Detecting Unplugged Safety Sensors in PLC Control Systems — figure 1

PLC boshqaruv tizimlarida uzilgan xavfsizlik sensorlarini aniqlash

Xavfsizlik sensorlari uzib qo‘yilganini NC sensorlari, Allen-Bradley 1756-IA8D kabi diagnostik kirish modullari yoki xavfli sensor chetlab o‘tilishining oldi...

Ko‘plab diskret mashinalarda bitta yaqinlik yoki yorug‘lik pardasi kanali kirish odatiy diskret nuqta bo‘lsa ham, xavfsizlik yoki sifat blokirovkasi sifatida ko‘riladi. Ushbu kanalda odatda ochiq (N.O.) datchik ishlatilsa, kontroller ochiq maydon bilan uzilgan ulagich o‘rtasidagi farqni aniqlay olmaydi. Narvon mantiqida har ikkala holat ham FALSE sifatida ko‘rinadi. Bu qisqa yo‘lni bilib olgan operator qo‘riqchi eshigini ochiq qoldirishi, asbob datchigini uzib qo‘yishi yoki mavjudlik tekshiruvini chetlab o‘tishi mumkin, bunda hech qanday signal paydo bo‘lmaydi. Mashina jarayon sog‘lom degan noto‘g‘ri taxmin bilan ishlashda davom etadi.

PLC boshqaruv tizimlarida uzilgan xavfsizlik datchiklarini aniqlash — 1-rasm Mashina yacheykasidagi mavjudlik va asbob datchiklari kabel uzilganda ham, faqat nishon yo‘q bo‘lganda emas, elektr jihatdan ko‘rinib turishi kerak.

Ushbu maqolada N.O. datchiklar nima sababdan ochiq sim nosozliklarini yashirishi, odatda yopiq (N.C.) va ikki kontaktli qurilmalar ko‘rinuvchanlikni qanday tiklashi hamda 1756-IA8D va 1756-IB16D kabi Allen-Bradley diagnostik kirish modullari ControlLogix arxitekturasida qayerda qo‘llanishi tushuntiriladi. Shuningdek, PLC diagnostikasi bilan SIL 2 / PLd funksiyalari uchun xavfsizlik relelari yoki xavfsizlik PLC’lariga tayanadigan sertifikatlangan xavfsizlik arxitekturalari o‘rtasidagi aniq farq ko‘rsatiladi. 1756-TD002 nashri ControlLogix raqamli I/O elektr xususiyatlari uchun asosiy ma’lumotnoma bo‘lib qoladi.

Odatda ochiq datchiklar uzilgan kabellarni nima sababdan yashiradi

Sourcing yoki sinking datchikni kutadigan diskret kirish kanal orqali oqayotgan tokni baholaydi. N.O. qurilmada tok faqat nishon aniqlanganda oqadi. Nishon yo‘q bo‘lganda kanal ochiq bo‘ladi va kirish biti FALSE qiymatiga ega bo‘ladi. Kabel uzilganda ham kanal ochiq bo‘ladi va kirish biti yana FALSE bo‘ladi. Shu sababli PLC dasturida “datchik mavjud emas” degan mustaqil holatni bildiruvchi signal bo‘lmaydi. Siklni davom ettirishdan oldin shunchaki TRUE signalini kutadigan sifat mantiqi har ikkala holatni ham “davom etish mumkin” deb qabul qiladi. Qo‘riqlash va mavjudlikni aniqlash ilovalari uchun bu aynan noto‘g‘ri natijadir.

Holat N.O. datchik N.C. datchik
Ulangan, nishon yo‘q FALSE TRUE
Ulangan, nishon mavjud TRUE FALSE
Kabel uzilgan / sim ochiq FALSE FALSE

N.C. datchikda sog‘lom kutish holati TRUE bo‘ladi. Nishon aniqlanganda kontakt ochiladi va bit FALSE qiymatiga o‘tadi. Uzilgan kabel ham bitni FALSE holatiga olib keladi, ammo bu holat kutilgan TRUE kutish holatiga nisbatan nosozlik yuz berganidagina paydo bo‘ladi. Shuning uchun dastur mantiqi harakatni yoqishdan oldin TRUE signalini talab qilishi va tegishli jarayon sababi bo‘lmagan holda uzoq davom etadigan FALSE holatni nosozlik sifatida ko‘rishi mumkin. Bu farq shunchaki atama masalasi emas; u yashirin chetlab o‘tish bilan majburiy to‘xtash o‘rtasidagi farqdir.

