Ηλεκτρονικό. ΜΟΔΥΛΟ 6ES7138-4FB04-0AB0 6ES7 138-4FB04-0AB0 6ES7138-4FBO4-OABO

Siemens 6ES7138-4FB04-0AB0∙ SIMATIC ET 200S 4 F-DO PROFIsafe 24VDC / 2A / SIL 3 / PL e / Δύο κανάλια / Αποτυχία ασφαλείας / 30mm

Πιστοποιημένη έξοδος ασφαλείας με διακόπτη 30 mm

Όπου μια τυπική ψηφιακή μονάδα εξόδου ET 200S αλλάζει 24VDC σε έναν ενεργοποιητή με εντολή από τον PLC, η μονάδα F-DO κάνει κάτι εντελώς διαφορετικό: προσθέτει εσωτερική υπερβολική λειτουργία διπλού καναλιού,συνεχής αυτοδιάγνωση, and PROFIsafe communication — enabling the system to demonstrate to certification bodies that the safety function (removing power from a hazardous actuator) is achieved with a quantified failure probability that satisfies SIL 3 or PL e requirements.

Πριν από την ύπαρξη της κατανεμημένης ασφάλειας I/O, η μετατροπή εξόδου SIL 3 απαιτούσε σκληρά καλωδιωμένα σύνολα αναμεταδιδαστών ασφάλειας ∙ τεράστια, δαπανηρά, άκαμπτα.Το 6ES7138-4FB04-0AB0 υλοποιεί την ίδια λειτουργία ασφάλειας σε μια μονάδα πλάτους 30 mm στον σταθμό ET 200S, επικοινωνώντας μέσω PROFIsafe μέσω του ίδιου καλωδίου PROFIBUS DP που ήδη μεταφέρει τυποποιημένα δεδομένα I/O.Το πλάτος του 30 mm (διπλάσιο από το κανονικό 15 mm) φιλοξενεί το δεύτερο τρανζίστορ μετάδοσης ανά κανάλι και τα κυκλώματα διασταυρούμενης παρακολούθησης που απαιτούνται για την αρχιτεκτονική διπλού καναλιού.

Βασικές προδιαγραφές

SIL 3 / PL e ️ ποσοτικοποιημένο, μη δηλωμένο

Το SIL 3 (IEC 61508) ορίζει πιθανότητα επικίνδυνης βλάβης κατά την παραγγελία (PFD) μεταξύ 10−4 και 10−3 ανά έτος ∙ η πιθανότητα η έξοδος να μην αποενεργοποιηθεί κατά την εντολή είναι μεταξύ 0.01% και 00,1% ετησίως. PL e (ISO 13849) αντιστοιχεί σε PFHd κάτω από 10−7 επικίνδυνες βλάβες ανά ώρα.

Κάθε κανάλι εξόδου χρησιμοποιεί μια αρχιτεκτονική διπλού καναλιού: δύο ανεξάρτητοι διακόπτες ημιαγωγών σε σειρά, με διασταυρούμενη παρακολούθηση.Αν ένας διακόπτης δεν ανοίξει με εντολή, το άλλο αναγκάζει την έξοδο σε κατάσταση χωρίς ενέργεια (ασφαλής).Περιοδικοί παλμοί δοκιμής ασκούν κάθε τρανζίστορ και επαληθεύουν ότι μπορεί πραγματικά να αλλάξει, ανιχνεύοντας κολλημένα λάθη πριν γίνουν επικίνδυνα.

Η βαθμολογία SIL 3 / PL e είναι αυτή που μπορεί να υποστηρίξει το υλικό του ενότητας.Πρόγραμμα ασφάλειας γραμμένο με πιστοποιημένα F-FB, και τον υπολογισμό επαλήθευσης SIL του συστημικού ολοκληρωτή σε όλα τα στοιχεία.

PROFISAfe

Το PROFIsafe (IEC 61784-3-3) προσθέτει ένα επίπεδο επικοινωνίας ασφάλειας πάνω από το τυποποιημένο τηλεγράφημα PROFIBUS ή PROFINET: ένα CRC που υπολογίζεται πάνω από δεδομένα ασφάλειας συν έναν αριθμό ακολουθίας,συν ένα χρονόμετρο φύλαξης στο ίδιο το F-DO module.

Όταν το PROFIBUS DP master (F-CPU) χάνει την επαφή με τον σταθμό ET 200S ∙ σφάλμα καλωδίου, σφάλμα τερματισμού λεωφορείου, απώλεια ισχύος σταθμού ∙ λήγει ο εσωτερικός χρονοδιακόπτης του F-DO.Η μονάδα απεριόριστα απενεργοποιεί όλες τις τέσσερις εξόδους και εισέρχεται στην ασφαλή κατάσταση, χωρίς οποιαδήποτε ρητή εντολή από την CPU δεν μπορεί πλέον να φτάσει. Απώλεια επικοινωνίας = ασφαλή κατάσταση. Δεν υπάρχει αυτόματη επανενεργοποίηση μετά την αποκατάσταση της επικοινωνίας.απαιτείται σκόπιμη επανενεργοποίηση από τον χειριστή μετά την εξάλειψη της βλάβης.

