Maşın təhlükəsizliyində paylanmış I/O layihələndirilməsi fövqəladə dayandırma düymələrini və ya qoruyucu qapı açarlarını uzaqdakı bir şkafa daha az kabellə qoşmaqdan ibarət deyil. Sensor növü, kanal strukturu, diaqnostik əhatə, təhlükəsizlik funksiyasının reaksiya müddəti, sahə şəraiti və təhlükəsiz çıxışın harada formalaşdırılacağı vahid arxitektura daxilində nəzərdən keçirilməlidir. Bihl+Wiedemann şirkətinin ASi Safety və ASi-5 Safety məhsulları təhlükəsizliklə əlaqəli və standart siqnalları sahədə toplamaq, onları AS-Interface vasitəsilə təhlükəsizlik monitoruna ötürmək və diaqnostik məlumatları yuxarı səviyyəli idarəetmə sisteminə təqdim etmək üçün müxtəlif IP20 və IP67 variantları təklif edir. Bu bələdçi məhsul ailəsini kataloq prinsipi ilə izah edərkən hər bir performans iddiasını seçilmiş variantın texniki məlumat vərəqinə və tətbiqin risk qiymətləndirilməsinə əsaslandırır.
Paylanmış təhlükəsizlik I/O sisteminin əsl vəzifəsi
Təhlükəsizlik giriş modulu sahədəki təhlükəsizlik cihazından gələn elektrik vəziyyətini yalnız “oxuyan” standart giriş kartı deyil. O, iki kanallı fövqəladə dayandırma dövrəsindəki uyğunsuzluğu, OSSD çıxışlarının gözlənilən kommutasiya davranışını və ya qoruyucu cihazın yenidən işəsalma şərtini təhlükəsizlik funksiyasının tələb etdiyi arxitektura daxilində qiymətləndirməyə kömək edir. ASi Safety sistemində təhlükəsizlik siqnalı eyni sarı profil kabeli vasitəsilə standart məlumatlarla birlikdə ötürülə bilər; təhlükəsizlik monitoru təhlükəsiz kod ardıcıllıqlarını qiymətləndirir və müəyyən edilmiş işə icazə dövrəsini idarə edir. Beləliklə, sensorun fiziki yerləşmə yeri ilə əsas şkaf arasındakı çoxdamarlı paralel kabelləşdirmə azaldıla bilər.
“Paylanmış” sözü təhlükəsizlik qərarının sahədə nizamsız şəkildə paylandığı mənasına gəlmir. Hansı girişin hansı təhlükəsizlik funksiyasına aid olduğu, giriş modulundan monitora ötürmə, təhlükəsiz çıxış, kontaktor və ya sürücünün təhlükəsiz girişi və əks əlaqə vahid bütöv kimi sənədləşdirilir. Şəbəkədə standart çıxışların olması onların təhlükəsiz çıxış olduğu demək deyil. Eynilə, modulun PL e və ya SIL 3 səviyyəsinədək tətbiqlər üçün uyğun göstərilməsi maşının avtomatik olaraq bu səviyyəyə çatdığını göstərmir; kateqoriya, aparat nasazlıqlarına dözümlülük, diaqnostika, ümumi səbəbli nasazlıqlara qarşı tədbirlər, istismar müddəti və yoxlama nəticələri ayrıca nəzərdən keçirilir.
