Számos diszkrét gépen egyetlen közelítésérzékelő- vagy fényfüggöny-csatornát biztonsági vagy minőségbiztosítási reteszként kezelnek, annak ellenére, hogy a bemenet hagyományos diszkrét pont. Ha ez a csatorna normál esetben nyitott (N.O.) érzékelőt használ, a vezérlő nem tud különbséget tenni az akadálymentes érzékelési mező és a leválasztott csatlakozó között. Mindkét állapot FALSE értéket ad a létradiagramnak. Azok a kezelők, akik felismerik ezt a kiskaput, nyitva hagyhatnak egy védőburkolatot, kihúzhatják egy szerszámérzékelő csatlakozóját, vagy megkerülhetik a jelenlét-ellenőrzést anélkül, hogy riasztás keletkezne. A gép tovább működik, tévesen azt feltételezve, hogy a folyamat rendben van.

Ez a cikk bemutatja, miért rejtik el a N.O. érzékelők a szakadásos vezetékhogibákat, hogyan állítják vissza a normál esetben zárt (N.C.) és a kettős érintkezős eszközök az érzékelhetőséget, valamint hogyan illeszkednek az Allen-Bradley diagnosztikai bemeneti moduljai, például a 1756-IA8D és a 1756-IB16D, a ControlLogix-architektúrába. Egyúttal egyértelműen elhatárolja a PLC-diagnosztikát a tanúsított biztonsági architektúráktól, amelyek SIL 2 / PLd funkciókhoz biztonsági relékre vagy biztonsági PLC-kre támaszkodnak. A 1756-TD002 kiadvány továbbra is a ControlLogix digitális I/O elektromos jellemzőinek elsődleges hivatkozási dokumentuma.

Miért rejtik el a normál esetben nyitott érzékelők a leválasztott kábeleket?

A forrás- vagy nyelő típusú érzékelőtől jelet váró diszkrét bemenet a csatornán átfolyó áramot értékeli. N.O. eszköz esetén az áram csak a cél érzékelésekor folyik. Ha a cél hiányzik, a csatorna nyitott, a bemeneti bit pedig FALSE. A kábel kihúzásakor a csatorna szintén nyitott, ezért a bemeneti bit ismét FALSE. A PLC-alkalmazásnak így nincs olyan független állapota, amely azt jelentené: „az érzékelő hiányzik”. Az a minőségbiztosítási logika, amely a ciklus továbbléptetése előtt egyszerűen TRUE értékre vár, mindkét állapotot „továbbhaladás engedélyezve” állapotként kezeli, ami éppen a helytelen eredmény a védő- és jelenlétérzékelési alkalmazásokban.

N.C. érzékelő esetén a hibamentes nyugalmi állapot TRUE. A cél érzékelésekor az érintkező kinyílik, és a bit FALSE értékre vált. A kihúzott kábel szintén FALSE értéket eredményez, de ez az állapot csak akkor jelenik meg, amikor valami eltér a várt TRUE nyugalmi állapottól. Az alkalmazási logika ezért megkövetelheti a TRUE értéket a mozgás engedélyezése előtt, és hibaként kezelheti a megfelelő folyamatbeli ok nélküli, tartós FALSE állapotot. Ez nem szemantikai különbség, hanem a csendes megkerülés és a kikényszerített leállás közötti különbség.

Kettős érintkezős érzékelők és hibrid architektúrák

Számos ipari közelítésérzékelő és védőkapcsoló kettős érintkezős kivitelben kapható: az egyik N.O. ág a géplogikához, a másik N.C. ág pedig felügyelethez vagy a biztonsági áramkörben való részvételhez használható. Gyakorlati megoldásként az N.O. érintkező egy szabványos PLC-bemenetre köthető, amelyet a sorrendi vagy minőségbiztosítási döntések használnak, míg az N.C. érintkező egy biztonsági relére vagy biztonsági I/O-csatornára csatlakozik, amelynek zárva kell maradnia a gép engedélyezéséhez. Ha a csatlakozót eltávolítják, az N.C. ág megszakad, és a biztonsági relé elejt, függetlenül attól, hogy mit érzékel a PLC. Ha a cél egyszerűen jelen van, az N.O. ág állapota megváltozik, miközben az N.C. felügyeleti ág továbbra is igazolhatja a kábel és az eszköz házának folytonosságát.

Ha kettős érintkezős hardver nem áll rendelkezésre, egy N.C. „eszköz jelen van” hurok soros bekötése egy dedikált felügyeleti bemeneten keresztül még mindig hasznos lehet, feltéve, hogy a telepítő tisztában van azzal: a hurok bármely pontján bekövetkező egyetlen vezetékszakadás hiányzó eszköznek fog látszani. A címkézés, a kötődobozok dokumentációja és az időszakos működési tesztek továbbra is kötelezőek. Személyi veszélyekkel járó alkalmazásokban ne hagyatkozzon egyetlen PLC-bemeneti bitre mint a védelem egyetlen rétegére.

