Dual-channel machine safety sensor and diagnostic input architecture

วิธีตรวจจับเซ็นเซอร์เครื่องจักรที่ถูกตัดการเชื่อมต่ออย่างปลอดภัย

คู่มือเชิงปฏิบัติสำหรับการวิเคราะห์วงจรขาดของเซนเซอร์เครื่องจักร โดยแยกการตรวจจับข้อขัดข้องมาตรฐานของ PLC ออกจากฟังก์ชันความปลอดภัยที่ผ่านการรับรอง และแสดงวิ...

เครื่องจักรที่ไม่สามารถแยกแยะระหว่าง “วงจรปกติ” กับ “ถอดสายออกแล้ว” ย่อมมีจุดบอดด้านการวินิจฉัย ในอินพุตแบบปกติเปิดทั่วไป ทั้งสองสภาวะอาจทำให้บิตเป็น OFF ได้ ซึ่งอาจยอมรับได้สำหรับการตรวจจับการมีอยู่ที่ไม่สำคัญต่อความปลอดภัย แต่ไม่ใช่พื้นฐานที่เหมาะสมสำหรับการปกป้องบุคลากร

สถาปัตยกรรมเซนเซอร์ความปลอดภัยเครื่องจักรแบบสองช่องสัญญาณและอินพุตวินิจฉัย

การตรวจติดตามความปลอดภัยแบบสองช่องสัญญาณช่วยให้มองเห็นความต่อเนื่องของสายเคเบิล ขณะที่การวินิจฉัยมาตรฐานของ PLC ให้ข้อมูลประกอบการบำรุงรักษา

การตัดสินใจแรกคือ อุปกรณ์นั้นทำหน้าที่ตรวจจับกระบวนการ หรือมีส่วนร่วมในฟังก์ชันความปลอดภัยที่ระบุไว้ในการประเมินความเสี่ยง สถาปัตยกรรมจะเปลี่ยนไปเมื่อถึงขอบเขตดังกล่าว

เพียงใช้ขั้วไฟฟ้าแบบตรงข้ามไม่ได้ทำให้เกิดความปลอดภัย

วงจรปกติปิดสามารถทำให้สายตัวนำที่ขาดถูกตรวจพบได้ เพราะในสภาวะพักที่ปกติจะมีกระแสไหล หากสายเคเบิลขาด อินพุตจะดับ วิธีนี้ช่วยปรับปรุงการวินิจฉัย แต่ไม่สามารถตรวจจับการลัดวงจรทุกประเภท ความขัดข้องระหว่างช่องสัญญาณ หน้าสัมผัสเชื่อมติด หรือซอฟต์แวร์ขัดข้องได้ทั้งหมด

เซนเซอร์ความปลอดภัยสมัยใหม่มักใช้เอาต์พุตเซมิคอนดักเตอร์ที่มีการตรวจติดตามสองช่องสัญญาณ ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าช่อง OSSD รีเลย์ความปลอดภัยหรือคอนโทรลเลอร์ความปลอดภัยที่เข้ากันได้จะประเมินความสอดคล้อง พัลส์ทดสอบ และจังหวะเวลา สวิตช์ประตูนิรภัยอาจใช้หน้าสัมผัสแบบบังคับเปิดในวงจรสองช่องสัญญาณ ในทั้งสองกรณี ระบบย่อยที่ผ่านการตรวจรับรองแล้ว—not บิตของ PLC มาตรฐาน—เป็นผู้ตัดสินใจด้านความปลอดภัย

อินพุตโมดูลวินิจฉัยช่วยได้ตรงไหน

โมดูลวินิจฉัยของ ControlLogix เช่น 1756-IB16D และ 1756-IA8D สามารถรายงานสภาวะสายขาดได้ เมื่อวงจรภาคสนามมีกระแสรั่วหรือกระแสในสถานะปิดตามที่กำหนด คู่มือ อินพุต/เอาต์พุตดิจิทัล Rockwell ControlLogix อธิบายการตรวจจับสายขาดและความจำเป็นของเส้นทางกระแสรั่วที่พาดขนานกับอุปกรณ์หน้าสัมผัส

