El módulo de salida digital Trusted TMR de 24 V CC T8451 es un dispositivo de interfaz de salida con redundancia modular triple (TMR) de alta integridad diseñado para aplicaciones de control críticas que requieren los niveles más altos de seguridad y disponibilidad. Este módulo interactúa con hasta 40 dispositivos de campo, brindando una cobertura de diagnóstico integral y tolerancia a fallas a través de su arquitectura TMR avanzada. Cada canal de salida incorpora pruebas de diagnóstico triplicadas, incluidas mediciones continuas de corriente y voltaje en cada parte del canal de salida votado, lo que garantiza que el sistema pueda detectar y soportar fallas individuales sin interrumpir el proceso controlado.
El módulo de salida digital Trusted TMR de 24 V CC T8451 es miembro de la gama Trusted de módulos de entrada/salida, todos los cuales comparten una funcionalidad y una forma comunes. En el nivel más general, todos los módulos Trusted I/O interactúan con el bus entre módulos (IMB), que proporciona energía y permite la comunicación con el procesador Trusted TMR. El módulo cuenta con una interfaz de campo que se conecta a señales específicas del módulo en el campo, y todos los módulos dentro de la gama Trusted están construidos con arquitectura triple modular redundante para garantizar los más altos niveles de integridad y confiabilidad del sistema.
El módulo de salida digital Trusted TMR de 24 V CC T8451 ha sido certificado por TüV según IEC 61508 Nivel de integridad de seguridad 3 (SIL 3), lo que lo hace adecuado para su uso en aplicaciones críticas para la seguridad en una amplia gama de industrias, incluidas las de petróleo y gas, procesamiento químico, generación de energía y transporte. El módulo está diseñado para funcionar en entornos industriales exigentes y proporciona monitoreo automático integral de línea para detectar fallas de circuito abierto y cortocircuito en cableado de campo y dispositivos de carga.
Características clave
El módulo de salida digital Trusted TMR de 24 V CC T8451 ofrece una amplia gama de características que lo convierten en una opción ideal para aplicaciones de control de salida de alta integridad. Estas características incluyen 40 puntos de salida redundantes modulares triples por módulo, lo que proporciona una densidad excepcional y tolerancia a fallas. El módulo realiza diagnósticos automáticos integrales y funciones de autoprueba que verifican continuamente la integridad operativa de todos los circuitos críticos.
Se proporciona monitoreo automático de línea para cada punto individual, lo que permite la detección de circuitos abiertos y cortocircuitos en el cableado de campo y fallas de carga. Esta característica reduce significativamente el tiempo de resolución de problemas y mejora la disponibilidad del sistema al proporcionar información inmediata sobre las condiciones del cableado de campo. El módulo incorpora una barrera de aislamiento opto/galvánico resistente a impulsos de 2500 V, lo que garantiza una protección sólida contra transitorios de voltaje y mantiene el aislamiento entre el sistema de control y los circuitos de campo.
Se proporciona protección automática contra sobrecorriente por canal, lo que elimina la necesidad de fusibles externos y simplifica el diseño del sistema al tiempo que mejora la confiabilidad. El módulo de salida digital Trusted TMR de 24 V CC T8451 incluye informes de secuencia de eventos (SOE) integrados con una resolución de 1 milisegundo, lo que permite un registro preciso con marca de tiempo de los cambios de estado de salida para un análisis detallado del proceso y la resolución de problemas.
El módulo admite el reemplazo en caliente en línea mediante configuraciones de ranura complementaria dedicada o SmartSlot. En las configuraciones de ranura complementaria, se configuran dos ranuras adyacentes para la misma función del módulo, con una ranura que sirve como posición principal y la otra como posición secundaria o de repuesto dedicada. Las configuraciones SmartSlot permiten compartir una única ranura de repuesto entre varios módulos principales, maximizando la densidad de ranuras en el chasis.
Estado de salida del panel frontal Se proporcionan diodos emisores de luz (LED) para cada punto, que indican el estado de salida y las fallas del cableado de campo. Los LED de estado del módulo indican el estado del módulo y el modo operativo, incluidos los estados Activo, En espera y Educado. Las salidas del módulo se alimentan en grupos aislados de ocho, cada uno de los cuales se designa como grupo de alimentación.
