PLC басқару жүйелерінде ажыратылған қауіпсіздік датчиктерін анықтау
Қауіпсіздік датчиктерінің ажыратылғанын NC датчиктері, Allen-Bradley 1756-IA8D сияқты диагностикалық кіріс модульдері немесе датчиктерді айналып өтудің қауіп...
Көптеген дискретті машиналарда бір жақындау датчигінің немесе жарық пердесінің арнасы кіріс кәдімгі дискретті нүкте болғанына қарамастан, қауіпсіздік немесе сапа блокировкасы ретінде қарастырылады. Мұндай арнада қалыпты ашық (N.O.) датчик қолданылса, контроллер қорғалған аймақтың бос екенін коннектордың ажыратылғанынан ажырата алмайды. Екі жағдайда да баспалдақты логикаға FALSE сигналы беріледі. Бұл амалдың осал тұсын білген оператор қорғаныс қақпағын ашық қалдырып, құрал датчигін ажыратып немесе қатысу тексерісін айналып өтіп, дабыл тудырмауы мүмкін. Машина процесс дұрыс жүріп жатыр деген жалған болжаммен жұмысын жалғастырады.
Машина ұяшығындағы қатысу және құрал датчиктері нысан жоқ кезде ғана емес, кабель ажыратылғанда да электрлік тұрғыдан анық көрінуі тиіс.
Бұл мақала N.O. датчиктері үзілген сым ақауын неге жасыратынын, қалыпты жабық (N.C.) және қос контактілі құрылғылар көрінуді қалай қалпына келтіретінін, сондай-ақ 1756-IA8D және 1756-IB16D сияқты Allen-Bradley диагностикалық кіріс модульдерінің ControlLogix архитектурасында қай жерде қолданылатынын түсіндіреді. Сонымен қатар ол PLC диагностикасы мен SIL 2 / PLd функциялары үшін қауіпсіздік релелеріне немесе қауіпсіздік PLC-леріне сүйенетін сертификатталған қауіпсіздік архитектураларының арасындағы нақты шекті көрсетеді. ControlLogix цифрлық енгізу-шығару құрылғыларының электрлік сипаттамалары үшін 1756-TD002 жарияланымы негізгі анықтамалық болып қала береді.
Қалыпты ашық датчиктер ажыратылған кабельдерді неге жасырады
Сигнал беретін немесе сигнал қабылдайтын датчикті күтетін дискретті кіріс арна арқылы өтетін токты бағалайды. N.O. құрылғысында ток тек нысан анықталған кезде өтеді. Нысан жоқ кезде арна ашық болады да, кіріс биті FALSE мәнін алады. Кабель ажыратылғанда да арна ашық болып, кіріс биті қайтадан FALSE болады. Сондықтан PLC қолданбасының “датчик жоқ” дегенді білдіретін тәуелсіз күйі болмайды. Келесі циклге өтер алдында TRUE сигналын ғана күтетін сапа логикасы екі жағдайды да “жұмысты жалғастыруға болады” деп қабылдайды, ал қорғаныс пен қатысу қолданбаларында бұл — мүлде қате нәтиже.
| Жағдай | N.O. датчик | N.C. датчик |
|---|---|---|
| Қосылған, нысан жоқ | FALSE | TRUE |
| Қосылған, нысан бар | TRUE | FALSE |
| Кабель ажыратылған / сым үзілген | FALSE | FALSE |
N.C. датчигінде қалыпты бос күй — TRUE. Нысан анықталғанда контакт ашылып, бит FALSE мәніне ауысады. Кабель ажыратылғанда да бит FALSE болады, бірақ бұл күй күтілетін TRUE күйіне қатысты ақау бар кезде ғана пайда болады. Сондықтан қолданбалы логика қозғалысты іске қосар алдында TRUE күйін талап етіп, тиісті процесс себебі жоқ кезде ұзақ уақыт сақталған FALSE күйін ақау ретінде қарастыра алады. Бұл жай ғана терминологиялық айырмашылық емес; ол байқалмайтын айналып өтуді мәжбүрлі тоқтатудан ажыратады.
