B&R X20SO2110 Серия X20 Модуль безопасного цифрового выхода

Обзор продукта

Модуль X20SO2110 (X20SO2110) — это высокоточный безопасный модуль цифрового выхода в системе B&R X20, специально разработанный для приложений функциональной безопасности, требующих соответствия категории 4/PLe или SIL 3. Этот модуль оснащён 2 безопасными цифровыми выходами типа A, каждый из которых способен обеспечивать номинальный ток 0,5 А. Используя полупроводниковую технологию, X20SO2110 гарантирует, что характеристики безопасности остаются неизменными независимо от количества циклов переключения, в отличие от традиционных механических реле. Он оптимизирован для управления исполнительными механизмами безопасности — такими как контакторы и клапаны — в условиях, где важны высокая скорость отклика и интегрированный контроль тока для поддержания безопасного состояния процесса.

Техническая конфигурация

Модуль X20SO2110 использует архитектуру выхода «high-side low-side» (тип A), что обеспечивает значительное преимущество в безопасности, позволяя отключать исполнительный механизм в его соединительном кабеле при любых ошибках. Модуль включает встроенные тестовые импульсы OSSD (устройства переключения выходного сигнала) длительностью менее 500 микросекунд для обнаружения коротких замыканий и перекрёстных ошибок без отключения нагрузки. Кроме того, он оснащён продвинутым контролем тока для обнаружения обрывов цепи и защитой от автоматических перезапусков при сетевых ошибках. Передача данных осуществляется по протоколу openSAFETY, обеспечивающему отказоустойчивую связь в сети управления.

Технические характеристики

Технические вопросы и ответы

Каковы основные преимущества безопасности варианта выхода типа A?

Выходы типа A используют двойной механизм переключения (high-side и low-side) для каждого исполнительного механизма. Это гарантирует, что исполнительный механизм может быть безопасно отключён даже если одна сторона соединительного кабеля замкнута на землю или питание, обеспечивая лучшую защиту по сравнению со стандартным переключением high-side.

Как модуль обнаруживает обрыв цепи?

Модуль X20SO2110 использует внутреннее измерение тока. Если выходной ток падает ниже 10 мА, модуль генерирует сигнал «CurrentOK = FALSE». Это позволяет логике безопасности в реальном времени выявлять обрывы проводов или неисправные исполнительные механизмы.

Совместим ли этот модуль со стандартными (небезопасными) клеммными колодками?

Нет. Для сохранения целостности функциональной безопасности и предотвращения неправильного подключения аппаратуры, X20SO2110 требует использования 12-контактной клеммной колодки с ключом безопасности (X20TB12) и модуля шины с ключом безопасности, которые необходимо заказывать отдельно.

Руководство по проектированию и установке

• Ограничения заземления исполнительных механизмов: Поскольку X20SO2110 является модулем типа A (high-side/low-side), подключённые исполнительные механизмы (реле, клапаны) не должны иметь существующей связи с потенциалом земли. Исполнительный механизм должен быть подключён исключительно к двум выходным клеммам модуля, чтобы логика безопасного отключения работала корректно.

  
  

• Управление ёмкостной нагрузкой: Модуль рассчитан на максимальную ёмкостную нагрузку 100 нФ. При использовании длинных кабелей к полевым исполнительным механизмам необходимо учитывать суммарную ёмкость кабеля. Чрезмерная ёмкость может мешать тестовым импульсам OSSD, что может привести к ложным сообщениям о перекрёстных ошибках или переходу модуля в безопасное состояние.

  
  

• Термическое снижение параметров: Хотя модуль поддерживает температуру до 60 °C при горизонтальном монтаже, вертикальный монтаж снижает допустимую температуру окружающей среды до 50 °C. Для плотных шкафов безопасности необходимо обеспечить минимальный зазор 12,5 мм между безопасным I/O-модулем и соседними модулями с высокой тепловой нагрузкой для надёжного времени работы OSSD.