| Seçim sualı | İlkin yanaşma | Yoxlanılacaq təfərrüat |
|---|---|---|
| Cihaz potensialsız kontaktlıdırmı? | Potensialsız kontaktlar üçün nəzərdə tutulmuş təhlükəsizlik giriş variantı | Tək/iki kanal, test impulsları, kanallararası qısaqapanmanın aşkarlanması və qoşulma sxemi |
| Cihaz OSSD çıxışlıdırmı? | OSSD siqnalını qəbul edən təhlükəsizlik giriş variantı | Qidalanma, OSSD test impulsu ilə uyğunluq, yenidən işəsalma və nasazlığa reaksiya |
| Modul şkafdadır, yoxsa sahədə? | Şkafda IP20; maşın üzərində uyğun IP67 sahə modulu | Temperatur, IP şərtləri, vibrasiya, M12 düzülüşü, alt modul və qoruyucu qapaqlar |
| Standart siqnallar da varmı? | Eyni qovşaqda təhlükəsiz və standart kanalları olan ASi-5 Safety modulu | Hər kanalın təhlükəsiz/standart rolu, AUX qidalanması və ünvan/məlumat xəritəsi |
| Yerli təhlükəsiz çıxış tələb olunurmu? | Təhlükəsiz çıxışlı uyğun I/O və ya təhlükəsizlik monitoru həlli | Çıxış növü, yük, EDM, reaksiya müddəti və təhlükəsiz vəziyyətə keçid |
Şkafdaxili həll: BWU4187 nümunəsi
BWU4187 rəsmi məhsul səhifəsində eni 22,5 mm olan IP20 ASi-5 Safety giriş modulu kimi göstərilir. Məhz bu variant OSSD siqnalları üçün dörd ədəd tək kanallı və ya iki ədəd iki kanallı təhlükəsiz giriş şəklində konfiqurasiya edilə bilər, həmçinin konfiqurasiyadan asılı olaraq səkkizədək standart rəqəmsal giriş və səkkizədək standart rəqəmsal çıxış təqdim edir. Məhsul səhifəsində təhlükəsizlik girişlərinin tək kanallı istifadəsi üçün SIL 1, Kateqoriya 2, PL c səviyyəsinədək, iki kanallı istifadəsi üçün isə SIL 3, Kateqoriya 4, PL e səviyyəsinədək tətbiqlərə uyğunluq göstərilir. Bu iki sətir eyni terminala edilən fərqli qoşulmaların ekvivalent olmadığına aydın nümunədir.
Push-in terminallar şkaf istehsalında ardıcıl kabelləşdirmə işlərini asanlaşdıra bilər. Buna baxmayaraq, terminal nömrəsi, OSSD cütünün hansı kanallara qoşulduğu, sensor və icra mexanizminin qidalanmasının AUX mənbəyindən gəldiyi və standart çıxışların təhlükəsiz çıxış olmadığı sxemdə aydın göstərilməlidir. Modulun tək ASi-5 ünvanı altında çoxsaylı təhlükəsiz və standart siqnalları ötürə bilməsi ünvan və şkaf sahəsi baxımından üstünlük verə bilər; lakin istismara vermə komandası kanalların məntiqi adlarını maşının faktiki cihaz nişanları ilə uyğunlaşdırmalıdır.
Bu variant nə vaxt məqsədəuyğundur?
Operator panelindəki işıqlı düymələr, standart seçim açarları və OSSD cihazının təhlükəsiz çıxışları eyni yerli şkafda toplanacaqsa, çoxfunksiyalı struktur ayrıca kartların sayını azalda bilər. Lakin tək modulun bütün siqnalları qəbul etməsi onun hər tətbiqdə ən yaxşı yerləşdirmə variantı olduğu demək deyil. Kabel marşrutu çox uzundursa, sahə cihazları müxtəlif zonalardadırsa və ya nasazlıq zamanı bütün panelin dəyişdirilməsini istəmirsinizsə, daha paylanmış yerləşdirmə nəzərdən keçirilə bilər. Həmçinin bu variantda yerli təhlükəsiz çıxış olmadığından, təhlükəli hərəkətin dayandırılmasını təmin edən təhlükəsiz çıxışın hansı monitorda və ya sahə modulunda formalaşdırılacağı ayrıca seçilməlidir.
IP67 sahə modulları: kontakt ilə OSSD arasındakı fərq
BWU4209 və BWU4210 xarici görünüş baxımından bir-birinə çox bənzəyən IP67 ASi-5 Safety sahə modullarıdır; seçim yalnız şəkilə baxılaraq edilməməlidir. Rəsmi məhsul məlumatlarına əsasən, BWU4209 potensialsız kontaktlar, BWU4210 isə OSSD siqnalları üçün nəzərdə tutulub. Hər iki variant səkkiz ədəd beşqütblü M12 yuvası, dörd tək kanallı və ya iki iki kanallı təhlükəsiz giriş, konfiqurasiyadan asılı olaraq on ikiyədək standart rəqəmsal giriş/çıxış və bir ASi-5 ünvanı təqdim edir. Sensor və icra mexanizminin qidalanması AUX vasitəsilə təmin edilir; uyğun alt modul ayrıca nəzərə alınmalıdır.