Diagnosztikai modulok: 1756-IA8D és 1756-IB16D

A ControlLogix diagnosztikai digitális moduljai szakadás- és zárlatészlelést biztosítanak, amely a szabványos modulokból hiányzik. A 1756-IA8D váltakozó áramú diagnosztikai bemeneti modul szakadásos vezetéket jelezhet, ha a terepi áramkör gerjesztés jelenlétében megközelítőleg 2 mA-nél kisebb áramot vesz fel. A 1756-IB16D egyenáramú diagnosztikai bemeneti modul nagyjából 0,5 mA alatti értéknél jelez vezetékszakadást. Ezek a küszöbértékek azért fontosak, mert egyes érzékelők és régebbi terepi eszközök elegendő szivárgó áramot vezetnek ahhoz, hogy egy nem diagnosztikai modul „elégedett” maradjon, miközben tényleges szakadás határán működik. A Rockwell 1756-TD002 kiadványa táblázatosan ismerteti az elektromos határértékeket és a diagnosztikai működést; mindig az adott cikkszámhoz és sorozathoz közzétett értékek alapján tervezzen.

A régebbi Genius I/O-rendszereket gyakran említik az átépítési megbeszélésekben, mivel a körülbelül 2 mA-es szivárgási viselkedésük hatással volt a korábbi váltakozó áramú áramkörök tervezésére. Genius-pontok ControlLogixba történő áttelepítésekor ne feltételezze, hogy ugyanaz a szenzorbekötés automatikusan megfelelő diagnosztikai állapotot eredményez egy 1756-IA8D modulon. Mérje meg a nyugalmi áramot, ellenőrizze az érzékelő kikapcsolt állapotbeli szivárgását, és módosítsa a felhúzó- vagy gerjesztőhálózatot, ha a diagnosztikai bit ingadozik vagy soha nem aktiválódik. A diagnosztikai állapotbiteket riasztási és tiltási logikába kell leképezni, nem pedig opcionális állapotinformációként figyelmen kívül hagyni.

Megvalósítási eljárás

1. Vegye számba az összes védő-, jelenlét- vagy szerszámreteszként használt érzékelőt. Jelölje meg a polaritást (N.O. vagy N.C.), valamint azt, hogy a csatlakozó elérhető-e a kezelők számára.
2. Előnyben részesítse az N.C. vagy kettős érintkezős eszközöket minden olyan csatornán, amelynek igazolnia kell a kábel épségét. Frissítse a villamos rajzokat és a PLC-címkéket az új nyugalmi állapotnak megfelelően.
3. Ha továbbra is félvezetős csatornákat használ, specifikáljon diagnosztikai modulokat (egyenáramhoz 1756-IB16D, váltakozó áramhoz 1756-IA8D), és üzembe helyezéskor ellenőrzött körülmények között, az egyes csatornák kihúzásával végezze el a vezetékszakadás-teszteket.
4. A diagnosztikai hiba biteket képezze le elsőként fellépő riasztásra és az engedélyező logika tiltására. Vezetékszakadás után követeljen meg ellenőrzött visszaállítást.
5. SIL 2 / PLd funkciók esetén a biztonsági funkciót biztonsági relékkel vagy biztonsági PLC-architektúrában valósítsa meg. Soha ne állítsa, hogy önmagában egy szabványos PLC-program jelenti a biztonsági integritási intézkedést.

Igazolja a vezetékszakadás-észlelést minden csatornán

Az ellenőrzés egyszerű, és rögzíteni kell az üzembe helyezési ellenőrzőlistán. Bekapcsolt tápfeszültség és tiltott gép mellett húzza ki mindegyik kritikus érzékelőt, és ellenőrizze, hogy a várt riasztás vagy biztonsági lekapcsolás a tervezett válaszidőn belül bekövetkezik-e. Csatlakoztassa vissza az érzékelőt, és ellenőrizze, hogy a nyugalmi N.C. állapot TRUE értékre áll-e vissza a hiba törlése előtt. Gyakori hibák, hogy megszokásból N.O. érzékelők maradnak „biztonsági” címkéken, a diagnosztikai modulokat nem megfelelően bekötött gerjesztéssel használják, illetve feltételezik, hogy a Genius-korszak szivárgási kerete egy platformváltás után is érvényes. Egy másik gyakori hiba, amikor a diagnosztikai vezetékszakadás-bit csak enyhe figyelmeztetésként kezelik, miközben a gép tovább ciklizik.

Végül ne feledje: a diagnosztikai diszkrét I/O javítja a karbantarthatóságot és csökkenti a csendes megkerülések lehetőségét, de önmagában nem hoz létre tanúsított biztonsági funkciót. A PLC-diagnosztikát a kockázatértékelés alapján méretezett hardveres biztonsági termékekkel együtt alkalmazza, és tartson készenlétben olyan PLC- és I/O-modulokat, amelyek ugyanazoknak a ControlLogix-platformszabványoknak felelnek meg, mint a cella többi része.