Capítulo 3 Entradas
3.7 Lista de Verificação para Entradas Relacionadas com a Segurança
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Descrição geral
Secção 3.1
Descrição geral
Descrição Geral do Hardware
Controlador Modular XPSMF60 Entradas digitais Entradas analógicas + Aplicável - Não se aplica Controlador XPSMF40 + Aplicável - Não se aplica
Módulo Quantidade Relacionado
com a segurança Não interagindo Electricamente isolado XPSMF DIO241601 24 + + +
XPSMF DI3201 (com Controlo
em Linha Configurável) 32 + + +
XPSMF DI2401 (110 V) 24 + + +
Módulo Quantidade Relacionado
com a segurança Não interagindo
Electricamente isolado
Contador 24bit: XPSMF CIO2401 2 + + +
Entradas analógicas: XPSMF
AI801 8 + + +
Secção do sistema Quantidade Relacionado com a segurança Não interagindo Electricamente isolado Entradas Digitais 24 + + -
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Geral
Secção 3.2
Geral
Informações Gerais sobre Entradas
Descrição geral
Entradas relacionadas com a segurança podem ser utilizadas tanto para sinais relacionados com a segurança como não relacionados com a segurança.
Sinais de Estado
Para além dos LEDs de diagnóstico dos módulos, os controladores também enviam sinais de estado ao programa da aplicação, que podem ser avaliados. Erros de E/S na memória de diagnóstico podem ser lidos utilizando o XPSMFWIN.
Auto-testes cíclicos
Módulos de entradas relacionadas com a segurança são automaticamente sujeitos a auto-testes rigorosos cíclicos durante o funcionamento. Estas rotinas de teste são testadas em conformidade com as normas TÜV e monitorizam o funcionamento seguro do módulo relevante.
Informação sobre Avarias
Na eventualidade de uma avaria, é enviado um sinal 0 ao programa da aplicação. Em qualquer caso, é também produzida informação detalhada sobre a avaria. Esta informação sobre a avaria pode ser avaliada no programa da aplicação, fazendo-se a leitura dos códigos de erro.
Sinais não reclacionados com a segurança
Relativamente a algumas falhas de componentes, que não interferem na segurança, não é produzida qualquer informação.
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Segurança dos Sensorres, Codificadores e Transmissores
Secção 3.3
Segurança dos Sensorres, Codificadores e Transmissores
Requisitos de Segurança
Descrição geral
Numa aplicação relacionada com segurança, tanto o PES como os sensores a ele ligados têm que satisfazer os requisitos de segurança (SIL).
SIL
Os sensores, codificadores e transmissores relacionados com segurança, com os SIL necessários, podem ser ligados à entrada do PES. Se não houver quaisquer sensores, codificadores e transmissores com os SIL específicos, estes também podem ser ligados. No entantro, o programa da aplicação tem que proceder à análise da lógica e à monitorização dos sinais.
As informações sobre como conseguir os SIL necessários, encontram-se, por exemplo, na norma IEC 61511-1, Parágrafo 11.4.
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Entradas Digitais Relacionadas com a Segurança
Secção 3.4
Entradas Digitais Relacionadas com a Segurança
Descrição geral
Os pontos que constam da lista abaixo aplicam-se tanto aos canais de entradas digitais do XPSMF60 como aos canais de entradas digitais de todos os sistemas compactos XPSMF40 (salvo indicação em contrário).
Conteúdo desta secção
Esta secção inclui os seguintes tópicos:
Tópico Página
Geral 38
Rotinas de teste 39
Reacção na eventualidade de uma avaria 40
Diagrama das Entradas Digitais 41
Sobretensão em Entradas Digitais 43
Entradas Digitais Parametrizáveis 44
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Geral
Descrição geral
As entradas digitais são lidas uma vez por ciclo e guardadas internamente; são realizados testes cíclicos para assegurar a respectiva segurnaça de funcionamento.
