De Trusted TMR 24 Vdc digitale uitgangsmodule T8451 is een zeer integer, Triple Modular Redundant (TMR) uitgangsinterface-apparaat, ontworpen voor kritische besturingstoepassingen die het hoogste niveau van veiligheid en beschikbaarheid vereisen. Deze module kan worden gekoppeld aan maximaal 40 veldapparaten en biedt uitgebreide diagnostische dekking en fouttolerantie via de geavanceerde TMR-architectuur. Elk uitgangskanaal omvat drievoudige diagnostische tests, inclusief continue metingen van stroom en spanning op elk deel van het gestemde uitgangskanaal, waardoor wordt gegarandeerd dat het systeem afzonderlijke fouten kan detecteren en weerstaan zonder onderbreking van het gecontroleerde proces.
De Trusted TMR 24 Vdc digitale uitgangsmodule T8451 maakt deel uit van het Trusted-assortiment ingangs-/uitgangsmodules, die allemaal een gemeenschappelijke functionaliteit en vorm delen. Op het meest algemene niveau zijn alle Trusted I/O Modules verbonden met de Inter-Module Bus (IMB), die stroom levert en communicatie met de Trusted TMR-processor mogelijk maakt. De module beschikt over een veldinterface die verbinding maakt met modulespecifieke signalen in het veld, en alle modules binnen het Trusted-assortiment zijn gebouwd met Triple Modular Redundant-architectuur om de hoogste niveaus van systeemintegriteit en betrouwbaarheid te garanderen.
De vertrouwde TMR 24 Vdc digitale uitgangsmodule T8451 is door TüV gecertificeerd volgens IEC 61508 Safety Integrity Level 3 (SIL 3), waardoor hij geschikt is voor gebruik in veiligheidskritische toepassingen in een breed scala van industrieën, waaronder olie en gas, chemische verwerking, energieopwekking en transport. De module is ontworpen voor gebruik in veeleisende industriële omgevingen en biedt uitgebreide automatische lijnbewaking om zowel open circuit- als kortsluitingsfouten in veldbedrading en belastingsapparaten te detecteren.
Belangrijkste kenmerken
De vertrouwde TMR 24 Vdc digitale uitgangsmodule T8451 biedt een uitgebreid scala aan functies die hem tot een ideale keuze maken voor toepassingen met hoge integriteit voor uitgangsregeling. Deze functies omvatten 40 drievoudig modulair redundante uitgangspunten per module, die een uitzonderlijke dichtheid en fouttolerantie bieden. De module voert uitgebreide automatische diagnostiek en zelftestfuncties uit die continu de operationele integriteit van alle kritische circuits verifiëren.
Voor elk afzonderlijk punt is automatische lijnbewaking beschikbaar, waardoor detectie van open circuits, kortsluiting in de veldbedrading en belastingsfouten mogelijk is. Deze functie verkort de tijd voor het oplossen van problemen aanzienlijk en verbetert de beschikbaarheid van het systeem door onmiddellijke feedback te geven over de bedradingscondities ter plaatse. De module is voorzien van een impulsbestendige opto/galvanische isolatiebarrière van 2500 V, die een robuuste bescherming tegen spanningspieken garandeert en de isolatie tussen het besturingssysteem en de veldcircuits handhaaft.
Per kanaal wordt automatische overstroombeveiliging geboden, waardoor er geen externe zekeringen nodig zijn, het systeemontwerp wordt vereenvoudigd en de betrouwbaarheid wordt vergroot. De vertrouwde TMR 24 Vdc digitale uitgangsmodule T8451 bevat ingebouwde Sequence of Events (SOE)-rapportage met een resolutie van 1 milliseconde, waardoor nauwkeurige tijdstempelregistratie van wijzigingen in de uitgangsstatus mogelijk is voor gedetailleerde procesanalyse en probleemoplossing.
De module ondersteunt online hot-replacement met behulp van speciale Companion Slot- of SmartSlot-configuraties. In Companion Slot-configuraties worden twee aangrenzende slots geconfigureerd voor dezelfde modulefunctie, waarbij één slot dient als de primaire positie en de andere als een speciale secundaire of reservepositie. Met SmartSlot-configuraties kan één reserveslot worden gedeeld door meerdere primaire modules, waardoor de slotdichtheid in het chassis wordt gemaximaliseerd.
Uitgangsstatus op het voorpaneel Voor elk punt zijn lichtgevende diodes (LED's) aanwezig, die de uitgangsstatus en veldbedradingsfouten aangeven. Modulestatus-LED's geven de status van de module en de operationele modus aan, inclusief de status Actief, Stand-by en Opgeleid. De module-uitgangen worden gevoed in geïsoleerde groepen van acht, waarbij elke groep wordt aangeduid als een Power Group.
