Il modulo di uscita digitale Trusted TMR a 24 V CC T8451 è un dispositivo di interfaccia di uscita a tripla ridondanza modulare (TMR) ad alta integrità, progettato per applicazioni di controllo critiche che richiedono i massimi livelli di sicurezza e disponibilità. Questo modulo si interfaccia con un massimo di 40 dispositivi di campo, fornendo copertura diagnostica completa e tolleranza ai guasti attraverso la sua architettura TMR avanzata. Ciascun canale di uscita incorpora test diagnostici triplicati, comprese misurazioni continue di corrente e tensione su ogni porzione del canale di uscita selezionato, garantendo che il sistema possa rilevare e resistere a singoli guasti senza interruzione del processo controllato.
Il modulo di uscita digitale Trusted TMR a 24 V CC T8451 fa parte della gamma Trusted di moduli di ingresso/uscita, che condividono tutti funzionalità e forma comuni. A livello più generale, tutti i moduli I/O affidabili si interfacciano con l'Inter-Module Bus (IMB), che fornisce alimentazione e consente la comunicazione con il processore Trusted TMR. Il modulo è dotato di un'interfaccia di campo che si collega a segnali specifici del modulo sul campo e tutti i moduli della gamma Trusted sono costruiti con architettura tripla ridondante modulare per garantire i massimi livelli di integrità e affidabilità del sistema.
Il modulo di uscita digitale Trusted TMR a 24 V CC T8451 è stato certificato dal TüV secondo lo standard IEC 61508 Safety Integrity Level 3 (SIL 3), rendendolo adatto all'uso in applicazioni critiche per la sicurezza in un'ampia gamma di settori, tra cui petrolio e gas, lavorazione chimica, produzione di energia e trasporti. Il modulo è progettato per funzionare in ambienti industriali esigenti e fornisce un monitoraggio automatico completo della linea per rilevare guasti sia di circuito aperto che di cortocircuito nel cablaggio di campo e nei dispositivi di carico.
Caratteristiche principali
Il modulo di uscita digitale Trusted TMR a 24 V CC T8451 offre una vasta gamma di funzionalità che lo rendono la scelta ideale per applicazioni di controllo delle uscite ad alta integrità. Queste caratteristiche includono 40 punti di uscita ridondanti modulari tripli per modulo, fornendo densità e tolleranza ai guasti eccezionali. Il modulo esegue una diagnostica automatica completa e funzioni di autotest che verificano continuamente l'integrità operativa di tutti i circuiti critici.
Viene fornito il monitoraggio automatico della linea per ogni singolo punto, consentendo il rilevamento di circuiti aperti e cortocircuiti nel cablaggio sul campo e di guasti del carico. Questa funzionalità riduce significativamente i tempi di risoluzione dei problemi e migliora la disponibilità del sistema fornendo un feedback immediato sulle condizioni del cablaggio sul campo. Il modulo incorpora una barriera di isolamento opto-galvanico resistente agli impulsi da 2500 V, che garantisce una solida protezione contro i transitori di tensione e mantiene l'isolamento tra il sistema di controllo e i circuiti di campo.
Viene fornita una protezione automatica da sovracorrente per canale, eliminando la necessità di fusibili esterni e semplificando la progettazione del sistema, migliorando al tempo stesso l'affidabilità. Il modulo di uscita digitale Trusted TMR a 24 V CC T8451 include la segnalazione della sequenza di eventi (SOE) integrata con una risoluzione di 1 millisecondo, consentendo una registrazione precisa con timestamp delle modifiche dello stato dell'uscita per un'analisi dettagliata del processo e la risoluzione dei problemi.
Il modulo supporta la sostituzione a caldo online utilizzando le configurazioni Companion Slot o SmartSlot dedicate. Nelle configurazioni Companion Slot, due slot adiacenti sono configurati per la stessa funzione del modulo, con uno slot che funge da posizione primaria e l'altro da posizione secondaria o di riserva dedicata. Le configurazioni SmartSlot consentono la condivisione di un singolo slot di riserva tra più moduli primari, massimizzando la densità degli slot nello chassis.
Stato dell'uscita del pannello anteriore Per ciascun punto sono forniti diodi emettitori di luce (LED) che indicano lo stato dell'uscita e gli errori di cablaggio sul campo. I LED di stato del modulo indicano lo stato del modulo e la modalità operativa, inclusi gli stati attivo, standby e istruito. Le uscite del modulo sono alimentate in gruppi isolati di otto, ciascuno dei quali è designato come gruppo di alimentazione.
