หากคุณสร้างเครื่องจักรที่ต้อง เคลื่อนที่เร็ว หยุดได้อย่างปลอดภัย และอธิบายตัวเองเมื่อมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้น, Siemens 6ES7136-6DB00-0CA0 คือ I/O ประเภทที่คุณต้องการวางใกล้กับแอคทูเอเตอร์ โมดูลนี้คือ เอาต์พุตดิจิทัลแบบ fail-safe SIMATIC ET 200SP (F-DQ) โมดูลอิเล็กทรอนิกส์ที่ออกแบบมาสำหรับสถาปัตยกรรมความปลอดภัยแบบกระจาย ซึ่งตรรกะความปลอดภัยทำงานใน F-CPU และ I/O ภาคสนามจะดำเนินการปิดระบบที่ได้รับการรับรองผ่าน PROFIsafe.
การกำหนดประเภทผลิตภัณฑ์คือ F-DQ 4x24VDC/2A PM HF ส่งมอบในรูปแบบกะทัดรัด 15 มม. รูปแบบ ET 200SP และมีวัตถุประสงค์เพื่อการสลับโหลด 24 V DC ที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย เป้าหมายการออกแบบนั้นง่าย: ให้ การสลับที่คาดการณ์ได้, ความโปร่งใสในการวินิจฉัย, และ ประสิทธิภาพความปลอดภัยในการทำงานสูงสุดถึง PL e / SIL 3 เมื่อใช้งานตามวัตถุประสงค์ในฟังก์ชันความปลอดภัยที่ออกแบบอย่างเหมาะสม
ตำแหน่งที่เหมาะสมในเครื่องจักรจริง
ในทางปฏิบัติ 6ES7136-6DB00-0CA0 มักใช้เพื่อขับเคลื่อนแอคทูเอเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย เช่น โซลินอยด์วาล์ว คอยล์คอนแทคเตอร์ (มักใช้ผ่านการเชื่อมต่อที่เหมาะสม) วาล์วนิวเมติกที่ได้รับการจัดอันดับความปลอดภัย หรืออุปกรณ์ 24 V DC อื่นๆ ที่ต้องปิดอย่างน่าเชื่อถือระหว่างการหยุดฉุกเฉิน ประตูคุ้มกันเปิด หรือการหยุดป้องกัน เนื่องจากเป็นโมดูล ET 200SP จึงรองรับรูปแบบการกระจายที่เรียบร้อย: ติดตั้งใกล้กับส่วนของเครื่องจักรที่ควบคุม รักษาการเดินสายให้สั้น และนำการสื่อสารด้านความปลอดภัยผ่านเครือข่าย/แบคเพลน แทนที่จะลากทุกสัญญาณกลับไปยังตู้ควบคุมกลาง
นอกจากนี้ยังได้รับการออกแบบมาสำหรับชุดเครื่องมือ Siemens สมัยใหม่: เอกสารข้อมูลระบุการกำหนดค่าผ่าน STEP 7 (TIA Portal) จาก V12 และการรวม PROFINET ผ่าน GSD (ระบุเป็น V2.31 ในเอกสารข้อมูล)
ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคที่สำคัญ (โดยสังเขป)
| รายการ | ข้อมูลจำเพาะ |
|---|---|
| หมายเลขคำสั่งซื้อ | 6ES7136-6DB00-0CA0 |
| ประเภทโมดูล | เอาต์พุตดิจิทัลแบบ fail-safe ET 200SP (F-DQ) |
| เอาต์พุต | เอาต์พุตทรานซิสเตอร์ 4 ตัว |
| แหล่งจ่ายไฟที่กำหนด | 24 V DC (ช่วงที่อนุญาต 19.2 ถึง 28.8 V DC) |
| กระแสไฟขาออก | 2 A ต่อช่องสัญญาณ (สัญญาณ “1” ที่กำหนด) กระแสไฟตกค้างสูงสุด 0.5 mA (สัญญาณ “0”) |
| กระแสไฟขาออกทั้งหมด | สูงสุด 6 A ต่อโมดูล สูงสุด 2 A ต่อช่องสัญญาณ (อาจมีการลดค่า) |
| ความสามารถในการสลับ | ความต้านทานสูงสุด 2 A; โหลดหลอดไฟสูงสุด 10 W |
| ความถี่ในการสลับ | ความต้านทานสูงสุด 30 Hz; โหลดหลอดไฟสูงสุด 10 Hz; อุปนัยสูงสุด 0.1 Hz (อ้างอิง DC-13) |
| ความยาวสายเคเบิล | ป้องกันสูงสุด 1000 ม.; ไม่มีการป้องกันสูงสุด 500 ม. |
| อุณหภูมิแวดล้อม | แนวนอน 0 ถึง 60 °C; แนวตั้ง 0 ถึง 50 °C |
| ขนาด (กว้าง×สูง×ลึก) | 15 มม. × 73 มม. × 58 มม. |
| น้ำหนัก | 65 กรัม |
| ความปลอดภัยในการทำงาน | เหมาะสำหรับฟังก์ชันความปลอดภัย; สูงสุด PL e และ SIL 3 (ตามเอกสารข้อมูล) |