Systeemarchitectuur
De Trusted TMR 24 Vdc digitale uitgangsmodule T8451 is opgebouwd uit vier hoofdsecties die samenwerken om uitgebreide functionaliteit en fouttolerantie te bieden. Deze secties zijn de hostinterface-eenheid, de veldinterface-eenheid, de veldaansluiteenheid en de frontpaneeleenheid.
Hostinterface-eenheid
De Host Interface Unit fungeert als toegangspunt tot de intermodulebus voor de module. Het biedt stroomverdeling en lokaal programmeerbare verwerkingskracht, en is het enige deel van de I/O-module dat rechtstreeks verbinding maakt met de IMB-backplane. De Host Interface Unit is gebruikelijk bij de meeste I/O-types met hoge integriteit en voert zowel typeafhankelijke als algemene functies uit het productassortiment uit. Elke Host Interface Unit bevat drie onafhankelijke segmenten, gewoonlijk A, B en C genoemd, waarbij alle verbindingen tussen de drie segmenten zijn voorzien van isolatie om eventuele foutinteracties tussen segmenten te voorkomen. Elk segment wordt beschouwd als een foutbeheersingsgebied, omdat een fout op één segment geen effect heeft op de werking van de andere segmenten.
De Host Interface Unit biedt snelle fouttolerante communicatie met de Trusted TMR Processor via de IMB-interface. Een FCR-interconnectbus tussen segmenten maakt stemmen over inkomende IMB-gegevens en distributie van uitgaande I/O-modulegegevens naar de IMB mogelijk. De eenheid biedt een galvanisch geïsoleerde seriële data-interface voor de segmenten van de veldinterface-eenheid en redundante stroomverdeling van de dubbele 24 Vdc-chassisvoedingsspanning met stroomregeling voor logische stroom naar de circuits van de hostinterface-eenheid. Er wordt magnetisch geïsoleerde voeding geleverd aan de segmenten van de veldinterface-eenheid, en een seriële data-interface wordt aangesloten op de frontpaneeleenheid voor modulestatus-LED's.
De SmartSlot-koppeling tussen actieve en standby-modules zorgt voor coördinatie tijdens modulevervangingsactiviteiten. Digitale signaalverwerkingsmogelijkheden zorgen voor lokale gegevensreductie en zelfdiagnose, terwijl lokale geheugenbronnen modulewerkingsgegevens, configuratie-informatie en veld-I/O-gegevens opslaan. Huishoudfuncties aan boord bewaken referentiespanningen, stroomverbruik en boardtemperatuur.
Veldinterface-eenheid
De veldinterface-eenheid bevat de specifieke circuits die nodig zijn om te communiceren met de specifieke typen veld-I/O-signalen. Elke Trusted TMR 24 Vdc digitale uitgangsmodule T8451 heeft drie veldinterface-eenheden, één per slice. Voor deze digitale uitgangsmodule bevat de veldinterface-eenheid één fase van de uitgangsschakelaarstructuur en een sigma-delta-uitgangscircuit voor elk van de 40 velduitgangen. Twee extra sigma-delta-circuits zorgen voor optionele bewaking van de externe veld-I/O-voedingsspanning.
De veldinterface-eenheid ontvangt geïsoleerde voeding van de hostinterface-eenheid voor logische bewerkingen, en levert aanvullende stroomconditionering voor de operationele spanningen die nodig zijn voor de circuits ervan. Een geïsoleerde seriële verbinding van 6,25 Mbit per seconde verbindt elke veldinterface-eenheid met een van de hostinterface-eenheden. De veldinterface-eenheid meet ook een reeks ingebouwde huishoudsignalen die helpen bij het bewaken van de prestaties en bedrijfsomstandigheden van de module. Deze signalen omvatten voedingsspanningen, stroomverbruik, referentiespanningen aan boord en bordtemperatuur.
Veldbeëindigingseenheid
De Field Termination Unit is het gedeelte van de I/O-module dat alle drie de veldinterface-eenheden verbindt met één enkele veldinterface. De Field Termination Unit levert de Group Fail-Safe Switches en passieve componenten die nodig zijn voor signaalconditionering, overspanningsbeveiliging en EMI/RFI-filtering. Wanneer geïnstalleerd in een Trusted Controller of Expander Chassis, wordt de veldconnector van de Field Termination Unit aangesloten op de Field I/O Cable Assembly die aan de achterkant van het chassis is bevestigd.
De SmartSlot-link wordt doorgegeven van de Host Interface Unit naar de veldverbindingen via de Field Termination Unit. Deze signalen gaan rechtstreeks naar de veldconnector en blijven geïsoleerd van de I/O-signalen op de veldafsluitingseenheid. De SmartSlot-link zorgt voor de intelligente verbinding tussen actieve en standby-modules voor coördinatie tijdens modulevervanging.