Қос контактілі датчиктер және гибридті архитектуралар
Көптеген өнеркәсіптік жақындау датчиктері мен қорғаныс ажыратқыштарында қос контактілі нұсқалар бар: бір N.O. жолы машина логикасына, ал бір N.C. жолы бақылауға немесе қауіпсіздік тізбегіне қатысуға арналған. Практикалық тәсіл бойынша N.O. контакті тізбек немесе сапа шешімдеріне қолданылатын стандартты PLC кірісіне, ал N.C. контакті машина іске қосылуы үшін тұйық күйде қалуы тиіс қауіпсіздік релесіне немесе қауіпсіздік енгізу-шығару арнасына жалғанады. Коннектор ажыратылса, PLC не ойлағанына қарамастан, N.C. жолы ашылып, қауіпсіздік релесі ажырайды. Нысан жай ғана бар болғанда N.O. жолы өзгереді, ал N.C. бақылау жолы кабель мен құрылғы корпусының тұтастығын дәлелдеуді жалғастыра алады.
Қос контактілі жабдық қолжетімсіз болса, арнайы бақылау кірісі арқылы N.C. “құрылғы бар” тізбегін тізбектей жалғау бәрібір көмектеседі, бірақ орнатушы осы тізбектің кез келген жеріндегі бір сым үзілуі құрылғының жоқтығы ретінде көрінетінін түсінуі керек. Таңбалау, тарату қорабының құжаттамасы және мерзімді функционалдық сынақтар міндетті болып қала береді. Персоналға қауіп төндіретін жағдайларда жалғыз PLC кіріс битіне қорғаныстың жалғыз қабаты ретінде сенбеңіз.
Диагностикалық модульдер: 1756-IA8D және 1756-IB16D
ControlLogix диагностикалық цифрлық модульдері стандартты модульдерде жоқ үзілген сымды және қысқа тұйықталуды анықтау мүмкіндіктерін қосады. 1756-IA8D айнымалы токтың диагностикалық кіріс модулі қоздыру бар кезде далалық тізбектегі ток шамамен 2 мА-ден төмен болса, үзілген сым күйін көрсете алады. 1756-IB16D тұрақты токтың диагностикалық кіріс модулі шамамен 0,5 мА-ден төмен ток кезіндегі үзілген сым күйін белгілейді. Бұл шектер маңызды, себебі кейбір датчиктер мен ескі далалық құрылғылар диагностикалық емес модульді “қалыпты” күйде ұстап тұратындай, бірақ нақты үзілу шегіне жақын болатындай жеткілікті ағып кету тогын береді. Rockwell компаниясының 1756-TD002 жарияланымында электрлік шектер мен диагностикалық әрекет кестеленген; нақты каталог нөмірі мен сериясы үшін әрдайым жарияланған мәндерге сүйеніп жобалаңыз.
Диагностикалық ControlLogix кіріс модульдері стандартты дискретті карталар заңды OFF күйінен ажырата алмайтын үзілген сым күйлері туралы хабарлайды.
Ескі Genius I/O жүйелері жаңғырту талқылауларында жиі аталады, себебі олардың шамамен 2 мА деңгейіндегі ағып кету сипаттамалары бұрынғы айнымалы ток тізбектерінің жобалануына әсер еткен. Genius нүктелерін ControlLogix жүйесіне көшіргенде, дәл сол датчик сымдары 1756-IA8D модулінде автоматты түрде дұрыс диагностикалық күй береді деп болжамаңыз. Тыныштықтағы токты өлшеңіз, датчиктің өшіру күйіндегі ағып кету тогын растаңыз және диагностикалық бит тұрақсыз өзгерсе немесе мүлде орнатылмаса, тарту немесе қоздыру желілерін реттеңіз. Диагностикалық күй биттері еленбейтін қосымша мәртебе емес, дабыл және блоктау логикасына енгізілуі тиіс.