Arquitectura del sistema
El módulo de salida digital Trusted TMR de 24 V CC T8451 está construido a partir de cuatro secciones principales que trabajan juntas para proporcionar una funcionalidad integral y tolerancia a fallas. Estas secciones son la Unidad de interfaz del host, la Unidad de interfaz de campo, la Unidad de terminación de campo y la Unidad del panel frontal.
Unidad de interfaz de host
La unidad de interfaz de host sirve como punto de acceso al bus entre módulos para el módulo. Proporciona distribución de energía y potencia de procesamiento programable local, y es la única sección del módulo de E/S que se conecta directamente al backplane del IMB. La unidad de interfaz de host es común a la mayoría de los tipos de E/S de alta integridad y realiza funciones comunes tanto dependientes del tipo como de gama de productos. Cada unidad de interfaz de host contiene tres segmentos independientes, comúnmente denominados A, B y C, y todas las interconexiones entre los tres segmentos incorporan aislamiento para evitar cualquier interacción de falla entre los segmentos. Cada segmento se considera una región de contención de fallas, ya que una falla en un segmento no tiene ningún efecto en el funcionamiento de los demás.
La unidad de interfaz de host proporciona comunicaciones tolerantes a fallas de alta velocidad con el procesador Trusted TMR a través de la interfaz IMB. Un bus de interconexión FCR entre segmentos permite la votación de los datos entrantes del IMB y la distribución de los datos salientes del módulo de E/S al IMB. La unidad proporciona una interfaz de datos en serie aislada galvánicamente para los segmentos de la unidad de interfaz de campo y un intercambio de energía redundante del voltaje de suministro del chasis dual de 24 V CC con regulación de energía para la alimentación lógica al circuito de la unidad de interfaz host. Se proporciona energía aislada magnéticamente a los segmentos de la Unidad de interfaz de campo y una interfaz de datos en serie se conecta a la Unidad del panel frontal para los LED de estado del módulo.
El enlace SmartSlot entre los módulos activos y en espera proporciona coordinación durante las actividades de reemplazo de módulos. Las capacidades de procesamiento de señales digitales realizan autodiagnósticos y reducción de datos locales, mientras que los recursos de memoria local almacenan datos de operación del módulo, información de configuración y datos de E/S de campo. Las funciones de limpieza a bordo monitorean los voltajes de referencia, el consumo de corriente y la temperatura de la placa.
Unidad de interfaz de campo
La Unidad de Interfaz de Campo contiene los circuitos específicos necesarios para interactuar con los tipos particulares de señales de E/S de campo. Cada módulo de salida digital Trusted TMR de 24 V CC T8451 tiene tres unidades de interfaz de campo, una por segmento. Para este módulo de salida digital, la unidad de interfaz de campo contiene una etapa de la estructura del interruptor de salida y un circuito de salida sigma-delta para cada una de las 40 salidas de campo. Dos circuitos sigma-delta adicionales proporcionan monitoreo opcional del voltaje de suministro de E/S de campo externo.
La Unidad de interfaz de campo recibe energía aislada de la Unidad de interfaz principal para operaciones lógicas y proporciona acondicionamiento de energía adicional para los voltajes operativos requeridos por sus circuitos. Un enlace serie aislado de 6,25 Mbit por segundo conecta cada unidad de interfaz de campo a uno de los segmentos de la unidad de interfaz de host. La unidad de interfaz de campo también mide una variedad de señales de mantenimiento a bordo que ayudan a monitorear el rendimiento y las condiciones operativas del módulo. Estas señales incluyen voltajes de suministro de energía, consumo de corriente, voltajes de referencia a bordo y temperatura de la placa.
Unidad de terminación de campo
La Unidad de Terminación de Campo es la sección del Módulo de E/S que conecta las tres Unidades de Interfaz de Campo a una única interfaz de campo. La unidad de terminación de campo proporciona los interruptores grupales a prueba de fallas y los componentes pasivos necesarios para el acondicionamiento de señales, protección contra sobretensiones y filtrado EMI/RFI. Cuando se instala en un controlador Trusted o en un chasis expansor, el conector de campo de la unidad de terminación de campo se interconecta al conjunto de cables de E/S de campo conectado en la parte posterior del chasis.
