Le module de sortie numérique TMR 24 V CC de confiance T8451 est un dispositif d'interface de sortie triple redondance modulaire (TMR) à haute intégrité conçu pour les applications de contrôle critiques nécessitant les plus hauts niveaux de sécurité et de disponibilité. Ce module s'interface avec jusqu'à 40 appareils de terrain, offrant une couverture de diagnostic complète et une tolérance aux pannes grâce à son architecture TMR avancée. Chaque canal de sortie intègre des tests de diagnostic triples, notamment des mesures continues du courant et de la tension sur chaque partie du canal de sortie voté, garantissant que le système peut détecter et résister à des défauts uniques sans interruption du processus contrôlé.
Le module de sortie numérique Trusted TMR 24 VCC T8451 fait partie de la gamme Trusted de modules d'entrée/sortie, qui partagent tous une fonctionnalité et une forme communes. Au niveau le plus général, tous les modules d'E/S de confiance s'interfacent avec le bus inter-modules (IMB), qui fournit l'alimentation et permet la communication avec le processeur TMR de confiance. Le module dispose d'une interface de terrain qui se connecte aux signaux spécifiques au module sur le terrain, et tous les modules de la gamme Trusted sont construits avec une architecture triple redondante modulaire pour garantir les plus hauts niveaux d'intégrité et de fiabilité du système.
Le module de sortie numérique Trusted TMR 24 V CC T8451 a été certifié par le TüV selon la norme CEI 61508 niveau d'intégrité de sécurité 3 (SIL 3), ce qui le rend adapté à une utilisation dans des applications critiques en matière de sécurité dans un large éventail d'industries, notamment le pétrole et le gaz, le traitement chimique, la production d'énergie et le transport. Le module est conçu pour fonctionner dans des environnements industriels exigeants et fournit une surveillance automatique complète des lignes pour détecter les défaillances en circuit ouvert et en court-circuit dans le câblage sur site et les dispositifs de charge.
Principales fonctionnalités
Le module de sortie numérique Trusted TMR 24 VCC T8451 offre une large gamme de fonctionnalités qui en font un choix idéal pour les applications de contrôle de sortie à haute intégrité. Ces fonctionnalités incluent 40 points de sortie triples modulaires redondants par module, offrant une densité et une tolérance aux pannes exceptionnelles. Le module exécute des diagnostics automatiques complets et des fonctions d'auto-test qui vérifient en permanence l'intégrité opérationnelle de tous les circuits critiques.
Une surveillance automatique des lignes est assurée pour chaque point individuel, permettant la détection des circuits ouverts et des courts-circuits sur le terrain ainsi que des défauts de charge. Cette fonctionnalité réduit considérablement le temps de dépannage et améliore la disponibilité du système en fournissant un retour d'information immédiat sur les conditions de câblage sur le terrain. Le module intègre une barrière d'isolation opto/galvanique de tenue aux impulsions de 2 500 V, assurant une protection robuste contre les transitoires de tension et maintenant l'isolation entre le système de contrôle et les circuits de terrain.
Une protection automatique contre les surintensités est fournie par canal, éliminant le besoin de fusibles externes et simplifiant la conception du système tout en améliorant la fiabilité. Le module de sortie numérique TMR 24 V CC T8451 comprend un rapport de séquence d'événements (SOE) intégré avec une résolution de 1 milliseconde, permettant un enregistrement horodaté précis des changements d'état de sortie pour une analyse détaillée du processus et un dépannage.
Le module prend en charge le remplacement à chaud en ligne à l'aide de configurations dédiées Companion Slot ou SmartSlot. Dans les configurations Companion Slot, deux emplacements adjacents sont configurés pour la même fonction de module, un emplacement servant de position principale et l'autre de position secondaire ou de rechange dédiée. Les configurations SmartSlot permettent de partager un seul emplacement de rechange entre plusieurs modules principaux, maximisant ainsi la densité des emplacements dans le châssis.
Des diodes électroluminescentes (LED) sur l'état de sortie du panneau avant sont fournies pour chaque point, indiquant l'état de sortie et les défauts de câblage sur site. Les LED d'état du module indiquent l'état de santé et le mode de fonctionnement du module, y compris les états actif, en veille et instruit. Les sorties du module sont alimentées en groupes isolés de huit, chacun de ces groupes étant désigné comme groupe d'alimentation.