Voorpaneeleenheid
De frontpaneeleenheid bevat de benodigde connectoren, schakelaars, logica en LED-indicatoren voor het frontpaneel. Voor elk type Trusted I/O-module bevat de eenheid op het voorpaneel de LED-indicatoren Slice Healthy, Active/Standby en Educated, samen met de schakelaars voor het verwijderen van de module. Extra tweekleurige LED's bieden statusindicatie voor de individuele I/O-signalen. Seriële data-interfaces verbinden de Front Panel Unit met elk van de Host Interface Unit-plakken om de LED-statusindicatoren te besturen en de schakelaars voor het verwijderen van de module te bewaken.
Lijnbewaking en uitgangsstatussen
De Trusted TMR 24 Vdc digitale uitgangsmodule T8451 bewaakt automatisch de stroom en spanning van het uitgangskanaal om de status van het uitgangskanaal te bepalen. De numerieke uitgangsstatus en lijnfoutstatus worden teruggekoppeld naar de applicatie en bieden uitgebreide diagnostische informatie. De foutstatuscondities voor lijnbewaking omvatten veldkortsluiting, uitgang bekrachtigd zonder belasting, veldopen circuit, uitgang gedeactiveerd en geen veldvoedingsspanning.
Het wordt aanbevolen om een dummy-belastingsweerstand op ongebruikte uitgangen te plaatsen, zodat er een stroom wordt getrokken die de nullastdrempel overschrijdt. Deze praktijk helpt voorkomen dat de module een nullastfout signaleert en zorgt voor nauwkeurige lijnbewaking voor ongebruikte kanalen.
Foutdetectie en testen
Uitgebreide diagnostiek zorgt voor automatische detectie van modulefouten binnen de Trusted TMR 24 Vdc digitale uitgangsmodule T8451. De TMR-architectuur van de uitgangsmodule en de uitgevoerde diagnostiek verifiëren de geldigheid van alle kritische circuits. Het gebruik van de TMR-architectuur biedt een fouttolerante methode om de eerste fout op de module te weerstaan en de normale uitgangscontroles voort te zetten zonder onderbreking van het systeem of proces.
Storingen worden aan de gebruiker gerapporteerd via de statusindicatoren op het voorpaneel van de module en via de informatie die wordt gerapporteerd aan de vertrouwde TMR-processor. Bij normale bedrijfsvoering zijn alle drie de indicatoren Gezond groen. Wanneer er een fout optreedt, knippert een van de statusindicatoren rood, wat aangeeft dat onderzoek wordt aanbevolen. Als de oorzaak binnen de module ligt, moet de module worden vervangen.
Van de intermodulebus tot de veldconnector, de I/O-module bevat uitgebreide foutdetectie en integriteitstesten. Als uitvoerapparaat worden de meeste tests uitgevoerd in een niet-storende modus. Gegevensinvoer vanuit de IMB wordt opgeslagen in redundant foutcorrigerend RAM op elk plakgedeelte van de hostinterface-eenheid. Over de ontvangen gegevens wordt door elk segment gestemd, en alle gegevensoverdrachten bevatten een bevestigingsantwoord van de ontvanger.
De vertrouwde TMR-processor geeft periodiek opdracht aan de ingebouwde digitale signaalprocessors om een veiligheidslaagtest uit te voeren. Deze test resulteert erin dat de digitale signaalprocessor met de vertrouwde TMR-processor zijn vermogen verifieert om gegevens met integriteit te verwerken. Bovendien gebruikt de digitale signaalprocessor cyclische redundantiecontroles om de variabelen en configuratie die zijn opgeslagen in het flashgeheugen te verifiëren.
Tussen de Host Interface Unit en de Field Interface Unit bevinden zich een reeks galvanisch geïsoleerde verbindingen voor data en stroom. De datalink wordt gesynchroniseerd en gecontroleerd op variantie. Zowel de Field Interface Unit als de Host Interface Unit zijn voorzien van ingebouwde temperatuursensoren om temperatuurgerelateerde problemen te karakteriseren. De voedingen voor zowel de Host Interface Unit- als de Field Interface Unit-kaarten zijn redundant, volledig geïnstrumenteerd en testbaar en vormen een Power Integrity Subsystem.
Uitgangsschakelaarstructuur
De Trusted TMR 24 Vdc digitale uitgangsmodule T8451 biedt een TMR-schakelaartopologie waarbij de belasting wordt aangestuurd door in totaal drie volledig bewaakte, fail-safe schakelkanalen, waarvan één fysiek aanwezig is op elke veldinterface-eenheid in de module. Elke uitval van een enkele schakelaar of een volledige slice is ontworpen om twee van de drie fail-safe schakelkanalen operationeel te laten om de belasting van stroom te voorzien.
