GEIC697BEM711
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安全型可編程邏輯控制器(PLC)是為特殊用途的機(jī)器設(shè)備而設(shè)計(jì)的,用于關(guān)鍵型控制和安全型應(yīng)用。這些控制器通常是安全儀表系統(tǒng)(SIS)的一部分,用在檢測(cè)具有潛在危險(xiǎn)的流程工業(yè)環(huán)境中。一旦檢測(cè)出危險(xiǎn),SIS的應(yīng)用程序能自動(dòng)作用,把流程切換到安全狀態(tài)。談到這里,用戶可能會(huì)有一系列的問(wèn)題:常規(guī)PLC已經(jīng)成功地使用了這么多年了,與安全PLC相比有什么不同?為什么在關(guān)鍵型控制和安全型應(yīng)用中,不能使用常規(guī)的PLC?
一、綜述
一臺(tái)安全PLC采用了特殊的設(shè)計(jì),能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)重要目標(biāo):
1.系統(tǒng)不會(huì)失效(采用冗余的工作方式),即使元件的失效不可避免;
2.失效是在可預(yù)測(cè)的范圍內(nèi),一旦失效,系統(tǒng)將進(jìn)入安全模式。
在設(shè)計(jì)安全PLC時(shí),要考慮到很多因素,需要很多的特殊設(shè)計(jì)。比如:一臺(tái)安全PLC更強(qiáng)調(diào)內(nèi)部診斷,結(jié)合硬件和軟件,可以讓設(shè)備隨時(shí)檢測(cè)自身工作狀態(tài)的不適;一臺(tái)安全PLC具有的軟件,要使用一系列的特殊技術(shù),能確保軟件的可靠性;一臺(tái)安全PLC具有冗余功能,即使一部分失效,也能夠維持系統(tǒng)運(yùn)行;一臺(tái)安全PLC還具有外加的安全機(jī)制,不允許通過(guò)數(shù)字通信接口隨便讀寫(xiě)內(nèi)部的數(shù)據(jù)。
內(nèi)部診斷:每個(gè)輸入通道使用一個(gè)公共輸入電路和2個(gè)獨(dú)立獲取鏈路,每個(gè)微處理器驅(qū)動(dòng)一個(gè)數(shù)字輸入串行器(DIS)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信息的采樣。另外,微處理器還驅(qū)動(dòng)一個(gè)數(shù)字輸入還原器(DID),再驅(qū)動(dòng)診斷功能塊進(jìn)行診斷,實(shí)現(xiàn)還原數(shù)據(jù)與輸入數(shù)據(jù)的同步比較。
輸入通道錯(cuò)誤檢測(cè):數(shù)字量輸入監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)側(cè)電源,利用外部接線來(lái)進(jìn)行漏電流的檢測(cè),最小的漏電流是1mA,如果沒(méi)有漏電流,就代表外部電路出現(xiàn)開(kāi)路故障,在干接點(diǎn)的情況下,在接點(diǎn)兩端并聯(lián)一個(gè)10kW的上拉電阻,用于外部線路的斷線檢測(cè)。每個(gè)輸入電路都配置了開(kāi)關(guān),周期地強(qiáng)制為1或0,用于檢測(cè)電路是否健康。每個(gè)輸入電路獨(dú)立進(jìn)行檢測(cè),如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題就對(duì)診斷位置1,聲明通道處于非健康狀態(tài)。
2.7 安全PLC的安全數(shù)字量輸出模塊
內(nèi)部診斷:為了檢查開(kāi)關(guān)是否能夠斷開(kāi)與閉合,要在輸出模塊(在模塊內(nèi)部電路,插入周期性的診斷循環(huán))進(jìn)行一個(gè)脈沖測(cè)試。
診斷序列包括:
·更改開(kāi)關(guān)命令,這個(gè)時(shí)間非常短,不會(huì)影響執(zhí)行器,最大不超過(guò)1ms;
·核實(shí)測(cè)試結(jié)果,并且
·恢復(fù)正確的開(kāi)關(guān)命令。
電源監(jiān)視:每個(gè)輸出電路包括兩個(gè)串聯(lián)的開(kāi)關(guān),有兩個(gè)處理器分別進(jìn)行控制。 第一個(gè)微處理器使用數(shù)字量輸出還原器(DOD)驅(qū)動(dòng)它的開(kāi)關(guān),而第二個(gè)微處理器則在還原器之后驅(qū)動(dòng)它的開(kāi)關(guān)。在每個(gè)周期里,兩個(gè)微處理器系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓要與一個(gè)閥值進(jìn)行比較,然后還要交換它們的如果,評(píng)估中點(diǎn)的狀態(tài),診斷開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。如果在一個(gè)通道中檢查到出錯(cuò)的行為,那么立即停機(jī),并且設(shè)置診斷位,通知CPU。
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