Mô-đun đầu ra kỹ thuật số TMR 24 Vdc đáng tin cậy T8451 là thiết bị giao diện đầu ra Dự phòng ba mô-đun (TMR) có tính toàn vẹn cao, được thiết kế cho các ứng dụng điều khiển quan trọng đòi hỏi mức độ an toàn và sẵn sàng cao nhất. Mô-đun này giao tiếp với tối đa 40 thiết bị hiện trường, cung cấp phạm vi chẩn đoán toàn diện và khả năng chịu lỗi thông qua kiến trúc TMR tiên tiến của nó. Mỗi kênh đầu ra kết hợp thử nghiệm chẩn đoán ba lần, bao gồm các phép đo liên tục dòng điện và điện áp trên mỗi phần của kênh đầu ra được biểu quyết, đảm bảo rằng hệ thống có thể phát hiện và chịu được các lỗi đơn lẻ mà không làm gián đoạn quy trình được kiểm soát.
Mô-đun đầu ra kỹ thuật số TMR 24 Vdc đáng tin cậy T8451 là thành viên của dòng Mô-đun đầu vào/đầu ra đáng tin cậy, tất cả đều có chung chức năng và hình thức. Ở cấp độ chung nhất, tất cả các Mô-đun I/O đáng tin cậy đều giao tiếp với Bus liên mô-đun (IMB), cung cấp năng lượng và cho phép giao tiếp với Bộ xử lý TMR đáng tin cậy. Mô-đun này có giao diện trường kết nối với các tín hiệu dành riêng cho mô-đun trong trường và tất cả các mô-đun trong phạm vi Tin cậy đều được xây dựng với kiến trúc Dự phòng mô-đun ba để đảm bảo tính toàn vẹn và độ tin cậy của hệ thống ở mức cao nhất.
Mô-đun đầu ra kỹ thuật số TMR 24 Vdc đáng tin cậy T8451 đã được TüV chứng nhận theo tiêu chuẩn IEC 61508 về tính toàn vẹn an toàn cấp 3 (SIL 3), khiến nó phù hợp để sử dụng trong các ứng dụng quan trọng về an toàn trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm dầu khí, xử lý hóa chất, sản xuất điện và vận tải. Mô-đun này được thiết kế để hoạt động trong các môi trường công nghiệp đòi hỏi khắt khe và cung cấp khả năng giám sát đường dây tự động toàn diện để phát hiện cả lỗi hở mạch và ngắn mạch trong các thiết bị tải và nối dây tại hiện trường.
Các tính năng chính
Mô-đun đầu ra kỹ thuật số TMR 24 Vdc đáng tin cậy T8451 cung cấp nhiều tính năng giúp nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng điều khiển đầu ra có tính toàn vẹn cao. Các tính năng này bao gồm 40 điểm đầu ra Dự phòng mô-đun ba cho mỗi mô-đun, cung cấp mật độ và khả năng chịu lỗi đặc biệt. Mô-đun này thực hiện các chức năng tự kiểm tra và chẩn đoán tự động toàn diện để liên tục xác minh tính toàn vẹn hoạt động của tất cả các mạch quan trọng.
Giám sát đường dây tự động được cung cấp cho từng điểm riêng lẻ, cho phép phát hiện các lỗi mạch hở và ngắn mạch cũng như lỗi tải. Tính năng này giúp giảm đáng kể thời gian khắc phục sự cố và nâng cao tính khả dụng của hệ thống bằng cách cung cấp phản hồi ngay lập tức về tình trạng nối dây tại hiện trường. Mô-đun này kết hợp với hàng rào cách ly quang/điện áp chịu xung 2500V, đảm bảo bảo vệ mạnh mẽ chống lại các quá độ điện áp và duy trì sự cách ly giữa hệ thống điều khiển và mạch trường.
Bảo vệ quá dòng tự động được cung cấp cho mỗi kênh, loại bỏ sự cần thiết của cầu chì bên ngoài và đơn giản hóa thiết kế hệ thống đồng thời nâng cao độ tin cậy. Mô-đun đầu ra kỹ thuật số TMR 24 Vdc đáng tin cậy T8451 bao gồm báo cáo Chuỗi sự kiện (SOE) tích hợp với độ phân giải 1 mili giây, cho phép ghi nhật ký chính xác theo thời gian về các thay đổi trạng thái đầu ra để phân tích quy trình chi tiết và khắc phục sự cố.
Mô-đun này hỗ trợ thay thế nóng trực tuyến bằng cách sử dụng cấu hình Khe cắm đồng hành hoặc SmartSlot chuyên dụng. Trong cấu hình Khe đồng hành, hai khe liền kề được cấu hình cho cùng một chức năng mô-đun, với một khe đóng vai trò là vị trí chính và khe còn lại là vị trí phụ hoặc dự phòng chuyên dụng. Cấu hình SmartSlot cho phép chia sẻ một khe cắm dự phòng duy nhất giữa nhiều mô-đun chính, tối đa hóa mật độ khe cắm trong khung máy.
Trạng thái đầu ra của bảng mặt trước Điốt phát sáng (đèn LED) được cung cấp cho từng điểm, cho biết trạng thái đầu ra và lỗi nối dây trường. Đèn LED trạng thái mô-đun cho biết tình trạng mô-đun và chế độ hoạt động, bao gồm các trạng thái Hoạt động, Chờ và Đã giáo dục. Các đầu ra mô-đun được cấp nguồn theo nhóm tám riêng biệt, với mỗi nhóm như vậy được chỉ định là Nhóm nguồn.