De bovenste schakelaars worden aangeduid als Normaal Open en worden bestuurd door de veldinterface-eenheid waarop ze zich fysiek bevinden. De onderste schakelaars worden weergegeven als normaal gesloten en worden bestuurd door de stroomopwaartse aangrenzende veldinterface-eenheid. In deze context wordt Normaal Open gedefinieerd als zijnde in de uit-status bij afwezigheid van stuursignaalvermogen, en op soortgelijke wijze is Normaal Gesloten de aan-status bij afwezigheid van stuursignaalvermogen. Deze schakelaars zijn opgebouwd uit MOSFET's in de Enhancement-modus en zijn gegarandeerd uitgeschakeld bij afwezigheid van modulevoeding om poortspanningssignalen te creëren die deze voorinstellen.
De reden dat de onderste schakelaars zijn gespecificeerd om aan te staan bij afwezigheid van stuursignaalvermogen is om twee kanalen de mogelijkheid te geven de belasting van stroom te voorzien mocht een hele slice uitvallen. Zelfs als een hele slice uitvalt, zullen de overgebleven uitgangscircuits de benodigde stuurstroom naar de belasting voeren.
Schakel Diagnostiek
Tijdens normaal bedrijf blijven schakelaar 1 en schakelaar 2 ingeschakeld. In deze toestand vertonen beide schakelaars een lage weerstand. Om te bepalen in hoeverre het systeem de belasting via deze schakelaars kan regelen, worden hun poortspanningen één voor één gemoduleerd. Terwijl de poortspanningen worden gemoduleerd, veranderen de bewakingssignalen synchroon op een voorspelbare manier. De lokale digitale signaalprocessor analyseert de relatieve amplitude en fase van deze kleine AC-signalen om de aan-weerstand en drempelspanningen van elke schakelaar te bepalen.
De stroom naar de belasting hoeft niet volledig te worden onderbroken om een zekere mate van vertrouwen te verkrijgen in het vermogen van de transistors om uit te schakelen. Voor de TMR-schakelaarconfiguratie in de aan-status hoeft slechts één fail-safe schakelaar tegelijk te worden gemoduleerd, terwijl de andere twee de belastingsstroom dragen.
Kortsluitbeveiliging
Uitgangskanalen van de Trusted TMR 24 Vdc digitale uitgangsmodule T8451 zijn geclassificeerd als beschermd onder IEC 61131-2 en voldoen specifiek aan de vereisten voor beschermde uitgangen. Terwijl deze is bekrachtigd, wordt de kanaaluitgangsstroom bewaakt om de kanaalschakelaars te beschermen tegen schade door een aanhoudende overstroom. Nadat een aanhoudende overstroom is gedetecteerd, wordt een kortsluitfoutstatus vergrendeld en wordt de uitgang spanningsvrij gemaakt.
Wanneer de uitgang niet bekrachtigd is, kan deze optioneel worden geconfigureerd om veldfouten door kortsluiting te detecteren via de System.INI-bestandsconfiguratie. De detectie van kortsluitingen terwijl deze spanningsloos zijn, is afhankelijk van een gedeeltelijke bekrachtiging van het veldcircuit om de kanaalbelastingsweerstand te bepalen. De gedeeltelijke bekrachtiging van een veldcircuit is bedoeld om elke verandering in veldspanning of -stroom te beperken tot respectievelijk minder dan 2 volt of 100 milliampère.
Een vergrendelde kortsluitingsfoutstatus kan worden opgeheven door de systeemfoutresetknop te bedienen of door de opgedragen kanaalstatus over te zetten. De uitgang bevat ook een niet-vervangbare smeltloodverbinding voor absolute bescherming tegen catastrofale foutomstandigheden.
Groepsfailveilige schakelaars
Om een veilige werking te ondersteunen, is de Trusted TMR 24 Vdc digitale uitgangsmodule T8451 uitgerust met een reeks schakelaars die bronstroom leveren aan een groep van acht uitgangskanalen, aangeduid als een Power Group. De Fail-Safe-schakelaar van de uitgangsmodulegroep is bedoeld als een eindschakelaar die alle uitgangen kan uitschakelen die niet op de normale manier kunnen worden uitgeschakeld. Uit veiligheidsoverwegingen zal de aanwezigheid van twee of meer fouten binnen de uitgangsmodule ervoor zorgen dat de Fail-Safe-schakelaars van de groep worden uitgeschakeld, waardoor alle uitgangen in de groep worden uitgeschakeld.
Er zijn drie parallelle schakelaars die de Group Fail-Safe Switch vormen, één geassocieerd met elk deel van de stroomgroep. De Group Fail-Safe Switches worden bestuurd via een signaal van een van de andere twee aangrenzende segmenten. Dit betekent dat als één slice op basis van de uitgangsstatussen vaststelt dat een uitgang zich niet in een spanningsloze toestand bevindt wanneer dat wel het geval zou moeten zijn, hij zijn eigen Group Fail-Safe Switch en die van de andere segmenten Group Fail-Safe Switches kan opdragen om te de-energiseren. Dit heeft tot gevolg dat twee van de drie elementen van de Group Fail-Safe Switch-structuur spanningsloos raken, waardoor er slechts één element onder spanning blijft.