Architecture du système
Le module de sortie numérique Trusted TMR 24 Vcc T8451 est construit à partir de quatre sections principales qui fonctionnent ensemble pour fournir une fonctionnalité complète et une tolérance aux pannes. Ces sections sont l'unité d'interface hôte, l'unité d'interface sur site, l'unité de terminaison sur site et l'unité du panneau avant.
Unité d'interface hôte
L'unité d'interface hôte sert de point d'accès au bus inter-modules pour le module. Il fournit une distribution d'énergie et une puissance de traitement programmable localement, et constitue la seule section du module d'E/S à se connecter directement au fond de panier IMB. L'unité d'interface hôte est commune à la plupart des types d'E/S à haute intégrité et remplit des fonctions communes à la fois en fonction du type et de la gamme de produits. Chaque unité d'interface hôte contient trois tranches indépendantes, communément appelées A, B et C, toutes les interconnexions entre les trois tranches intégrant une isolation pour empêcher toute interaction de défaut entre les tranches. Chaque tranche est considérée comme une région de confinement de pannes, car une panne sur une tranche n'a aucun effet sur le fonctionnement des autres tranches.
L'unité d'interface hôte fournit des communications à haute vitesse et tolérantes aux pannes avec le processeur TMR de confiance via l'interface IMB. Un bus d'interconnexion FCR entre les tranches permet le vote des données IMB entrantes et la distribution des données du module d'E/S sortantes vers l'IMB. L'unité fournit une interface de données série isolée galvaniquement aux tranches de l'unité d'interface de terrain et un partage d'alimentation redondant de la double tension d'alimentation du châssis 24 V CC avec régulation de puissance pour l'alimentation logique des circuits de l'unité d'interface hôte. Une alimentation à isolation magnétique est fournie aux tranches de l'unité d'interface de terrain et une interface de données série se connecte à l'unité du panneau avant pour les voyants d'état du module.
Le lien SmartSlot entre les modules actifs et en veille assure la coordination lors des activités de remplacement des modules. Les capacités de traitement du signal numérique effectuent une réduction des données locales et un autodiagnostic, tandis que les ressources de mémoire locale stockent les données de fonctionnement du module, les informations de configuration et les données d'E/S sur le terrain. Les fonctions de maintenance intégrées surveillent les tensions de référence, la consommation de courant et la température de la carte.
Unité d'interface de terrain
L'unité d'interface de terrain contient les circuits spécifiques nécessaires pour assurer l'interface avec les types particuliers de signaux d'E/S de terrain. Chaque module de sortie numérique Trusted TMR 24 VCC T8451 dispose de trois unités d'interface de terrain, une par tranche. Pour ce module de sortie numérique, l'unité d'interface de terrain contient un étage de la structure de commutation de sortie et un circuit de sortie sigma-delta pour chacune des 40 sorties de terrain. Deux circuits sigma-delta supplémentaires permettent une surveillance optionnelle de la tension d'alimentation des E/S de terrain externes.
L'unité d'interface de terrain reçoit une alimentation isolée de l'unité d'interface hôte pour les opérations logiques et fournit un conditionnement d'alimentation supplémentaire pour les tensions de fonctionnement requises par ses circuits. Une liaison série isolée de 6,25 Mbits par seconde connecte chaque unité d'interface de terrain à l'une des tranches de l'unité d'interface hôte. L'unité d'interface de terrain mesure également une gamme de signaux d'entretien intégrés qui aident à surveiller les performances et les conditions de fonctionnement du module. Ces signaux incluent les tensions d'alimentation, la consommation de courant, les tensions de référence intégrées et la température de la carte.
Unité de terminaison sur le terrain
L'unité de terminaison de terrain est la section du module d'E/S qui connecte les trois unités d'interface de terrain à une seule interface de terrain. L'unité de terminaison de terrain fournit les commutateurs de sécurité du groupe et les composants passifs nécessaires au conditionnement du signal, à la protection contre les surtensions et au filtrage EMI/RFI. Lorsqu'il est installé dans un contrôleur de confiance ou un châssis d'extension, le connecteur de terrain de l'unité de terminaison de terrain s'interconnecte à l'ensemble de câbles d'E/S de terrain fixé à l'arrière du châssis.