Kiến trúc hệ thống
Mô-đun đầu ra kỹ thuật số TMR 24 Vdc đáng tin cậy T8451 được xây dựng từ bốn phần chính hoạt động cùng nhau để cung cấp chức năng toàn diện và khả năng chịu lỗi. Các phần này là Đơn vị giao diện máy chủ, Đơn vị giao diện trường, Đơn vị kết thúc trường và Đơn vị bảng mặt trước.
Đơn vị giao diện máy chủ
Đơn vị giao diện máy chủ đóng vai trò là điểm truy cập vào Bus liên mô-đun cho mô-đun. Nó cung cấp khả năng phân phối nguồn và khả năng xử lý lập trình cục bộ, đồng thời là phần duy nhất của Mô-đun I/O kết nối trực tiếp với Bảng nối đa năng IMB. Đơn vị Giao diện Máy chủ dùng chung cho hầu hết các loại I/O có tính toàn vẹn cao và thực hiện cả chức năng chung tùy thuộc vào loại và phạm vi sản phẩm. Mỗi Đơn vị Giao diện Máy chủ chứa ba lát cắt độc lập, thường được gọi là A, B và C, với tất cả các kết nối giữa ba lát cắt được kết hợp cách ly để ngăn chặn mọi tương tác lỗi giữa các lát cắt. Mỗi lát được coi là Vùng ngăn chặn lỗi, vì một lỗi trên một lát không ảnh hưởng đến hoạt động của các lát khác.
Đơn vị giao diện máy chủ cung cấp khả năng liên lạc có khả năng chịu lỗi tốc độ cao với Bộ xử lý TMR đáng tin cậy thông qua giao diện IMB. Bus kết nối FCR giữa các lát cho phép biểu quyết dữ liệu IMB đến và phân phối dữ liệu Mô-đun I/O đi tới IMB. Thiết bị này cung cấp giao diện dữ liệu nối tiếp được cách ly về mặt điện cho các lát Đơn vị Giao diện Trường và chia sẻ nguồn điện dự phòng của điện áp nguồn khung kép 24 Vdc với khả năng điều chỉnh nguồn điện cho nguồn logic cho mạch Đơn vị Giao diện Máy chủ. Nguồn cách ly từ tính được cung cấp cho các lát của Bộ giao diện trường và giao diện dữ liệu nối tiếp kết nối với Bộ bảng mặt trước để hiển thị đèn LED trạng thái mô-đun.
Liên kết SmartSlot giữa Mô-đun hoạt động và Dự phòng cung cấp sự phối hợp trong các hoạt động thay thế mô-đun. Khả năng Xử lý Tín hiệu Kỹ thuật số thực hiện giảm dữ liệu cục bộ và tự chẩn đoán, trong khi tài nguyên bộ nhớ cục bộ lưu trữ dữ liệu vận hành mô-đun, thông tin cấu hình và dữ liệu I/O trường. Chức năng quản lý trên bo mạch giám sát điện áp tham chiếu, mức tiêu thụ hiện tại và nhiệt độ bo mạch.
Đơn vị giao diện trường
Đơn vị giao diện trường chứa các mạch cụ thể cần thiết để giao tiếp với các loại tín hiệu I/O trường cụ thể. Mỗi Mô-đun đầu ra kỹ thuật số TMR 24 Vdc đáng tin cậy T8451 có ba Đơn vị giao diện trường, mỗi đơn vị trên một lát. Đối với mô-đun đầu ra kỹ thuật số này, Bộ giao diện trường chứa một giai đoạn của cấu trúc chuyển đổi đầu ra và mạch đầu ra sigma-delta cho mỗi trong số 40 đầu ra trường. Hai mạch sigma-delta bổ sung cung cấp khả năng giám sát tùy chọn điện áp cung cấp I/O trường bên ngoài.
Thiết bị Giao diện Trường nhận nguồn điện cách ly từ Thiết bị Giao diện Máy chủ cho các hoạt động logic và cung cấp khả năng điều chỉnh nguồn bổ sung cho điện áp hoạt động mà mạch điện của nó yêu cầu. Một liên kết nối tiếp 6,25 Mbit mỗi giây bị cô lập kết nối từng Đơn vị Giao diện Trường với một trong các lát Đơn vị Giao diện Máy chủ. Thiết bị Giao diện Trường cũng đo lường một loạt các tín hiệu vệ sinh trên bo mạch nhằm hỗ trợ giám sát hiệu suất và điều kiện vận hành của mô-đun. Các tín hiệu này bao gồm điện áp nguồn, mức tiêu thụ dòng điện, điện áp tham chiếu trên bo mạch và nhiệt độ bo mạch.
Đơn vị chấm dứt hiện trường
Đơn vị kết thúc trường là phần của Mô-đun I/O kết nối cả ba Đơn vị giao diện trường với một giao diện trường duy nhất. Thiết bị đầu cuối trường cung cấp các Công tắc an toàn dự phòng nhóm và các bộ phận thụ động cần thiết để điều hòa tín hiệu, bảo vệ quá áp và lọc EMI/RFI. Khi được lắp đặt trong Bộ điều khiển đáng tin cậy hoặc Khung mở rộng, đầu nối trường của Thiết bị đầu cuối trường sẽ kết nối với Cụm cáp I/O trường được gắn ở phía sau Khung.
Liên kết SmartSlot được chuyển từ Đơn vị giao diện máy chủ đến các kết nối trường thông qua Đơn vị kết thúc trường. Các tín hiệu này đi trực tiếp đến đầu nối trường và duy trì cách ly với tín hiệu I/O trên Thiết bị đầu cuối trường. Liên kết SmartSlot cung cấp kết nối thông minh giữa Mô-đun hoạt động và Dự phòng để phối hợp trong quá trình thay thế mô-đun.