Architettura del sistema
Il modulo di uscita digitale Trusted TMR a 24 V CC T8451 è costituito da quattro sezioni principali che lavorano insieme per fornire funzionalità complete e tolleranza ai guasti. Queste sezioni sono l'unità di interfaccia host, l'unità di interfaccia di campo, l'unità di terminazione di campo e l'unità del pannello frontale.
Unità di interfaccia host
L'unità di interfaccia host funge da punto di accesso al bus intermodulo per il modulo. Fornisce la distribuzione dell'alimentazione e la potenza di elaborazione programmabile locale ed è l'unica sezione del modulo I/O a collegarsi direttamente al backplane IMB. L'unità di interfaccia host è comune alla maggior parte dei tipi di I/O ad alta integrità ed esegue funzioni comuni sia dipendenti dal tipo che dalla gamma di prodotti. Ciascuna unità di interfaccia host contiene tre sezioni indipendenti, comunemente denominate A, B e C, con tutte le interconnessioni tra le tre sezioni che incorporano l'isolamento per prevenire qualsiasi interazione di guasto tra le sezioni. Ciascuna sezione è considerata una regione di contenimento dei guasti, poiché un guasto su una sezione non ha alcun effetto sul funzionamento delle altre sezioni.
L'unità di interfaccia host fornisce comunicazioni ad alta velocità con tolleranza agli errori con il processore Trusted TMR tramite l'interfaccia IMB. Un bus di interconnessione FCR tra le sezioni consente la votazione dei dati IMB in entrata e la distribuzione dei dati del modulo I/O in uscita all'IMB. L'unità fornisce un'interfaccia dati seriale isolata galvanicamente alle sezioni dell'unità di interfaccia di campo e condivisione dell'alimentazione ridondante della doppia tensione di alimentazione dello chassis da 24 V CC con regolazione dell'alimentazione per l'alimentazione logica ai circuiti dell'unità di interfaccia host. L'alimentazione magneticamente isolata viene fornita alle sezioni dell'unità di interfaccia di campo e un'interfaccia dati seriale si collega all'unità del pannello anteriore per i LED di stato del modulo.
Il collegamento SmartSlot tra i moduli attivi e quelli in standby fornisce il coordinamento durante le attività di sostituzione dei moduli. Le funzionalità di elaborazione del segnale digitale eseguono la riduzione dei dati locali e l'autodiagnostica, mentre le risorse di memoria locale memorizzano i dati operativi del modulo, le informazioni di configurazione e i dati I/O sul campo. Le funzioni di pulizia a bordo monitorano le tensioni di riferimento, il consumo di corrente e la temperatura della scheda.
Unità di interfaccia di campo
L'unità di interfaccia di campo contiene i circuiti specifici necessari per interfacciarsi con tipi particolari di segnali I/O di campo. Ciascun modulo di uscita digitale Trusted TMR a 24 V CC T8451 dispone di tre unità di interfaccia di campo, una per sezione. Per questo modulo di uscita digitale, l'unità di interfaccia di campo contiene uno stadio della struttura dell'interruttore di uscita e un circuito di uscita sigma-delta per ciascuna delle 40 uscite di campo. Due circuiti sigma-delta aggiuntivi forniscono il monitoraggio opzionale della tensione di alimentazione I/O di campo esterna.
L'unità di interfaccia di campo riceve alimentazione isolata dall'unità di interfaccia host per le operazioni logiche e fornisce ulteriore condizionamento dell'alimentazione per le tensioni operative richieste dai suoi circuiti. Un collegamento seriale isolato da 6,25 Mbit al secondo collega ciascuna unità di interfaccia di campo a una delle sezioni dell'unità di interfaccia host. L'unità di interfaccia sul campo misura anche una serie di segnali di manutenzione a bordo che aiutano a monitorare le prestazioni e le condizioni operative del modulo. Questi segnali includono tensioni di alimentazione, consumo di corrente, tensioni di riferimento integrate e temperatura della scheda.
Unità di terminazione sul campo
L'unità di terminazione di campo è la sezione del modulo I/O che collega tutte e tre le unità di interfaccia di campo a un'unica interfaccia di campo. L'unità di terminazione sul campo fornisce gli interruttori di sicurezza del gruppo e i componenti passivi necessari per il condizionamento del segnale, la protezione da sovratensione e il filtraggio EMI/RFI. Quando installato in un controller affidabile o in uno chassis di espansione, il connettore di campo dell'unità di terminazione di campo si interconnette al gruppo cavi I/O di campo collegato sul retro dello chassis.