Le lien SmartSlot est transmis de l'unité d'interface hôte aux connexions de terrain via l'unité de terminaison de terrain. Ces signaux vont directement au connecteur de terrain et maintiennent l'isolation des signaux d'E/S sur l'unité de terminaison de terrain. Le lien SmartSlot fournit une connexion intelligente entre les modules actifs et en veille pour la coordination lors du remplacement du module.
Unité du panneau avant
L'unité du panneau avant contient les connecteurs, commutateurs, logiques et indicateurs LED nécessaires pour le panneau avant. Pour chaque type de module d'E/S de confiance, l'unité du panneau avant contient les indicateurs LED Slice Healthy, Active/Standby et Educated, ainsi que les commutateurs de retrait du module. Des LED bicolores supplémentaires fournissent une indication d'état pour les signaux d'E/S individuels. Les interfaces de données série connectent l'unité du panneau avant à chacune des tranches de l'unité d'interface hôte pour contrôler les indicateurs d'état LED et surveiller les commutateurs de retrait du module.
Surveillance de ligne et états de sortie
Le module de sortie numérique Trusted TMR 24 Vcc T8451 surveille automatiquement le courant et la tension du canal de sortie pour déterminer l'état du canal de sortie. L'état de la sortie numérique et l'état des défauts de ligne sont signalés à l'application et fournissent des informations de diagnostic complètes. Les conditions d'état de défaut de surveillance de ligne incluent un court-circuit sur site, une sortie sous tension sans charge, un circuit ouvert sur site, une sortie hors tension et aucune tension d'alimentation sur site.
Il est recommandé d'installer une résistance de charge factice sur les sorties inutilisées afin de consommer un courant dépassant le seuil à vide. Cette pratique permet d'empêcher le module de signaler une condition de défaut à vide et garantit une surveillance précise de la ligne pour les canaux inutilisés.
Détection et test des défauts
Des diagnostics approfondis permettent une détection automatique des défauts de module au sein du module de sortie numérique Trusted TMR 24 Vdc T8451. L'architecture TMR du module de sorties et les diagnostics effectués vérifient la validité de tous les circuits critiques. L'utilisation de l'architecture TMR fournit une méthode tolérante aux pannes pour résister à la première occurrence de panne sur le module et poursuivre les contrôles de sortie normaux sans interruption du système ou du processus.
Les défauts sont signalés à l'utilisateur via les indicateurs d'état sain sur le panneau avant du module et via les informations signalées au processeur TMR de confiance. En fonctionnement normal, les trois indicateurs Healthy sont verts. Lorsqu'un défaut se produit, l'un des indicateurs Healthy clignote en rouge, indiquant qu'une enquête est recommandée. Si la cause est dans le module, le module doit être remplacé.
Du bus inter-modules au connecteur de terrain, le module d'E/S contient des tests approfondis de détection des défauts et d'intégrité. En tant que périphérique de sortie, la plupart des tests sont effectués en mode sans interférence. Les données entrées depuis l'IMB sont stockées dans une RAM redondante de correction d'erreurs sur chaque partie de tranche de l'unité d'interface hôte. Les données reçues sont votées par chaque tranche, et toutes les transmissions de données incluent une réponse de confirmation du récepteur.
Périodiquement, le processeur TMR de confiance commande aux processeurs de signaux numériques intégrés d'effectuer un test de couche de sécurité. Ce test permet au processeur de signal numérique de vérifier avec le processeur TMR de confiance sa capacité à traiter les données avec intégrité. De plus, le processeur de signal numérique utilise des contrôles de redondance cyclique pour vérifier les variables et la configuration stockées dans la mémoire Flash.
Entre l'unité d'interface hôte et l'unité d'interface de terrain se trouvent une série de liaisons galvaniquement isolées pour les données et l'alimentation. La liaison de données est synchronisée et surveillée pour détecter les écarts. L'unité d'interface de terrain et l'unité d'interface hôte disposent toutes deux de capteurs de température intégrés pour caractériser les problèmes liés à la température. Les alimentations électriques des cartes d'unité d'interface hôte et d'unité d'interface de terrain sont redondantes, entièrement instrumentées et testables, formant un sous-système d'intégrité de l'alimentation.
Structure du commutateur de sortie
Le module de sortie numérique Trusted TMR 24 VCC T8451 fournit une topologie de commutateur TMR dans laquelle la charge est pilotée par un total de trois canaux de commutation à sécurité intégrée entièrement surveillés, un résidant physiquement sur chaque unité d'interface de terrain du module. Toute défaillance d'un seul commutateur ou d'une tranche entière est conçue pour laisser deux des trois canaux de commutation de sécurité opérationnels pour alimenter la charge.