Đơn vị bảng điều khiển phía trước
Bộ mặt trước chứa các đầu nối, công tắc, logic và đèn chỉ báo LED cần thiết cho Bảng mặt trước. Đối với mọi loại Mô-đun I/O đáng tin cậy, Bộ bảng mặt trước chứa các đèn LED Slice Healthy, Active/Standby và Education, cùng với các công tắc tháo mô-đun. Đèn LED hai màu bổ sung cung cấp chỉ báo trạng thái cho từng tín hiệu I/O. Các giao diện dữ liệu nối tiếp kết nối Bộ mặt trước với từng lát của Bộ giao diện máy chủ để điều khiển các đèn chỉ báo trạng thái LED và giám sát các công tắc tháo mô-đun.
Giám sát đường truyền và trạng thái đầu ra
Mô-đun đầu ra kỹ thuật số TMR 24 Vdc đáng tin cậy T8451 tự động giám sát dòng điện và điện áp của kênh đầu ra để xác định trạng thái của kênh đầu ra. Trạng thái đầu ra bằng số và trạng thái lỗi đường truyền được báo cáo lại cho ứng dụng và cung cấp thông tin chẩn đoán toàn diện. Các điều kiện trạng thái lỗi giám sát đường dây bao gồm đoản mạch kích từ, đầu ra được cấp điện khi không tải, mạch hở kích từ, đầu ra mất điện và không có điện áp cung cấp kích từ.
Nên lắp một điện trở tải giả vào các đầu ra không sử dụng để tạo ra dòng điện vượt quá ngưỡng không tải. Cách thực hành này giúp ngăn mô-đun báo hiệu tình trạng lỗi không tải và đảm bảo giám sát đường truyền chính xác cho các kênh không sử dụng.
Phát hiện và kiểm tra lỗi
Chẩn đoán mở rộng giúp tự động phát hiện các lỗi mô-đun trong Mô-đun đầu ra kỹ thuật số TMR 24 Vdc đáng tin cậy T8451. Kiến trúc TMR của mô-đun đầu ra và chẩn đoán được thực hiện sẽ xác minh tính hợp lệ của tất cả các mạch quan trọng. Việc sử dụng kiến trúc TMR cung cấp phương pháp chịu lỗi để chống lại sự cố xảy ra lần đầu trên mô-đun và tiếp tục điều khiển đầu ra bình thường mà không làm gián đoạn hệ thống hoặc quy trình.
Lỗi được báo cáo cho người dùng thông qua các chỉ báo trạng thái Khỏe mạnh trên Bảng mặt trước của mô-đun và thông qua thông tin được báo cáo cho Bộ xử lý TMR đáng tin cậy. Trong điều kiện hoạt động bình thường, cả ba chỉ báo Khỏe mạnh đều có màu xanh lá cây. Khi xảy ra lỗi, một trong các đèn báo Khỏe mạnh sẽ nhấp nháy màu đỏ, cho biết bạn nên điều tra. Nếu nguyên nhân nằm ở mô-đun, thì mô-đun đó phải được thay thế.
Từ Bus liên mô-đun đến đầu nối trường, Mô-đun I/O chứa chức năng phát hiện lỗi và kiểm tra tính toàn vẹn trên phạm vi rộng. Là một thiết bị đầu ra, hầu hết các thử nghiệm được thực hiện ở chế độ không can thiệp. Dữ liệu đầu vào từ IMB được lưu trữ trong RAM sửa lỗi dự phòng trên mỗi phần lát của Đơn vị Giao diện Máy chủ. Dữ liệu đã nhận được biểu quyết theo từng lát và tất cả các lần truyền dữ liệu đều bao gồm phản hồi xác nhận từ người nhận.
Định kỳ, Bộ xử lý TMR đáng tin cậy sẽ ra lệnh cho Bộ xử lý tín hiệu số trên bo mạch thực hiện Kiểm tra lớp an toàn. Thử nghiệm này dẫn đến việc Bộ xử lý tín hiệu số xác minh khả năng xử lý dữ liệu một cách toàn vẹn bằng Bộ xử lý TMR đáng tin cậy. Ngoài ra, Bộ xử lý tín hiệu số sử dụng Kiểm tra dự phòng theo chu kỳ để xác minh các biến và cấu hình được lưu trong bộ nhớ Flash.
Giữa Đơn vị giao diện máy chủ và Đơn vị giao diện trường là một loạt các liên kết được cách ly về mặt điện cho dữ liệu và nguồn điện. Liên kết dữ liệu được đồng bộ hóa và theo dõi sự khác biệt. Cả Thiết bị giao diện trường và Thiết bị giao diện máy chủ đều có cảm biến nhiệt độ trên bo mạch để mô tả các vấn đề liên quan đến nhiệt độ. Nguồn điện cho cả bo mạch Thiết bị Giao diện Máy chủ và Thiết bị Giao diện Trường đều dự phòng, được trang bị đầy đủ thiết bị và có thể kiểm tra được, tạo thành Hệ thống con Tính toàn vẹn Nguồn điện.
