إذا كنت تصمم آلات يجب أن تتحرك بسرعة، وتتوقف بأمان، وتشرح نفسها عند حدوث خطأ ما, فإن 6ES7136-6DB00-0CA0 من سيمنز هو نوع الإدخال/الإخراج الذي تريده بالقرب من المشغلات. هذه الوحدة هي وحدة خرج رقمي آمنة للأعطال SIMATIC ET 200SP (F-DQ) وهي وحدة إلكترونية مصممة لهندسات السلامة الموزعة، حيث تعمل منطق السلامة في وحدة المعالجة المركزية F-CPU وينفذ إدخال/إخراج المجال سلوك الإغلاق المعتمد من خلال PROFIsafe.
تسمية نوع المنتج هي F-DQ 4x24VDC/2A PM HF, يتم تسليمها في الشكل المضغوط 15 مم ET 200SP، ومخصصة للتبديل المتعلق بالسلامة لأحمال 24 فولت تيار مستمر. هدف تصميمها بسيط: توفير تبديل يمكن التنبؤ به, شفافية التشخيص, و أداء السلامة الوظيفية حتى PL e / SIL 3 عند استخدامه على النحو المنشود في وظيفة سلامة مصممة بشكل صحيح.
أين تتناسب مع آلة حقيقية
من الناحية العملية، يتم استخدام 6ES7136-6DB00-0CA0 عادةً لتشغيل المشغلات المتعلقة بالسلامة مثل صمامات الملف اللولبي، وملفات المقاول (غالبًا عبر واجهة مناسبة)، وصمامات هوائية مصنفة للسلامة، أو أجهزة أخرى بجهد 24 فولت تيار مستمر والتي يجب إيقاف تشغيلها بشكل موثوق أثناء إيقاف الطوارئ أو فتح باب الحماية أو التوقف الوقائي. نظرًا لأنها وحدة ET 200SP، فإنها تدعم تخطيطًا موزعًا أنيقًا: قم بتركيبها بالقرب من قسم الآلة الذي تتحكم فيه، وحافظ على الأسلاك قصيرة، وقم بإحضار اتصالات السلامة عبر الشبكة/اللوحة الخلفية بدلاً من سحب كل إشارة مرة أخرى إلى خزانة مركزية.
كما أنها مصممة لسلاسل أدوات سيمنز الحديثة: تشير ورقة البيانات إلى التكوين عبر STEP 7 (TIA Portal) من V12, وتكامل PROFINET عبر GSD (مدرج باسم V2.31 في ورقة البيانات).
المواصفات الفنية الرئيسية (في لمحة)
| العنصر | المواصفات |
|---|---|
| رقم الطلب | 6ES7136-6DB00-0CA0 |
| نوع الوحدة | خرج رقمي آمن للأعطال ET 200SP (F-DQ) |
| المخرجات | 4 مخرجات ترانزستور |
| الإمداد المقنن | 24 فولت تيار مستمر (النطاق المسموح به 19.2 إلى 28.8 فولت تيار مستمر) |
| تيار الخرج | 2 أمبير لكل قناة (إشارة “1” مصنفة)، الحد الأقصى للتيار المتبقي 0.5 مللي أمبير (إشارة “0”) |
| إجمالي تيار الخرج | الحد الأقصى 6 أمبير لكل وحدة؛ 2 أمبير كحد أقصى لكل قناة (قد يتم تطبيق تخفيض) |
| سعة التبديل | مقاوم بحد أقصى 2 أمبير؛ حمل المصباح بحد أقصى 10 واط |
| تردد التبديل | مقاوم بحد أقصى 30 هرتز؛ حمل المصباح بحد أقصى 10 هرتز؛ حثي بحد أقصى 0.1 هرتز (مرجع DC-13) |
| طول الكابل | محمي بحد أقصى 1000 متر؛ غير محمي بحد أقصى 500 متر |
| درجة الحرارة المحيطة | أفقي 0 إلى 60 درجة مئوية؛ رأسي 0 إلى 50 درجة مئوية |
| الأبعاد (العرض × الارتفاع × العمق) | 15 مم × 73 مم × 58 مم |
| الوزن | 65 جرام |
| السلامة الوظيفية | مناسب لوظائف السلامة؛ حتى PL e و SIL 3 (لكل ورقة بيانات) |
الحماية والتشخيص وسلوك “واقع الآلة”
لا يتم الحكم على وحدة خرج السلامة فقط من خلال كيفية أدائها في يوم جيد. يتم الحكم عليها من خلال كيفية أدائها عندما تكون الأسلاك قبيحة، أو يكون الحمل غريبًا، أو يقرص شخص ما كابلًا في الباب.
يتضمن 6ES7136-6DB00-0CA0 ميزات حماية وتشخيص مدمجة بما في ذلك:
| ميزة التشخيص / الحماية | ما تفعله (لماذا تهتم) | تفاصيل ورقة البيانات |
|---|---|---|
| حماية ماس كهربائي | يساعد على منع التلف ويؤدي إلى التشخيص عندما يكون الخرج قصيرًا | عتبة الاستجابة النموذجية > 3.3 أمبير |
| حماية من الحمل الزائد | يكتشف الحمل الزائد المستمر بما يتجاوز تيار التشغيل العادي | عتبة الاستجابة النموذجية 2.9 أمبير |
| اكتشاف الدائرة المفتوحة (انقطاع السلك) | يكتشف مسار الحمل/التيار المفقود (اعتمادًا على الأسلاك والظروف) | عتبة الاستجابة النموذجية 8 مللي أمبير |
| إنذارات التشخيص / المقاطعات | يتيح للمتحكم التفاعل على الفور بدلاً من الاستقصاء | وظيفة التشخيص وإنذار التشخيص مدعوم |
| مؤشرات حالة LED | مفيدة للتكليف واستكشاف الأخطاء وإصلاحها، ولكنها ليست إشارة أمان | يحذر الدليل من أن مصابيح LED ليست مؤشرات مصنفة للسلامة |
يصف دليل المعدات أيضًا سلوك مقاطعة التشخيص والأخطاء النموذجية (مثل الخطأ الداخلي، ومراقبة الوقت، وفشل الإمداد الداخلي، وقصر الخرج إلى L+ أو الأرض، وانقطاع السلك)، وهو بالضبط ما تريده عند التشغيل: الفرق بين “لا يعمل” و “لا يعمل لأن القناة X قصيرة إلى الأرض.”