Les commutateurs supérieurs sont désignés comme normalement ouverts et sont contrôlés par l'unité d'interface de terrain sur laquelle ils résident physiquement. Les interrupteurs inférieurs sont représentés comme normalement fermés et sont contrôlés par l'unité d'interface de terrain voisine en amont. Dans ce contexte, normalement ouvert est défini comme étant à l'état désactivé en l'absence de puissance du signal de commande, et de même, normalement fermé est l'état activé en l'absence de puissance du signal de commande. Ces commutateurs sont construits à partir de MOSFET en mode d'amélioration et sont garantis désactivés en l'absence d'alimentation du module afin de créer des signaux de tension de grille pour les polariser.
La raison pour laquelle les commutateurs inférieurs sont spécifiés pour être activés en l'absence de puissance du signal de commande est de permettre à deux canaux d'alimenter la charge en cas de panne d'une tranche entière. Même si une tranche entière tombe en panne, les circuits de sortie survivants transporteront le courant de commande nécessaire à la charge.
Diagnostic du commutateur
Pendant le fonctionnement normal, les interrupteurs 1 et 2 restent allumés. Dans cet état, les deux interrupteurs présentent une faible résistance. Pour déterminer la capacité du système à contrôler la charge via ces commutateurs, leurs tensions de grille sont modulées une à la fois. À mesure que les tensions de grille sont modulées, les signaux de surveillance changent de manière synchrone et prévisible. Le processeur de signal numérique local analyse l'amplitude et la phase relatives de ces petits signaux CA pour déterminer la résistance à l'état passant et les tensions de seuil de chaque commutateur.
Le courant arrivant à la charge n'a pas besoin d'être complètement interrompu pour obtenir un niveau de confiance dans la capacité des transistors à se désactiver. Pour la configuration du commutateur TMR à l'état passant, un seul commutateur de sécurité à la fois doit être modulé tandis que les deux autres supportent le courant de charge.
Protection contre les courts-circuits
Les canaux de sortie du module de sortie numérique Trusted TMR 24 Vcc T8451 sont classés comme protégés selon la norme CEI 61131-2, répondant spécifiquement aux exigences de sorties protégées. Lorsqu'il est sous tension, le courant de sortie du canal est surveillé pour protéger les commutateurs de canal contre les dommages causés par une condition de surintensité prolongée. Après avoir détecté une condition de surintensité soutenue, un état de défaut de court-circuit est verrouillé et la sortie est mise hors tension.
Lorsqu'elle est hors tension, la sortie peut éventuellement être configurée pour détecter les défauts de champ de court-circuit via la configuration du fichier System.INI. La détection des courts-circuits hors tension repose sur une mise sous tension partielle du circuit de terrain pour déterminer la résistance de charge du canal. L'activation partielle d'un circuit de champ est conçue pour limiter tout changement de tension ou de courant de champ à moins de 2 volts ou 100 milliampères, respectivement.
Un état de défaut de court-circuit verrouillé peut être effacé en actionnant le bouton de réinitialisation des défauts du système ou en passant à l'état de canal commandé. La sortie comprend également un lien fusible non remplaçable pour une protection absolue contre les conditions de panne catastrophiques.
Commutateurs de sécurité de groupe
Pour garantir un fonctionnement sûr, le module de sortie numérique Trusted TMR 24 Vcc T8451 est équipé d'une série de commutateurs qui fournissent l'alimentation source à un groupe de huit canaux de sortie, désignés comme groupe d'alimentation. Le commutateur de sécurité du groupe de modules de sortie est conçu comme un commutateur de commande final qui peut mettre hors tension toutes les sorties qui ne peuvent pas être mises hors tension de la manière normale. Pour des raisons de sécurité, la présence de deux défauts ou plus dans le module de sortie entraînera la mise hors tension des commutateurs de sécurité du groupe, ce qui entraînera la mise hors tension de toutes les sorties de son groupe.