Ikki kontaktli datchiklar va gibrid arxitekturalar

Ko‘plab sanoat yaqinlik va qo‘riqlash kalitlari ikki kontaktli korpuslarda ishlab chiqariladi: biri mashina mantiqi uchun N.O. yo‘l, ikkinchisi esa monitoring yoki xavfsizlik zanjirida qatnashish uchun N.C. yo‘l. Amaliy yechimlardan biri N.O. kontaktini ketma-ketlik yoki sifat qarorlarida ishlatiladigan standart PLC kirishiga, N.C. kontaktini esa mashinani yoqish uchun yopiq qolishi kerak bo‘lgan xavfsizlik relesi yoki xavfsizlik I/O kanaliga ulashdir. Ulagich uzilsa, N.C. yo‘l ochiladi va PLC nima deb o‘ylashidan qat’i nazar, xavfsizlik relesi o‘chadi. Nishon shunchaki mavjud bo‘lsa, N.O. yo‘l holatini o‘zgartiradi, N.C. monitoring yo‘li esa kabel va qurilma korpusining uzluksizligini tasdiqlashda davom etishi mumkin.

Ikki kontaktli uskuna mavjud bo‘lmagan joylarda N.C. “qurilma mavjud” konturini maxsus monitoring kirishi orqali ketma-ket ulash ham yordam beradi, biroq o‘rnatuvchi konturdagi istalgan bitta sim uzilishi qurilma yo‘q deb ko‘rinishini tushunishi kerak. Belgilash, taqsimlash qutisi hujjatlari va davriy funksional sinovlar baribir majburiydir. Xodimlar xavfi mavjud bo‘lgan holatlarda himoyaning yagona qatlami sifatida faqat bitta PLC kirish bitiga tayanmang.

Diagnostika modullari: 1756-IA8D va 1756-IB16D

ControlLogix diagnostik raqamli modullari standart modullarda mavjud bo‘lmagan ochiq sim va qisqa tutashuvni aniqlash imkoniyatlarini qo‘shadi. 1756-IA8D AC diagnostik kirish moduli maydon zanjiri qo‘zg‘atish mavjud bo‘lganda taxminan 2 mA dan kam tok oladigan ochiq sim holatini ko‘rsatishi mumkin. 1756-IB16D DC diagnostik kirish moduli taxminan 0,5 mA dan past bo‘lgan ochiq sim holatlarini aniqlaydi. Bu chegaralar muhim, chunki ayrim datchiklar va eski maydon qurilmalari yetarli miqdorda sizib chiqish tokini berib, nodiagnostik modulni “qoniqtirib” turishi, shu bilan birga haqiqiy ochiq zanjir chegarasiga yaqin bo‘lishi mumkin. Rockwell’ning 1756-TD002 nashrida elektr chegaralari va diagnostika xatti-harakati jadval ko‘rinishida berilgan; har doim tegishli katalog raqami va seriya uchun e’lon qilingan ko‘rsatkichlar asosida loyihalang.

PLC boshqaruv tizimlarida uzilgan xavfsizlik datchiklarini aniqlash — 2-rasm Diagnostik ControlLogix kirish modullari standart diskret kartalar qonuniy OFF holatidan ajrata olmaydigan ochiq sim holatlarini bildiradi.

Eski Genius I/O tizimlari qayta jihozlash muhokamalarida ko‘p tilga olinadi, chunki ularning taxminan 2 mA atrofidagi sizib chiqish xususiyatlari eski AC zanjirlari qanday loyihalanganiga ta’sir qilgan. Genius nuqtalarini ControlLogix’ga ko‘chirishda ayni datchik ulanishi 1756-IA8D modulida avtomatik ravishda aniq diagnostika holatini beradi deb o‘ylamang. Tinch holatdagi tokni o‘lchang, datchikning o‘chirilgan holatidagi sizib chiqish tokini tasdiqlang va diagnostika biti o‘z-o‘zidan almashsa yoki umuman faollashmasa, pull-up yoki qo‘zg‘atish tarmoqlarini sozlang. Diagnostika holati bitlari ixtiyoriy status sifatida e’tiborsiz qoldirilmasdan, signalizatsiya va bloklash mantiqiga kiritilishi kerak.