Cấu trúc chuyển đổi đầu ra
Mô-đun đầu ra kỹ thuật số TMR 24 Vdc đáng tin cậy T8451 cung cấp cấu trúc liên kết chuyển mạch TMR trong đó tải được điều khiển bởi tổng cộng ba kênh chuyển mạch không an toàn, được giám sát đầy đủ, một kênh thực tế trên mỗi Đơn vị giao diện trường trong mô-đun. Bất kỳ sự cố nào của một công tắc hoặc toàn bộ lát cắt đều được thiết kế để khiến hai trong số ba kênh chuyển mạch dự phòng an toàn hoạt động để cấp nguồn cho tải.
Các công tắc phía trên được biểu thị là Thường mở và được điều khiển bởi Đơn vị Giao diện Trường nơi chúng cư trú thực tế. Các công tắc phía dưới được mô tả là Thường đóng và được điều khiển bởi Đơn vị Giao diện Trường lân cận ngược dòng. Trong ngữ cảnh này, Thường mở được định nghĩa là ở trạng thái tắt khi không có nguồn tín hiệu điều khiển và tương tự, Thường đóng là trạng thái bật khi không có nguồn tín hiệu điều khiển. Các công tắc này được chế tạo từ các MOSFET chế độ nâng cao và được đảm bảo tắt trong trường hợp không có nguồn điện mô-đun để tạo tín hiệu điện áp cổng để phân cực chúng.
Lý do mà các công tắc phía dưới được chỉ định bật khi không có nguồn tín hiệu điều khiển là để cho phép hai kênh cấp nguồn cho tải nếu toàn bộ một lát cắt bị lỗi. Ngay cả khi toàn bộ lát cắt bị lỗi, các mạch đầu ra còn sót lại sẽ mang dòng điện điều khiển cần thiết đến tải.
Chuyển chẩn đoán
Trong quá trình hoạt động bình thường, Công tắc 1 và Công tắc 2 được duy trì bật. Ở trạng thái này, cả hai công tắc đều có điện trở thấp. Để xác định khả năng hệ thống kiểm soát tải thông qua các công tắc này, điện áp cổng của chúng được điều chế lần lượt. Khi điện áp cổng được điều chế, các tín hiệu giám sát sẽ thay đổi đồng bộ theo kiểu có thể dự đoán được. Bộ xử lý tín hiệu số cục bộ phân tích biên độ và pha tương đối của các tín hiệu AC nhỏ này để xác định điện trở bật và điện áp ngưỡng của mỗi công tắc.
Dòng điện đến tải không cần phải ngắt hoàn toàn để có được mức độ tin cậy về khả năng tắt của bóng bán dẫn. Đối với cấu hình công tắc TMR ở trạng thái bật, tại một thời điểm chỉ cần điều chế một công tắc dự phòng sự cố trong khi hai công tắc còn lại chịu dòng tải.
Bảo vệ ngắn mạch
Các kênh đầu ra của Mô-đun đầu ra kỹ thuật số TMR 24 Vdc đáng tin cậy T8451 được phân loại là được bảo vệ theo tiêu chuẩn IEC 61131-2, đặc biệt đáp ứng các Yêu cầu về đầu ra được bảo vệ. Trong khi được cấp điện, dòng điện đầu ra của kênh được theo dõi để bảo vệ các công tắc kênh khỏi bị hư hỏng do tình trạng quá dòng kéo dài. Sau khi phát hiện tình trạng quá dòng kéo dài, trạng thái lỗi ngắn mạch được chốt và đầu ra bị ngắt điện.
Trong khi ngắt điện, đầu ra có thể được cấu hình tùy chọn để phát hiện lỗi trường ngắn mạch thông qua cấu hình tệp System.INI. Việc phát hiện đoản mạch khi mất điện phụ thuộc vào việc cấp điện một phần cho mạch trường để xác định điện trở tải của kênh. Việc cấp năng lượng một phần cho mạch điện trường được thiết kế để hạn chế mọi thay đổi về điện áp hoặc dòng điện trường ở mức tương ứng dưới 2 volt hoặc 100 milliamperes.
Có thể xóa trạng thái lỗi ngắn mạch bị chốt bằng cách vận hành nút Đặt lại lỗi hệ thống hoặc bằng cách chuyển trạng thái kênh được lệnh. Đầu ra cũng bao gồm một liên kết cầu chì không thể thay thế để bảo vệ tuyệt đối trước các điều kiện lỗi nghiêm trọng.
Công tắc an toàn nhóm
Để hỗ trợ vận hành an toàn, Mô-đun đầu ra kỹ thuật số TMR 24 Vdc đáng tin cậy T8451 được trang bị một loạt công tắc cung cấp nguồn điện cho một nhóm gồm tám kênh đầu ra, được chỉ định là Nhóm nguồn. Công tắc an toàn của nhóm mô-đun đầu ra được thiết kế như một công tắc điều khiển cuối cùng có thể ngắt điện cho bất kỳ đầu ra nào không thể ngắt điện theo cách thông thường. Để đảm bảo an toàn, sự xuất hiện của hai hoặc nhiều lỗi trong Mô-đun đầu ra sẽ khiến các Công tắc an toàn dự phòng của nhóm mất điện, dẫn đến tất cả các đầu ra trong nhóm của nó đều bị mất điện.
Có ba công tắc song song bao gồm Công tắc an toàn dự phòng nhóm, một công tắc được liên kết với mỗi phần của nhóm nguồn. Công tắc an toàn dự phòng nhóm được điều khiển thông qua tín hiệu từ một trong hai lát lân cận khác. Điều này có nghĩa là nếu một lát xác định từ trạng thái đầu ra rằng đầu ra không ở trạng thái ngắt điện khi cần thiết, thì nó có thể ra lệnh cho Công tắc an toàn dự phòng nhóm của chính nó và các lát cắt khác để ngắt điện. Điều này dẫn đến hai trong số ba phần tử của cấu trúc Công tắc an toàn dự phòng nhóm bị mất điện, chỉ còn lại một phần tử được cấp điện.