Als twee segmenten dezelfde actie uitvoeren, wordt de laatste uitgang van de groepsfailveilige schakelaar uitgeschakeld. Dit zou gebeuren als twee of meer uitgangsschakelelementen falen in een vastzittende toestand, zodat de uitgang niet kan worden ontkrachtigd. Het besturingssignaal van de Group Fail-Safe Switch wordt gegenereerd door een laadpomp die wordt aangedreven door de communicatieklok naar de slice-stroomgroep. Als de klok uitvalt, stort de Group Fail-Safe Switch-bias in elkaar, waardoor wordt verzekerd dat zelfs als het vermogen van de slice om met een stroomgroep te communiceren verloren gaat, de Group Fail-Safe Switch nog steeds kan worden uitgeschakeld door de communicatieklok te stoppen. Als een slice mislukt, zal de watchdog op de hostinterface-eenheid een time-out geven en de slice resetten, waardoor de voeding van de veldinterface-eenheid wordt uitgeschakeld en het bijbehorende besturingssignaal van de Group Fail-Safe Switch ook wordt uitgeschakeld.
Installatie en configuratie
Module plaatsen en verwijderen
De Trusted TMR 24 Vdc digitale uitgangsmodule T8451 bevat statisch gevoelige onderdelen en voorzorgsmaatregelen bij het omgaan met statische elektriciteit moeten in acht worden genomen. In het bijzonder mogen blootliggende connectorpennen niet worden aangeraakt, en onder geen beding mag de modulebehuizing worden verwijderd. Vóór installatie moet de module visueel worden geïnspecteerd op schade, waarbij u ervoor moet zorgen dat de modulebehuizing onbeschadigd lijkt en dat de I/O-connector aan de achterkant van de module geen verbogen pinnen heeft. Als de module beschadigd lijkt of als er pinnen verbogen zijn, mag deze niet worden geïnstalleerd en mogen verbogen pinnen niet worden rechtgetrokken. De module moet ter vervanging worden geretourneerd.
Om de module te installeren, moet de veldkabelconstructie worden geïnstalleerd en op de juiste plaats worden geplaatst. Als I/O-modulesleutels worden gebruikt, moet worden gecontroleerd of alle sleutels in de juiste posities zijn geïnstalleerd en goed in hun sleuven zijn geplaatst. De uitwerplipjes op de module worden vrijgegeven met behulp van de ontgrendelingssleutel, zodat de uitwerplipjes volledig open zijn. Terwijl u de uitwerpers vasthoudt, wordt de module voorzichtig in de daarvoor bestemde sleuf gestoken. De module wordt volledig naar binnen geduwd door op de boven- en onderkant van het modulepaneel te drukken, en de module-uitwerpers worden gesloten, zodat ze in hun vergrendelde positie klikken.
De module moet met een minimale weerstand in het chassis worden gemonteerd. Als de module niet gemakkelijk kan worden gemonteerd, mag deze niet worden geforceerd. De module moet worden verwijderd en gecontroleerd op verbogen of beschadigde pinnen. Als de pinnen niet zijn beschadigd, kunt u proberen de module opnieuw te installeren.
Kabelselectie
I/O-kabels die geschikt zijn voor gebruik met de Trusted TMR 24 Vdc digitale uitgangsmodule T8451 worden gedetailleerd beschreven in de productbeschrijving van Trusted I/O Companion Slot Cables en de Trusted I/O SmartSlot Cables-productbeschrijving. In deze productbeschrijvingen worden ook de typen veldafsluitingsassemblage of veelzijdige veldafsluitingsassemblage beschreven die met dit type module kunnen worden gebruikt. Multi-core FTA-kabels op maat zijn 0,5 vierkante millimeter met een weerstand van 40 ohm per kilometer. Een kabel van 50 meter heeft bijvoorbeeld een lusimpedantie van 4 ohm bij 0,5 ampère, wat overeenkomt met een spanningsval van 2 Vdc.
Beëindiging
Ongebruikte uitgangen moeten in de toepassing worden uitgeschakeld en via een weerstand van 4K7 ohm en 0,5 watt op nul volt worden aangesloten om de juiste lijnbewakingsfunctionaliteit te behouden en valse foutindicaties te voorkomen.
Module Pinout-verbindingen
De Trusted TMR 24 Vdc digitale uitgangsmodule T8451 maakt gebruik van een veldconnector met meerdere rijen aansluitingen. De pinout-opstelling zorgt voor SmartSlot-linkverbindingen, uitgangskanaalverbindingen voor alle 40 kanalen georganiseerd door Power Group, en Power Group aanvoer- en retourverbindingen. Elke Power Group bevat acht uitgangskanalen met bijbehorende positieve aan- en retouraansluitingen.