El enlace SmartSlot se pasa desde la unidad de interfaz del host a las conexiones de campo a través de la unidad de terminación de campo. Estas señales van directamente al conector de campo y mantienen el aislamiento de las señales de E/S en la Unidad de terminación de campo. El enlace SmartSlot proporciona la conexión inteligente entre los módulos activos y en espera para la coordinación durante el reemplazo del módulo.
Unidad del panel frontal
La unidad del panel frontal contiene los conectores, interruptores, lógica e indicadores LED necesarios para el panel frontal. Para cada tipo de módulo de E/S confiable, la unidad del panel frontal contiene los indicadores LED de Slice saludable, activo/en espera y educado, junto con los interruptores de extracción del módulo. Los LED bicolores adicionales proporcionan indicación de estado para las señales de E/S individuales. Las interfaces de datos en serie conectan la unidad del panel frontal a cada uno de los segmentos de la unidad de interfaz del host para controlar los indicadores de estado LED y monitorear los interruptores de extracción del módulo.
Monitoreo de línea y estados de salida
El módulo de salida digital Trusted TMR de 24 V CC T8451 monitorea automáticamente la corriente y el voltaje del canal de salida para determinar el estado del canal de salida. El estado de la salida numérica y el estado de falla de la línea se informan a la aplicación y brindan información de diagnóstico completa. Las condiciones de estado de falla de monitoreo de línea incluyen cortocircuito de campo, salida energizada sin carga, circuito abierto de campo, salida desenergizada y sin voltaje de suministro de campo.
Se recomienda instalar una resistencia de carga ficticia en las salidas no utilizadas para que se extraiga una corriente que supere el umbral sin carga. Esta práctica ayuda a evitar que el módulo indique una condición de falla sin carga y garantiza un monitoreo de línea preciso para los canales no utilizados.
Detección y prueba de fallas
Los diagnósticos exhaustivos proporcionan detección automática de fallas del módulo dentro del módulo de salida digital Trusted TMR de 24 V CC T8451. La arquitectura TMR del módulo de salida y los diagnósticos realizados verifican la validez de todos los circuitos críticos. El uso de la arquitectura TMR proporciona un método tolerante a fallos para resistir la primera aparición de fallo en el módulo y continuar con los controles de salida normales sin interrumpir el sistema o el proceso.
Las fallas se informan al usuario a través de los indicadores de estado saludable en el panel frontal del módulo y a través de la información reportada al procesador TMR confiable. En condiciones normales de funcionamiento, los tres indicadores de Salud están en verde. Cuando ocurre una falla, uno de los indicadores de Saludable parpadeará en rojo, lo que indica que se recomienda una investigación. Si la causa está dentro del módulo, se debe reemplazar el módulo.
Desde el bus entre módulos hasta el conector de campo, el módulo de E/S contiene una extensa detección de fallas y pruebas de integridad. Como dispositivo de salida, la mayoría de las pruebas se realizan en modo sin interferencias. La entrada de datos del IMB se almacena en una RAM redundante de corrección de errores en cada porción de segmento de la unidad de interfaz del host. Los datos recibidos se votan en cada segmento y todas las transmisiones de datos incluyen una respuesta de confirmación del receptor.
Periódicamente, el procesador TMR confiable ordena a los procesadores de señales digitales integrados que realicen una prueba de capa de seguridad. Esta prueba da como resultado que el procesador de señales digitales verifique con el procesador TMR confiable su capacidad para procesar datos con integridad. Además, el procesador de señal digital utiliza comprobaciones de redundancia cíclica para verificar las variables y la configuración almacenadas en la memoria Flash.
Entre la unidad de interfaz del host y la unidad de interfaz de campo hay una serie de enlaces aislados galvánicamente para datos y energía. El enlace de datos está sincronizado y monitoreado para detectar variaciones. Tanto la unidad de interfaz de campo como la unidad de interfaz de host tienen sensores de temperatura integrados para caracterizar los problemas relacionados con la temperatura. Las fuentes de alimentación para las placas de la Unidad de interfaz de host y de la Unidad de interfaz de campo son redundantes, están completamente instrumentadas y se pueden probar, formando un subsistema de integridad de energía.