Amalga joriy etish tartibi

  1. Qo‘riqlash, mavjudlik yoki asboblar blokirovkasi sifatida ishlatiladigan har bir datchikni ro‘yxatga oling. Qutblanishni (N.O. yoki N.C.) va ulagichga operatorlar yetisha oladimi-yo‘qmi, belgilang.
  2. Kabel yaxlitligini tasdiqlashi kerak bo‘lgan har qanday kanal uchun N.C. yoki ikki kontaktli qurilmalarni afzal ko‘ring. Elektr chizmalarini va PLC teglarini yangi kutish holatiga moslang.
  3. Qattiq holatli kanallar saqlanib qoladigan joylarda diagnostik modullarni belgilang (DC uchun 1756-IB16D, AC uchun 1756-IA8D) va nazorat ostidagi sharoitda har bir kanalni uzib, ochiq sim sinovlarini ishga tushiring.
  4. Diagnostik nosozlik bitlarini birinchi yuzaga kelgan nosozlik bo‘yicha signalizatsiya va ruxsat beruvchi bloklash mantiqiga ulang. Ochiq sim hodisasidan keyin tasdiqlangan qayta tiklashni talab qiling.
  5. SIL 2 / PLd funksiyalari uchun xavfsizlik funksiyasini xavfsizlik relelari yoki xavfsizlik PLC arxitekturasida amalga oshiring. Oddiy PLC dasturining o‘zini hech qachon xavfsizlik yaxlitligini ta’minlovchi vosita deb ko‘rsatmang.

Har bir kanalda ochiq sim aniqlanishini isbotlang

Tekshirish oddiy bo‘lib, ishga tushirish tekshiruv ro‘yxatida qayd etilishi kerak. Quvvat yoqilgan va mashina bloklangan holatda har bir muhim datchikni uzing hamda kutilgan signal yoki xavfsizlik o‘chishi belgilangan javob vaqtida yuz berishini tasdiqlang. Qayta ulang va nosozlikni tozalashdan oldin kutishdagi N.C. holati TRUE ga qaytishini tekshiring. Keng tarqalgan xatolarga odat bo‘yicha N.O. datchiklarni “xavfsizlik” teglarida qoldirish, qo‘zg‘atish zanjirini to‘g‘ri ulmasdan diagnostik modullardan foydalanish va platforma o‘zgarganidan keyin Genius davridagi sizib chiqish toki chegarasi hanuz amal qiladi deb taxmin qilish kiradi. Yana bir keng tarqalgan xato — diagnostik ochiq sim bitini yumshoq ogohlantirish sifatida ko‘rib, mashina siklni davom ettirishiga yo‘l qo‘yishdir.

Nihoyat, diagnostik diskret I/O texnik xizmat ko‘rsatishni yaxshilashi va yashirin chetlab o‘tishlarni kamaytirishi mumkin, biroq uning o‘zi sertifikatlangan xavfsizlik funksiyasini yaratmaydi. PLC diagnostikasini xavf tahliliga muvofiq tanlangan apparat xavfsizlik mahsulotlari bilan birlashtiring va yacheykaning qolgan qismida qo‘llanadigan ControlLogix platformasi standartlariga mos zaxira PLC va I/O modullari mavjudligini ta’minlang.

Muallif haqida

Mark Townsend | Allen-Bradley tizimlari bo‘yicha katta avtomatlashtirish muhandisi

Mark Townsend ControlLogix, CompactLogix va eski SLC-500 platformalarini qamrab olgan Allen-Bradley tizimlarida 18 yildan ortiq tajribaga ega katta avtomatlashtirish muhandisidir. Uning kundalik ishi eski va aralash uskunalar parkida RSLogix / Studio 5000 mantiqi hamda FactoryTalk View HMI’ni ishga tushirishdan iborat.