หากไม่มีเส้นทางกระแสตามที่ระบุ หน้าสัมผัสที่เปิดตามปกติและยังสมบูรณ์อาจดูเหมือนสายขาด หากมีกระแสรั่วมากเกินไป อินพุตอาจยังคงเป็น ON หรือเกิดอาการกระพริบ เลือกส่วนประกอบตามข้อมูลจำเพาะของโมดูลแต่ละซีรีส์อย่างเคร่งครัด และตรวจสอบแท็กการวินิจฉัยในคอนโทรลเลอร์

ออกแบบการตอบสนองตามความเสี่ยง

สำหรับเซนเซอร์กระบวนการ การวินิจฉัยสายขาดอาจสั่งล็อกสัญญาณเตือนการบำรุงรักษาและยับยั้งรอบการทำงานถัดไป สำหรับอุปกรณ์ป้องกัน ระบบลอจิกความปลอดภัยที่ผ่านการรับรองต้องตัดการอนุญาตที่เป็นอันตราย ขณะที่ PLC มาตรฐานบันทึกข้อมูลประกอบ

การทดสอบเดินระบบควรครอบคลุมการทำงานตามปกติ การถอดคอนเน็กเตอร์ การเปิดสายตัวนำทีละเส้น ความไม่ตรงกันของช่องสัญญาณ และการคืนสภาพ ตรวจสอบว่าการต่อกลับจะไม่ทำให้เครื่องจักรเริ่มทำงานโดยอัตโนมัติ นอกจากนี้ ให้ทดสอบการลัดวงจรระหว่างช่องสัญญาณและการลัดวงจรเข้ากับแหล่งจ่ายตามที่คู่มืออุปกรณ์กำหนด

การวินิจฉัยและความปลอดภัยแบบผสานรวมกำลังบรรจบกัน

ไดรฟ์รุ่นใหม่ผสานการควบคุมการเคลื่อนที่ การวินิจฉัยเครือข่าย และฟังก์ชันความปลอดภัยเข้าด้วยกันมากขึ้น ดังที่เห็นในรายงานที่เกี่ยวข้องเกี่ยวกับ อินเวอร์เตอร์ OMRON M1 และความปลอดภัยแบบผสานรวม การผสานรวมอาจช่วยเพิ่มการมองเห็นสถานะ แต่การตรวจรับรองยังคงต้องพิจารณาเป็นรายฟังก์ชัน

มุมมองของเรา: การมองเห็นสายขาดเป็นคุณสมบัติด้านการบำรุงรักษา จนกว่าจะถูกผนวกรวมไว้ในฟังก์ชันความปลอดภัยที่ผ่านการตรวจรับรอง การเรียกอินพุตมาตรฐานว่า “ปลอดภัย” ไม่ได้เปลี่ยนระดับความมั่นคงของระบบ

คำถามที่วิศวกรมักถามก่อนปรับเปลี่ยนระบบ

เซนเซอร์แบบปกติปิดสามารถตรวจจับสายเคเบิลที่ถูกถอดได้หรือไม่

เซนเซอร์สามารถทำให้วงจรเปิดถูกมองเห็นได้ แต่ไม่ได้ให้การวินิจฉัยด้านความปลอดภัยที่ครบถ้วน และไม่สามารถทดแทนสถาปัตยกรรมความปลอดภัยที่ผ่านการประเมินได้

อะไรคือความแตกต่างระหว่างการวินิจฉัยสายขาดกับการตรวจติดตามความปลอดภัย

การวินิจฉัยสายขาดระบุการสูญเสียความต่อเนื่องของวงจร ส่วนการตรวจติดตามความปลอดภัยยังประเมินชุดความขัดข้อง เวลาตอบสนอง และความครอบคลุมด้านการวินิจฉัยตามที่การประเมินความเสี่ยงกำหนด

เซนเซอร์ที่ถูกตัดการเชื่อมต่อควรรีเซ็ตโดยอัตโนมัติหรือไม่

สำหรับฟังก์ชันป้องกัน พฤติกรรมการรีเซ็ตต้องเป็นไปตามการประเมินความเสี่ยงและการใช้งานด้านความปลอดภัย โดยทั่วไปไม่ควรให้เริ่มทำงานใหม่โดยอัตโนมัติ

วิธีตรวจจับเซ็นเซอร์เครื่องจักรที่ถูกตัดการเชื่อมต่ออย่างปลอดภัย

คู่มือเชิงปฏิบัติสำหรับการวิเคราะห์วงจรขาดของเซนเซอร์เครื่องจักร โดยแยกการตรวจจับข้อขัดข้องมาตรฐานของ PLC ออกจากฟังก์ชันความปลอดภัยที่ผ่านการรับรอง และแสดงวิธีทดสอบการถอดสายโดยไม่ทำให้เกิดการบายพาส...