Potensialsız kontaktlı qapı açarı enerji yaratmır; modulun test və qiymətləndirmə məntiqi ilə birlikdə işləyir. OSSD cihazı isə özünənəzarətli yarımkeçirici təhlükəsiz çıxışlar yaradır və qısa test impulsları tətbiq edə bilər. Yanlış giriş növünə qoşulma qeyri-sabit diaqnostikaya, qəbul edilməyən test impulslarına və ya təhlükəsizlik funksiyasının nəzərdə tutulan davranışı göstərməməsinə səbəb ola bilər. Məhsul kodu, terminal pinləri, sensor istehsalçısının OSSD xüsusiyyətləri və modulun aktual istifadə təlimatı eyni layihə yoxlaması çərçivəsində müqayisə edilməlidir.
Sahədə yerləşdirmənin layihəyə faydası
Konveyer xəttindəki qapı açarları, fövqəladə dayandırma cihazları və standart fotoelektrik sensorlar zonalar üzrə eyni modula qoşulduqda sensor kabelləri ən yaxın qovşağadək çəkilə bilər. ASi profil kabeli məlumatları və qidalanmanı xətt boyunca daşıdığı üçün əsas şkafa qayıdan naqillərin sayı azalır. Modulun M12 bağlantıları ilkin montajı və cihazın dəyişdirilməsini sürətləndirə bilər. Bununla yanaşı, konnektorların düzgün kodlaşdırılması, istifadə edilməyən portların uyğun qapaqla bağlanması, kabellərin əyilmə və dartılma yükündən qorunması, ASi/AUX profil kabeli ilə kontaktın istehsalçının təlimatına uyğun yaradılması tələb olunur.
IP67 nişanı təkbaşına hər yuma, kimyəvi təsir və ya açıq hava şəraitinə uyğunluq sənədi deyil. Qoruma dərəcəsi tamamlanmış montaj, uyğun sızdırmazlıq elementi və qapalı portlar üçün keçərlidir. Ətraf mühit temperaturu, mexaniki zərbə, vibrasiya, yağ və təmizləyici maddələr ayrıca müqayisə edilməlidir. Modul bazası təchizat dəstinə daxil deyilsə, məhsulun tərkib siyahısında unudulmamalıdır; əks halda düzgün elektron modul sahəyə çatdırılsa da, mexaniki və elektrik quraşdırılması tamamlana bilməz.
Performans səviyyəsi məhsul etiketindən müəyyən edilmir
Hər üç nümunənin məhsul səhifələrində “tətbiqlərdə Kateqoriya 4/PL e/SIL 3 səviyyəsinədək” ifadəsi yer alır. Bu, cihazın düzgün konfiqurasiya edilmiş iki kanallı arxitekturada həmin yuxarı həddə çatmağa töhfə verə biləcək xüsusiyyətlərə malik olduğunu göstərir. Maşının çatdığı PL və ya SIL giriş cihazının etibarlılığı, kabelləşdirmə, modul, rabitə, təhlükəsizlik məntiqi, təhlükəsiz çıxış, kontaktor və ya sürücü, test intervalları və diaqnostika daxil olmaqla bütün alt sistemlərin hesablanması ilə müəyyən edilir. Tək kanallı seçim üçün verilmiş daha aşağı hədlər nəzərdən qaçırılmamalıdır.
Başlanğıc nöqtəsi risk qiymətləndirilməsidir: təhlükənin ağırlığı, məruzqalma tezliyi və təhlükədən yayınma ehtimalı qiymətləndirilərək tələb olunan performans hədəfi müəyyən edilir. Sonra təhlükəsizlik funksiyası aydın cümlə ilə təsvir edilir; məsələn: “Qapı açıldıqda zonadakı mühərriklərin fırlanma momenti yaradan enerjisi müəyyən edilmiş müddətdə təhlükəsiz şəkildə kəsiləcək və qapı bağlandıqda avtomatik yenidən işəsalma olmayacaq.” Hesablama və yoxlama bu funksiyaya əsasən aparılır. Bir neçə qapının ardıcıl qoşulması, nasazlığın maskalanması ehtimalı və ya ümumi AUX qidalanması kimi təfərrüatlar ümumi nəticəyə təsir edə bilər.