Modulepolarisatie en keying
Alle Trusted Modules zijn zo gecodeerd dat ze voorkomen dat ze in de verkeerde positie in een chassis worden geplaatst. De polarisatie bestaat uit twee delen: de module en de bijbehorende veldkabel. Elk moduletype is tijdens de productie gecodeerd. De organisatie die verantwoordelijk is voor de integratie van het Trusted System moet de kabel sleutelen door de sleutelstukken van de kabel te verwijderen, zodat deze vóór montage overeenkomen met de pluggen die op de bijbehorende module zijn gemonteerd. Voor kabels met Companion-slotinstallaties moeten beide sleutelstrips gepolariseerd zijn. Voor de Trusted TMR 24 Vdc digitale uitgangsmodule T8451 moeten sleutelpinnen 1, 5 en 6 worden verwijderd.
Moduleconfiguratie
Er is geen configuratie vereist voor de fysieke uitgangsmodule zelf. Alle configureerbare kenmerken van de module worden uitgevoerd met behulp van tools op het Engineering Workstation en worden onderdeel van de applicatie of het System.INI-bestand dat in de Trusted TMR Processor wordt geladen. De vertrouwde TMR-processor configureert de uitvoermodule automatisch nadat applicaties zijn gedownload en tijdens de omschakeling tussen actief en stand-by.
De IEC 61131 TOOLSET biedt de hoofdinterface voor het configureren van de uitgangsmodule. Er zijn drie procedures nodig om de uitvoermodule te configureren: het definiëren van de noodzakelijke I/O-variabelen voor de velduitvoergegevens en modulestatusgegevens met behulp van de Dictionary Editor van de IEC 61131 TOOLSET; het creëren van een I/O-moduledefinitie in de I/O-verbindingseditor voor elke I/O-module, die fysieke informatie definieert, inclusief chassis- en slotlocatie, en waarmee variabelen kunnen worden verbonden met de I/O-kanalen van de module; en het gebruik van de Trusted System Configuration Manager om aangepaste LED-indicatormodi, standaard- of fail-safe-statussen per kanaal en andere module-instellingen te definiëren.
Complexe apparatuurdefinitie
De T8451 I/O Complex Equipment Definition omvat acht I/O-kaarten, numeriek verwezen naar racknummer. Deze kaarten omvatten het DO-bord voor OEM-parameters en velduitgangsstatus, het STATE-bord voor velduitgangsstatus, het AI-bord voor uitgangsspanning, het CI-bord voor uitgangsstroom, het LINE_FLT-bord voor lijnfoutstatus, het DISCREP-bord voor kanaaldiscrepantie, het HKEEPING-bord voor huishoudregisters en het INFO-bord voor I/O-module-informatie.
Configuratie van volgorde van gebeurtenissen
Elke Booleaanse uitgangsvariabele van de vertrouwde TMR 24 Vdc digitale uitgangsmodule T8451 kan worden geconfigureerd voor automatische registratie van de volgorde van gebeurtenissen. Dit geldt voor de variabelen Uitgangsstatus en Lijnfoutstatus. Er wordt een Booleaanse variabele geconfigureerd voor SOE tijdens de variabelendefinitie in de Data Dictionary Editor. Om SOE te selecteren, drukt u op de knop Uitgebreid in het dialoogvenster Booleaanse variabelendefinitie om het dialoogvenster Uitgebreide definitie te openen, en wordt het vakje voor Volgorde van gebeurtenissen aangevinkt om de variabele in te schakelen voor automatische SOE-logboekregistratie.
Tijdens bedrijf rapporteert de uitgangsmodule automatisch tijdstempelstatuswijzigingsinformatie voor de uitgangsgegevens. De vertrouwde TMR-processor registreert automatisch statuswijzigingen voor geconfigureerde SOE-variabelen in het SOE-logboek van het systeem. Het SOE-logboek kan worden gecontroleerd en opgehaald met behulp van het SOE- en Process Historian-pakket dat op het engineeringwerkstation draait.
Bediening op het voorpaneel
Statusindicatoren op het voorpaneel van de Trusted TMR 24 Vdc digitale uitgangsmodule T8451 bieden visuele indicaties van de operationele status van de module en de velduitgangsstatus. Elke indicator is een tweekleurige LED. Aan de boven- en onderkant van elke module bevindt zich een uitwerphendel die wordt gebruikt om de module uit het chassis te verwijderen. Eindschakelaars detecteren de open en gesloten stand van de uitwerphendels. De uitwerphendels zijn normaal gesproken gesloten wanneer de module stevig in het controller- of expanderchassis zit.