PLC boshqaruv tizimlarida uzilgan xavfsizlik sensorlarini aniqlash

Xavfsizlik sensorlari uzib qo‘yilganini NC sensorlari, Allen-Bradley 1756-IA8D kabi diagnostik kirish modullari yoki xavfli sensor chetlab o‘tilishining oldini oluvchi ikki kontaktli sensor konfigu...

Ko‘plab diskret mashinalarda bitta yaqinlik yoki yorug‘lik pardasi kanali kirish odatiy diskret nuqta bo‘lsa ham, xavfsizlik yoki sifat blokirovkasi sifatida ko‘riladi. Ushbu kanalda odatda ochiq (N.O.) datchik ishlatilsa, kontroller ochiq maydon bilan uzilgan ulagich o‘rtasidagi farqni aniqlay olmaydi. Narvon mantiqida har ikkala holat ham FALSE sifatida ko‘rinadi. Bu qisqa yo‘lni bilib olgan operator qo‘riqchi eshigini ochiq qoldirishi, asbob datchigini uzib qo‘yishi yoki mavjudlik tekshiruvini chetlab o‘tishi mumkin, bunda hech qanday signal paydo bo‘lmaydi. Mashina jarayon sog‘lom degan noto‘g‘ri taxmin bilan ishlashda davom etadi.

PLC boshqaruv tizimlarida uzilgan xavfsizlik datchiklarini aniqlash — 1-rasm Mashina yacheykasidagi mavjudlik va asbob datchiklari kabel uzilganda ham, faqat nishon yo‘q bo‘lganda emas, elektr jihatdan ko‘rinib turishi kerak.

Ushbu maqolada N.O. datchiklar nima sababdan ochiq sim nosozliklarini yashirishi, odatda yopiq (N.C.) va ikki kontaktli qurilmalar ko‘rinuvchanlikni qanday tiklashi hamda 1756-IA8D va 1756-IB16D kabi Allen-Bradley diagnostik kirish modullari ControlLogix arxitekturasida qayerda qo‘llanishi tushuntiriladi. Shuningdek, PLC diagnostikasi bilan SIL 2 / PLd funksiyalari uchun xavfsizlik relelari yoki xavfsizlik PLC’lariga tayanadigan sertifikatlangan xavfsizlik arxitekturalari o‘rtasidagi aniq farq ko‘rsatiladi. 1756-TD002 nashri ControlLogix raqamli I/O elektr xususiyatlari uchun asosiy ma’lumotnoma bo‘lib qoladi.

Odatda ochiq datchiklar uzilgan kabellarni nima sababdan yashiradi

Sourcing yoki sinking datchikni kutadigan diskret kirish kanal orqali oqayotgan tokni baholaydi. N.O. qurilmada tok faqat nishon aniqlanganda oqadi. Nishon yo‘q bo‘lganda kanal ochiq bo‘ladi va kirish biti FALSE qiymatiga ega bo‘ladi. Kabel uzilganda ham kanal ochiq bo‘ladi va kirish biti yana FALSE bo‘ladi. Shu sababli PLC dasturida “datchik mavjud emas” degan mustaqil holatni bildiruvchi signal bo‘lmaydi. Siklni davom ettirishdan oldin shunchaki TRUE signalini kutadigan sifat mantiqi har ikkala holatni ham “davom etish mumkin” deb qabul qiladi. Qo‘riqlash va mavjudlikni aniqlash ilovalari uchun bu aynan noto‘g‘ri natijadir.

Holat N.O. datchik N.C. datchik
Ulangan, nishon yo‘q FALSE TRUE
Ulangan, nishon mavjud TRUE FALSE
Kabel uzilgan / sim ochiq FALSE FALSE

N.C. datchikda sog‘lom kutish holati TRUE bo‘ladi. Nishon aniqlanganda kontakt ochiladi va bit FALSE qiymatiga o‘tadi. Uzilgan kabel ham bitni FALSE holatiga olib keladi, ammo bu holat kutilgan TRUE kutish holatiga nisbatan nosozlik yuz berganidagina paydo bo‘ladi. Shuning uchun dastur mantiqi harakatni yoqishdan oldin TRUE signalini talab qilishi va tegishli jarayon sababi bo‘lmagan holda uzoq davom etadigan FALSE holatni nosozlik sifatida ko‘rishi mumkin. Bu farq shunchaki atama masalasi emas; u yashirin chetlab o‘tish bilan majburiy to‘xtash o‘rtasidagi farqdir.

