Okablowanie i uruchamianie sygnałów sterowania silnikiem za pomocą Allen-Bradley EtherNet/IP
Niezawodne uruchamianie rozdzielnic MCC zaczyna się od rozdzielenia poleceń, rzeczywistych sygnałów zwrotnych urządzeń oraz zezwoleń na rozruch. Następnie należy sprawdzić, jak system sterowania i zabezpieczenie silnika zachowują się w przypadku utraty komunikacji lub zasilania.
Jakie trzy sygnały należy rozdzielić w pętli silnika?
Polecenie żąda uruchomienia lub zatrzymania. Sygnał zwrotny potwierdza, co faktycznie zrobił rozrusznik lub silnik. Zezwolenie umożliwia wykonanie żądania lub je blokuje na podstawie warunków procesu. Nigdy nie należy traktować wysłanego bitu rozruchu jako dowodu, że stycznik się zamknął lub silnik pracuje; należy porównać odpowiedni styk pomocniczy, stan urządzenia lub zmierzony prąd z poleceniem i zdefiniować alarm rozbieżności.
Czy sygnały wyłączenia awaryjnego powinny być przesyłane przez EtherNet/IP?
Funkcje bezpieczeństwa i zabezpieczenia silnika muszą być zaprojektowane tak, aby spełniały wymagany poziom integralności, niezależności i działania w stanie bezpiecznym. W wielu instalacjach stosuje się dedykowane obwody zabezpieczeń wykonane przewodowo; certyfikowane bezpieczeństwo przez EtherNet/IP może być również odpowiednie, jeśli cała funkcja bezpieczeństwa została pod tym kątem zaprojektowana i zwalidowana. Nie należy zastępować zwykłej komunikacji sterującej zatrzymaniem o funkcji bezpieczeństwa. Przed wyborem sposobu realizacji należy potwierdzić rzeczywistą konstrukcję rozrusznika, napędu, przekaźnika i systemu bezpieczeństwa.
Należy stosować cykliczne wejścia/wyjścia tam, gdzie obsługują je urządzenie i strategia sterowania, a komunikaty jawne wykorzystywać do odpowiedniej konfiguracji lub diagnostyki, zamiast zakładać, że jedna z tych metod pasuje do każdego sygnału. Żądany interwał pakietów (RPI), limit czasu połączenia i reakcję na utratę komunikacji należy dobierać na podstawie możliwości urządzenia oraz wymaganego czasu reakcji procesu, a nie uniwersalnej wartości 50–100 ms. Urządzenia takie jak moduł komunikacyjny Allen-Bradley EtherNet/IP lub adapter 5069-AENTR muszą być uruchamiane z uwzględnieniem rzeczywistej topologii i konfiguracji sieci.
Czy każdy rozrusznik silnikowy może korzystać z funkcji Safe Torque Off?
Nie. Funkcja Safe Torque Off (STO) jest dostępna wyłącznie w urządzeniach specjalnie zaprojektowanych i certyfikowanych do jej realizacji; nie należy zakładać, że Allen-Bradley SMC-3 lub przekaźnik zabezpieczeniowy GE ją zapewnia. Należy zapoznać się z instrukcją konkretnego urządzenia i specyfikacją wymagań bezpieczeństwa. Przekaźnik GE Multilin C30 jest przykładem urządzenia systemu zabezpieczeń, a nie dowodem obsługi funkcji STO. Funkcję bezpieczeństwa należy testować wyłącznie w ramach zatwierdzonego planu odizolowania i uruchamiania.
Jak należy uruchamiać pętlę?
Przed wykonaniem jakiegokolwiek kontrolowanego testu funkcjonalnego należy zweryfikować schemat połączeń, mapowanie wejść/wyjść, adres i stan połączenia, konfigurację przeciążenia silnika oraz polaryzację sygnałów zwrotnych. W ramach autoryzowanej procedury należy sprawdzić blokadę rozruchu przy braku każdego wymaganego zezwolenia, zweryfikować działanie zatrzymania i wyłączenia oraz porównać rzeczywisty sygnał zwrotny stycznika lub pracy zasilanego silnika ze stanem sieciowym. Utratę komunikacji należy testować w stanie bezpiecznym i potwierdzić skonfigurowaną reakcję; nigdy nie należy wyciągać przewodu pod napięciem ani wymuszać zatrzymania pracujących maszyn bez zatwierdzonego planu.
Jak zespół może wykryć nieaktualne dane sieciowe?
Należy monitorować stan połączenia, aktualność danych wejścia/wyjścia, alarmy przekroczenia limitu czasu oraz diagnostykę urządzenia. Watchdog lub sygnał heartbeat mogą być pomocne, jeśli obsługują je urządzenie i sterownik, ale ich okres oraz reakcja na błąd muszą uwzględniać oczekiwane czasy i zachowanie sieci. Nie należy obiecywać wykrycia problemu w ciągu jednego cyklu. Prąd silnika należy śledzić wyłącznie wtedy, gdy odpowiednie urządzenie dostarcza prawidłowy pomiar, a przed użyciem go do decyzji zabezpieczeniowych należy zweryfikować profil lub mapowanie obiektów.
Co ma znaczenie w zakresie uziemienia i ograniczania zakłóceń?
Sygnały niskopoziomowe należy oddzielić od przewodów zasilających, a pomiary analogowe prowadzić odpowiednim przewodem. Należy stosować się do określonych wytycznych dotyczących przemysłowego przewodu Ethernet, połączeń ekranów i uziemienia dla zainstalowanej sieci oraz zakładanego projektu EMC obiektu; ekranowanie tylko z jednej strony nie jest uniwersalną zasadą dla sieci Ethernet. Każde zezwolenie i każdą ścieżkę zabezpieczeniową należy wyraźnie oznaczyć na schematach pętli i MCC.
Co powinno obejmować zezwolenie na uruchomienie pompy?
Należy zdefiniować zezwolenia właściwe dla procesu na podstawie oceny pompy i zagrożeń, takie jak położenie zaworu, wspomaganie uszczelnienia, warunki po stronie ssawnej oraz ochrona przed przepływem minimalnym, jeśli ma zastosowanie. Należy unikać założenia, że przed każdym uruchomieniem każdej pompy każdy zawór tłoczny musi być otwarty. Zabezpieczenie silnika należy ustawić na podstawie tabliczki znamionowej silnika, charakterystyki rozruchu i analizy koordynacji zabezpieczeń, a następnie zweryfikować każde działanie podczas zatwierdzonych testów.
Autor: Wang Qiming jest inżynierem automatyki przemysłowej z ponad 10-letnim doświadczeniem w zakresie sterowników PLC, systemów DCS i systemów sterowania.