Il collegamento SmartSlot viene passato dall'unità di interfaccia host alle connessioni di campo tramite l'unità di terminazione di campo. Questi segnali vanno direttamente al connettore di campo e mantengono l'isolamento dai segnali I/O sull'unità di terminazione di campo. Il collegamento SmartSlot fornisce la connessione intelligente tra i moduli attivi e quelli di standby per il coordinamento durante la sostituzione dei moduli.
Unità del pannello frontale
L'unità del pannello anteriore contiene i connettori, gli interruttori, la logica e gli indicatori LED necessari per il pannello anteriore. Per ogni tipo di modulo I/O affidabile, l'unità del pannello anteriore contiene gli indicatori LED Slice Healthy, Active/Standby e Educated, insieme agli interruttori di rimozione del modulo. Ulteriori LED bicolore forniscono indicazioni di stato per i singoli segnali I/O. Le interfacce dati seriali collegano l'unità del pannello frontale a ciascuna delle sezioni dell'unità di interfaccia host per controllare gli indicatori di stato LED e monitorare gli interruttori di rimozione del modulo.
Monitoraggio della linea e stati di uscita
Il modulo di uscita digitale Trusted TMR da 24 V CC T8451 monitora automaticamente la corrente e la tensione del canale di uscita per determinare lo stato del canale di uscita. Lo stato numerico dell'uscita e lo stato di guasto della linea vengono segnalati all'applicazione e forniscono informazioni diagnostiche complete. Le condizioni di stato di guasto del monitoraggio della linea includono cortocircuito di campo, uscita energizzata senza carico, circuito aperto di campo, uscita diseccitata e assenza di tensione di alimentazione di campo.
Si consiglia di montare un resistore di carico fittizio sulle uscite non utilizzate in modo che venga assorbita una corrente che superi la soglia di assenza di carico. Questa pratica aiuta a evitare che il modulo segnali una condizione di guasto senza carico e garantisce un monitoraggio accurato della linea per i canali non utilizzati.
Rilevamento e test dei guasti
La diagnostica estesa fornisce il rilevamento automatico dei guasti del modulo all'interno del modulo di uscita digitale Trusted TMR a 24 V CC T8451. L'architettura TMR del modulo di uscita e la diagnostica eseguita verificano la validità di tutti i circuiti critici. L'utilizzo dell'architettura TMR fornisce un metodo di tolleranza agli errori per resistere al primo guasto sul modulo e continuare i normali controlli di uscita senza interruzione del sistema o del processo.
I guasti vengono segnalati all'utente tramite gli indicatori di stato integro sul pannello frontale del modulo e tramite le informazioni riportate al Trusted TMR Processor. Durante le normali operazioni, tutti e tre gli indicatori di stato integro sono verdi. Quando si verifica un guasto, uno degli indicatori di stato integro lampeggerà in rosso, indicando che si consiglia di effettuare un'indagine. Se la causa è interna al modulo, il modulo deve essere sostituito.
Dal bus intermodulo al connettore di campo, il modulo I/O contiene un ampio rilevamento dei guasti e test di integrità. Essendo un dispositivo di output, la maggior parte dei test viene eseguita in modalità non interferente. I dati immessi dall'IMB vengono archiviati nella RAM ridondante di correzione degli errori su ciascuna porzione dell'unità di interfaccia host. I dati ricevuti vengono votati da ciascuna sezione e tutte le trasmissioni di dati includono una risposta di conferma da parte del destinatario.
Periodicamente, il processore TMR affidabile comanda ai processori di segnale digitale integrati di eseguire un test del livello di sicurezza. Questo test fa sì che il processore di segnale digitale verifichi con il processore TMR affidabile la sua capacità di elaborare i dati con integrità. Inoltre, il processore di segnale digitale utilizza controlli di ridondanza ciclici per verificare le variabili e la configurazione archiviate nella memoria Flash.
Tra l'unità di interfaccia host e l'unità di interfaccia di campo è presente una serie di collegamenti isolati galvanicamente per dati e alimentazione. Il collegamento dati è sincronizzato e monitorato per la varianza. Sia l'unità di interfaccia sul campo che l'unità di interfaccia host dispongono di sensori di temperatura integrati per caratterizzare i problemi legati alla temperatura. Gli alimentatori per le schede dell'unità di interfaccia host e dell'unità di interfaccia di campo sono ridondanti, completamente strumentati e testabili, formando un sottosistema di integrità dell'alimentazione.
Struttura dell'interruttore di uscita
Il modulo di uscita digitale Trusted TMR a 24 V CC T8451 fornisce una topologia di commutazione TMR in cui il carico è guidato da un totale di tre canali di commutazione a prova di errore completamente monitorati, uno residente fisicamente su ciascuna unità di interfaccia di campo nel modulo. Qualsiasi guasto di un singolo interruttore o di un'intera sezione è progettato per lasciare operativi due dei tre canali dell'interruttore di sicurezza per alimentare il carico.