Il y a trois commutateurs en parallèle qui composent le commutateur de sécurité de groupe, un associé à chaque tranche du groupe d'alimentation. Les commutateurs de sécurité de groupe sont contrôlés via un signal provenant de l'une des deux autres tranches voisines. Cela signifie que si une tranche détermine à partir des états de sortie qu'une sortie n'est pas dans un état hors tension alors qu'elle devrait l'être, elle peut alors commander à son propre commutateur de sécurité de groupe et à ceux des autres tranches de se mettre hors tension. Cela entraîne la mise hors tension de deux des trois éléments de la structure du commutateur de sécurité du groupe, ne laissant qu'un seul élément sous tension.
Si deux tranches effectuent la même action, la dernière sortie du commutateur de sécurité de groupe sera mise hors tension. Cela se produirait si deux éléments de commutation de sortie ou plus tombaient en panne dans un état bloqué tel que la sortie ne pouvait pas être mise hors tension. Le signal de commande du commutateur de sécurité de groupe est généré par une pompe de charge pilotée depuis l'horloge de communication vers le groupe d'alimentation en tranches. Si l'horloge tombe en panne, la polarisation du commutateur de sécurité de groupe s'effondre, garantissant que même si la capacité de la tranche à communiquer avec un groupe d'alimentation est perdue, le commutateur de sécurité de groupe peut toujours être mis hors tension en arrêtant l'horloge de communication. Si une tranche tombe en panne, le chien de garde de l'unité d'interface hôte expirera et réinitialisera la tranche, ce qui coupera l'alimentation électrique de l'unité d'interface de terrain et le signal de commande du commutateur de sécurité de groupe associé sera également mis hors tension.
Installation et configuration
Insertion et retrait du module
Le module de sortie numérique Trusted TMR 24 Vcc T8451 contient des pièces sensibles à l'électricité statique et des précautions de manipulation statique doivent être respectées. Plus précisément, les broches exposées du connecteur ne doivent pas être touchées et le boîtier du module ne doit en aucun cas être retiré. Avant l'installation, le module doit être inspecté visuellement pour déceler tout dommage, en s'assurant que le boîtier du module ne semble pas endommagé et que le connecteur E/S à l'arrière du module n'a pas de broches pliées. Si le module semble endommagé ou si des broches sont pliées, il ne doit pas être installé et les broches pliées ne doivent pas être redressées. Le module doit être retourné pour remplacement.
Pour installer le module, l'ensemble de câbles de terrain doit être installé et correctement positionné. Si des clés de module d'E/S sont utilisées, toutes les clés doivent être vérifiées comme étant installées dans les positions correctes et correctement insérées dans leurs emplacements. Les languettes d'éjection du module sont libérées à l'aide de la clé de déverrouillage, garantissant ainsi qu'elles sont complètement ouvertes. En tenant les éjecteurs, le module est soigneusement inséré dans l'emplacement prévu. Le module est poussé complètement en appuyant sur le haut et le bas de la façade du module, et les éjecteurs du module sont fermés, garantissant qu'ils s'enclenchent dans leur position verrouillée.
Le module doit être monté dans le châssis avec un minimum de résistance. Si le module ne se monte pas facilement, il ne faut pas le forcer. Le module doit être retiré et vérifié pour détecter les broches pliées ou endommagées. Si les broches n'ont pas été endommagées, vous pouvez tenter de réinstaller le module.
Sélection des câbles
Les câbles d'E/S adaptés à une utilisation avec le module de sortie numérique Trusted TMR 24 Vcc T8451 sont détaillés dans la description du produit des câbles à connecteur Trusted I/O Companion et dans la description du produit des câbles Trusted I/O SmartSlot. Ces descriptions de produits détaillent également les types d'assemblage de terminaison sur site ou d'assemblage de terminaison sur site polyvalent qui peuvent être utilisés avec ce type de module. Les câbles FTA multicœurs de longueur personnalisée mesurent 0,5 millimètre carré avec une résistance de 40 ohms par kilomètre. Par exemple, un câble de 50 mètres aura une impédance de boucle de 4 ohms à 0,5 ampère, ce qui équivaut à une chute de tension de 2 Vcc.
Terminaison
Les sorties inutilisées doivent être commandées hors tension dans l'application et câblées via une résistance 4K7 ohms 0,5 watt à zéro volt pour maintenir une fonctionnalité de surveillance de ligne appropriée et éviter de fausses indications de défaut.
Connexions de brochage du module
Le module de sortie numérique Trusted TMR 24 Vcc T8451 utilise un connecteur de terrain avec plusieurs rangées de connexions. La disposition des brochages prévoit les connexions de liaison SmartSlot, les connexions des canaux de sortie pour les 40 canaux organisés par Power Group et les connexions d'alimentation et de retour du Power Group. Chaque groupe d'alimentation comprend huit canaux de sortie avec des connexions d'alimentation et de retour positives associées.