Estructura del interruptor de salida
El módulo de salida digital Trusted TMR de 24 V CC T8451 proporciona una topología de interruptor TMR en la que la carga es impulsada por un total de tres canales de interruptor a prueba de fallas completamente monitoreados, uno residente físicamente en cada unidad de interfaz de campo del módulo. Cualquier falla de un solo interruptor o de un segmento completo está diseñada para dejar operativos dos de los tres canales del interruptor a prueba de fallas para alimentar la carga.
Los interruptores superiores se indican como Normalmente Abiertos y están controlados por la Unidad de Interfaz de Campo en la que residen físicamente. Los interruptores inferiores se representan como normalmente cerrados y están controlados por la unidad de interfaz de campo vecina aguas arriba. En este contexto, Normalmente Abierto se define como estar en el estado apagado en ausencia de señal de control y, de manera similar, Normalmente Cerrado es el estado encendido en ausencia de señal de control. Estos interruptores están construidos a partir de MOSFET en modo de mejora y se garantiza que estarán apagados en ausencia de alimentación del módulo para crear señales de voltaje de puerta para polarizarlos.
La razón por la que se especifica que los interruptores inferiores estén encendidos en ausencia de alimentación de señal de control es para permitir que dos canales alimenten la carga en caso de que falle un segmento completo. Incluso si falla un segmento completo, los circuitos de salida supervivientes llevarán la corriente de control necesaria a la carga.
Diagnóstico del interruptor
Durante el funcionamiento normal, el interruptor 1 y el interruptor 2 se mantienen encendidos. En este estado, ambos interruptores presentan una resistencia baja. Para determinar la capacidad del sistema para controlar la carga a través de estos interruptores, los voltajes de sus puertas se modulan uno a la vez. A medida que se modulan los voltajes de la puerta, las señales de monitoreo cambian sincrónicamente de manera predecible. El procesador de señal digital local analiza la amplitud relativa y la fase de estas pequeñas señales de CA para determinar la resistencia de encendido y los voltajes de umbral de cada interruptor.
No es necesario interrumpir completamente la corriente a la carga para obtener un nivel de confianza en la capacidad de los transistores para apagarse. Para la configuración del interruptor TMR en el estado encendido, solo es necesario modular un interruptor de seguridad a la vez mientras que los otros dos soportan la corriente de carga.
Protección contra cortocircuitos
Los canales de salida del módulo de salida digital Trusted TMR de 24 V CC T8451 están clasificados como protegidos según IEC 61131-2, cumpliendo específicamente los requisitos de salidas protegidas. Mientras está energizado, la corriente de salida del canal se monitorea para proteger los interruptores de canal contra daños por una condición de sobrecorriente sostenida. Habiendo detectado una condición de sobrecorriente sostenida, se bloquea un estado de falla de cortocircuito y se desactiva la salida.
Mientras está desenergizada, la salida se puede configurar opcionalmente para detectar fallas de campo de cortocircuito a través de la configuración del archivo System.INI. La detección de cortocircuitos mientras está desenergizado se basa en una energización parcial del circuito de campo para determinar la resistencia de carga del canal. La energización parcial de un circuito de campo está diseñada para limitar cualquier cambio en el voltaje o la corriente del campo a menos de 2 voltios o 100 miliamperios, respectivamente.
Un estado de falla de cortocircuito bloqueado se puede borrar operando el botón de reinicio de falla del sistema o cambiando el estado del canal ordenado. La salida también incluye un enlace fusible no reemplazable para una protección absoluta contra condiciones de falla catastróficas.
Interruptores de grupo a prueba de fallas
Para respaldar un funcionamiento seguro, el módulo de salida digital TMR de 24 V CC T8451 de Trusted está equipado con una serie de interruptores que proporcionan fuente de alimentación a un grupo de ocho canales de salida, designados como grupo de alimentación. El interruptor a prueba de fallas del grupo de módulos de salida está diseñado como un interruptor de control final que puede desenergizar cualquier salida que no se pueda desenergizar de la manera normal. Por seguridad, la presencia de dos o más fallas dentro del módulo de salida hará que los interruptores de seguridad del grupo se desactiven, lo que provocará que todas las salidas de su grupo se desactiven.