Ikki kontaktli datchiklar va gibrid arxitekturalar

Ko‘plab sanoat yaqinlik va qo‘riqlash kalitlari ikki kontaktli korpuslarda ishlab chiqariladi: biri mashina mantiqi uchun N.O. yo‘l, ikkinchisi esa monitoring yoki xavfsizlik zanjirida qatnashish uchun N.C. yo‘l. Amaliy yechimlardan biri N.O. kontaktini ketma-ketlik yoki sifat qarorlarida ishlatiladigan standart PLC kirishiga, N.C. kontaktini esa mashinani yoqish uchun yopiq qolishi kerak bo‘lgan xavfsizlik relesi yoki xavfsizlik I/O kanaliga ulashdir. Ulagich uzilsa, N.C. yo‘l ochiladi va PLC nima deb o‘ylashidan qat’i nazar, xavfsizlik relesi o‘chadi. Nishon shunchaki mavjud bo‘lsa, N.O. yo‘l holatini o‘zgartiradi, N.C. monitoring yo‘li esa kabel va qurilma korpusining uzluksizligini tasdiqlashda davom etishi mumkin.

Ikki kontaktli uskuna mavjud bo‘lmagan joylarda N.C. “qurilma mavjud” konturini maxsus monitoring kirishi orqali ketma-ket ulash ham yordam beradi, biroq o‘rnatuvchi konturdagi istalgan bitta sim uzilishi qurilma yo‘q deb ko‘rinishini tushunishi kerak. Belgilash, taqsimlash qutisi hujjatlari va davriy funksional sinovlar baribir majburiydir. Xodimlar xavfi mavjud bo‘lgan holatlarda himoyaning yagona qatlami sifatida faqat bitta PLC kirish bitiga tayanmang.

Diagnostika modullari: 1756-IA8D va 1756-IB16D

ControlLogix diagnostik raqamli modullari standart modullarda mavjud bo‘lmagan ochiq sim va qisqa tutashuvni aniqlash imkoniyatlarini qo‘shadi. 1756-IA8D AC diagnostik kirish moduli maydon zanjiri qo‘zg‘atish mavjud bo‘lganda taxminan 2 mA dan kam tok oladigan ochiq sim holatini ko‘rsatishi mumkin. 1756-IB16D DC diagnostik kirish moduli taxminan 0,5 mA dan past bo‘lgan ochiq sim holatlarini aniqlaydi. Bu chegaralar muhim, chunki ayrim datchiklar va eski maydon qurilmalari yetarli miqdorda sizib chiqish tokini berib, nodiagnostik modulni “qoniqtirib” turishi, shu bilan birga haqiqiy ochiq zanjir chegarasiga yaqin bo‘lishi mumkin. Rockwell’ning 1756-TD002 nashrida elektr chegaralari va diagnostika xatti-harakati jadval ko‘rinishida berilgan; har doim tegishli katalog raqami va seriya uchun e’lon qilingan ko‘rsatkichlar asosida loyihalang.

PLC boshqaruv tizimlarida uzilgan xavfsizlik datchiklarini aniqlash — 2-rasm Diagnostik ControlLogix kirish modullari standart diskret kartalar qonuniy OFF holatidan ajrata olmaydigan ochiq sim holatlarini bildiradi.

Eski Genius I/O tizimlari qayta jihozlash muhokamalarida ko‘p tilga olinadi, chunki ularning taxminan 2 mA atrofidagi sizib chiqish xususiyatlari eski AC zanjirlari qanday loyihalanganiga ta’sir qilgan. Genius nuqtalarini ControlLogix’ga ko‘chirishda ayni datchik ulanishi 1756-IA8D modulida avtomatik ravishda aniq diagnostika holatini beradi deb o‘ylamang. Tinch holatdagi tokni o‘lchang, datchikning o‘chirilgan holatidagi sizib chiqish tokini tasdiqlang va diagnostika biti o‘z-o‘zidan almashsa yoki umuman faollashmasa, pull-up yoki qo‘zg‘atish tarmoqlarini sozlang. Diagnostika holati bitlari ixtiyoriy status sifatida e’tiborsiz qoldirilmasdan, signalizatsiya va bloklash mantiqiga kiritilishi kerak.