การป้องกัน การวินิจฉัย และพฤติกรรม “ความเป็นจริงของเครื่องจักร”
โมดูลเอาต์พุตความปลอดภัยไม่ได้ตัดสินจากพฤติกรรมที่ดีเท่านั้น แต่ตัดสินจากพฤติกรรมเมื่อการเดินสายไม่ดี โหลดแปลก หรือมีคนหนีบสายเคเบิลในประตู
6ES7136-6DB00-0CA0 มีคุณสมบัติการป้องกันและการวินิจฉัยในตัว รวมถึง:
| คุณสมบัติการวินิจฉัย / การป้องกัน | สิ่งที่ทำ (เหตุผลที่คุณใส่ใจ) | รายละเอียดเอกสารข้อมูล |
|---|---|---|
| การป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร | ช่วยป้องกันความเสียหายและทริกเกอร์การวินิจฉัยเมื่อเอาต์พุตลัดวงจร | เกณฑ์การตอบสนองทั่วไป > 3.3 A |
| การป้องกันการโอเวอร์โหลด | ตรวจจับการโอเวอร์โหลดอย่างต่อเนื่องเกินกว่ากระแสไฟใช้งานปกติ | เกณฑ์การตอบสนองทั่วไป 2.9 A |
| การตรวจจับวงจรเปิด (สายขาด) | ตรวจจับโหลด/เส้นทางกระแสไฟที่ขาดหายไป (ขึ้นอยู่กับการเดินสายและเงื่อนไข) | เกณฑ์การตอบสนองทั่วไป 8 mA |
| สัญญาณเตือนการวินิจฉัย / การขัดจังหวะ | ให้ตัวควบคุมตอบสนองทันทีแทนการสำรวจ | รองรับฟังก์ชันการวินิจฉัยและสัญญาณเตือนการวินิจฉัย |
| ไฟ LED แสดงสถานะ | มีประโยชน์สำหรับการทดสอบการใช้งานและการแก้ไขปัญหา แต่ไม่ใช่สัญญาณความปลอดภัย | คู่มือเตือนว่า LED ไม่ใช่ตัวบ่งชี้ที่ได้รับการจัดอันดับความปลอดภัย |
คู่มืออุปกรณ์ยังอธิบายพฤติกรรมการขัดจังหวะการวินิจฉัยและข้อผิดพลาดตัวอย่าง (เช่น ข้อผิดพลาดภายใน การตรวจสอบเวลา ความล้มเหลวของแหล่งจ่ายไฟภายใน เอาต์พุตลัดวงจรไปยัง L+ หรือกราวด์ สายขาด) ซึ่งเป็นสิ่งที่คุณต้องการอย่างแน่นอนเมื่อทำการทดสอบการใช้งาน: ความแตกต่างระหว่าง “ใช้งานไม่ได้” และ “ใช้งานไม่ได้เนื่องจากช่อง X ลัดวงจรกับกราวด์”
หมายเหตุความปลอดภัยในการทำงานที่สำคัญ
1) ประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยและการแลกเปลี่ยน “การทดสอบแบบมืด”
เอกสารของ Siemens เน้นว่าคุณสามารถ ปิดใช้งานการทดสอบแบบมืด เพื่อป้องกันปฏิกิริยาที่ไม่พึงประสงค์ของแอคทูเอเตอร์ (ตัวอย่างเช่น การลดพลังงานของไดรฟ์แม่เหล็กสั้นๆ) แต่การปิดใช้งานการทดสอบแบบมืดจะลดระดับความปลอดภัยสูงสุดที่ทำได้เหลือ SIL2 / Cat.3 / PLd.
นอกจากนี้ยังเพิ่มข้อกำหนดการทำงานที่สำคัญ: สำหรับ SIL2/Cat.3/PLd ที่มีการปิดใช้งานการทดสอบแบบมืด ต้องมีการเปลี่ยนแปลงสัญญาณ 1 → 0 อย่างน้อย ปีละครั้ง โดยที่ “0” มีระยะเวลา อย่างน้อย 2 วินาที (เพียงแค่เปิด/ปิดโมดูลไม่เพียงพอ)
สุดท้าย Siemens เตือนว่าเมื่อ “ปิดใช้งานการทดสอบแบบมืด” วงจรข้ามระหว่างช่องสัญญาณที่ทั้งคู่เป็น “1” อาจไม่ถูกตรวจพบ และหากตรวจพบไฟฟ้าลัดวงจร/วงจรข้ามเมื่อดำเนินการปิดระบบ โมดูลอาจจะเฉื่อยและปิดเอาต์พุตร่วมกัน ซึ่งหมายความว่าการออกแบบความปลอดภัยของคุณต้องคำนึงถึงเวลาในการตรวจจับข้อผิดพลาดที่จำเป็นในมาตรฐานที่เกี่ยวข้องของคุณ
2) การเดินสายที่แนะนำเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ด้านความปลอดภัยที่แข็งแกร่ง
คู่มืออุปกรณ์รุ่นเก่าแต่ยังมีประโยชน์กล่าวถึงคำแนะนำในการเดินสายเพื่อป้องกันวงจรข้ามระหว่างองค์ประกอบการสลับในเอาต์พุตแบบ fail-safe และระบุว่าการปฏิบัติตามแผนการที่แนะนำสามารถทำได้ SIL3 / Cat.4 / PL e.