Gli interruttori superiori sono indicati come Normalmente Aperti e sono controllati dall'Unità di Interfaccia di Campo su cui risiedono fisicamente. Gli interruttori inferiori sono raffigurati come Normalmente Chiusi e sono controllati dalla vicina Unità di Interfaccia di Campo a monte. In questo contesto, normalmente aperto è definito come lo stato spento in assenza di alimentazione del segnale di controllo e, analogamente, normalmente chiuso è lo stato attivo in assenza di alimentazione del segnale di controllo. Questi interruttori sono realizzati con MOSFET in modalità potenziata e sono garantiti per essere spenti in assenza di alimentazione del modulo per creare segnali di tensione di gate per polarizzarli.
Il motivo per cui gli interruttori inferiori devono essere accesi in assenza di alimentazione del segnale di controllo è per consentire a due canali di alimentare il carico in caso di guasto di un'intera sezione. Anche se un'intera sezione si guasta, i circuiti di uscita sopravvissuti porteranno la corrente di controllo necessaria al carico.
Cambia diagnostica
Durante il normale funzionamento, l'Interruttore 1 e l'Interruttore 2 vengono mantenuti accesi. In questo stato entrambi gli interruttori presentano una bassa resistenza. Per determinare la capacità del sistema di controllare il carico tramite questi interruttori, le loro tensioni di gate vengono modulate una alla volta. Quando le tensioni di gate vengono modulate, i segnali di monitoraggio cambiano in modo sincrono e prevedibile. Il processore di segnale digitale locale analizza l'ampiezza relativa e la fase di questi piccoli segnali CA per determinare la resistenza attiva e le tensioni di soglia di ciascun interruttore.
Non è necessario che la corrente al carico venga completamente interrotta per ottenere un livello di sicurezza nella capacità dei transistor di spegnersi. Per la configurazione dell'interruttore TMR in stato attivo, è necessario modulare solo un interruttore di sicurezza alla volta mentre gli altri due sopportano la corrente di carico.
Protezione da cortocircuito
I canali di uscita del modulo di uscita digitale Trusted TMR da 24 V CC T8451 sono classificati come protetti secondo la norma IEC 61131-2, soddisfacendo specificamente i requisiti delle uscite protette. Mentre è energizzato, la corrente di uscita del canale viene monitorata per proteggere gli interruttori del canale da danni causati da una condizione di sovracorrente prolungata. Dopo aver rilevato una condizione di sovracorrente prolungata, viene mantenuto uno stato di guasto di cortocircuito e l'uscita viene diseccitata.
Mentre è diseccitata, l'uscita può facoltativamente essere configurata per rilevare errori di campo di cortocircuito attraverso la configurazione del file System.INI. Il rilevamento di cortocircuiti mentre è diseccitato si basa su un'eccitazione parziale del circuito di campo per determinare la resistenza di carico del canale. L'eccitazione parziale di un circuito di campo è progettata per limitare qualsiasi variazione nella tensione o nella corrente di campo a meno di 2 volt o 100 milliampere, rispettivamente.
Uno stato di errore di cortocircuito bloccato può essere cancellato utilizzando il pulsante Reset errore del sistema o passando allo stato del canale comandato. L'uscita include anche un collegamento fusibile non sostituibile per una protezione assoluta contro condizioni di guasto catastrofiche.
Interruttori di sicurezza di gruppo
Per supportare un funzionamento sicuro, il modulo di uscita digitale Trusted TMR da 24 V CC T8451 è dotato di una serie di interruttori che forniscono alimentazione a un gruppo di otto canali di uscita, designati come gruppo di alimentazione. L'interruttore di sicurezza del gruppo di moduli di uscita è inteso come interruttore di controllo finale che può diseccitare qualsiasi uscita che non può essere diseccitata in modo normale. Per motivi di sicurezza, la presenza di due o più guasti all'interno del modulo di uscita causerà la diseccitazione degli interruttori di sicurezza del gruppo, con conseguente diseccitazione di tutte le uscite nel relativo gruppo.