เครื่องจักรที่ไม่สามารถแยกแยะระหว่าง “วงจรปกติ” กับ “ถอดสายออกแล้ว” ย่อมมีจุดบอดด้านการวินิจฉัย ในอินพุตแบบปกติเปิดทั่วไป ทั้งสองสภาวะอาจทำให้บิตเป็น OFF ได้ ซึ่งอาจยอมรับได้สำหรับการตรวจจับการมีอยู่ที่ไม่สำคัญต่อความปลอดภัย แต่ไม่ใช่พื้นฐานที่เหมาะสมสำหรับการปกป้องบุคลากร

สถาปัตยกรรมเซนเซอร์ความปลอดภัยเครื่องจักรแบบสองช่องสัญญาณและอินพุตวินิจฉัย

การตรวจติดตามความปลอดภัยแบบสองช่องสัญญาณช่วยให้มองเห็นความต่อเนื่องของสายเคเบิล ขณะที่การวินิจฉัยมาตรฐานของ PLC ให้ข้อมูลประกอบการบำรุงรักษา

การตัดสินใจแรกคือ อุปกรณ์นั้นทำหน้าที่ตรวจจับกระบวนการ หรือมีส่วนร่วมในฟังก์ชันความปลอดภัยที่ระบุไว้ในการประเมินความเสี่ยง สถาปัตยกรรมจะเปลี่ยนไปเมื่อถึงขอบเขตดังกล่าว

เพียงใช้ขั้วไฟฟ้าแบบตรงข้ามไม่ได้ทำให้เกิดความปลอดภัย

วงจรปกติปิดสามารถทำให้สายตัวนำที่ขาดถูกตรวจพบได้ เพราะในสภาวะพักที่ปกติจะมีกระแสไหล หากสายเคเบิลขาด อินพุตจะดับ วิธีนี้ช่วยปรับปรุงการวินิจฉัย แต่ไม่สามารถตรวจจับการลัดวงจรทุกประเภท ความขัดข้องระหว่างช่องสัญญาณ หน้าสัมผัสเชื่อมติด หรือซอฟต์แวร์ขัดข้องได้ทั้งหมด

เซนเซอร์ความปลอดภัยสมัยใหม่มักใช้เอาต์พุตเซมิคอนดักเตอร์ที่มีการตรวจติดตามสองช่องสัญญาณ ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าช่อง OSSD รีเลย์ความปลอดภัยหรือคอนโทรลเลอร์ความปลอดภัยที่เข้ากันได้จะประเมินความสอดคล้อง พัลส์ทดสอบ และจังหวะเวลา สวิตช์ประตูนิรภัยอาจใช้หน้าสัมผัสแบบบังคับเปิดในวงจรสองช่องสัญญาณ ในทั้งสองกรณี ระบบย่อยที่ผ่านการตรวจรับรองแล้ว—not บิตของ PLC มาตรฐาน—เป็นผู้ตัดสินใจด้านความปลอดภัย

อินพุตโมดูลวินิจฉัยช่วยได้ตรงไหน

โมดูลวินิจฉัยของ ControlLogix เช่น 1756-IB16D และ 1756-IA8D สามารถรายงานสภาวะสายขาดได้ เมื่อวงจรภาคสนามมีกระแสรั่วหรือกระแสในสถานะปิดตามที่กำหนด คู่มือ อินพุต/เอาต์พุตดิจิทัล Rockwell ControlLogix อธิบายการตรวจจับสายขาดและความจำเป็นของเส้นทางกระแสรั่วที่พาดขนานกับอุปกรณ์หน้าสัมผัส