Hay tres interruptores en paralelo que componen el interruptor de seguridad de grupo, uno asociado con cada segmento del grupo de energía. Los interruptores de seguridad de grupo se controlan mediante una señal de uno de los otros dos sectores vecinos. Esto significa que si un segmento determina a partir de los estados de salida que una salida no está en un estado desenergizado cuando debería estarlo, entonces puede ordenar a su propio interruptor de seguridad de grupo y a los interruptores de seguridad de grupo de los otros segmentos que se desactiven. Esto da como resultado que dos de los tres elementos de la estructura del interruptor de seguridad del grupo se desenergice, dejando solo un elemento energizado.
Si dos segmentos realizan la misma acción, entonces la última salida del interruptor de seguridad del grupo se desactivará. Esto ocurriría si dos o más elementos del interruptor de salida fallan en un estado atascado de manera que la salida no pueda desenergizarse. La señal de control del interruptor de seguridad del grupo es generada por una bomba de carga impulsada desde el reloj de comunicaciones al grupo de alimentación de corte. Si el reloj falla, entonces la polarización del interruptor de seguridad del grupo colapsa, lo que garantiza que incluso si se pierde la capacidad del segmento para comunicarse con un grupo de energía, el interruptor de seguridad del grupo aún se puede desenergizar deteniendo el reloj de comunicaciones. Si falla un segmento, el mecanismo de vigilancia de la unidad de interfaz host expirará el tiempo y restablecerá el segmento, lo que apagará el suministro de energía de la unidad de interfaz de campo y la señal de control del interruptor de seguridad de grupo asociado también se desactivará.
Instalación y configuración
Inserción y extracción de módulos
El módulo de salida digital T8451 de 24 V CC de Trusted TMR contiene piezas sensibles a la estática y se deben observar precauciones de manipulación estática. Específicamente, no se deben tocar las clavijas expuestas del conector y bajo ninguna circunstancia se debe retirar la carcasa del módulo. Antes de la instalación, se debe inspeccionar visualmente el módulo para detectar daños, asegurándose de que la carcasa del módulo no esté dañada y que el conector de E/S en la parte posterior del módulo no tenga clavijas dobladas. Si el módulo parece dañado o alguna clavija está doblada, no se debe instalar y las clavijas dobladas no se deben enderezar. El módulo debe devolverse para su reemplazo.
Para instalar el módulo, el conjunto de cables de campo debe estar instalado y ubicado correctamente. Si se utilizan llaves del módulo de E/S, se debe verificar que todas las llaves estén instaladas en las posiciones correctas y asentadas correctamente en sus ranuras. Las pestañas expulsoras del módulo se liberan usando la llave de liberación, asegurando que las pestañas expulsoras estén completamente abiertas. Sosteniendo los eyectores, el módulo se inserta con cuidado en la ranura prevista. El módulo se empuja completamente hacia su posición presionando la parte superior e inferior de la fascia del módulo, y los eyectores del módulo se cierran, asegurándose de que hagan clic en su posición bloqueada.
El módulo debe montarse en el chasis con una resistencia mínima. Si el módulo no se monta fácilmente, no se debe forzar. Se debe retirar el módulo y comprobar si hay pines doblados o dañados. Si las clavijas no han resultado dañadas, se puede intentar reinstalar el módulo.
Selección de cables
Los cables de E/S adecuados para su uso con el módulo de salida digital Trusted TMR de 24 V CC T8451 se detallan en la descripción del producto de los cables de ranura Trusted I/O Companion y en la descripción del producto de los cables Trusted I/O SmartSlot. Estas descripciones de productos también detallan los tipos de conjunto de terminación de campo o conjunto de terminación de campo versátil que se pueden usar con este tipo de módulo. Los cables FTA multinúcleo de longitud personalizada son de 0,5 milímetros cuadrados con una resistencia de 40 ohmios por kilómetro. Por ejemplo, un cable de 50 metros tendrá una impedancia de bucle de 4 ohmios a 0,5 amperios, lo que equivale a una caída de voltaje de 2 V CC.
Terminación
Las salidas no utilizadas deben desactivarse en la aplicación y conectarse a través de una resistencia de 4K7 ohmios y 0,5 vatios a cero voltios para mantener la funcionalidad adecuada de monitoreo de línea y evitar indicaciones falsas de falla.
Conexiones de pines del módulo
El módulo de salida digital Trusted TMR de 24 V CC T8451 utiliza un conector de campo con varias filas de conexiones. La disposición de pines proporciona conexiones de enlace SmartSlot, conexiones de canales de salida para los 40 canales organizados por Power Group y conexiones de suministro y retorno de Power Group. Cada grupo de alimentación incluye ocho canales de salida con conexiones positivas asociadas de suministro y retorno.