Γενικές ερωτήσεις

Ε1: Τι συμβαίνει στις εξόδους F-DO όταν αποτυγχάνει η επικοινωνία PROFIBUS DP;

Ο εσωτερικός παρατηρητής της μονάδας F-DO λήγει όταν δεν λαμβάνεται έγκυρο τηλεγράφημα PROFIsafe εντός του ρυθμισμένου timeout.Η ενότητα αμέσως αποενεργοποιεί όλες τις τέσσερις εξόδους και διατηρεί την ασφαλή κατάσταση χωρίς να περιμένει μια εντολή CPUΟι εξόδους παραμένουν απενεργοποιημένες μέχρι να αποκατασταθεί η επικοινωνία και το πρόγραμμα ασφάλειας να τις επανενεργοποιήσει ρητά μέσω μιας σκόπιμης ακολουθίας επανεκκίνησης.Δεν υπάρχει αυτόματη επανενεργοποίηση..

Ε2: Η ικανότητα για ενότητες SIL 3 εγγυάται την SIL 3 για κάθε εφαρμογή που την χρησιμοποιεί;

Η ενότητα παρέχει την αρχιτεκτονική υλικού για να υποστηρίξει το SIL 3, αλλά πρέπει να αξιολογηθεί ολόκληρος ο κύκλος ασφάλειας:Πρόγραμμα ασφάλειας γραμμένο με πιστοποιημένα F-FB της Siemens, και πλήρη υπολογισμό PFD/PFHd για τον κύκλο ασφαλείας με χρήση ποσοστών αποτυχίας από το εγχειρίδιο ασφαλείας κάθε κατασκευαστικού στοιχείου.Το εγχειρίδιο ασφάλειας 6ES7138-4FB04-0AB0 (διαθέσιμο μέσω της διαδικτυακής υποστήριξης της Siemens Industry) είναι η έγκυρη αναφορά για τους περιορισμούς αρχιτεκτονικής, τα διαστήματα δοκιμής απόδειξης και οι τιμές των παραμέτρων ασφάλειας.

Ε3: Πώς λειτουργεί ο μηχανισμός παλμού δοκιμής του F-DO και μπορεί να προκαλέσει αλλαγή φορτίου;

Οι σύντομοι παλμοί δοκιμής αποενεργοποιούν κάθε κανάλι εξόδου περιοδικά για να επαληθεύουν ότι τα τρανζιστόρια εξόδου μπορούν πραγματικά να ανοίξουν.Η διάρκεια του παλμού είναι στο εύρος των μικροδευτερολέπτων, αρκετά σύντομη ώστε να είναι εφικτή η λειτουργία των τυποποιημένων τροχών αναμετάδοσης ασφαλείας και των ηλεκτρομηχανικών επαγγελιστών.Το εγχειρίδιο ασφαλείας F-DO καθορίζει τη μέγιστη διάρκεια των παλμών δοκιμής και την ελάχιστη απαιτούμενη επαγωγικότητα φορτίου.Για την πλειοψηφία των φορτίων των αναμεταδιδαστών ασφαλείας και των περιτυλίξεων των επαγγελιστών, οι παλμοί δοκιμής δεν προκαλούν παρεμβολές.

Ε4: Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ μιας F-DO και μιας τυπικής ET 200S DO ενότητας στην καλωδίωση, τον προγραμματισμό και την πιστοποίηση;

Οπτικοακουστικές συσκευές: Οι έξοδοι F-DO συνδέονται μέσω της μονάδας τερματικού TM-PF30S47-F1.Προγραμματισμός: Τα κανάλια F-DO μπορούν να απευθύνονται μόνο στο πλαίσιο του προγράμματος ασφάλειας, το οποίο εκτελείται στον αποκλειστικό χρόνο εκτέλεσης F του F-CPU χρησιμοποιώντας Siemens F-FBs.

Τα τυποποιημένα OB και οι τυποποιημένες οδηγίες προγράμματος δεν μπορούν να έχουν πρόσβαση στις διευθύνσεις F-DO. Πιστοποίηση: οι τυποποιημένες ενότητες DO δεν έχουν βαθμολογία ασφάλειας.Η ικανότητα SIL 3 / PL e του F-DO απαιτεί εφαρμογή σύμφωνα με το εγχειρίδιο ασφάλειας από ειδικευμένους μηχανικούς λειτουργικής ασφάλειας..

Ε5: Ποια είναι η συνιστώμενη αντικατάσταση των νέων σχεδίων ασφάλειας;

Για νέες εγκαταστάσεις, η Siemens συνιστά την πλατφόρμα SIMATIC ET 200SP με τις κατάλληλες μονάδες F-DQ (π.χ. F-DQ 4×24VDC/2A PPM).Το ET 200SP παρέχει ισοδύναμη ή υψηλότερη ικανότητα ασφάλειας με μικρότερα πλάτη των μονάδων και συμβατότητα TIA Portal / STEP 7 Safety AdvancedΟι υφιστάμενες εγκαταστάσεις ET 200S που χρησιμοποιούν το 6ES7138-4FB04-0AB0 μπορούν να συντηρούνται με εφεδρικές μονάδες από την αγορά βιομηχανικών πλεονεκτημάτωνκαι ιστορικό δοκιμών δοκιμής πριν από την εγκατάσταση οποιασδήποτε χρησιμοποιημένης ή ανακαινισμένης F-μονάδας σε εφαρμογή ασφάλειας.