منطق قفل الأمان للحزام الناقل: باخمان M1 وفينيكس كونتاكت PSR-SCP
منطق إيقاف التشغيل بسحب الحبل حسب المناطق
يتطلب قطار الناقل ذو الثلاثة أحزمة إيقاف تشغيل حسب المناطق. يجب أن يصل الحزام 3 (نهاية التفريغ) إلى السرعة الكاملة قبل بدء الحزام 2، ويجب أن يكون الحزام 2 قيد التشغيل قبل بدء الحزام 1 (نهاية الإدخال) — هذا يمنع تراكم المواد عند ممرات النقل. تتبع تسلسل الإيقاف الترتيب العكسي: يتوقف الحزام 1 أولاً ويستمر الحزامان 2 و3 في التشغيل لفترة تصفية زمنية تتراوح بين 30–60 ثانية قبل التوقف.
تتبع تنشيطات سحب الحبل استجابة غير متماثلة حسب المنطقة. يؤدي سحب الحبل على الحزام 3 إلى إيقاف جميع الأحزمة الثلاثة. يؤدي سحب الحبل على الحزام 2 إلى إيقاف الحزامين 1 و2 مع السماح للحزام 3 بالاستمرار في التصفية. يؤدي سحب الحبل على الحزام 1 إلى إيقاف الحزام 1 فقط. يتم تنفيذ هذا كمصفوفة مناطق في كتلة النص المهيكل Bachmann M1. لا يمكن لمنهجية الإيقاف الطارئ العامة تلبية متطلبات البند 5.4.3 من معيار ISO 13850 للناقلات التي تعمل في مناطق معالجة مواد منفصلة.
بعد أي تنشيط لسحب الحبل، يتطلب قفل الأجهزة إعادة تعيين المفتاح المادي في الموقع الميداني وضغط زر إعادة التعيين المحلي على اللوحة قبل السماح بإعادة التشغيل. لا يُسمح بإعادة التعيين عن بُعد عبر واجهة المستخدم البشرية وفقًا للبند 5.5.2 من معيار ISO 13850. للتطبيقات التي تتطلب بنية مرحل أمان ذات قناة مزدوجة، يوفر مرحل الأمان Allen-Bradley Guardmaster 440R-D22R2 ذو الإدخال المزدوج أداءً معادلًا لمستوى SIL 2 / PLd مقارنة بمرحل Phoenix Contact PSR-SCP.
توصيل مرحل الأمان Phoenix Contact PSR-SCP
يتم تصنيف مرحل Phoenix Contact PSR-SCP بمستوى SIL 2 / PLd وفقًا لمعايير IEC 62061 وISO 13849-1. استخدم وحدة واحدة لكل حزام. يراقب سلسلة مفاتيح سحب الحبل (القناة A) وزر الإيقاف الطارئ (القناة B) في نفس الوقت. قم بتوصيل OSSD1 وOSSD2 على التوالي إلى ملف ملف التلامس الخاص بمحرك الحزام — هذا يخلق وظيفة إيقاف من الفئة 3 مع مسارين مستقلين للإخراج.
قم بتوصيل القناة A وفقًا لمذكرة تطبيق Phoenix Contact AN-PHX-0034 الدائرة 1. وصل الدبوس A1 إلى +24 فولت تيار مستمر وقم بتوصيل سلسلة مفاتيح سحب الحبل من A1 عبر جميع جهات الاتصال المغلقة إلى الدبوس S11. وصل S12 إلى S21. قم بتوصيل جهة الاتصال المغلقة لزر الإيقاف الطارئ من S22. وصل أطراف مراقبة التغذية الراجعة PSR-SCP Y1–Y2 إلى جهة الاتصال المغلقة المساعدة لملف التلامس الخاص بمحرك الحزام. تكتشف هذه التغذية الراجعة تلامس الملف الملحوم وتمنع إعادة التشغيل خلال 300 مللي ثانية من فتح خرج الأمان.
اضبط مقبض ضبط الوقت TIME في PSR-SCP على تأخير بدء مقداره ثانيتان. هذا يمنع إعادة التشغيل الفورية بعد تحرير سحب الحبل لفترة وجيزة. يوفر وحدة التوسعة ذات الإخراج المؤجل Guardmaster GSR وظيفة تأخير بدء قابلة للتهيئة مماثلة لبنى مرحل الأمان Allen-Bradley. قم بتسجيل قيمة التأخير في ملف الأمان كجزء من وثائق التحقق من SIL وفقًا لمعيار IEC 62061.