Polarización y codificación del módulo
Todos los módulos de confianza han sido codificados para ayudar a evitar su inserción en una posición incorrecta dentro de un chasis. La polarización consta de dos partes: el módulo y el cable de campo asociado. Cada tipo de módulo ha sido codificado durante la fabricación. La organización responsable de la integración del Trusted System debe enchavetar el cable quitando las piezas de enchavetado del cable para que correspondan con los tapones instalados en el módulo asociado antes de la instalación. Para cables con instalaciones de ranura Companion, ambas tiras de codificación deben estar polarizadas. Para el módulo de salida digital Trusted TMR de 24 V CC T8451, se deben quitar los pines de codificación 1, 5 y 6.
Configuración del módulo
No se requiere configuración para el módulo de salida físico en sí. Todas las características configurables del módulo se realizan utilizando herramientas en la estación de trabajo de ingeniería y pasan a formar parte de la aplicación o del archivo System.INI que se carga en el procesador Trusted TMR. El procesador Trusted TMR configura automáticamente el módulo de salida después de descargar las aplicaciones y durante el cambio activo/en espera.
El SET DE HERRAMIENTAS IEC 61131 proporciona la interfaz principal para configurar el módulo de salida. Se necesitan tres procedimientos para configurar el módulo de salida: definir las variables de E/S necesarias para los datos de salida de campo y los datos de estado del módulo utilizando el editor de diccionario del IEC 61131 TOOLSET; crear una definición de módulo de E/S en el editor de conexiones de E/S para cada módulo de E/S, que define información física que incluye la ubicación del chasis y la ranura y permite que las variables se conecten a los canales de E/S del módulo; y usar Trusted System Configuration Manager para definir modos de indicador LED personalizados, estados predeterminados o a prueba de fallas por canal y otras configuraciones del módulo.
Definición de equipo complejo
La definición de equipo complejo de E/S T8451 incluye ocho placas de E/S, referenciadas numéricamente por el número de bastidor. Estas placas incluyen la placa DO para parámetros OEM y estado de salida de campo, la placa STATE para estado de salida de campo, la placa AI para voltaje de salida, la placa CI para corriente de salida, la placa LINE_FLT para estado de falla de línea, la placa DISCREP para discrepancia de canales, la placa HKEEPING para registros de mantenimiento y la placa INFO para información del módulo de E/S.
Configuración de secuencia de eventos
Cada variable de salida booleana del módulo de salida digital Trusted TMR de 24 V CC T8451 se puede configurar para el registro automático de secuencia de eventos. Esto se aplica a las variables Estado de salida y Estado de falla de línea. Se configura una variable booleana para SOE durante la definición de la variable en el Editor del diccionario de datos. Para seleccionar SOE, se presiona el botón extendido en el cuadro de diálogo de definición de variable booleana para abrir el cuadro de diálogo de definición extendida y se marca la casilla de Secuencia de eventos para habilitar la variable para el registro automático de SOE.
Durante la operación, el módulo de salida informa automáticamente información de cambio de estado con marca de tiempo para los datos de salida. El procesador Trusted TMR registra automáticamente el cambio de estado de las variables SOE configuradas en el registro SOE del sistema. El registro SOE se puede monitorear y recuperar utilizando el paquete SOE y Process Historian que se ejecuta en la estación de trabajo de ingeniería.
Operación del panel frontal
Los indicadores de estado en el panel frontal del módulo de salida digital de 24 V CC T8451 de Trusted TMR brindan indicaciones visuales del estado operativo del módulo y del estado de salida de campo. Cada indicador es un LED bicolor. En la parte superior e inferior de cada módulo hay una palanca eyectora que se utiliza para retirar el módulo del chasis. Los interruptores de límite detectan la posición abierta y cerrada de las palancas eyectoras. Las palancas expulsoras normalmente están cerradas cuando el módulo está firmemente asentado en el controlador o en el chasis expansor.