Sono presenti tre interruttori in parallelo che compongono l'interruttore Fail-Safe di gruppo, uno associato a ciascuna fetta del gruppo di alimentazione. Gli interruttori di sicurezza del gruppo sono controllati tramite un segnale da una delle altre due sezioni vicine. Ciò significa che se una sezione determina dagli stati di uscita che un'uscita non è in uno stato diseccitato quando dovrebbe esserlo, allora può comandare il proprio interruttore di sicurezza di gruppo e quelli delle altre sezioni di interruttori di sicurezza di gruppo per diseccitarsi. Ciò fa sì che due dei tre elementi della struttura dell'interruttore Fail-Safe di gruppo vengano diseccitati, lasciando solo un elemento energizzato.
Se due slice eseguono la stessa azione, l'ultima uscita dell'interruttore Fail-Safe di gruppo si diseccita. Ciò si verificherebbe se due o più elementi dell'interruttore di uscita si guastassero in uno stato bloccato in modo tale che l'uscita non potesse diseccitarsi. Il segnale di controllo della commutazione Fail-Safe del gruppo è generato da una pompa di carica azionata dall'orologio di comunicazione al gruppo di alimentazione slice. Se l'orologio si guasta, il bias dello Switch Fail-Safe di gruppo collassa, garantendo che anche se la capacità della slice di comunicare con un gruppo di alimentazione viene persa, lo Switch Fail-Safe di gruppo può comunque essere diseccitato fermando l'orologio delle comunicazioni. Se una sezione si guasta, il watchdog sull'unità di interfaccia host scade e reimposta la sezione, interrompendo l'alimentazione dell'unità di interfaccia di campo e anche il segnale di controllo dell'interruttore di sicurezza di gruppo associato si diseccita.
Installazione e configurazione
Inserimento e rimozione del modulo
Il modulo di uscita digitale Trusted TMR da 24 V CC T8451 contiene parti sensibili all'elettricità statica ed è necessario osservare le precauzioni per la gestione dell'elettricità statica. In particolare, non si devono toccare i pin esposti del connettore e in nessun caso si deve rimuovere l'alloggiamento del modulo. Prima dell'installazione, il modulo deve essere ispezionato visivamente per eventuali danni, assicurandosi che l'alloggiamento del modulo appaia integro e che il connettore I/O sul retro del modulo non abbia pin piegati. Se il modulo appare danneggiato o eventuali pin sono piegati, non deve essere installato e i pin piegati non devono essere raddrizzati. Il modulo deve essere restituito per la sostituzione.
Per installare il modulo, il gruppo del cavo di campo deve essere installato e posizionato correttamente. Se vengono utilizzate le chiavi del modulo I/O, tutte le chiavi devono essere verificate come installate nelle posizioni corrette e correttamente inserite nei rispettivi slot. Le linguette di espulsione sul modulo vengono rilasciate utilizzando la chiave di rilascio, garantendo che le linguette di espulsione siano completamente aperte. Tenendo gli espulsori, il modulo viene inserito con cura nello slot previsto. Il modulo viene spinto completamente in posizione premendo sulla parte superiore e inferiore del pannello del modulo e gli espulsori del modulo vengono chiusi, assicurandosi che scattino nella posizione bloccata.
Il modulo deve essere montato nello chassis con una resistenza minima. Se il modulo non si monta facilmente, non deve essere forzato. Il modulo deve essere rimosso e controllato per eventuali pin piegati o danneggiati. Se i pin non sono stati danneggiati, è possibile tentare di reinstallare il modulo.
Selezione del cavo
I cavi I/O adatti all'uso con il modulo di uscita digitale Trusted TMR da 24 V CC T8451 sono descritti in dettaglio nella Descrizione del prodotto dei cavi per slot Trusted I/O Companion e nella Descrizione del prodotto dei cavi per SmartSlot Trusted I/O. Queste descrizioni del prodotto descrivono inoltre in dettaglio i tipi di gruppo di terminazione sul campo o gruppo di terminazione sul campo versatile che possono essere utilizzati con questo tipo di modulo. I cavi FTA multicore di lunghezza personalizzata misurano 0,5 millimetri quadrati con una resistenza di 40 ohm per chilometro. Ad esempio, un cavo da 50 metri avrà un'impedenza del circuito di 4 ohm a 0,5 ampere, che equivale a una caduta di tensione di 2 V CC.
Terminazione
Le uscite inutilizzate devono essere disattivate nell'applicazione e collegate a zero volt tramite un resistore da 4K7 ohm 0,5 watt per mantenere la corretta funzionalità di monitoraggio della linea e prevenire false indicazioni di guasto.
Connessioni dei pin del modulo
Il modulo di uscita digitale Trusted TMR da 24 V CC T8451 utilizza un connettore di campo con più file di connessioni. La disposizione dei pin prevede connessioni di collegamento SmartSlot, connessioni di canali di uscita per tutti i 40 canali organizzati per Power Group e connessioni di alimentazione e ritorno di Power Group. Ciascun gruppo di alimentazione comprende otto canali di uscita con collegamenti positivi di alimentazione e ritorno associati.