Nếu hai lát thực hiện cùng một hành động thì đầu ra Công tắc an toàn nhóm cuối cùng sẽ ngắt điện. Điều này sẽ xảy ra nếu hai hoặc nhiều phần tử công tắc đầu ra bị lỗi ở trạng thái bị kẹt khiến đầu ra không thể ngắt điện. Tín hiệu điều khiển Công tắc an toàn dự phòng nhóm được tạo ra bởi một bơm sạc được điều khiển từ đồng hồ truyền thông đến nhóm nguồn cắt. Nếu đồng hồ bị lỗi thì độ lệch của Công tắc an toàn dự phòng nhóm sẽ sụp đổ, đảm bảo rằng ngay cả khi khả năng giao tiếp của lát cắt với một nhóm nguồn bị mất, Công tắc an toàn dự phòng nhóm vẫn có thể bị ngắt điện bằng cách dừng đồng hồ giao tiếp. Nếu một lát cắt không thành công, cơ quan giám sát trên Thiết bị giao diện máy chủ sẽ hết thời gian chờ và đặt lại lát cắt, thao tác này sẽ tắt nguồn điện của Thiết bị giao diện trường và tín hiệu điều khiển Công tắc an toàn dự phòng nhóm liên quan cũng sẽ mất điện.
Cài đặt và cấu hình
Chèn và loại bỏ mô-đun
Mô-đun đầu ra kỹ thuật số TMR 24 Vdc đáng tin cậy T8451 chứa các bộ phận nhạy cảm tĩnh và phải tuân thủ các biện pháp phòng ngừa khi xử lý tĩnh. Cụ thể là không được chạm vào các chân đầu nối hở và không được tháo vỏ mô-đun trong mọi trường hợp. Trước khi lắp đặt, phải kiểm tra mô-đun bằng mắt để phát hiện hư hỏng, đảm bảo rằng vỏ mô-đun không bị hư hại và đầu nối I/O ở phía sau mô-đun không có chân cắm bị cong. Nếu mô-đun có vẻ bị hỏng hoặc bất kỳ chân nào bị cong thì không nên lắp đặt mô-đun đó và không nên duỗi thẳng các chân bị cong. Mô-đun nên được trả lại để thay thế.
Để lắp đặt mô-đun, cụm cáp hiện trường phải được lắp đặt và định vị chính xác. Nếu sử dụng các phím của Mô-đun I/O, tất cả các phím phải được xác minh là đã được lắp vào đúng vị trí và được đặt đúng vị trí trong các khe của chúng. Các tab đẩy trên mô-đun được nhả bằng phím nhả, đảm bảo rằng các tab đẩy được mở hoàn toàn. Giữ các đầu phun, mô-đun được lắp cẩn thận vào khe dự định. Mô-đun được đẩy về vị trí hoàn toàn bằng cách nhấn vào mặt trên và mặt dưới của tấm mô-đun, đồng thời các đầu phun mô-đun được đóng lại, đảm bảo rằng chúng khớp vào vị trí khóa.
Mô-đun phải được gắn vào khung máy với lực cản tối thiểu. Nếu mô-đun không được gắn dễ dàng thì không nên ép buộc. Mô-đun nên được tháo ra và kiểm tra xem các chân cắm có bị cong hoặc hư hỏng không. Nếu các chân không bị hỏng, bạn có thể thử cài đặt lại mô-đun.
Lựa chọn cáp
Cáp I/O phù hợp để sử dụng với Mô-đun đầu ra kỹ thuật số TMR 24 Vdc đáng tin cậy T8451 được trình bày chi tiết trong Mô tả sản phẩm Cáp khe cắm đồng hành I/O đáng tin cậy và Mô tả sản phẩm Cáp I/O SmartSlot đáng tin cậy. Các mô tả sản phẩm này cũng trình bày chi tiết về các loại Bộ kết thúc trường hoặc Bộ kết thúc trường đa năng có thể được sử dụng với loại mô-đun này. Cáp FTA đa lõi có chiều dài tùy chỉnh là 0,5 mm vuông với điện trở 40 ohm trên mỗi km. Ví dụ: cáp 50 mét sẽ có trở kháng vòng 4 ohm ở 0,5 ampe, tương đương với mức giảm 2 Vdc volt.
Chấm dứt
Các đầu ra không sử dụng phải được tắt trong ứng dụng và nối dây qua điện trở 4K7 ohm 0,5 watt đến 0 volt để duy trì chức năng giám sát đường dây thích hợp và ngăn chặn các chỉ báo lỗi sai.
Kết nối sơ đồ chân mô-đun
Mô-đun đầu ra kỹ thuật số TMR 24 Vdc đáng tin cậy T8451 sử dụng đầu nối trường với nhiều hàng kết nối. Việc sắp xếp sơ đồ chân cung cấp các kết nối liên kết SmartSlot, kết nối kênh đầu ra cho tất cả 40 kênh do Power Group tổ chức cũng như các kết nối cung cấp và trả về của Power Group. Mỗi Power Group bao gồm tám kênh đầu ra với các kết nối cung cấp và trả lại tích cực liên quan.