Polarisation et codage du module
Tous les modules de confiance ont été codés pour éviter toute insertion dans une mauvaise position dans un châssis. La polarisation comprend deux parties : le module et le câble de terrain associé. Chaque type de module a été codé lors de la fabrication. L'organisme responsable de l'intégration du Trusted System doit détromper le câble en retirant les pièces de détrompage du câble afin qu'elles correspondent aux bondes installées sur le module associé avant le montage. Pour les câbles dotés d'installations à emplacement Companion, les deux bandes de détrompage doivent être polarisées. Pour le module de sortie numérique Trusted TMR 24 Vcc T8451, les broches de détrompage 1, 5 et 6 doivent être retirées.
Configuration des modules
Aucune configuration n’est requise pour le module de sortie physique lui-même. Toutes les caractéristiques configurables du module sont réalisées à l'aide d'outils sur Engineering Workstation et font partie de l'application ou du fichier System.INI chargé dans le processeur Trusted TMR. Le processeur TMR de confiance configure automatiquement le module de sortie après le téléchargement des applications et pendant le basculement actif/veille.
Le TOOLSET CEI 61131 fournit l'interface principale pour configurer le module de sortie. Trois procédures sont nécessaires pour configurer le module de sortie : définir les variables d'E/S nécessaires pour les données de sortie de terrain et les données d'état du module à l'aide de l'éditeur de dictionnaire du TOOLSET CEI 61131 ; créer une définition de module d'E/S dans l'éditeur de connexion d'E/S pour chaque module d'E/S, qui définit les informations physiques, notamment l'emplacement du châssis et de l'emplacement, et permet de connecter des variables aux canaux d'E/S du module ; et en utilisant Trusted System Configuration Manager pour définir des modes d'indicateur LED personnalisés, des états par défaut ou de sécurité par canal et d'autres paramètres de module.
Définition d'équipement complexe
La définition d'équipement complexe d'E/S T8451 comprend huit cartes d'E/S, référencées numériquement par numéro de rack. Ces cartes incluent la carte DO pour les paramètres OEM et l'état de sortie sur site, la carte STATE pour l'état de sortie sur site, la carte AI pour la tension de sortie, la carte CI pour le courant de sortie, la carte LINE_FLT pour l'état de défaut de ligne, la carte DISCREP pour les écarts de canal, la carte HKEEPING pour les registres de gestion et la carte INFO pour les informations sur le module d'E/S.
Configuration de la séquence d'événements
Chaque variable de sortie booléenne du module de sortie numérique Trusted TMR 24 Vcc T8451 peut être configurée pour l'enregistrement automatique de la séquence d'événements. Ceci s'applique aux variables État de sortie et État de défaut de ligne. Une variable booléenne est configurée pour SOE lors de la définition de la variable dans l'éditeur de dictionnaire de données. Pour sélectionner SOE, appuyez sur le bouton étendu de la boîte de dialogue de définition de variable booléenne pour ouvrir la boîte de dialogue de définition étendue, et la case Séquence d'événements est cochée pour activer la variable pour la journalisation automatique SOE.
Pendant le fonctionnement, le module de sortie signale automatiquement les changements d'état horodatés pour les données de sortie. Le processeur TMR approuvé enregistre automatiquement le changement d'état des variables SOE configurées dans le journal SOE du système. Le journal SOE peut être surveillé et récupéré à l’aide du package SOE et Process Historian exécuté sur Engineering Workstation.
Fonctionnement du panneau avant
Les indicateurs d'état sur le panneau avant du module de sortie numérique Trusted TMR 24 VCC T8451 fournissent des indications visuelles sur l'état de fonctionnement du module et l'état de la sortie sur site. Chaque indicateur est une LED bicolore. En haut et en bas de chaque module se trouve un levier d'éjection utilisé pour retirer le module du châssis. Les interrupteurs de fin de course détectent la position ouverte et fermée des leviers d'éjection. Les leviers d'éjection sont normalement verrouillés lorsque le module est fermement installé dans le châssis du contrôleur ou de l'extension.