พื้นฐานเวลาตอบสนอง (สิ่งที่การคำนวณความปลอดภัยของคุณจะสัมผัส)
เพื่อความปลอดภัย “เร็วพอ” ไม่ใช่ความรู้สึก แต่มันคือตัวเลขที่คำนวณได้ Siemens ให้คำจำกัดความเวลาตอบสนองและกรอบสูตรสำหรับโมดูล F-DQ เวลาตอบสนองถูกกำหนดเป็นช่วงเวลาระหว่างเฟรมข้อความความปลอดภัยที่เข้ามาจากบัสแบคเพลนและการเปลี่ยนแปลงสัญญาณเอาต์พุตที่เกิดขึ้น เอกสารระบุ เวลาวงจรสูงสุด 15.5 ms และแสดงให้เห็นว่าเวลาตอบสนองสูงสุดขึ้นอยู่กับเวลาวงจรบวกกับการกำหนดค่าการทดสอบแบบมืด/เวลาเปิดเครื่อง (และในบางกรณี เวลาทดสอบ)
| องค์ประกอบเวลาตอบสนอง | สิ่งที่ Siemens ให้ |
|---|---|
| เวลาวงจรสูงสุด | 15.5 ms |
| โครงสร้างเวลาตอบสนองสูงสุดทั่วไป | ขึ้นอยู่กับหลายเท่าของเวลาวงจรบวกกับเวลาที่กำหนดค่าการทดสอบแบบมืดและเวลาเปิดเครื่องที่มากกว่า |
รายการตรวจสอบวิศวกรรมและการรวม
| หัวข้อ | คำแนะนำเชิงปฏิบัติ | พื้นฐานของแหล่งที่มา |
|---|---|---|
| ความเข้ากันได้ของ BaseUnit | ตรวจสอบประเภท BaseUnit (เอกสารข้อมูลระบุ ประเภท BU A0) ก่อนสั่งอะไหล่ | |
| ประเภทโหลด | เคารพขีดจำกัดการสลับ (ความต้านทานเทียบกับอุปนัยเทียบกับหลอดไฟ) และการลดค่าเมื่อเหมาะสม | |
| ความยาวสายเคเบิลและ EMC | ใช้สายเคเบิลที่มีฉนวนป้องกันเมื่อจำเป็น; หมายเหตุความยาวสูงสุดและแนวทางการกำหนดเส้นทาง | |
| กลยุทธ์การวินิจฉัย | ใช้การขัดจังหวะการวินิจฉัยและการบันทึกฝั่งตัวควบคุมเพื่อลดเวลาในการแก้ไขปัญหา | |
| การกำหนดค่าความปลอดภัย | ตัดสินใจตั้งแต่เนิ่นๆ ว่าต้องปิดใช้งานการทดสอบแบบมืดหรือไม่ ซึ่งส่งผลต่อ SIL/PL ที่ทำได้และข้อกำหนดในการบำรุงรักษา |
สรุป
The Siemens 6ES7136-6DB00-0CA0 เป็นโมดูลเอาต์พุต ET 200SP ที่ได้รับการจัดอันดับความปลอดภัยแบบกะทัดรัด สร้างขึ้นสำหรับ การสลับแบบ fail-safe 4 ช่องสัญญาณ 24 V DC ที่สูงสุด 2 A ต่อช่องสัญญาณ พร้อมการป้องกันและการวินิจฉัยที่เหมาะกับสภาพการเดินสายในอุตสาหกรรมจริง ความสามารถด้านความปลอดภัยที่บันทึกไว้ถึง PL e / SIL 3 ภายใต้เงื่อนไขการออกแบบที่เหมาะสม และ Siemens ให้คำแนะนำด้านวิศวกรรมเชิงปฏิบัติสำหรับการเดินสาย การวินิจฉัย และการคำนวณเวลาตอบสนอง ซึ่งเป็นสิ่งที่วิศวกรความปลอดภัยต้องการอย่างแท้จริงเพื่อเปลี่ยน “ชิ้นส่วน” ให้เป็นฟังก์ชันความปลอดภัยที่ตรวจสอบแล้ว
