مورد نیاز برای معماری دو کاناله را در خود جای می دهد.

مشخصات کلیدی

SIL 3 / PL e - کمیت شده، ادعا نشده است

SIL 3 (IEC 61508) احتمال خرابی خطرناک در صورت تقاضا (PFD) را بین 10-4 و 10-3 در سال تعریف می کند - احتمال قطع نشدن خروجی هنگام فرمان بین 0.01٪ و 0.1٪ در سال است. PL e (ISO 13849) مربوط به PFHd زیر 10-7 خرابی خطرناک در ساعت است.

این رتبه‌بندی‌ها نیاز به افزونگی در ماژول دارند. هر کانال خروجی از معماری دو کاناله استفاده می کند: دو سوئیچ نیمه هادی مستقل به صورت سری، با مانیتورینگ متقابل. اگر یکی از سوئیچ ها بر اساس فرمان باز نشود، دیگری خروجی را به حالت بی انرژی (ایمن) می برد. پالس‌های آزمایشی دوره‌ای هر ترانزیستور را تمرین می‌دهند و تأیید می‌کنند که آیا واقعاً می‌تواند سوئیچ کند - عیوب گیر کرده را قبل از خطرناک شدن تشخیص می‌دهد.

رتبه بندی SIL 3 / PL e چیزی است که سخت افزار ماژول می تواند پشتیبانی کند. اینکه آیا یک برنامه خاص به این سطوح دست می یابد یا نه به حلقه ایمنی کامل بستگی دارد - F-CPU، پیکربندی PROFIsafe، برنامه ایمنی نوشته شده با F-FB های تایید شده، و محاسبه تایید SIL یکپارچه ساز سیستم در همه اجزا.

PROFIsafe - عدم ایمنی در هنگام از دست دادن ارتباطات

PROFIsafe (IEC 61784-3-3) یک لایه ارتباطی ایمنی را بالای تلگرام استاندارد PROFIBUS یا PROFINET اضافه می کند: یک CRC محاسبه شده بر روی داده های ایمنی به اضافه یک شماره ترتیبی، به علاوه یک تایمر داگ در خود ماژول F-DO.

هنگامی که PROFIBUS DP Master (F-CPU) با ایستگاه ET 200S ارتباط خود را از دست می دهد - خطای کابل، خطای خاتمه اتوبوس، افت برق ایستگاه - تایمر داگ داگ داخلی ماژول F-DO منقضی می شود. ماژول بدون قید و شرط هر چهار خروجی را قطع می‌کند و وارد حالت امن می‌شود، بدون هیچ فرمان صریحی از CPU که دیگر نمی‌تواند به آن برسد. از دست دادن ارتباط = حالت امن. پس از برقراری ارتباط، هیچ فعال سازی مجدد خودکار وجود ندارد. فعال سازی مجدد عمدی اپراتور پس از رفع خطا مورد نیاز است.

سوالات متداول

Q1: وقتی ارتباط PROFIBUS DP از کار بیفتد چه اتفاقی برای خروجی های F-DO می افتد؟

زمانی که هیچ تلگرام معتبر PROFIsafe در بازه زمانی تنظیم شده دریافت نشود، داگ داخلی ماژول F-DO منقضی می شود. ماژول بلافاصله هر چهار خروجی را قطع می کند و حالت ایمن را نگه می دارد - بدون اینکه منتظر دستور CPU باشد که دیگر نمی تواند به آن برسد. خروجی ها تا زمانی که ارتباط برقرار نشود و برنامه ایمنی به صراحت آنها را از طریق یک دنباله راه اندازی مجدد عمدی دوباره فعال کند، بدون انرژی باقی می مانند. هیچ فعال سازی مجدد خودکار وجود ندارد.

Q2: آیا رتبه بندی ماژول SIL 3 SIL 3 را برای هر برنامه ای که از آن استفاده می کند تضمین می کند؟

خیر. این ماژول معماری سخت افزاری را برای پشتیبانی از SIL 3 ارائه می دهد، اما کل حلقه ایمنی باید ارزیابی شود: تحمل خطای سخت افزاری F-CPU، پیکربندی زمان بندی PROFIsafe، برنامه ایمنی نوشته شده با F-FB های تایید شده زیمنس، و یک محاسبه کامل PFD/PFHd برای حلقه ایمنی با استفاده از میزان خرابی دستی از هر جزء. راهنمای ایمنی 6ES7138-4FB04-0AB0 (در دسترس از طریق پشتیبانی آنلاین صنعت زیمنس) مرجع معتبری برای محدودیت‌های معماری، فواصل آزمایش اثبات و مقادیر پارامترهای ایمنی است.

Q3: مکانیسم پالس تست F-DO چگونه کار می کند و آیا می تواند باعث تغییر بار شود؟

پالس های آزمایشی مختصر هر کانال خروجی را به صورت دوره ای خاموش می کند تا تأیید شود که ترانزیستورهای خروجی واقعاً می توانند باز شوند. مدت زمان پالس در محدوده میکروثانیه است - به اندازه ای کوتاه که سیم پیچ های رله ایمنی استاندارد و کنتاکتورهای الکترومکانیکی که دارای اینرسی الکترومغناطیسی هستند، زمان لازم برای تغییر حالت را ندارند. کتابچه راهنمای ایمنی F-DO حداکثر مدت زمان پالس تست و حداقل اندوکتانس بار مورد نیاز را مشخص می کند. برای اکثر بارهای رله ایمنی و سیم پیچ کنتاکتور، پالس های آزمایشی هیچ تداخلی ایجاد نمی کنند.

Q4: تفاوت بین یک F-DO و یک ماژول استاندارد ET 200S DO در سیم کشی، برنامه نویسی و صدور گواهینامه چیست؟

سیم کشی: خروجی های F-DO از طریق ماژول ترمینال TM-PF30S47-F1 متصل می شوند. برخی از برنامه ها از دو کانال به صورت سری استفاده می کنند (رای گیری 2oo2) - TM-PF30S47-F1 پیکربندی سیم کشی مناسب را ارائه می دهد. برنامه نویسی: کانال های F-DO فقط در برنامه ایمنی قابل آدرس دهی هستند و در زمان F-runtime اختصاصی F-CPU با استفاده از F-FB های زیمنس اجرا می شوند.

OB های استاندارد و دستورالعمل های برنامه استاندارد نمی توانند به آدرس های F-DO دسترسی داشته باشند. گواهی: ماژول های استاندارد DO هیچ رتبه ایمنی ندارند. درجه بندی SIL 3 / PL e F-DO نیاز به پیاده سازی بر اساس کتابچه راهنمای ایمنی توسط مهندسین ایمنی عملکردی واجد شرایط دارد.

Q5: جایگزینی توصیه شده برای طرح های ایمنی جدید چیست؟

برای نصب‌های جدید، زیمنس پلت‌فرم SIMATIC ET 200SP را با ماژول‌های F-DQ مناسب (مانند F-DQ 4×24VDC/2A PPM) توصیه می‌کند. ET 200SP قابلیت ایمنی معادل یا بالاتر را با عرض ماژول های کوچکتر و TIA Portal / STEP 7 Safety Advanced سازگاری ارائه می دهد. نصب‌های موجود ET 200S با استفاده از 6ES7138-4FB04-0AB0 را می‌توان با واحدهای یدکی موجود در بازار مازاد صنعتی نگهداری کرد - قبل از نصب هر ماژول F مستعمل یا بازسازی‌شده در یک برنامه ایمنی، یکپارچگی گواهی ایمنی، نسخه سیستم‌افزار، و سابقه آزمایش اثبات‌شده را بررسی کنید.