ASi-5 Safety ilə standart I/O-nun birlikdə istifadəsi
ASi-5 Safety sisteminin diqqətəlayiq cəhətlərindən biri eyni ünvan altında bir neçə təhlükəsiz və standart siqnal ötürə bilməsidir. Bu struktur operator qutusundakı iki kanallı fövqəladə dayandırma cihazını işıqlı düymələrlə və ya qoruyucu zonadakı OSSD cihazını standart vəziyyət sensorları ilə eyni sahə qovşağında birləşdirə bilər. Xərc və kabel baxımından üstünlük əldə edilsə də, proqram etiketlərində hər nöqtənin xüsusiyyəti aydın görünməlidir. Standart kanal təhlükəsizlik funksiyasının tələb olunan təhlükəsiz girişi və ya çıxışı əvəzinə istifadə edilməməlidir.
AUX qidalanmasının rolu da ayrıca qeyd edilməlidir. Sensor və icra mexanizminin qidalanmasının eyni köməkçi mənbədən gəlməsi enerji kəsilməsinin bir neçə kanala təsir etməsinə səbəb ola bilər. Təhlükəsiz passiv ayırma, yerli təhlükəsiz çıxış və ya mərkəzi kontaktor arxitekturalarından hansı istifadə edilirsə, enerjinin hansı nöqtədə kəsildiyi və bərpa olunduqda sistemin necə davrandığı sınaqdan keçirilir. Yenidən işəsalma, sıfırlama və EDM məntiqləri “PLC proqramında onsuz da var” fərziyyəsinə buraxılmır; təhlükəsizlik konfiqurasiyasında bunlara cavabdeh hissə aydın müəyyən edilir.
Reaksiya müddəti və zonalar üzrə dayandırma
Paylanmış şəbəkə seçilərkən yalnız maksimum qovşaq sayı və ya kabel uzunluğu qiymətləndirilmir. Sensorun reaksiya müddəti, giriş modulunun emal müddəti, təhlükəsiz rabitənin, təhlükəsizlik monitorunun və çıxışın gecikmələri, eləcə də icra mexanizminin dayanma müddəti toplanır. Qoruyucu cihazın təhlükədən məsafəsi bu ümumi müddətə əsasən hesablanırsa, ən pis hal qiymətlərindən istifadə edilməlidir. Şəbəkənin normal dövrdə sürətli görünməsi təhlükəsizlik funksiyasının sənədləşdirilmiş ən pis hal reaksiya müddətini əvəz etmir.
Uzun maşınlarda hər fövqəladə dayandırmanın bütün xətti dayandırması istehsal baxımından lazımsız ola bilər; lakin zonalar üzrə dayandırma yalnız risk qiymətləndirilməsi qonşu zonaların təhlükəsiz qala bildiyini göstərdikdə tətbiq edilir. Təhlükəsiz siqnalın hansı zonalara təsir etdiyi, keçid nöqtələrindəki məhsul və ya mexaniki enerji, yenidən işəsalmanın əlaqələndirilməsi və texniki xidmət üçün əlçatanlıq funksional təsvirdə yer alır. Paylanmış I/O bu zonalara bölünmə üçün çevik infrastruktur təmin edir, lakin təhlükəsiz zona sərhədlərini öz-özünə müəyyən etmir.
İstismara vermə və yoxlama ardıcıllığı
- Məhsulun identifikasiyası: Elektron modul, alt modul, yuva düzülüşü, tam məhsul nömrəsi və texniki məlumat vərəqinin versiyası material siyahısı ilə müqayisə edilir.
- Elektrik uyğunluğu: OSSD və ya potensialsız kontakt növü, tək/iki kanal, AUX gərginliyi, pin düzülüşü və ekranlama/torpaqlama qaydaları yoxlanılır.
- ASi quraşdırılması: Ünvan, profil kabelinin qütblülüyü, izolyasiyanı deşən kontakt, topologiya, güc büdcəsi və icazə verilən xətt şərtləri yoxlanılır.
- Məntiq testi: Hər sensor ayrı-ayrılıqda işə salınır; düzgün təhlükəsizlik funksiyasını aktivləşdirdiyi və əlaqəsiz zonalara gözlənilməz şəkildə təsir etmədiyi yoxlanılır.