Sinais de Entrada
Os sinais de entrada, que estão presentes durante um período de tempo mais curto do que o tempo entre duas amostragens (isto é, mais curto que o tempo de um ciclo), não são, possivelmente, registados.
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Rotinas de teste
Sinais de Entrada
As rotinas de teste online verificam se os canais de entrada, independentemente dos sinais de entrada pendentes, têm capacidade de ligar ambos os níveis de sinal (sinais B e A). Este teste é realziado sempre os sinais de entrada são lidos.
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Reacção na eventualidade de uma avaria
Descrição geral
Se as rotinas de teste detectarem uma avaria nas entradas digitais, é processado um sinal 0 no programa da aplicação para o canal com defeito, de acordo com a ausência de corrente para modo de disparo. O LED ERR no módulo do XPSMF60 ou o LED FAU no XPSMF40 é então activado.
Código de erro
Para além do valor do sinal do canal, o código de erro relevante tem que ser tido em conta no programa da aplicação. O código de erro permite-lhe tratar a avaria no programa da aplicação e diagnosticar a cablagem externa.
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Diagrama das Entradas Digitais
Representação
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Sobretensão em Entradas Digitais
Aspectos Gerais
No caso das entradas digitais, um impulso de sobretensão EN 61000-4-5 pode ser lido como um sinal elevado de tempo reduzido (causado por tempo de ciclo reduzido do sistema
XPSMF60/XPSMF40).
Para evitar erros deste tipo, uma das seguintes medidas deve ser tomada em relação às aplicações:
instalação das linhas de entrada blindadas para evitar os efeitos das sobretensões no sistema, Dissimulação de avaria no programa de aplicação: Deve existir um sinal durante, pelo menos,
dois ciclos antes de ser avaliado.
NOTA: Técnicas de concepção adequadas de EMC vão permitir que o designer do sistema de segurança alcance o desempenho máximo utilizando o tempo mínimo de resposta do PLC de segurança.
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Entradas Digitais Parametrizáveis
Descrição geral
As entradas digitais do módulo de controlo XPSMF35 funcionam de acordo com o princípio das entradas analógicas, mas definidas para valores digitais pela parametrização dos pontos de operação.
Para entradas digitais parametrizáveis, as rotinas de teste e funções de segurança para entradas analógicas aplicam-se conforme referido em Rotinas de teste, página 50.
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Controlo de Linha
Descrição geral
O Controlo de Linha é um sistema de monitorização de curto-circuitos e de interrupções de linha, por exemplo, dos dispositivos de PARAGEM DE EMERGÊNCIA (EMERGENCY STOP), que podem ser configurados nos sistemas XPSMF60/XPSMF40 com entradas digitais (não com entradas digitais parametrizáveis, ver o capítulo Entradas Digitais Parametrizáveis, página 44).
Controlo de linha
Além disso, estão ligadas saídas digitais DO às entradas digitais DI do mesmo sistema, como ilustrado abaixo (exemplo):
Interruptores OFF (desligar) de emergência, de acordo com a norma EN 60947-5-1, EN 60947-5- 5, por exemplo.
Saídas pulsadas
O controlador envia impulsos às saídas digitais para detectar os curto-circuitos e os circuitos abertos para as entradas digitais. Para o fazer, configure a DO[01]. Valor do sinal do sistema em ELOP II Factory. As variáveis para as saídas pulsadas têm de começar com o canal 1 e residir em sequência directa, uma após a outra (ver os sinais do sistema nos manuais correspondentes):
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O LED ERR na placa frontal do módulo XPSMF60 ou o LED FAU do XPSMF40 piscam, as entradas são reguladas para 0 e é gerado um código de erro (que pode ser avaliado) quando ocorrem as seguintes avarias:
curto-circuito entre duas linhas paralelas,
mudança de duas linhas (por exemplo, DO 2 para DI 3),
avaria de terra numa das linhas (apenas com pólo de referência com ligação à terra),
interrupção de linha ou abertura dos contactos, isto é, quando é premido um dos interruptores
OFF (desligar) de emergência (figura apresentada na secção Controlo de linha, página 45), o LED pisca e o código de avaria é gerado.