Polarizzazione e codifica dei moduli
Tutti i moduli attendibili sono stati codificati per impedire l'inserimento nella posizione errata all'interno di uno chassis. La polarizzazione è composta da due parti: il modulo e il cavo di campo associato. Ogni tipo di modulo è stato codificato durante la produzione. L'organizzazione responsabile dell'integrazione del sistema affidabile deve codificare il cavo rimuovendo gli elementi di codifica dal cavo in modo che corrispondano ai tappi montati sul modulo associato prima del montaggio. Per i cavi con installazioni con slot Companion, entrambe le strisce di codifica devono essere polarizzate. Per il modulo di uscita digitale Trusted TMR a 24 V CC T8451, i pin di codifica 1, 5 e 6 devono essere rimossi.
Configurazione del modulo
Non è richiesta alcuna configurazione per il modulo di uscita fisico stesso. Tutte le caratteristiche configurabili del modulo vengono eseguite utilizzando gli strumenti sulla Engineering Workstation e diventano parte dell'applicazione o del file System.INI caricato nel Trusted TMR Processor. Il processore Trusted TMR configura automaticamente il modulo di output dopo il download delle applicazioni e durante il passaggio da attivo a standby.
Il TOOLSET IEC 61131 fornisce l'interfaccia principale per configurare il modulo di uscita. Per configurare il modulo di uscita sono necessarie tre procedure: definire le variabili I/O necessarie per i dati di uscita del campo e i dati di stato del modulo utilizzando l'editor del dizionario di IEC 61131 TOOLSET; creazione di una definizione di modulo I/O nell'editor di connessione I/O per ciascun modulo I/O, che definisce le informazioni fisiche tra cui la posizione dello chassis e dello slot e consente la connessione delle variabili ai canali I/O del modulo; e utilizzando Trusted System Configuration Manager per definire modalità personalizzate degli indicatori LED, stati predefiniti per canale o di sicurezza e altre impostazioni del modulo.
Definizione di attrezzatura complessa
La definizione di apparecchiatura complessa I/O T8451 include otto schede I/O, a cui fa riferimento numericamente il numero di rack. Queste schede includono la scheda DO per i parametri OEM e lo stato delle uscite di campo, la scheda STATE per lo stato delle uscite di campo, la scheda AI per la tensione di uscita, la scheda CI per la corrente di uscita, la scheda LINE_FLT per lo stato di errore di linea, la scheda DISCREP per la discrepanza dei canali, la scheda HKEEPING per i registri di manutenzione e la scheda INFO per le informazioni sul modulo I/O.
Configurazione della sequenza degli eventi
Ciascuna variabile di uscita booleana del modulo di uscita digitale Trusted TMR 24 Vdc T8451 può essere configurata per la registrazione automatica della sequenza di eventi. Ciò si applica alle variabili Stato uscita e Stato errore linea. Una variabile booleana viene configurata per SOE durante la definizione della variabile nell'editor del dizionario dati. Per selezionare SOE, viene premuto il pulsante Esteso nella finestra di dialogo Definizione variabile booleana per aprire la finestra di dialogo Definizione estesa e viene selezionata la casella Sequenza di eventi per abilitare la variabile per la registrazione SOE automatica.
Durante il funzionamento, il modulo di uscita segnala automaticamente la modifica delle informazioni di stato con timestamp per i dati di uscita. Il Trusted TMR Processor registra automaticamente il cambiamento di stato per le variabili SOE configurate nel registro SOE del sistema. Il registro SOE può essere monitorato e recuperato utilizzando il pacchetto SOE e Process Historian in esecuzione sulla Engineering Workstation.
Operazioni dal pannello frontale
Gli indicatori di stato sul pannello frontale del modulo di uscita digitale Trusted TMR da 24 V CC T8451 forniscono indicazioni visive sullo stato operativo del modulo e sullo stato delle uscite sul campo. Ogni indicatore è un LED bicolore. Nella parte superiore e inferiore di ciascun modulo è presente una leva di espulsione utilizzata per rimuovere il modulo dallo chassis. Gli interruttori di fine corsa rilevano la posizione aperta e chiusa delle leve di espulsione. Le leve di espulsione sono normalmente chiuse quando il modulo è saldamente inserito nel controller o nello chassis dell'espansione.