Phân cực và khóa mô-đun
Tất cả các Mô-đun đáng tin cậy đã được khóa để giúp ngăn chặn việc chèn sai vị trí trong Khung gầm. Sự phân cực bao gồm hai phần: mô-đun và cáp trường liên quan. Mỗi loại mô-đun đã được khóa trong quá trình sản xuất. Tổ chức chịu trách nhiệm tích hợp Hệ thống đáng tin cậy phải khóa cáp bằng cách tháo các phần khóa khỏi cáp sao cho chúng tương ứng với các nút được lắp vào mô-đun liên quan trước khi lắp. Đối với cáp có lắp đặt khe cắm Companion, cả hai dải khóa phải được phân cực. Đối với Mô-đun đầu ra kỹ thuật số TMR 24 Vdc đáng tin cậy T8451, phải tháo các chốt khóa 1, 5 và 6.
Cấu hình mô-đun
Không có cấu hình cần thiết cho chính Mô-đun đầu ra vật lý. Tất cả các đặc điểm có thể định cấu hình của mô-đun được thực hiện bằng các công cụ trên Máy trạm kỹ thuật và trở thành một phần của ứng dụng hoặc tệp System.INI được tải vào Bộ xử lý TMR đáng tin cậy. Bộ xử lý TMR đáng tin cậy sẽ tự động định cấu hình Mô-đun đầu ra sau khi tải xuống ứng dụng và trong quá trình chuyển đổi Hoạt động/Chế độ chờ.
Bộ công cụ IEC 61131 cung cấp giao diện chính để cấu hình Mô-đun đầu ra. Cần có ba quy trình để định cấu hình Mô-đun đầu ra: xác định các biến I/O cần thiết cho dữ liệu đầu ra trường và dữ liệu trạng thái mô-đun bằng Trình soạn thảo từ điển của TOOLSET IEC 61131; tạo định nghĩa Mô-đun I/O trong Trình chỉnh sửa kết nối I/O cho từng Mô-đun I/O, xác định thông tin vật lý bao gồm vị trí Khung và Khe cắm, đồng thời cho phép các biến được kết nối với các kênh I/O của mô-đun; và sử dụng Trình quản lý cấu hình hệ thống đáng tin cậy để xác định các chế độ chỉ báo LED tùy chỉnh, trạng thái mặc định hoặc không an toàn cho mỗi kênh cũng như các cài đặt mô-đun khác.
Định nghĩa thiết bị phức tạp
Định nghĩa thiết bị phức hợp I/O T8451 bao gồm tám bảng I/O, được tham chiếu bằng số theo số Rack. Các bảng này bao gồm bảng DO cho các thông số OEM và trạng thái đầu ra trường, bảng STATE cho trạng thái đầu ra trường, bảng AI cho điện áp đầu ra, bảng CI cho dòng điện đầu ra, bảng LINE_FLT cho trạng thái lỗi đường truyền, bảng DISCREP cho chênh lệch kênh, bảng HEEPING cho các thanh ghi quản lý và bảng INFO cho thông tin Mô-đun I/O.
Trình tự cấu hình sự kiện
Mỗi Biến đầu ra Boolean của Mô-đun đầu ra kỹ thuật số TMR 24 Vdc đáng tin cậy T8451 có thể được cấu hình để ghi nhật ký Chuỗi sự kiện tự động. Điều này áp dụng cho các biến Trạng thái đầu ra và Trạng thái lỗi đường truyền. Biến Boolean được đặt cấu hình cho SOE trong quá trình định nghĩa biến trong Trình soạn thảo từ điển dữ liệu. Để chọn SOE, nút Mở rộng trong Hộp thoại Định nghĩa Biến Boolean được nhấn để mở Hộp thoại Định nghĩa Mở rộng và hộp cho Chuỗi Sự kiện được chọn để kích hoạt biến để ghi nhật ký SOE tự động.
Trong quá trình hoạt động, Mô-đun đầu ra sẽ tự động báo cáo sự thay đổi thông tin trạng thái theo thời gian đối với dữ liệu đầu ra. Bộ xử lý TMR đáng tin cậy sẽ tự động ghi nhật ký thay đổi trạng thái của các biến SOE đã định cấu hình vào Nhật ký SOE của hệ thống. Nhật ký SOE có thể được theo dõi và truy xuất bằng cách sử dụng Gói lịch sử quy trình và SOE chạy trên Máy trạm kỹ thuật.
Hoạt động của bảng điều khiển phía trước
Các chỉ báo trạng thái trên Bảng mặt trước của Mô-đun đầu ra kỹ thuật số TMR 24 Vdc đáng tin cậy T8451 cung cấp các chỉ báo trực quan về trạng thái hoạt động của mô-đun và trạng thái đầu ra trường. Mỗi chỉ báo là một đèn LED hai màu. Ở trên cùng và dưới cùng của mỗi mô-đun là cần đẩy được sử dụng để tháo mô-đun ra khỏi Khung máy. Công tắc giới hạn phát hiện vị trí mở và đóng của cần đẩy. Cần đẩy thường được chốt đóng khi mô-đun được đặt chắc chắn vào Bộ điều khiển hoặc Khung mở rộng.
Đèn LED trạng thái mô-đun
Có sáu chỉ báo trạng thái mô-đun trên Bảng mặt trước Mô-đun: ba chỉ báo Khỏe mạnh, một chỉ báo Hoạt động, một chỉ báo Chờ và một chỉ báo Đã giáo dục. Các chỉ báo Khỏe mạnh được kiểm soát trực tiếp bởi từng lát mô-đun. Các đèn báo Hoạt động, Chờ và Đã giáo dục được điều khiển bởi Bộ mặt trước. Bộ phận Mặt trước nhận dữ liệu từ mỗi lát mô-đun, thực hiện biểu quyết năm 2003 trên mỗi bit dữ liệu từ các lát và đặt các chỉ báo tương ứng.