- Nasazlığın süni yaradılması: Kanalın qırılması, kanallararası uyğunsuzluq, OSSD nasazlığı, AUX qidalanmasının itməsi, ASi rabitəsinin kəsilməsi və çıxışın əks əlaqə nasazlığı təhlükəsiz prosedurla sınaqdan keçirilir.
- Yenidən işəsalma: Enerjinin bərpasından, qapının bağlanmasından və nasazlığın aradan qaldırılmasından sonra gözlənilməz hərəkətin yaranmadığı yoxlanılır.
- Qeydiyyat: Ölçülmüş reaksiya müddətləri, test nəticələri, proqram versiyası, nəzarət cəmi və təsdiqləyən şəxs dəyişikliklərin idarə edilməsi prosesinə daxil edilir.
Diaqnostikanı texniki xidmət dilinə çevirin
Paylanmış I/O-nun əsas üstünlüklərindən biri nasazlığın sahədəki yerini daha dəqiq müəyyənləşdirən ətraflı diaqnostikadır. Bunun faydalı olması üçün ekranda yalnız “Təhlükəsizlik xətası” göstərmək kifayət deyil. Mesajda maşının zonası, cihazın etiketi, kanal, gözlənilən vəziyyət və mümkün yoxlama addımı göstərilməlidir. Məsələn, “Zona 4 qapı açarı, iki kanal eyni vaxtda işə düşmür” mesajı ümumi şəbəkə xətası mesajı ilə müqayisədə texniki xidmət müddətini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Təhlükəsizlik vəziyyətinin istifadəçi interfeysində göstərilməsi təhlükəsizliklə bağlı qərarın HMI-da verildiyi demək deyil; HMI diaqnostika vasitəsidir.
Cihaz dəyişdirilərkən ünvan və parametrlərin ötürülməsi nəzarətli şəkildə aparılmalıdır. Eyni fiziki formaya malik BWU4209 ilə BWU4210-un qarışdırılması kontakt və OSSD funksiyalarının uyğunsuzluğuna səbəb olur. Ehtiyat hissələri rəfində tam məhsul nömrəsi, reviziya və tələb olunan alt modul birlikdə saxlanılmalı; dəyişdirmədən sonra konfiqurasiya avtomatik ötürülsə belə, funksional sınaq təkrarlanmalıdır. Diaqnostika qeydlərinin vaxt nişanlarının sahə müşahidələri və PLC hadisələri ilə uyğunlaşdırılması fasilələrlə yaranan nasazlıqların kök səbəb təhlilini asanlaşdırır.
Təklif və layihənin başlanğıcı üçün yoxlama siyahısı
- Hər təhlükəsizlik funksiyası ilə bağlı təhlükə, tələb olunan PLr/SIL hədəfi, təhlükəsiz vəziyyət və maksimum reaksiya müddəti
- Potensialsız kontaktların, OSSD-lərin, standart girişlərin, standart çıxışların, EDM-lərin və təhlükəsiz çıxışların sayı
- Tək/iki kanallı arxitektura, eynivaxtlılıq, sınaq impulsu ilə uyğunluq və yenidən işəsalma davranışı
- IP20/IP67 yerləşdirilməsi, M12 kabelləri, alt modullar, qapaqlar, ətraf mühit və təmizləmə şəraiti
- ASi-5 ünvan planı, topologiya, profilli kabel, AUX güc büdcəsi və gərginlik düşümü
- Təhlükəsiz çıxış nöqtəsi, yük növü, kontaktor və ya elektrik intiqalı interfeysi və əks əlaqə
- Təhlükəsizlik monitoru, təhlükəsiz bağlantı, standart sahə şini və diaqnostika məlumatları üzrə məsuliyyət sərhədləri
- Hesablama faylı, proqram təminatının versiyası, ehtiyat nüsxələmə, doğrulama protokolu və dövri sınaq planı
Düzgün seçilmiş Bihl+Wiedemann təhlükəsizlik I/O arxitekturası kabellərin miqdarını azaldarkən sahə ilə idarəetmə şkafı arasındakı məsuliyyət bölgüsünü daha aydın edir. Əsaslı layihə məhsul ailəsinin maksimum göstəricisini təkrarlamaq əvəzinə dəqiq variantı, faktiki sensor növünü, enerjinin kəsilməsi üsulunu və doğrulanmış təhlükəsizlik funksiyasını eyni faylda birləşdirir.