LED de estado del módulo
Hay seis indicadores de estado del módulo en el panel frontal del módulo: tres indicadores de Saludable, un indicador de Activo, un indicador de En espera y un indicador de Educado. Los indicadores de estado saludable son controlados directamente por cada segmento del módulo. Los indicadores Activo, En espera y Educado están controlados por la unidad del panel frontal. La unidad del panel frontal recibe datos de cada uno de los segmentos del módulo, realiza una votación de 2003 en cada bit de datos de los segmentos y configura los indicadores en consecuencia.
Los indicadores de estado saludable pueden mostrar varios estados, incluido Apagado cuando no se aplica energía al módulo, Ámbar cuando el segmento está en el estado de inicio, Verde cuando el segmento está en buen estado, Rojo parpadeante cuando hay una falla presente en el segmento asociado pero el segmento aún está operativo, Rojo momentáneamente durante la instalación cuando se aplica energía al segmento asociado y Rojo cuando el segmento asociado está en estado fatal con una falla crítica detectada y el segmento deshabilitado.
El indicador Activo muestra Apagado cuando el módulo no está en estado Activo, Verde cuando el módulo está en estado Activo o Mantenimiento, Rojo parpadeando cuando el módulo está en estado apagado si el LED de espera está apagado y Rojo parpadeando cuando el módulo está en estado fatal si el LED de espera también está parpadeando.
El indicador de espera se muestra apagado cuando el módulo no está en estado de espera, verde cuando el módulo está en estado de espera y rojo parpadeando cuando el módulo está en estado fatal y el LED activo también parpadea en rojo.
El indicador Educado se muestra Apagado cuando el módulo no está entrenado, Verde cuando el módulo está entrenado, Verde parpadeante cuando el procesador reconoce el módulo pero el aprendizaje no está completo y Ámbar parpadeante cuando hay un cambio Activo/En Espera en curso.
Indicadores de estado de salida
Hay 40 indicadores de estado de canales de salida en el panel frontal del módulo, uno para cada salida de campo. Estos indicadores están controlados por la unidad del panel frontal, que recibe datos de cada uno de los segmentos del módulo y realiza una votación de 2003 en cada bit de datos de los segmentos antes de configurar los indicadores en consecuencia. El modo del indicador de estado de salida depende del estado numérico del canal de salida. Cada estado de salida se puede definir para que tenga un modo de indicador particular que incluye apagado, verde, rojo, verde intermitente o rojo intermitente.
Los modos de indicador configurables permiten a los usuarios personalizar las indicaciones de estado de salida para satisfacer los requisitos de aplicaciones individuales. Sin personalización, los modos de indicador predeterminados indican Salida apagada, Salida encendida, Circuito abierto de salida sin carga, Protección contra sobrecorriente de salida de cortocircuito de campo activada y canal de salida bloqueado, y Falla de canal o falta de voltaje de suministro de campo.
Búsqueda de fallas y mantenimiento
Informe de fallas
Las fallas del módulo de salida del módulo de salida digital Trusted TMR de 24 V CC T8451 se informan al usuario a través de indicadores visuales en el panel frontal del módulo y a través de variables de estado que pueden monitorearse automáticamente en los programas de aplicación y las interfaces de comunicaciones del sistema externo. Generalmente existen dos tipos de fallas que el usuario debe solucionar: fallas de cableado externo y fallas de módulo. Las fallas de cableado externo requieren acciones correctivas en el campo para reparar la condición de falla, mientras que las fallas del módulo requieren el reemplazo del módulo de salida.
Fallas de cableado de campo
Al medir el voltaje y la corriente del canal de salida, el módulo detecta automáticamente fallas de carga y cableado de campo. Cuando una señal de campo falla en circuito abierto, cortocircuito o no hay voltaje de suministro de campo conectado, el indicador de estado de salida mostrará el modo LED configurado, se informará el estado de salida correspondiente y el estado de falla de línea para ese canal se establecerá en 1. Todos los demás canales de salida no se verán afectados, excepto en el caso de fallas de cableado y voltaje de suministro de causa común en el campo. Las variables de corriente y voltaje de salida de campo se pueden monitorear para determinar las condiciones operativas reales de cada canal de salida, lo que ayuda al usuario a determinar el tipo específico de falla de cableado. Una vez que se haya identificado y corregido la falla específica del cableado de campo, las variables de estado de salida y el indicador de estado de salida mostrarán el estado normal de encendido/apagado del dispositivo de campo.