Chỉ báo Khỏe mạnh có thể hiển thị nhiều trạng thái khác nhau bao gồm Tắt khi không cấp nguồn cho mô-đun, Màu hổ phách khi lát cắt ở trạng thái khởi động, Xanh lục khi lát cắt khỏe mạnh, Màu đỏ nhấp nháy khi có lỗi trên lát cắt liên quan nhưng lát cắt vẫn hoạt động, Màu đỏ ngay lập tức khi cài đặt khi cấp nguồn cho lát cắt liên quan và Màu đỏ khi lát cắt liên quan ở trạng thái nghiêm trọng được phát hiện và lát cắt bị vô hiệu hóa.
Đèn báo Hoạt động hiển thị Tắt khi mô-đun không ở trạng thái Hoạt động, Màu xanh lục khi mô-đun ở trạng thái Hoạt động hoặc Duy trì, Màu đỏ nhấp nháy khi mô-đun ở trạng thái tắt nếu đèn LED Chờ tắt và Màu đỏ nhấp nháy khi mô-đun ở trạng thái không hoạt động nếu đèn LED Chờ cũng nhấp nháy.
Đèn báo Chờ hiển thị Tắt khi mô-đun không ở trạng thái Chờ, Màu xanh lục khi mô-đun ở trạng thái Chờ và Màu đỏ nhấp nháy khi mô-đun ở trạng thái không hoạt động cùng với đèn LED Hoạt động cũng nhấp nháy màu đỏ.
Chỉ báo Đã giáo dục hiển thị Tắt khi mô-đun không được giáo dục, Màu xanh lục khi mô-đun được giáo dục, Màu xanh lục nhấp nháy khi Bộ xử lý nhận ra mô-đun nhưng giáo dục chưa hoàn tất và Màu hổ phách nhấp nháy khi quá trình chuyển đổi Hoạt động/Chế độ chờ đang diễn ra.
Chỉ báo trạng thái đầu ra
Có 40 chỉ báo trạng thái kênh đầu ra trên Bảng mặt trước Mô-đun, một chỉ báo cho mỗi đầu ra trường. Các chỉ báo này được điều khiển bởi Bộ phận Mặt trước, bộ phận này nhận dữ liệu từ mỗi lát mô-đun và thực hiện biểu quyết năm 2003 trên mỗi bit dữ liệu từ các lát trước khi thiết lập các chỉ báo tương ứng. Chế độ chỉ báo trạng thái đầu ra phụ thuộc vào trạng thái số của kênh đầu ra. Mỗi trạng thái đầu ra có thể được xác định để có một chế độ chỉ báo cụ thể bao gồm tắt, xanh lục, đỏ, xanh lục nhấp nháy hoặc đỏ nhấp nháy.
Các chế độ chỉ báo có thể định cấu hình cho phép người dùng tùy chỉnh các chỉ báo trạng thái đầu ra để phù hợp với yêu cầu ứng dụng riêng lẻ. Nếu không tùy chỉnh, các chế độ chỉ báo mặc định cho biết Mạch hở đầu ra, Đầu ra bật, Không tải, Bảo vệ quá dòng đầu ra ngắn mạch được kích hoạt và kênh đầu ra bị khóa, và Lỗi kênh hoặc không có điện áp nguồn cung cấp trường.
Tìm lỗi và bảo trì
Báo cáo lỗi
Các lỗi Mô-đun đầu ra của Mô-đun đầu ra kỹ thuật số TMR 24 Vdc đáng tin cậy T8451 được báo cáo cho người dùng thông qua các chỉ báo trực quan trên Bảng mặt trước của mô-đun và thông qua các biến trạng thái có thể được giám sát tự động trong các chương trình ứng dụng và giao diện liên lạc của hệ thống bên ngoài. Nhìn chung có hai loại lỗi mà người dùng phải khắc phục: lỗi nối dây bên ngoài và lỗi mô-đun. Các lỗi nối dây bên ngoài yêu cầu hành động khắc phục tại hiện trường để khắc phục tình trạng lỗi, trong khi các lỗi mô-đun yêu cầu thay thế Mô-đun đầu ra.
Lỗi nối dây hiện trường
Bằng cách đo điện áp và dòng điện trên kênh đầu ra, mô-đun này sẽ tự động phát hiện các lỗi nối dây và tải tại hiện trường. Khi tín hiệu trường bị lỗi hở mạch, đoản mạch hoặc không có điện áp nguồn cung cấp trường được kết nối, chỉ báo trạng thái đầu ra sẽ hiển thị chế độ đèn LED đã được cấu hình, trạng thái đầu ra tương ứng sẽ được báo cáo và trạng thái lỗi đường truyền cho kênh đó sẽ được đặt thành 1. Tất cả các kênh đầu ra khác sẽ không bị ảnh hưởng, ngoại trừ trường hợp lỗi nối dây và điện áp nguồn do nguyên nhân chung tại hiện trường. Các biến số điện áp và dòng điện đầu ra trường có thể được theo dõi để xác định điều kiện hoạt động thực tế của từng kênh đầu ra, hỗ trợ người dùng xác định loại lỗi nối dây cụ thể. Khi lỗi nối dây trường cụ thể đã được xác định và sửa chữa, các biến trạng thái đầu ra và chỉ báo trạng thái đầu ra sẽ hiển thị trạng thái bật/tắt bình thường của thiết bị hiện trường.