مراقب السرعة الصفرية واختبارات التشغيل
ركب حساس تقارب PNP (12–24 فولت تيار مستمر، موصل M12) على حامل بكرة الذيل مستهدفًا قرص نبضات بـ 6 فتحات. عند السرعة الكاملة للحزام (1.5 م/ث نموذجية)، ينتج الحساس ترددًا يقارب 9–12 هرتز. اختر مرحل مراقبة سرعة صفرية يغطي هذا النطاق الترددي — مرحل Pilz PNOZ 13 (0.1–25 هرتز) مناسب. اضبط تأخير تشغيل المرحل على 3 ثوانٍ لتغطية فترة التباطؤ الطبيعية أثناء الإيقاف المخطط.
في Bachmann M1، قم بتعيين خرج مرحل السرعة الصفرية إلى مدخل DI مخصص. راقب هذا المدخل فقط عندما يكون BELT_RUN = TRUE وقد انقضى مؤقت تشغيل لمدة 5 ثوانٍ — يغطي الحارس فترة التسارع. يؤدي اكتشاف سرعة صفرية بعد 5 ثوانٍ إلى إطلاق إنذار BELT_SLIP وإيقاف تحكم. السرعة الصفرية هي وظيفة تشخيصية وليست وظيفة أمان — يتولى PSR-SCP مهمة الإيقاف الآمن. وثق هذا التمييز في المواصفات الوظيفية لتجنب غموض الامتثال.
- الخطوة 1: قم بتنشيط كل سحب حبل على حدة. تحقق من أن مصفوفة المناطق توقف الأحزمة الصحيحة خلال 500 مللي ثانية. أكد استمرار تشغيل الأحزمة التالية.
- الخطوة 2: تحقق من إعادة تعيين القفل. بعد تنشيط سحب الحبل، حاول إعادة التشغيل عبر واجهة المستخدم البشرية — يجب أن يُرفض. أعد تعيين مفتاح سحب الحبل، حاول إعادة التشغيل مرة أخرى — يجب أن يُرفض أيضًا. اضغط زر إعادة التعيين المحلي — عندها فقط يجب قبول إعادة التشغيل.
- الخطوة 3: حقن دائرة مفتوحة في قناة PSR-SCP A (افصل الدبوس S11). تأكد من أن الوحدة تفصل مخارج OSSD، ويتوقف الحزام، وينشئ Bachmann M1 إنذار SAFETY_RELAY_FAULT مع رقم الحزام الصحيح. يوفر مرحل الأمان Allen-Bradley MSR320P كشف أخطاء قناة مزدوجة مكافئ للاختبار المقارن.
- الخطوة 4: اختبر مراقب السرعة الصفرية. أمر الحزام بالتشغيل، احجب هدف حساس بكرة الذيل. تحقق من إنذار BELT_SLIP خلال 8 ثوانٍ (3 ثوانٍ تأخير المرحل + 5 ثوانٍ حارس) وبدء الإيقاف المتحكم فيه.
- الخطوة 5: تحقق من قفل بدء التشغيل المتسلسل. حاول بدء الحزام 1 قبل تشغيل الحزام 3 — أكد الرفض مع رسالة قفل في واجهة المستخدم البشرية. ابدأ بالتسلسل الصحيح (الحزام 3 → الحزام 2 → الحزام 1) وتأكد من بدء الأحزمة الثلاثة مع تأخيرات المؤقت المبرمجة.
الخلاصة ونصائح العمل
يتطلب منطق أمان الناقلات بنية دقيقة منذ مرحلة التصميم. أولاً، نفذ منطق إيقاف التشغيل بسحب الحبل حسب المناطق في كتلة النص المهيكل Bachmann M1 — لا يمكن للإيقاف الطارئ العام تلبية متطلبات تصفية المواد الخاصة بالمناطق. ثانيًا، استخدم Phoenix Contact PSR-SCP (أو مرحل الأمان Allen-Bradley Guardmaster المكافئ) مع توصيل قناة مزدوجة وحلقة تغذية راجعة للملف لتحقيق بنية SIL 2 / PLd.
اضبط تأخير بدء PSR-SCP على ثانيتين وسجل هذه القيمة في ملف التحقق من SIL. نفذ جميع اختبارات حقن الأخطاء الخمسة قبل تسليم التشغيل — لا تتخط اختبار الدائرة المفتوحة لـ PSR-SCP، لأنه الطريقة الوحيدة لتأكيد تفعيل المراقبة ذات القناة المزدوجة. اضبط تأخير تشغيل مرحل السرعة الصفرية على 3 ثوانٍ وطبق مؤقت الحارس PLC لمدة 5 ثوانٍ لمنع الإنذارات الكاذبة أثناء إيقاف الحزام المخطط. تتيح وحدة التوسعة Guardmaster بنى مرحل أمان قابلة للتوسع مع نمو أنظمة الناقلات.
المؤلف: شين ويشينغ مهندس أتمتة صناعية يتمتع بخبرة تزيد عن 10 سنوات في أنظمة PLC وDCS وأنظمة التحكم.
