ELECTRON. MODUL 6ES7138-4FB04-0AB0 6ES7 138-4FB04-0AB0 6ES7138-4FBO4-OABO

Siemens 6ES7138-4FB04-0AB0 ∙ SIMATIC ET 200S 4 F-DO PROFIsafe ∙ 24VDC / 2A / SIL 3 / PL e / Dual-Channel / Fail-to-Safe / 30mm

Gecertificeerde veiligheidsuitgangsschakeling in 30 mm

Waar een standaard ET 200S digitale uitgangsmodule 24VDC schakelt naar een actuator op commando van de PLC, doet de F-DO-module iets totaal anders: het voegt interne dubbelkanaal redundantie toe,voortdurende zelfdiagnoses, and PROFIsafe communication — enabling the system to demonstrate to certification bodies that the safety function (removing power from a hazardous actuator) is achieved with a quantified failure probability that satisfies SIL 3 or PL e requirements.

Voordat er gedistribueerde veiligheids-I/O bestond, vereiste SIL 3-uitgangsschakeling hard bedrade veiligheids-relaisemblemen ‡ omvangrijk, duur, onbuigzaam.De 6ES7138-4FB04-0AB0 implementeert dezelfde veiligheidsfunctie in een 30 mm brede module op het ET 200S-station, communiceren via PROFIsafe over dezelfde PROFIBUS DP-kabel die al standaard I/O-gegevens draagt.De 30 mm breedte van de module (het dubbele van de standaard 15 mm) biedt plaats aan de tweede schakeltransistor per kanaal en de kruismonitoringscircuits die vereist zijn voor de dual-channel architectuur.

Belangrijkste specificaties

SIL 3 / PL e ️ Kwantificeerd, niet geclaimd

SIL 3 (IEC 61508) definieert een waarschijnlijkheid van gevaarlijke storing op aanvraag (PFD) tussen 10−4 en 10−3 per jaar.01% en 0PL e (ISO 13849) komt overeen met een PFHd van minder dan 10−7 gevaarlijke storingen per uur.

Deze ratings vereisen redundantie binnen de module. Elk uitgangskanaal maakt gebruik van een dual-channel architectuur: twee onafhankelijke halfgeleiderschakelaars in serie, met cross-monitoring.Als één schakelaar niet op het commando kan openen, de andere dwingt de uitgang tot een ontstane (veilige) toestand.Periodieke testpulsen oefenen elke transistor uit en verifiëren of deze daadwerkelijk kan schakelen.

De SIL 3 / PL e rating is wat de module hardware kan ondersteunen. Of een specifieke toepassing deze niveaus bereikt hangt af van de volledige veiligheidssluiting F-CPU, PROFIsafe configuratie,veiligheidsprogramma geschreven met gecertificeerde F-FB's, en de berekening van de SIL-verificatie door de systeemintegrator voor alle componenten.

PROFIsafe

PROFIsafe (IEC 61784-3-3) voegt een veiligheidscommunicatielaag toe boven het standaard PROFIBUS- of PROFINET-telegram: een CRC berekend over veiligheidsgegevens plus een volgnummer,Plus een wachthond timer in de F-DO module zelf.

Wanneer de PROFIBUS DP-master (F-CPU) het contact met het ET 200S-station verliest, vervalt de interne wachttimer van de F-DO-module.De module schakelt alle vier de uitgangen onvoorwaardelijk uit en gaat de veilige toestand in., zonder expliciet commando van de CPU kan het niet meer bereiken. Communicatieverlies = veilige toestand. Er is geen automatische reactivering na herstel van de communicatie;na het verwijderen van de storing een opzettelijke heractivatie door de gebruiker vereist is.

Veelgestelde vragen

V1: Wat gebeurt er met de F-DO-uitgangen wanneer de PROFIBUS DP-communicatie mislukt?

De interne bewakingsfunctie van de F-DO-module vervalt als er geen geldig PROFIsafe-telegram binnen de ingestelde timeout wordt ontvangen.De module schakelt onmiddellijk alle vier de uitgangen uit en houdt de veilige staat vast zonder op een CPU-opdracht te wachtenDe uitgangen blijven uitgeschakeld totdat de communicatie is hersteld en het veiligheidsprogramma ze expliciet opnieuw activeert door middel van een opzettelijke herstart.Er is geen automatische reactivering..

Vraag 2: Garandeert de SIL 3-modulkwalificatie SIL 3 voor alle toepassingen waarin deze wordt gebruikt?

De module biedt de hardwarearchitectuur om SIL 3 te ondersteunen, maar de gehele veiligheidssluiting moet worden beoordeeld: F-CPU-hardwaretolerantie, PROFIsafe-timingconfiguratie,veiligheidsprogramma geschreven met Siemens-gecertificeerde F-FB's, en een volledige PFD/PFHd-berekening voor de veiligheidslus met behulp van de storingspercentages uit de veiligheidshandleiding van elk onderdeel.De 6ES7138-4FB04-0AB0 veiligheidshandleiding (beschikbaar via Siemens Industry Online Support) is de gezaghebbende referentie voor architectonische beperkingen, testintervallen en veiligheidswaarden.

V3: Hoe werkt het testimpulsmechanisme van de F-DO en kan dit een ladingswisseling veroorzaken?

Een korte testpuls deactiveert elk uitgangskanaal periodiek om te controleren of de uitgangstransistors daadwerkelijk open kunnen schakelen.De duur van de puls ligt in het microsecondebereik kort genoeg dat standaard veiligheidsrelay spoelen en elektromechanische contactorsIn de F-DO-Veiligheidshandleiding wordt de maximale testpulsduur en de minimale vereiste belastinginductiviteit gespecificeerd.Voor het merendeel van de belastingen van de veiligheidsrelais en de contactor spoelDe testpulsen veroorzaken geen interferentie.

V4: Wat zijn de verschillen tussen een F-DO en een standaard ET 200S DO-module op het gebied van bedrading, programmering en certificering?

Bedrading: F-DO-uitgangen worden verbonden via de terminalmodule TM-PF30S47-F1.Programmeren: F-DO-kanalen kunnen alleen worden aangesproken binnen het veiligheidsprogramma en worden uitgevoerd in de speciale F-runtime van de F-CPU met behulp van Siemens F-FB's.

Standaard OB's en standaardprogramma-instructies kunnen geen toegang krijgen tot F-DO-adressen.De SIL 3 / PL e-kwalificatie van de F-DO vereist uitvoering volgens de veiligheidshandleiding door gekwalificeerde functionele veiligheidstechnici..

V5: Wat is de aanbevolen vervanging voor nieuwe veiligheidsontwerpen?

Voor nieuwe installaties raadt Siemens het SIMATIC ET 200SP-platform aan met de juiste F-DQ-modules (bijv. F-DQ 4×24VDC/2A PPM).ET 200SP biedt een gelijkwaardige of hogere veiligheidscapaciteit met kleinere modulebreedtes en TIA Portal / STEP 7 Safety Advanced compatibiliteitBestaande ET 200S-installaties die 6ES7138-4FB04-0AB0 gebruiken, kunnen worden onderhouden met reserve-eenheden uit de industriële overschottenmarkt en de testgeschiedenis van de testproef voordat gebruikte of gerenoveerde F-modules in een veiligheidsapplicatie worden geïnstalleerd.