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Entradas Analógicas Relacionadas com a Segurança
Secção 3.5
Entradas Analógicas Relacionadas com a Segurança
Descrição geral
Esta secção descreve as entradas analógicas relacionadas com a segurança.
Conteúdo desta secção
Esta secção inclui os seguintes tópicos:
Tópico Página
Geral 48
Rotinas de teste 50
Reacção na eventualidade de uma avaria 51
48 33003813 03/2017
Geral
Descrição geral
Os sinais de entrada nos canais de entrada analógica são convertidos num valor Integral. O programa da aplicação pode depois utilizar este valor.
A precisão relacionada com a segurança é a precisão assegurada da entrada analógica sem reacção de erro do módulo. Este valor deve ser tido em conta quando se configuram as funções de segurança.
Controlador XPSMF60
Estão disponíveis os seguintes valores de entrada:
1) Especificado por meio da selecção do tipo de aparelho (XPSMF60) 2) Com derivação externa 250 Ω
3) Com derivação externa 500 Ω (precisão 0,05%, P 1W)
XPSMFAI801
O módulo XPSMF AI801 do XPSMF60 pode ser configurado no programa da aplicação para utilziação com oito funções unipolares ou com quatro funções bipolares. No entanto, não é permitida a mistura de funções num módulo.
As entradas analógicas do módulo XPSMF AI801 do XPSMF60 funcionam com medição de tensão.
Medição
No caso de uma varia por curto-circuito (não há monitorização de linha no sistema), quaisquer sinais de entrada serão recebidos nas entradas de alta resistência. O valor resultante desta tensão de entrada flutuante não é fiável; com entradas de tensão, os canais têm que ser terminados com uma resistência de 10 kΩ. A impedência de saída da fonte deve ser tida em consideração. Para medir uma corrente, a derivação é ligada em paralelo a uma entrada; os 10 kΩ não são, assim, necessários.
Canais de Entrada Al 801
Método de
Medição Corrente, Tensão Intervalo de Valores na Aplicação Precisão de Segurança FS10001) FS20001)
8 unipolar -10...+10 V -1000...1000 -2000...2000 1% 8 unipolar 0...20 mA 0...10003) 0...20003) 1%
8 unipolar 0...20 mA 0...5002) 0...10002) 4%
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Se não forem utilizados os canais de entrada, a entrada de medição tem que ser ligada ao potencial de referência. Evitam-se as influências negativas (tensões de entrada flutuantres) sobre outros canais, no caso de uma interrupção de linha.
Para o canal de entrada não utilizado, o sinal correspondente AI[0x]. Utilziado tem que ser definido para o valor predefinido FALSO ou 0 na Gestão do Hardware XPSMFWIN. Desta forma, o canal é desactivado no programa da aplicação, ou seja, nenhuns sinais deste canal estão disponíveis dentro da lógica.
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Rotinas de teste
Descrição geral
Os valores analógicos são processados em paralelo por meio de dois multiplexadores e dois conversores analógico/digital com resolução de 12 bit e os resultados são comparados.
Adicionalmente, os valores dos testes são ligados a conversores analógico/digital e reconvertidos para valores digitais que são, depois, comparados com o valor especificado.
Erros
Quando é detectado um erro, a entrada é definida para 0 para posterior processamento pelo programa da aplicação e é definido o estado de erro.
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Reacção na eventualidade de uma avaria
Descrição geral
Se houver avarias de canais nas entradas analógicas, o código de erro do canal correspondente é definido para um valor > 0. Se todo o módulo estiver avariado, o código de erro para o módulo é defindo para um valor > 0. O LED ERR é activado em ambos os casos.
O valor da entrada analógica tem que estar interligado com esta informação de estado (código de erro de entradas analógicas) dentro do programa da aplicação. No caso de um valor > 0, tem que ser programada uma reacção relacionada com a segurança.