LED d'état du module
Il y a six indicateurs d'état du module sur le panneau avant du module : trois indicateurs sains, un indicateur actif, un indicateur de veille et un indicateur instruit. Les indicateurs Healthy sont contrôlés directement par chaque tranche de module. Les indicateurs Actif, Veille et Instruit sont contrôlés par l'unité du panneau avant. L'unité du panneau avant reçoit les données de chacune des tranches du module, effectue un vote 2003 sur chaque bit de données des tranches et définit les indicateurs en conséquence.
Les indicateurs Healthy peuvent afficher différents états, notamment Off lorsqu'aucune alimentation n'est appliquée au module, Orange lorsque la tranche est en état de démarrage, Vert lorsque la tranche est saine, Rouge clignotant lorsqu'un défaut est présent sur la tranche associée mais que la tranche est toujours opérationnelle, Rouge momentanément lors de l'installation lorsque l'alimentation est appliquée à la tranche associée et Rouge lorsque la tranche associée est dans un état fatal avec un défaut critique détecté et la tranche désactivée.
L'indicateur Actif affiche Éteint lorsque le module n'est pas à l'état Actif, Vert lorsque le module est dans l'état Actif ou Maintenu, Rouge clignotant lorsque le module est à l'état d'arrêt si le voyant de veille est éteint et Rouge clignotant lorsque le module est dans l'état fatal si le voyant de veille clignote également.
L'indicateur de veille affiche Éteint lorsque le module n'est pas en état de veille, Vert lorsque le module est en état de veille et Rouge clignotant lorsque le module est dans l'état fatal, la LED Active clignotant également en rouge.
L'indicateur Éduqué s'affiche Éteint lorsque le module n'est pas formé, Vert lorsque le module est formé, Vert clignotant lorsque le module est reconnu par le processeur mais que la formation n'est pas terminée et Orange clignotant lorsqu'un basculement Actif/Veille est en cours.
Indicateurs d'état de sortie
Il y a 40 indicateurs d'état des canaux de sortie sur le panneau avant du module, un pour chaque sortie de champ. Ces indicateurs sont contrôlés par l'unité du panneau avant, qui reçoit les données de chacune des tranches du module et effectue un vote 2003 sur chaque bit de données des tranches avant de régler les indicateurs en conséquence. Le mode d'indicateur d'état de sortie dépend de l'état numérique du canal de sortie. Chaque état de sortie peut être défini pour avoir un mode d'indicateur particulier, notamment éteint, vert, rouge, vert clignotant ou rouge clignotant.
Les modes d'indicateur configurables permettent aux utilisateurs de personnaliser les indications d'état de sortie pour répondre aux exigences de chaque application. Sans personnalisation, les modes d'indicateur par défaut indiquent Sortie désactivée, Sortie activée, Circuit ouvert de sortie sans charge, Protection contre les surintensités de sortie de court-circuit sur site déclenchée et canal de sortie verrouillé, et Défaut de canal ou absence de tension d'alimentation sur site.
Recherche de pannes et maintenance
Rapport de panne
Les défauts du module de sortie du module de sortie numérique Trusted TMR 24 Vcc T8451 sont signalés à l'utilisateur via des indicateurs visuels sur le panneau avant du module et via des variables d'état qui peuvent être automatiquement surveillées dans les programmes d'application et les interfaces de communication système externes. Il existe généralement deux types de défauts auxquels l'utilisateur doit remédier : les défauts de câblage externe et les défauts de module. Les défauts de câblage externe nécessitent une action corrective sur le terrain pour réparer la condition de défaut, tandis que les défauts de module nécessitent le remplacement du module de sortie.
Défauts de câblage sur site
En mesurant la tension et le courant du canal de sortie, le module détecte automatiquement les défauts de câblage sur site et de charge. Lorsqu'un signal de terrain échoue en circuit ouvert, en court-circuit ou lorsqu'aucune tension d'alimentation de terrain n'est connectée, l'indicateur d'état de sortie affichera le mode LED configuré, l'état de sortie correspondant sera signalé et l'état de défaut de ligne pour ce canal sera réglé sur 1. Tous les autres canaux de sortie ne seront pas affectés, sauf dans le cas de défauts de câblage et de tension d'alimentation de cause commune sur le terrain. Les variables de tension et de courant de sortie sur site peuvent être surveillées pour déterminer les conditions de fonctionnement réelles de chaque canal de sortie, aidant ainsi l'utilisateur à déterminer le type spécifique de défaut de câblage. Une fois que le défaut de câblage spécifique sur le terrain a été identifié et corrigé, les variables d'état de sortie et l'indicateur d'état de sortie afficheront l'état marche/arrêt normal de l'appareil de terrain.
