Конвейер қауіпсіздігіне арналған интерлок логикасы: Bachmann M1 және Phoenix Contact PSR-SCP

Аймақтық Тартқыш Сым арқылы Өшіру Логикасы

Үш белдікті конвейер жүйесі аймақтық өшіруді талап етеді. 3-белдік (шығару ұшы) толық жылдамдыққа жетуі керек, содан кейін ғана 2-белдік іске қосылады, ал 2-белдік жұмыс істеп тұрған кезде ғана 1-белдік (енгізу ұшы) іске қосылады — бұл материалдың тасымалдау арналарында жиналуын болдырмайды. Өшіру реттілігі кері бағытта жүреді: алдымен 1-белдік тоқтайды, ал 2 және 3-белдіктер 30–60 секундтық уақытша тазалау кезеңі үшін жұмыс істейді де, содан кейін тоқтайды.

Тартқыш сымның іске қосылуы асимметриялық аймақтық жауапты ұстанады. 3-белдікке орнатылған тартқыш сым барлық үш белдікті тоқтатады. 2-белдікке орнатылған тартқыш сым 1 және 2-белдіктерді тоқтатады, бірақ 3-белдік тазалауды жалғастыра береді. 1-белдікке орнатылған тартқыш сым тек 1-белдікті тоқтатады. Бұл логиканы Bachmann M1 құрылымдық мәтін блогында аймақтық матрица ретінде жүзеге асырыңыз. Жалпы E-stop тәсілі ISO 13850 5.4.3 тармағын қанағаттандыра алмайды, себебі конвейерлер бөлек материалдарды өңдеу аймақтарында жұмыс істейді.

Кез келген тартқыш сым іске қосылғаннан кейін, аппараттық тұтқаны физикалық түрде өрістегі қосқышта қалпына келтіру және жергілікті панельдегі RESET батырмасын басу қажет, содан кейін ғана қайта іске қосуға рұқсат беріледі. ISO 13850 5.5.2 тармағына сәйкес HMI қашықтан қалпына келтіру рұқсат етілмейді. Қос арналы қауіпсіздік релелік архитектураны талап ететін қолданбалар үшін Allen-Bradley Guardmaster 440R-D22R2 қос кіріс қауіпсіздік релесі Phoenix Contact PSR-SCP-мен тең SIL 2 / PLd өнімділігін қамтамасыз етеді.

Phoenix Contact PSR-SCP Қауіпсіздік Релесінің Қосылуы

Phoenix Contact PSR-SCP IEC 62061 және ISO 13849-1 стандарттарына сәйкес SIL 2 / PLd деңгейінде бағаланған. Әр белдікке бір модуль қолданыңыз. Ол тартқыш сым қосқыш тізбегін (А арнасы) және E-stop батырмасын (В арнасы) бір уақытта бақылайды. OSSD1 және OSSD2 шығыстарын қатарынан белдік қозғалтқышының контактор орамына қосыңыз — бұл екі тәуелсіз шығыс жолы бар 3-санаттағы тоқтату функциясын жасайды.

А арнасын Phoenix Contact қолдану нұсқаулығы AN-PHX-0034 1-ші сұлбасы бойынша қосыңыз. A1 пинін +24 В тұрақты токқа қосып, тартқыш сым қосқыштарының NC контактілерінен S11 пиніне дейінгі тізбекті жалғаңыз. S12 мен S21-ді қосыңыз. E-stop NC контактісін S22-ге жалғаңыз. PSR-SCP кері байланыс бақылау терминалдарын Y1–Y2 белдік қозғалтқыш контакторының қосалқы NC контактісіне қосыңыз. Бұл кері байланыс контактордың жабысып қалуын анықтап, қауіпсіздік шығысы ашылғаннан кейін 300 мс ішінде қайта іске қосуды бөгейді.

PSR-SCP TIME потенциометрін 2 секундтық іске қосу кешігулеріне орнатыңыз. Бұл тартқыш сымның уақытша босатылуынан кейін бірден қайта іске қосылуды болдырмайды. Guardmaster GSR кешіктірілген шығыс кеңейту модулі Allen-Bradley қауіпсіздік релелік архитектуралары үшін тең конфигурацияланатын іске қосу кешігу функциясын ұсынады. Кешігу мәнін IEC 62061 SIL тексеру құжаттамасының қауіпсіздік файлына енгізіңіз.

Нөлдік Жылдамдық Мониторы және Құрылғыны Іске Қосу Тесті

Тартқыш белдік жылдамдығын өлшеу үшін 6 ойықты импульстік дискке бағытталған PNP жақындық сенсорын (12–24 В тұрақты ток, M12 қосқышы) артқы ролик тіреуіне орнатыңыз. Толық белдік жылдамдығында (әдетте 1.5 м/с) сенсор шамамен 9–12 Гц сигнал береді. Осы жиілік диапазонын қамтитын нөлдік жылдамдық релесін таңдаңыз — Pilz PNOZ 13 (0.1–25 Гц) жарамды. Релелік үзіліс кешігуін 3 секундқа орнатыңыз, бұл жоспарланған тоқтатулар кезінде қалыпты баяулау кезеңін қамтиды.