Amalga joriy etish tartibi

  1. Qo‘riqlash, mavjudlik yoki asboblar blokirovkasi sifatida ishlatiladigan har bir datchikni ro‘yxatga oling. Qutblanishni (N.O. yoki N.C.) va ulagichga operatorlar yetisha oladimi-yo‘qmi, belgilang.
  2. Kabel yaxlitligini tasdiqlashi kerak bo‘lgan har qanday kanal uchun N.C. yoki ikki kontaktli qurilmalarni afzal ko‘ring. Elektr chizmalarini va PLC teglarini yangi kutish holatiga moslang.
  3. Qattiq holatli kanallar saqlanib qoladigan joylarda diagnostik modullarni belgilang (DC uchun 1756-IB16D, AC uchun 1756-IA8D) va nazorat ostidagi sharoitda har bir kanalni uzib, ochiq sim sinovlarini ishga tushiring.
  4. Diagnostik nosozlik bitlarini birinchi yuzaga kelgan nosozlik bo‘yicha signalizatsiya va ruxsat beruvchi bloklash mantiqiga ulang. Ochiq sim hodisasidan keyin tasdiqlangan qayta tiklashni talab qiling.
  5. SIL 2 / PLd funksiyalari uchun xavfsizlik funksiyasini xavfsizlik relelari yoki xavfsizlik PLC arxitekturasida amalga oshiring. Oddiy PLC dasturining o‘zini hech qachon xavfsizlik yaxlitligini ta’minlovchi vosita deb ko‘rsatmang.

Har bir kanalda ochiq sim aniqlanishini isbotlang

Tekshirish oddiy bo‘lib, ishga tushirish tekshiruv ro‘yxatida qayd etilishi kerak. Quvvat yoqilgan va mashina bloklangan holatda har bir muhim datchikni uzing hamda kutilgan signal yoki xavfsizlik o‘chishi belgilangan javob vaqtida yuz berishini tasdiqlang. Qayta ulang va nosozlikni tozalashdan oldin kutishdagi N.C. holati TRUE ga qaytishini tekshiring. Keng tarqalgan xatolarga odat bo‘yicha N.O. datchiklarni “xavfsizlik” teglarida qoldirish, qo‘zg‘atish zanjirini to‘g‘ri ulmasdan diagnostik modullardan foydalanish va platforma o‘zgarganidan keyin Genius davridagi sizib chiqish toki chegarasi hanuz amal qiladi deb taxmin qilish kiradi. Yana bir keng tarqalgan xato — diagnostik ochiq sim bitini yumshoq ogohlantirish sifatida ko‘rib, mashina siklni davom ettirishiga yo‘l qo‘yishdir.

Nihoyat, diagnostik diskret I/O texnik xizmat ko‘rsatishni yaxshilashi va yashirin chetlab o‘tishlarni kamaytirishi mumkin, biroq uning o‘zi sertifikatlangan xavfsizlik funksiyasini yaratmaydi. PLC diagnostikasini xavf tahliliga muvofiq tanlangan apparat xavfsizlik mahsulotlari bilan birlashtiring va yacheykaning qolgan qismida qo‘llanadigan ControlLogix platformasi standartlariga mos zaxira PLC va I/O modullari mavjudligini ta’minlang.

Muallif haqida

Mark Townsend | Allen-Bradley tizimlari bo‘yicha katta avtomatlashtirish muhandisi

Mark Townsend ControlLogix, CompactLogix va eski SLC-500 platformalarini qamrab olgan Allen-Bradley tizimlarida 18 yildan ortiq tajribaga ega katta avtomatlashtirish muhandisidir. Uning kundalik ishi eski va aralash uskunalar parkida RSLogix / Studio 5000 mantiqi hamda FactoryTalk View HMI’ni ishga tushirishdan iborat.

Leave a comment

Please note, comments need to be approved before they are published.