Défauts de modules
Des diagnostics approfondis permettent une détection automatique des défauts du module. L'architecture TMR du Module de Sortie et les diagnostics effectués vérifient la validité de tous les circuits critiques. L'utilisation de l'architecture TMR fournit une méthode tolérante aux pannes pour résister à la première occurrence de panne sur le module et poursuivre les contrôles de sortie normaux sans interruption du système ou du processus. Les défauts sont signalés à l'utilisateur via les indicateurs d'état sain sur le panneau avant du module et via les variables INFO et HKEEPING. En fonctionnement normal, les trois indicateurs de santé sont verts. Lorsqu'un défaut se produit, l'un des indicateurs Healthy clignote en rouge. Il est recommandé d'examiner cette condition et si le défaut se situe à l'intérieur du module, celui-ci doit être remplacé.
Configuration de l'emplacement compagnon
Pour une configuration d'emplacement compagnon, deux emplacements adjacents dans un châssis de confiance sont configurés pour la même fonction de module de sortie. Un emplacement est l'emplacement principal et l'autre un emplacement secondaire ou de rechange unique. Les deux emplacements sont reliés à l'arrière du châssis de confiance par un câble d'interface E/S double largeur qui connecte les deux emplacements aux terminaisons de câblage de terrain communes. Pendant les opérations normales, l'emplacement principal contient le module actif, comme indiqué par l'indicateur actif sur le panneau avant du module. L'emplacement secondaire est disponible pour un module de rechange qui sera normalement le module de veille, comme l'indique l'indicateur de veille sur le panneau avant du module.
Selon l'installation, un module de secours peut déjà être installé ou un cache de module sera installé dans l'emplacement de veille. Si un module de secours est déjà installé, le transfert vers le module de secours s'effectue automatiquement lorsqu'un défaut de module est détecté dans le module actif. Si aucun module de secours n'est installé, le système continue de fonctionner à partir du module actif jusqu'à ce qu'un module de rechange soit installé.
Configuration du logement intelligent
Pour une configuration SmartSlot, l'emplacement secondaire n'est pas unique à chaque emplacement principal. Au lieu de cela, un seul emplacement secondaire est partagé entre plusieurs emplacements principaux, offrant ainsi la plus grande densité de modules à installer dans un espace physique donné. À l'arrière du châssis de confiance, un câble d'E/S simple largeur connecte l'emplacement secondaire directement au câble d'E/S connecté au module principal défaillant. Avec un module de rechange installé dans le SmartSlot et le câble d'E/S SmartSlot connecté au module principal défaillant, le SmartSlot peut être utilisé pour remplacer le module principal défaillant.
Commutation actif/veille
Le processeur TMR de confiance est responsable de la gestion d'une paire de modules d'E/S via un basculement actif/veille. L'utilisateur doit définir l'emplacement du module d'E/S principal et éventuellement secondaire pour chaque paire de modules d'E/S. Chaque emplacement de module principal doit être unique et est défini dans le cadre de la définition d'équipement complexe au sein du JEU D'OUTILS CEI 61131. Les emplacements des modules secondaires peuvent être uniques ou partagés entre plusieurs modules secondaires et sont définis dans la section du module du fichier System.INI. Le système déterminera automatiquement la position du module secondaire si le module principal est installé et opérationnel.
Au démarrage initial, si le module principal est installé, il deviendra le module actif par défaut. Si le module secondaire a été défini dans le fichier System.INI et qu'aucun module principal n'est présent, et si l'emplacement du module secondaire est unique, le module secondaire deviendra le module actif par défaut. Si le module secondaire est installé sans module principal présent et que l'emplacement du module secondaire n'est pas unique comme dans une configuration SmartSlot, alors aucun module de cette paire de modules ne deviendra actif.
Pour qu'un module devienne le module actif, le processeur TMR de confiance vérifiera que le module est du bon type de module d'E/S et que les deux commutateurs de retrait de module sont fermés. À ce stade, le module d'E/S est configuré et finalement placé à l'état actif. Un module à l’état actif ne doit jamais être supprimé. Lorsqu'un défaut survient sur le module actif, le processeur TMR de confiance en sera informé et tentera un basculement actif/veille.