Bachmann M1-де нөлдік жылдамдық релесінің шығысын арнайы DI кірісіне тағайындаңыз. Бұл кірісті тек BELT_RUN = TRUE және 5 секундтық жұмыс таймері өткен кезде бақылаңыз — бұл қорғау үдеу кезеңін қамтиды. 5 секундтан кейін анықталған нөлдік жылдамдық BELT_SLIP дабылын және басқарылатын тоқтатуды іске қосады. Нөлдік жылдамдық диагностикалық функция болып табылады, қауіпсіздік функциясы емес — қауіпсіздік тоқтату PSR-SCP арқылы жүзеге асырылады. Бұл айырмашылықты сәйкестік түсініксіздігін болдырмау үшін функционалдық сипаттамада құжаттаңыз.

• 1-қадам: Әр тартқыш сымды жеке іске қосыңыз. Аймақтық матрицаның дұрыс белдіктерді 500 мс ішінде тоқтататынын тексеріңіз. Ағымдағы белдіктердің жұмысын жалғастыратынын растаңыз.
• 2-қадам: Тұтқаны қалпына келтіруді тексеріңіз. Тартқыш сым іске қосылғаннан кейін HMI арқылы қайта іске қосуға тырысыңыз — қабылданбауы тиіс. Тартқыш сым қосқышын қалпына келтіріп, қайта HMI арқылы іске қосуға тырысыңыз — әлі де қабылданбауы тиіс. Жергілікті RESET батырмасын басыңыз — содан кейін ғана қайта іске қосу қабылдануы керек.
• 3-қадам: PSR-SCP А арнасында ашық тізбек енгізіңіз (S11 пинін ажыратыңыз). Модульдің OSSD шығыстарын өшіретінін, белдіктің тоқтайтынын және Bachmann M1 дұрыс белдік нөмірімен SAFETY_RELAY_FAULT дабылын шығаратынын растаңыз. Allen-Bradley MSR320P қауіпсіздік релесі салыстырмалы тестілеу үшін тең қос арналы ақау анықтау мүмкіндігін ұсынады.
• 4-қадам: Нөлдік жылдамдық мониторын тексеріңіз. Белдікті іске қосыңыз, артқы ролик сенсор нысанын бөгеңіз. 8 секунд ішінде (3 с релелік кешігу + 5 с қорғау) BELT_SLIP дабылы пайда болып, басқарылатын тоқтату басталатынын растаңыз.
• 5-қадам: Кезектік іске қосу араласуын тексеріңіз. 3-белдік жұмыс істемей тұрып 1-белдікті іске қосуға тырысыңыз — HMI араласу хабарламасымен қабылданбауын растаңыз. Дұрыс реттілікпен іске қосыңыз (3-белдік → 2-белдік → 1-белдік) және барлық үш белдіктің бағдарламаланған таймер кешігулерімен іске қосылғанын растаңыз.

Қорытынды және Іс-әрекетке Ұсыныс

Конвейер қауіпсіздік логикасы жобалау кезеңінен бастап дәл архитектураны талап етеді. Біріншіден, аймақтық тартқыш сым арқылы өшіру логикасын Bachmann M1 құрылымдық мәтін блогында жүзеге асырыңыз — жалпы E-stop аймақтық материал тазалау талаптарын қанағаттандыра алмайды. Екіншіден, Phoenix Contact PSR-SCP (немесе тең Allen-Bradley Guardmaster қауіпсіздік релесі) қос арналы сымдармен және контактор кері байланыс тізбегімен SIL 2 / PLd архитектурасын қамтамасыз етеді.

PSR-SCP іске қосу кешігуін 2 секундқа орнатып, бұл мәнді SIL тексеру файлына енгізіңіз. Барлық бес ақау енгізу тестін жұмысқа тапсыру алдында жүргізіңіз — PSR-SCP ашық тізбек тестін өткізіп алмаңыз, себебі бұл қос арналы бақылаудың белсенді екенін растаудың жалғыз жолы. Нөлдік жылдамдық релесінің үзіліс кешігуін 3 секундқа орнатып, жоспарланған белдік тоқтатулар кезінде қажетсіз іске қосуларды болдырмау үшін 5 секундтық PLC қорғау таймерін қолданыңыз. Guardmaster кеңейту модулі конвейер жүйелері өскен сайын қауіпсіздік релелік архитектураларын масштабтауға мүмкіндік береді.

Автор: Шен Вейченг — PLC, DCS және басқару жүйелері саласында 10 жылдан астам тәжірибесі бар өнеркәсіптік автоматтандыру инженері.