LED di stato del modulo
Sul pannello frontale del modulo sono presenti sei indicatori di stato del modulo: tre indicatori di funzionamento integro, un indicatore di attività attiva, un indicatore di standby e un indicatore di stato istruito. Gli indicatori di integrità sono controllati direttamente da ciascuna sezione del modulo. Gli indicatori Attivo, Standby e Educato sono controllati dall'unità del pannello frontale. L'unità del pannello frontale riceve i dati da ciascuna delle sezioni del modulo, esegue un voto 2003 su ciascun bit di dati dalle sezioni e imposta gli indicatori di conseguenza.
Gli indicatori di stato integro possono visualizzare vari stati, tra cui Spento quando non viene applicata alimentazione al modulo, Ambra quando la sezione è in stato di avvio, Verde quando la sezione è sana, Rosso lampeggiante quando è presente un guasto sulla sezione associata ma la sezione è ancora operativa, Rosso momentaneamente dopo l'installazione quando viene applicata l'alimentazione alla sezione associata e Rosso quando la sezione associata è nello stato fatale con un errore critico rilevato e la sezione disabilitata.
L'indicatore Attivo visualizza Spento quando il modulo non è nello stato Attivo, Verde quando il modulo è nello stato Attivo o Mantenuto, Rosso lampeggiante quando il modulo è nello stato di arresto se il LED di standby è spento e Rosso lampeggiante quando il modulo è nello stato fatale se lampeggia anche il LED di Standby.
L'indicatore Standby viene visualizzato Spento quando il modulo non è nello stato Standby, Verde quando il modulo è nello stato Standby e Rosso lampeggiante quando il modulo è nello stato fatale con anche il LED Attivo lampeggiante in rosso.
L'indicatore Educato viene visualizzato Spento quando il modulo non è istruito, Verde quando il modulo è istruito, Verde lampeggiante quando il modulo viene riconosciuto dal processore ma l'istruzione non è completa e Ambra lampeggiante quando è in corso una commutazione Attivo/Standby.
Indicatori di stato delle uscite
Sul pannello frontale del modulo sono presenti 40 indicatori di stato dei canali di uscita, uno per ciascuna uscita di campo. Questi indicatori sono controllati dall'unità del pannello frontale, che riceve i dati da ciascuna delle sezioni del modulo ed esegue un voto 2003 su ciascun bit di dati dalle sezioni prima di impostare gli indicatori di conseguenza. La modalità dell'indicatore di stato dell'uscita dipende dallo stato numerico del canale di uscita. È possibile definire ciascuno stato di uscita in modo che abbia una particolare modalità di indicatore, tra cui spento, verde, rosso, verde lampeggiante o rosso lampeggiante.
Le modalità dell'indicatore configurabili consentono agli utenti di personalizzare le indicazioni sullo stato dell'uscita per soddisfare i requisiti delle singole applicazioni. Senza personalizzazione, le modalità predefinite dell'indicatore indicano Uscita disattivata, Uscita attivata, Circuito aperto dell'uscita senza carico, Protezione da sovracorrente dell'uscita da cortocircuito di campo attivata e canale di uscita bloccato e Errore di canale o assenza di tensione di alimentazione di campo.
Ricerca e manutenzione guasti
Segnalazione guasti
Gli errori del modulo di uscita del modulo di uscita digitale Trusted TMR 24 Vdc T8451 vengono segnalati all'utente tramite indicatori visivi sul pannello frontale del modulo e tramite variabili di stato che possono essere monitorate automaticamente nei programmi applicativi e nelle interfacce di comunicazione del sistema esterno. Esistono generalmente due tipi di guasti che devono essere risolti dall'utente: guasti nel cablaggio esterno e guasti nel modulo. Gli errori di cablaggio esterno richiedono un'azione correttiva sul campo per riparare la condizione di errore, mentre gli errori del modulo richiedono la sostituzione del modulo di uscita.
Guasti nel cablaggio sul campo
Misurando la tensione e la corrente del canale di uscita, il modulo rileva automaticamente il cablaggio sul campo e gli errori di carico. Quando un segnale di campo non funziona in circuito aperto, in cortocircuito o non è collegata alcuna tensione di alimentazione di campo, l'indicatore di stato dell'uscita visualizzerà la modalità LED configurata, verrà segnalato lo stato di uscita corrispondente e lo stato di errore di linea per quel canale sarà impostato su 1. Tutti gli altri canali di uscita non saranno interessati, tranne nel caso di guasti di causa comune nel cablaggio e nella tensione di alimentazione nel campo. Le variabili di tensione e corrente di uscita sul campo possono essere monitorate per determinare le condizioni operative effettive di ciascun canale di uscita, aiutando l'utente a determinare il tipo specifico di guasto di cablaggio. Una volta identificato e corretto il guasto specifico del cablaggio di campo, le variabili di stato dell'uscita e l'indicatore di stato dell'uscita visualizzeranno il normale stato on/off del dispositivo di campo.