Modulestatus-LED's
Er zijn zes modulestatusindicatoren op het voorpaneel van de module: drie Gezond-indicatoren, één Actief-indicator, één Stand-by-indicator en één Geschoold-indicator. De gezonde indicatoren worden rechtstreeks door elk modulesegment aangestuurd. De indicatoren Actief, Stand-by en Educated worden bestuurd door de eenheid op het voorpaneel. De frontpaneeleenheid ontvangt gegevens van elk van de modulesegmenten, voert een 2003-stemming uit op elk databit van de segmenten en stelt de indicatoren dienovereenkomstig in.
De Healthy-indicatoren kunnen verschillende statussen weergeven, waaronder Uit wanneer er geen stroom wordt toegepast op de module, Amber wanneer de slice zich in de opstartstatus bevindt, Groen wanneer de slice in goede staat verkeert, Rood knippert wanneer er een fout aanwezig is op de bijbehorende slice maar de slice nog steeds operationeel is, Tijdelijk rood bij installatie wanneer de voeding wordt ingeschakeld op de geassocieerde slice, en Rood wanneer de geassocieerde slice zich in de fatale toestand bevindt met een kritieke fout gedetecteerd en de slice uitgeschakeld.
De Actieve indicator toont Uit wanneer de module zich niet in de Actieve status bevindt, Groen wanneer de module zich in de Actieve of Onderhoudsstatus bevindt, Rood knipperend wanneer de module in de uitschakelstatus is als de Stand-by-LED uit is, en Rood knipperend wanneer de module zich in de fatale toestand bevindt als de Stand-by-LED ook knippert.
De Stand-by-indicator geeft Uit weer wanneer de module niet in de Stand-by-status staat, Groen wanneer de module in de Stand-by-status verkeert, en Rood knippert wanneer de module zich in de fatale toestand bevindt, waarbij de Actieve LED ook rood knippert.
De Educated-indicator geeft Uit weer wanneer de module niet is opgeleid, Groen wanneer de module is opgeleid, Groen knippert wanneer de module door de processor wordt herkend maar de educatie niet is voltooid, en Oranje knippert wanneer een Actief/Stand-by-omschakeling bezig is.
Uitgangsstatusindicatoren
Er zijn 40 uitgangskanaalstatusindicatoren op het voorpaneel van de module, één voor elke velduitgang. Deze indicatoren worden bestuurd door de Front Panel Unit, die gegevens ontvangt van elk van de modulesegmenten en een 2003-stemming uitvoert op elk databit van de segmenten voordat de indicatoren dienovereenkomstig worden ingesteld. De uitgangsstatusindicatormodus is afhankelijk van de numerieke status van het uitgangskanaal. Elke uitgangsstatus kan worden gedefinieerd om een bepaalde indicatormodus te hebben, waaronder uit, groen, rood, groen knipperend of rood knipperend.
Met de configureerbare indicatormodi kunnen gebruikers de uitgangsstatusindicaties aanpassen aan de individuele toepassingsvereisten. Zonder aanpassing geven de standaardindicatormodi Uitgang uit, Uitgang aan, Geen belastinguitgang open circuit, Veldkortsluitinguitgang overstroombeveiliging geactiveerd en uitgangskanaal vergrendeld, en Kanaalfout of geen veldvoedingsspanning.
Foutopsporing en onderhoud
Foutrapportage
Fouten in de uitgangsmodule van de Trusted TMR 24 Vdc digitale uitgangsmodule T8451 worden aan de gebruiker gerapporteerd via visuele indicatoren op het voorpaneel van de module en via statusvariabelen die automatisch kunnen worden gecontroleerd in de applicatieprogramma's en externe systeemcommunicatie-interfaces. Er zijn over het algemeen twee soorten fouten die door de gebruiker moeten worden verholpen: externe bedradingsfouten en modulefouten. Externe bedradingsfouten vereisen corrigerende maatregelen in het veld om de foutconditie te herstellen, terwijl modulefouten vervanging van de uitgangsmodule vereisen.
Veldbedradingsfouten
Door de spanning en stroom van het uitgangskanaal te meten, detecteert de module automatisch veldbedradings- en belastingsfouten. Wanneer een veldsignaal geen open circuit of kortsluiting heeft, of als er geen veldvoedingsspanning is aangesloten, geeft de uitgangsstatusindicator de geconfigureerde LED-modus weer, wordt de bijbehorende uitgangsstatus gerapporteerd en wordt de lijnfoutstatus voor dat kanaal ingesteld op 1. Alle andere uitgangskanalen worden niet beïnvloed, behalve in het geval van algemene bedradings- en voedingsspanningsfouten in het veld. De velduitgangsspanning en -stroomvariabelen kunnen worden bewaakt om de werkelijke bedrijfsomstandigheden van elk uitgangskanaal te bepalen, waardoor de gebruiker kan worden geholpen bij het bepalen van het specifieke type bedradingsfout. Zodra de specifieke veldbedradingsfout is geïdentificeerd en gecorrigeerd, geven de uitgangsstatusvariabelen en de uitgangsstatusindicator de normale aan/uit-status van het veldapparaat weer.