หากไม่มีเส้นทางกระแสตามที่ระบุ หน้าสัมผัสที่เปิดตามปกติและยังสมบูรณ์อาจดูเหมือนสายขาด หากมีกระแสรั่วมากเกินไป อินพุตอาจยังคงเป็น ON หรือเกิดอาการกระพริบ เลือกส่วนประกอบตามข้อมูลจำเพาะของโมดูลแต่ละซีรีส์อย่างเคร่งครัด และตรวจสอบแท็กการวินิจฉัยในคอนโทรลเลอร์

ออกแบบการตอบสนองตามความเสี่ยง

สำหรับเซนเซอร์กระบวนการ การวินิจฉัยสายขาดอาจสั่งล็อกสัญญาณเตือนการบำรุงรักษาและยับยั้งรอบการทำงานถัดไป สำหรับอุปกรณ์ป้องกัน ระบบลอจิกความปลอดภัยที่ผ่านการรับรองต้องตัดการอนุญาตที่เป็นอันตราย ขณะที่ PLC มาตรฐานบันทึกข้อมูลประกอบ

การทดสอบเดินระบบควรครอบคลุมการทำงานตามปกติ การถอดคอนเน็กเตอร์ การเปิดสายตัวนำทีละเส้น ความไม่ตรงกันของช่องสัญญาณ และการคืนสภาพ ตรวจสอบว่าการต่อกลับจะไม่ทำให้เครื่องจักรเริ่มทำงานโดยอัตโนมัติ นอกจากนี้ ให้ทดสอบการลัดวงจรระหว่างช่องสัญญาณและการลัดวงจรเข้ากับแหล่งจ่ายตามที่คู่มืออุปกรณ์กำหนด

การวินิจฉัยและความปลอดภัยแบบผสานรวมกำลังบรรจบกัน

ไดรฟ์รุ่นใหม่ผสานการควบคุมการเคลื่อนที่ การวินิจฉัยเครือข่าย และฟังก์ชันความปลอดภัยเข้าด้วยกันมากขึ้น ดังที่เห็นในรายงานที่เกี่ยวข้องเกี่ยวกับ อินเวอร์เตอร์ OMRON M1 และความปลอดภัยแบบผสานรวม การผสานรวมอาจช่วยเพิ่มการมองเห็นสถานะ แต่การตรวจรับรองยังคงต้องพิจารณาเป็นรายฟังก์ชัน

มุมมองของเรา: การมองเห็นสายขาดเป็นคุณสมบัติด้านการบำรุงรักษา จนกว่าจะถูกผนวกรวมไว้ในฟังก์ชันความปลอดภัยที่ผ่านการตรวจรับรอง การเรียกอินพุตมาตรฐานว่า “ปลอดภัย” ไม่ได้เปลี่ยนระดับความมั่นคงของระบบ

คำถามที่วิศวกรมักถามก่อนปรับเปลี่ยนระบบ

เซนเซอร์แบบปกติปิดสามารถตรวจจับสายเคเบิลที่ถูกถอดได้หรือไม่

เซนเซอร์สามารถทำให้วงจรเปิดถูกมองเห็นได้ แต่ไม่ได้ให้การวินิจฉัยด้านความปลอดภัยที่ครบถ้วน และไม่สามารถทดแทนสถาปัตยกรรมความปลอดภัยที่ผ่านการประเมินได้

อะไรคือความแตกต่างระหว่างการวินิจฉัยสายขาดกับการตรวจติดตามความปลอดภัย

การวินิจฉัยสายขาดระบุการสูญเสียความต่อเนื่องของวงจร ส่วนการตรวจติดตามความปลอดภัยยังประเมินชุดความขัดข้อง เวลาตอบสนอง และความครอบคลุมด้านการวินิจฉัยตามที่การประเมินความเสี่ยงกำหนด

เซนเซอร์ที่ถูกตัดการเชื่อมต่อควรรีเซ็ตโดยอัตโนมัติหรือไม่

สำหรับฟังก์ชันป้องกัน พฤติกรรมการรีเซ็ตต้องเป็นไปตามการประเมินความเสี่ยงและการใช้งานด้านความปลอดภัย โดยทั่วไปไม่ควรให้เริ่มทำงานใหม่โดยอัตโนมัติ

แสดงความคิดเห็น

โปรดทราบว่าความคิดเห็นจะต้องได้รับการอนุมัติก่อนที่จะได้รับการเผยแพร่