Guasti del modulo
La diagnostica estesa fornisce il rilevamento automatico dei guasti del modulo. L'architettura TMR del Modulo di Uscita e la diagnostica eseguita verificano la validità di tutti i circuiti critici. L'utilizzo dell'architettura TMR fornisce un metodo di tolleranza agli errori per resistere al primo guasto sul modulo e continuare i normali controlli di uscita senza interruzione del sistema o del processo. Gli errori vengono segnalati all'utente tramite gli indicatori di stato integro sul pannello frontale del modulo e tramite le variabili INFO e HKEEPING. Durante le normali operazioni tutti e tre gli indicatori di stato integro sono verdi. Quando si verifica un guasto, uno degli indicatori di stato integro lampeggerà in rosso. Si consiglia di indagare su questa condizione e, se il guasto è interno al modulo, sostituirlo.
Configurazione dello slot complementare
Per una configurazione con slot complementare, due slot adiacenti in uno chassis affidabile sono configurati per la stessa funzione del modulo di uscita. Uno slot è lo slot primario e l'altro è uno slot secondario o di riserva univoco. I due slot sono uniti sul retro del Trusted Chassis con un cavo di interfaccia I/O a doppia larghezza che collega entrambi gli slot alle terminazioni comuni del cablaggio sul campo. Durante le normali operazioni, lo slot principale contiene il modulo attivo, come indicato dall'indicatore attivo sul pannello anteriore del modulo. Lo slot secondario è disponibile per un modulo di riserva che normalmente sarà il modulo di standby, come indicato dall'indicatore di standby sul pannello anteriore del modulo.
A seconda dell'installazione, un modulo hot-spare potrebbe essere già installato oppure un modulo vuoto verrà installato nello slot di standby. Se è già installato un modulo hot-spare, il trasferimento al modulo di standby avviene automaticamente quando viene rilevato un guasto del modulo nel modulo attivo. Se non è installato un hot-spare, il sistema continua a funzionare dal modulo attivo finché non viene installato un modulo di riserva.
Configurazione SmartSlot
Per una configurazione SmartSlot, lo slot secondario non è univoco per ciascuno slot primario. Invece, un singolo slot secondario è condiviso tra molti slot primari, garantendo la massima densità di moduli da inserire in un dato spazio fisico. Nella parte posteriore dello chassis affidabile, un cavo I/O a larghezza singola collega lo slot secondario direttamente al cavo I/O collegato al modulo primario guasto. Con un modulo di riserva installato nello SmartSlot e il cavo I/O dello SmartSlot collegato al modulo primario guasto, lo SmartSlot può essere utilizzato per sostituire il modulo primario guasto.
Commutazione attivo/standby
Il processore Trusted TMR è responsabile della gestione di una coppia di moduli I/O attraverso una commutazione attivo/standby. L'utente deve definire la posizione del modulo I/O primario e, facoltativamente, secondario per ciascuna coppia di moduli I/O. Ciascuna posizione del modulo primario deve essere univoca ed è definita come parte della definizione di apparecchiatura complessa all'interno del TOOLSET IEC 61131. Le posizioni dei moduli secondari possono essere univoche o condivise tra più moduli secondari e sono definite nella sezione del modulo all'interno del file System.INI. Il sistema determinerà automaticamente la posizione del modulo secondario se il modulo primario è installato ed è utilizzabile.
All'avvio iniziale, se è installato il modulo primario, diventerà il modulo attivo per impostazione predefinita. Se il modulo secondario è stato definito nel file System.INI e non è presente alcun modulo primario e se la posizione del modulo secondario è univoca, il modulo secondario diventerà il modulo attivo per impostazione predefinita. Se il modulo secondario è installato senza un modulo primario presente e la posizione del modulo secondario non è univoca come in una configurazione SmartSlot, nessun modulo per quella coppia di moduli diventerà attivo.
Affinché un modulo diventi il modulo attivo, il processore Trusted TMR verificherà che il modulo sia del tipo di modulo I/O corretto e che entrambi gli interruttori di rimozione del modulo siano chiusi. A questo punto il Modulo I/O è configurato ed eventualmente posto nello stato Attivo. Un modulo nello stato attivo non deve mai essere rimosso. Quando si verifica un guasto sul modulo attivo, il processore Trusted TMR verrà informato e tenterà una commutazione attivo/standby.