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Diagrama das Entradas Analógicas
Representação
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Contadores Relacionados com a Segurança
Secção 3.6
Contadores Relacionados com a Segurança
Descrição geral
Os pontos que se encontram na lista abaixo referem-se a módulos de contador XPSMF60.
Conteúdo desta secção
Esta secção inclui os seguintes tópicos:
Tópico Página
Geral 54
Reacção na eventualidade de uma avaria 55
54 33003813 03/2017
Geral
Descrição geral
dependendo da configuração, o módulo contador pode ser operado no programa da aplicação como contador ascendente ou descendente de alta velocidade com resolução de 24 bit ou como descodificador em código Gray.
Módulo Contador
Se for utilizado como contador ascendente ou descendente de alta velocidade, é necessária na aplicação a entrada de impulsos e os sinais de entrada do sentido da contagem . A reinicialização só se efectua no programa da aplicação
O módulo contador XPSMF60 tem uma resolução de codificação de 4 ou 8 bit. A reinicialização é possível
A interligação de duas entradas de 4 bit independentes a uma entrada de 8 bit só pode ser efectuada por meio do programa da aplicação. Não está prevista uma opção de comutação para este fim.
A função do codificador monitoriza a alteração no padrão de bit nos canais de entrada. Os padrões de bit nas entradas são transferidos directamente para o programa da aplicação. A apresentação no PADT faz-se sob a forma de um número decimal (Contador[0x].Valor), que corresponde ao padrão de bit.
Dependendo da aplicação, este número (que corresponde ao padrão de bit do Código Gray) pode ser convertido, por exemplo, no valor decimal correspondente.
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Reacção na eventualidade de uma avaria
Descrição geral
Se for detectada uma avaria na secção do contador do módulo, é definido um bit de estado para avaliação no programa da aplicação. Adicionalmente, o código de erro relevante pode ser tido em consideração. O LED ERR no módulo é activado.
Erros
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Diagrama de Contadores
Representação
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Lista de Verificação para Entradas Relacionadas com a Segurança
Secção 3.7
Lista de Verificação para Entradas Relacionadas com a
Segurança
Lista de verificação
Descrição geral
Recomendamos que a lista de verificação abaixo seja utilziada durante a configuração, programação e colocação em funcionamento de entradas relacionadas com a segurança. Pode ser utilizada como um documento de planeamento e, ao mesmo tempo, comprova que o planeamento foi cuidadosamente executado.
Lista de verificação de Requisitos
Como parte das fases de configuração ou colocação em funcionamento, pode também compliar- se uma lista de verificação de requisitos separada para cada um dos canais de entrada
relacionados com a segurança instalados no sistema. Isto assegura que todos os requisitos são anotados de forma clara e abrangente. Permite também que se produza documentação relativa à ligação de cablagem externa ao programa da aplicação.
Representação
Manual de Segurança XPSMF60/XPSMF40
Lista de verificação para configuração, programação e colocação em funcionamento Empresa
Localização Circuito
Entradas relacionadas com a segurança para XPSMF60/XPSMF40
Nº Requisitos Sim Não Observações
1 Trata-se de uma entrada relacionada com a segurança? 2 A apresentação da avaria é
processada no programa da aplicação? [VALUE=0] e [ERRORCODE=0] 3 Trata-se de uma entrada
analógica?
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5 unipolar 0...20 mA 6 bipolar +/-10 VDC 7 Pode excluir-se entrada de
tensão terminada ou falha causada por interrupção de linha? 8 As áreas do sensor
correspondem à configuração do canal?
9 As entradas analógicas não utilizadas estão em curto- circuito?
10 As comunicações (AI[0x].Utilizadas) para as entradas em questão estão parametrizadas?
11 Esta entrada é uma entrada de contador?
12 Função: Contador de impulsos? 13 Função: Descodificador (código
Gray)?
14 Existe um codificador/sensor relacionado com a segurança para esta entrada?
Manual de Segurança XPSMF60/XPSMF40
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Saídas