Іске асыру тәртібі
- Қорғаныс, қатысу немесе құрал блокировкасы ретінде қолданылатын әр датчикті түгендеңіз. Полярлығын (N.O. немесе N.C.) және коннекторға операторлардың қол жеткізе алатынын белгілеңіз.
- Кабель тұтастығын дәлелдеуі тиіс кез келген арна үшін N.C. немесе қос контактілі құрылғыларға басымдық беріңіз. Электрлік сызбалар мен PLC тегтерін жаңа қалыпты бос күйге сәйкестендіріп жаңартыңыз.
- Қатты күйдегі арналар сақталатын жерде диагностикалық модульдерді көрсетіңіз (тұрақты ток үшін 1756-IB16D, айнымалы ток үшін 1756-IA8D) және бақыланатын жағдайда әр арнаны ажыратып, үзілген сым сынақтарын іске қосу кезінде тексеріңіз.
- Диагностикалық ақау биттерін бірінші пайда болған ақау туралы дабылға және рұқсат беруді блоктау логикасына қосыңыз. Үзілген сым оқиғасынан кейін расталған қалпына келтіруді талап етіңіз.
- SIL 2 / PLd функциялары үшін қауіпсіздік функциясын қауіпсіздік релелерінде немесе қауіпсіздік PLC архитектурасында іске асырыңыз. Қауіпсіздік тұтастығының шарасы ретінде тек стандартты PLC бағдарламасына ешқашан сілтеме жасамаңыз.
Әр арнада сым үзілуін анықтауды дәлелдеңіз
Тексеру қарапайым және іске қосу тексеру парағында тіркелуі тиіс. Қуат қосылып, машина блокталған кезде әр маңызды датчикті ажыратып, күтілетін дабылдың немесе қауіпсіздік жүйесінің ажырауы жобаланған жауап беру уақыты ішінде орын алатынын растаңыз. Қайта жалғағаннан кейін ақауды жоймас бұрын қалыпты N.C. күйінің TRUE мәніне қайтқанын тексеріңіз. Жиі кездесетін мәселелерге әдет бойынша N.O. датчиктерін “қауіпсіздік” тегтерінде қалдыру, қоздыруды дұрыс сымдамай диагностикалық модульдерді пайдалану және платформа ауысқаннан кейін Genius дәуіріндегі ағып кету тогының шегі әлі де жарамды деп болжау жатады. Тағы бір кең таралған қате — диагностикалық үзілген сым битін жұмсақ ескерту ретінде қарастырып, машина циклін жалғастыра беру.
Соңында, диагностикалық дискретті енгізу-шығару техникалық қызмет көрсетуді жақсартып, байқалмайтын айналып өтулерді азайтатынын есте сақтаңыз, бірақ оның өзі сертификатталған қауіпсіздік функциясын қалыптастырмайды. PLC диагностикасын тәуекелді бағалау негізінде таңдалған аппараттық қауіпсіздік өнімдерімен біріктіріңіз және ұяшықтың қалған бөлігінде қолданылатын ControlLogix платформасының сол стандарттарына сәйкес келетін қосалқы PLC және енгізу-шығару модульдерін ұстаңыз.
Автор туралы
Mark Townsend | Allen-Bradley жүйелері бойынша аға автоматтандыру инженері
Mark Townsend — ControlLogix, CompactLogix және ескі SLC-500 жүйелерін қамтитын Allen-Bradley платформаларында 18 жылдан астам тәжірибесі бар аға автоматтандыру инженері. Оның күнделікті жұмысы ескірген және аралас жүйелерде RSLogix / Studio 5000 логикасын әзірлеу және FactoryTalk View HMI жүйесін іске қосу жұмыстарын қамтиды.