Lỗi mô-đun
Chẩn đoán mở rộng cung cấp khả năng tự động phát hiện lỗi mô-đun. Kiến trúc TMR của Mô-đun đầu ra và chẩn đoán được thực hiện sẽ xác minh tính hợp lệ của tất cả các mạch quan trọng. Việc sử dụng kiến trúc TMR cung cấp phương pháp chịu lỗi để chống lại sự cố xảy ra lần đầu trên mô-đun và tiếp tục điều khiển đầu ra bình thường mà không làm gián đoạn hệ thống hoặc quy trình. Các lỗi được báo cáo cho người dùng thông qua các chỉ báo trạng thái Khỏe mạnh trên Bảng mặt trước của mô-đun và thông qua các biến INFO và HEEPING. Trong điều kiện hoạt động bình thường, cả ba chỉ báo Khỏe mạnh đều có màu xanh lá cây. Khi xảy ra lỗi, một trong các đèn báo Khỏe mạnh sẽ nhấp nháy màu đỏ. Chúng tôi khuyên bạn nên kiểm tra tình trạng này và nếu lỗi nằm trong mô-đun thì nên thay thế nó.
Cấu hình khe đi kèm
Đối với cấu hình Khe cắm đồng hành, hai khe liền kề trong Khung máy đáng tin cậy được cấu hình cho cùng chức năng Mô-đun đầu ra. Một khe là khe chính và khe còn lại là khe phụ hoặc dự phòng duy nhất. Hai khe được nối ở phía sau Khung máy đáng tin cậy bằng Cáp giao diện I/O rộng gấp đôi để kết nối cả hai khe với các đầu nối dây trường chung. Trong các hoạt động bình thường, khe chính chứa Mô-đun Hoạt động như được biểu thị bằng chỉ báo Hoạt động trên Bảng Mặt trước của mô-đun. Khe thứ cấp có sẵn cho Mô-đun dự phòng thường là Mô-đun dự phòng như được biểu thị bằng chỉ báo Dự phòng trên Bảng mặt trước của mô-đun.
Tùy thuộc vào cách cài đặt, Mô-đun dự phòng nóng có thể đã được cài đặt hoặc một Mô-đun trống sẽ được cài đặt trong khe Chờ. Nếu Mô-đun dự phòng nóng đã được cài đặt, việc chuyển sang Mô-đun dự phòng sẽ tự động diễn ra khi phát hiện thấy lỗi Mô-đun trong Mô-đun hoạt động. Nếu không lắp đặt dự phòng nóng, hệ thống sẽ tiếp tục hoạt động từ Mô-đun Hoạt động cho đến khi Mô-đun dự phòng được lắp đặt.
Cấu hình SmartSlot
Đối với cấu hình SmartSlot, khe phụ không phải là duy nhất cho mỗi khe chính. Thay vào đó, một khe phụ duy nhất được chia sẻ giữa nhiều khe chính, cung cấp mật độ Mô-đun cao nhất để lắp vào một không gian vật lý nhất định. Ở phía sau Khung máy đáng tin cậy, một Cáp I/O rộng đơn kết nối trực tiếp khe phụ với Cáp I/O được kết nối với Mô-đun chính bị lỗi. Với Mô-đun dự phòng được cài đặt trong SmartSlot và Cáp I/O SmartSlot được kết nối với Mô-đun chính bị lỗi, SmartSlot có thể được sử dụng để thay thế Mô-đun chính bị lỗi.
Chuyển đổi hoạt động/dự phòng
Bộ xử lý TMR đáng tin cậy chịu trách nhiệm quản lý một cặp Mô-đun I/O thông qua chuyển đổi Hoạt động/Dự phòng. Người dùng phải xác định vị trí Mô-đun I/O chính và tùy chọn phụ cho mỗi cặp Mô-đun I/O. Mỗi vị trí Mô-đun chính phải là duy nhất và được xác định là một phần của định nghĩa thiết bị phức tạp trong BỘ CÔNG CỤ IEC 61131. Các vị trí Mô-đun phụ có thể là duy nhất hoặc được chia sẻ giữa nhiều Mô-đun phụ và được xác định trong phần của Mô-đun trong tệp System.INI. Hệ thống sẽ tự động xác định vị trí Mô-đun phụ nếu Mô-đun chính được cài đặt và có thể hoạt động được.
Khi khởi động lần đầu, nếu Mô-đun chính được cài đặt, nó sẽ trở thành Mô-đun Hoạt động theo mặc định. Nếu Mô-đun phụ đã được xác định trong tệp System.INI và không có Mô-đun chính nào xuất hiện và nếu vị trí Mô-đun phụ là duy nhất thì Mô-đun phụ sẽ trở thành Mô-đun Hoạt động theo mặc định. Nếu Mô-đun phụ được cài đặt mà không có Mô-đun chính nào và vị trí Mô-đun phụ không phải là duy nhất như trong cấu hình SmartSlot thì sẽ không có Mô-đun nào cho cặp Mô-đun đó trở thành Hoạt động.
Để Mô-đun trở thành Mô-đun hoạt động, Bộ xử lý TMR đáng tin cậy sẽ xác minh rằng Mô-đun đó là loại Mô-đun I/O chính xác và cả hai công tắc Loại bỏ mô-đun đều được đóng. Tại thời điểm này, Mô-đun I/O được cấu hình và cuối cùng được đặt ở trạng thái Hoạt động. Không bao giờ được xóa Mô-đun ở trạng thái Hoạt động. Khi xảy ra lỗi trên Mô-đun hoạt động, Bộ xử lý TMR đáng tin cậy sẽ được thông báo và sẽ thử chuyển đổi Hoạt động/Chế độ chờ.