ملاحظات السلامة الوظيفية التي تهم حقًا
1) أداء السلامة والمقايضة “الاختبار المظلم”
تسلط وثائق سيمنز الضوء على أنه يمكنك تعطيل الاختبار المظلم لمنع تفاعلات المشغل غير المرغوب فيها (على سبيل المثال، إزالة تنشيط محرك مغناطيسي لفترة وجيزة). لكن تعطيل الاختبار المظلم يقلل من الحد الأقصى لتصنيف السلامة القابل للتحقيق إلى SIL2 / Cat.3 / PLd.
كما أنه يضيف متطلبًا تشغيليًا مهمًا: لـ SIL2/Cat.3/PLd مع تعطيل الاختبار المظلم, يجب أن يكون هناك 1 → 0 تغيير الإشارة على الأقل مرة واحدة في السنة, مع استمرار “0” لمدة ثانيتين على الأقل (مجرد إعادة تشغيل الوحدة غير كافية).
أخيرًا، تحذر سيمنز من أنه مع “تعطيل الاختبار المظلم،” قد لا يتم اكتشاف الدوائر المتقاطعة بين القنوات التي تكون كلاهما عند “1”, وإذا تم اكتشاف دائرة قصر/دائرة متقاطعة عند تنفيذ الإغلاق، فقد تتخامد الوحدة وتغلق المخرجات معًا - مما يعني أن تصميم السلامة الخاص بك يجب أن يراعي وقت اكتشاف الخطأ المطلوب في معاييرك المعمول بها.
2) الأسلاك الموصى بها لتحقيق نتائج سلامة قوية
يناقش دليل المعدات القديم ولكنه لا يزال مفيدًا إرشادات الأسلاك التي تهدف إلى الحماية من الدوائر المتقاطعة بين عناصر التبديل في المخرجات الآمنة للأعطال، ويشير إلى أن اتباع المخطط الموصى به يمكن أن يحقق SIL3 / Cat.4 / PL e.
أساسيات وقت الاستجابة (ما ستلمسه حسابات السلامة الخاصة بك)
للسلامة، “بسرعة كافية” ليست مجرد شعور؛ إنه رقم محسوب. توفر سيمنز تعريفًا لوقت الاستجابة وإطار عمل للصيغة لوحدات F-DQ. يتم تعريف وقت الاستجابة على أنه الفاصل الزمني بين إطار رسالة السلامة الواردة من ناقل اللوحة الخلفية وتغيير إشارة الخرج الناتجة. تسرد الوثائق الحد الأقصى لوقت الدورة البالغ 15.5 مللي ثانية, وتوضح أن الحد الأقصى لوقت الاستجابة يعتمد على وقت الدورة بالإضافة إلى توقيت الاختبار المظلم/التشغيل المحدد (وفي بعض الحالات، وقت الاختبار).
| عنصر وقت الاستجابة | ما توفره سيمنز |
|---|---|
| الحد الأقصى لوقت الدورة | 15.5 مللي ثانية |
| هيكل وقت الاستجابة الأقصى العام | بناءً على مضاعفات وقت الدورة بالإضافة إلى الأكبر من وقت الاختبار المظلم المحدد ووقت التشغيل |
قائمة مراجعة الهندسة والتكامل
| الموضوع | التوصية العملية | أساس المصدر |
|---|---|---|
| توافق BaseUnit | تحقق من نوع BaseUnit (تشير ورقة البيانات إلى BU type A0) قبل طلب قطع الغيار | |
| نوع الحمل | احترم حدود التبديل (مقاوم مقابل حثي مقابل مصباح) والتخفيض عند الاقتضاء | |
| طول الكابل و EMC | استخدم الكابلات المحمية عند الحاجة؛ لاحظ الحد الأقصى للأطوال وممارسات التوجيه | |
| إستراتيجية التشخيص | استخدم مقاطعات التشخيص وتسجيل جانب وحدة التحكم لتقصير وقت استكشاف الأخطاء وإصلاحها | |
| تكوين السلامة | حدد مبكرًا ما إذا كان يجب تعطيل الاختبار المظلم؛ فهو يؤثر على SIL/PL ومتطلبات الصيانة القابلة للتحقيق |
ملخص
إن Siemens 6ES7136-6DB00-0CA0 هي وحدة خرج ET 200SP مدمجة ومصنفة للسلامة ومصممة لـ تبديل 4 قنوات 24 فولت تيار مستمر آمن للأعطال بما يصل إلى 2 أمبير لكل قناة, مع الحماية والتشخيص المناسبة لظروف الأسلاك الصناعية الحقيقية. تصل قدرة السلامة الموثقة الخاصة بها إلى PL e / SIL 3 في ظل ظروف التصميم المناسبة، وتوفر سيمنز إرشادات هندسية عملية للأسلاك والتشخيص وحساب وقت الاستجابة - وهو بالضبط ما يحتاجه مهندس السلامة لتحويل “الأجزاء” إلى وظيفة سلامة تم التحقق من صحتها.