Fallos del módulo
Los diagnósticos exhaustivos proporcionan la detección automática de fallas del módulo. La arquitectura TMR del módulo de salida y los diagnósticos realizados verifican la validez de todos los circuitos críticos. El uso de la arquitectura TMR proporciona un método tolerante a fallos para resistir la primera aparición de fallo en el módulo y continuar con los controles de salida normales sin interrumpir el sistema o el proceso. Las fallas se informan al usuario a través de los indicadores de estado saludable en el Panel frontal del módulo y a través de las variables INFO y HKEEPING. En condiciones normales de funcionamiento, los tres indicadores de Salud están en verde. Cuando ocurre una falla, uno de los indicadores de Saludable parpadeará en rojo. Se recomienda investigar esta condición y, si la falla está dentro del módulo, se debe reemplazar.
Configuración de ranura complementaria
Para una configuración de ranura complementaria, se configuran dos ranuras adyacentes en un chasis confiable para la misma función de módulo de salida. Una ranura es la ranura principal y la otra es una ranura secundaria o de repuesto única. Las dos ranuras están unidas en la parte posterior del Trusted Chassis con un cable de interfaz de E/S de doble ancho que conecta ambas ranuras a terminaciones de cableado de campo comunes. Durante las operaciones normales, la ranura principal contiene el módulo activo como lo indica el indicador activo en el panel frontal del módulo. La ranura secundaria está disponible para un módulo de repuesto que normalmente será el módulo de espera, como lo indica el indicador de espera en el panel frontal del módulo.
Dependiendo de la instalación, es posible que ya esté instalado un módulo de repuesto en caliente o que se instale un módulo de relleno en la ranura de espera. Si ya hay instalado un módulo de repuesto dinámico, la transferencia al módulo de reserva se produce automáticamente cuando se detecta una falla del módulo en el módulo activo. Si no se instala un repuesto dinámico, el sistema continúa funcionando desde el módulo activo hasta que se instala un módulo de repuesto.
Configuración de ranura inteligente
Para una configuración SmartSlot, la ranura secundaria no es única para cada ranura principal. En cambio, una única ranura secundaria se comparte entre muchas ranuras primarias, lo que proporciona la mayor densidad de módulos que se pueden instalar en un espacio físico determinado. En la parte posterior del Trusted Chassis, un cable de E/S de un solo ancho conecta la ranura secundaria directamente al cable de E/S conectado al módulo primario fallido. Con un módulo de repuesto instalado en el SmartSlot y el cable de E/S del SmartSlot conectado al módulo primario fallido, el SmartSlot se puede utilizar para reemplazar el módulo primario fallido.
Cambio activo/en espera
El procesador TMR confiable es responsable de administrar un par de módulos de E/S mediante un cambio activo/en espera. El usuario debe definir la ubicación del módulo de E/S principal y, opcionalmente, el secundario para cada par de módulos de E/S. La ubicación de cada módulo principal debe ser única y se define como parte de la definición de equipo complejo dentro del CONJUNTO DE HERRAMIENTAS IEC 61131. Las ubicaciones de los módulos secundarios pueden ser únicas o compartidas entre varios módulos secundarios y se definen en la sección del módulo dentro del archivo System.INI. El sistema determinará automáticamente la posición del módulo secundario si el módulo principal está instalado y es operable.
En el inicio inicial, si el módulo principal está instalado, se convertirá en el módulo activo de forma predeterminada. Si el módulo secundario se ha definido en el archivo System.INI y no hay ningún módulo principal presente, y si la ubicación del módulo secundario es única, el módulo secundario se convertirá en el módulo activo de forma predeterminada. Si el módulo secundario se instala sin ningún módulo principal presente y la ubicación del módulo secundario no es única como en una configuración SmartSlot, entonces ningún módulo para ese par de módulos se activará.
Para que un módulo se convierta en módulo activo, el procesador TMR confiable verificará que el módulo sea del tipo de módulo de E/S correcto y que ambos interruptores de extracción de módulo estén cerrados. En este punto, el módulo de E/S está configurado y finalmente se coloca en el estado Activo. Nunca se debe eliminar un módulo en estado activo. Cuando ocurre una falla en el módulo activo, se informará al procesador TMR confiable e intentará un cambio activo/en espera.