Modulefouten
Uitgebreide diagnostiek zorgt voor automatische detectie van modulefouten. De TMR-architectuur van de uitgangsmodule en de uitgevoerde diagnostiek verifiëren de geldigheid van alle kritische circuits. Het gebruik van de TMR-architectuur biedt een fouttolerante methode om de eerste fout op de module te weerstaan en de normale uitgangscontroles voort te zetten zonder onderbreking van het systeem of proces. Storingen worden aan de gebruiker gerapporteerd via de statusindicatoren in goede staat op het voorpaneel van de module en via de INFO- en HKEEPING-variabelen. Bij normaal bedrijf zijn alle drie de indicatoren Gezond groen. Wanneer er een fout optreedt, knippert een van de statusindicatoren rood. Het wordt aanbevolen om deze toestand te onderzoeken en als de fout zich in de module bevindt, moet deze worden vervangen.
Companion Slot-configuratie
Voor een Companion Slot-configuratie worden twee aangrenzende slots in een Trusted Chassis geconfigureerd voor dezelfde Output Module-functie. Eén slot is het primaire slot en het andere een uniek secundair of reserveslot. De twee slots zijn aan de achterkant van het Trusted Chassis met elkaar verbonden met een dubbelbrede I/O-interfacekabel die beide slots verbindt met gewone veldbedradingsaansluitingen. Tijdens normale werking bevat de primaire sleuf de actieve module, zoals aangegeven door de actieve indicator op het voorpaneel van de module. Het secundaire slot is beschikbaar voor een reservemodule die normaal gesproken de Stand-by-module zal zijn, zoals aangegeven door de Stand-by-indicator op het voorpaneel van de module.
Afhankelijk van de installatie is het mogelijk dat er al een hot-spare-module is geïnstalleerd, of dat er een lege module in de stand-by-sleuf wordt geïnstalleerd. Als er al een hot-spare module is geïnstalleerd, vindt de overdracht naar de standby-module automatisch plaats wanneer er een modulefout wordt gedetecteerd in de actieve module. Als er geen hot-spare is geïnstalleerd, blijft het systeem werken vanaf de actieve module totdat er een reservemodule is geïnstalleerd.
SmartSlot-configuratie
Bij een SmartSlot-configuratie is het secundaire slot niet uniek voor elk primair slot. In plaats daarvan wordt één secundair slot gedeeld door vele primaire slots, waardoor de hoogste dichtheid aan modules wordt geboden die in een bepaalde fysieke ruimte kunnen worden geplaatst. Aan de achterkant van het Trusted Chassis verbindt een enkele brede I/O-kabel het secundaire slot rechtstreeks met de I/O-kabel die is aangesloten op de defecte primaire module. Als er een reservemodule in de SmartSlot is geïnstalleerd en de SmartSlot I/O-kabel is aangesloten op de defecte primaire module, kan de SmartSlot worden gebruikt om de defecte primaire module te vervangen.
Actief/Standby-omschakeling
De vertrouwde TMR-processor is verantwoordelijk voor het beheer van een paar I/O-modules via een Active/Standby-omschakeling. De gebruiker moet de primaire en optioneel de secundaire I/O-modulelocatie voor elk I/O-modulepaar definiëren. Elke primaire modulelocatie moet uniek zijn en wordt gedefinieerd als onderdeel van de complexe apparatuurdefinitie binnen de IEC 61131 TOOLSET. Secundaire modulelocaties kunnen uniek zijn of worden gedeeld tussen meerdere secundaire modules en worden gedefinieerd in de modulesectie in het System.INI-bestand. Het systeem bepaalt automatisch de positie van de secundaire module als de primaire module is geïnstalleerd en bruikbaar is.
Als bij de eerste keer opstarten de primaire module is geïnstalleerd, wordt deze standaard de actieve module. Als de secundaire module is gedefinieerd in het bestand System.INI en er geen primaire module aanwezig is, en als de locatie van de secundaire module uniek is, wordt de secundaire module standaard de actieve module. Als de secundaire module wordt geïnstalleerd zonder dat er een primaire module aanwezig is, en de locatie van de secundaire module niet uniek is, zoals in een SmartSlot-configuratie, wordt geen enkele module voor dat modulepaar actief.
Om ervoor te zorgen dat een module de actieve module wordt, zal de vertrouwde TMR-processor verifiëren dat de module van het juiste I/O-moduletype is en dat beide schakelaars voor het verwijderen van modules gesloten zijn. Op dit punt wordt de I/O-module geconfigureerd en uiteindelijk in de actieve status geplaatst. Een module in de actieve status mag nooit worden verwijderd. Wanneer er een fout optreedt in de actieve module, wordt de vertrouwde TMR-processor hiervan op de hoogte gesteld en zal een poging tot een actieve/standby-omschakeling worden ondernomen.
