TRICONEX 3604E Digitalausgangsmodul

TRICONEX 3604E Digitalausgangsmodul

Grundparameter:

Arbeitssspannung: 24VDC.

Spannungsbereich: 22-45VDC.

Anzahl der Ausgangssignale: 16 Kan?le.

Gewicht: 3,65 kg.

Abmessungen: 49x45,3x6,8 cm.

Arbeitsprinzip

I. Signalverarbeitungsmechanismus der Architektur mit dreifacher modularer Redundanz (TMR)

Empfang und Zusammenfügen der Eingangssignale

Das Modul empf?ngt digitale Steuerungssignale (z. B. Ein-/Aus-Befehle) vom Hauptprozessor des TRICON-Steuerger?ts. Die Signale gelangen zun?chst in drei unabh?ngige Schaltungskan?le (Kan?le A, B und C) innerhalb des Moduls. Jeder Kanal verarbeitet die Signale unabh?ngig, wodurch ein dreifach redundanter Pfad entsteht.

Beispiel: Wenn das Steuerger?t das digitale Signal ?Ventil ?ffnen“ sendet, wird das Signal gleichzeitig an drei Kan?le übertragen, um Signalverluste durch eine einzelne St?rstelle zu vermeiden.

Dreifache Signalabstimmung und Ausgabe

Nachdem jeder Kanal das Eingangssignal verarbeitet hat, wird eine Abstimmung über eine Vierfachausgangsschaltung durchgeführt: Drei Signalgruppen (Ausg?nge der Kan?le A, B und C) werden durch Hardwarelogik (Mehrheitsabstimmungsprinzip, d. h. 2/3-Abstimmung) abgestimmt, und schlie?lich wird ein einheitliches Ausgangssignal erzeugt.

Wenn einer der Kan?le fehlerhaft ist (z. B. ein abnormes Signal), k?nnen die Signale der anderen beiden normalen Kan?le immer noch durch Abstimmung das richtige Ausgangssignal erzeugen, was die Zuverl?ssigkeit der Steuerbefehle gew?hrleistet.

Ii. Elektrische Umwandlung und Ausgangssteuerung von digitalen Signalen

Signalpegelumwandlung

Das Modul wandelt intern die digitalen Logiksignale des Steuerger?ts (z. B. 5V TTL-Pegel) in 24VDC-Signale um, die zur Ansteuerung von Feldger?ten geeignet sind. Die Ansteuerkapazit?t erfüllt die Lastanforderungen von Magnetventilen und Relais (der maximale Ausgangsstrom eines einzelnen Kanals betr?gt normalerweise 0,5 A bis 1 A).

Ausgangskanalsteuerungsmechanismus

Die 16 Ausgangskan?le sind unabh?ngig steuerbar. Jeder Kanal ist durch ein Festk?rperrelais (SSR) oder einen Transistorschalter elektrisch isoliert, um die Auswirkungen von Lastseitensch?den auf das Modul zu verhindern.

Beim Steuern eines bestimmten Magnetventils gibt das Modul ein 24VDC-Signal aus, das über ein Festk?rperrelais an die Magnetventilspule angeschlossen wird, um die Ventil?ffnungs- und -schlie?aktion zu erreichen. Gleichzeitig stellt die elektrische Isolierung sicher, dass der Starkstromkreis den internen Schaltkreis des Moduls nicht st?rt.

Iii. Spannungsrückkopplungsdiagnose und St?rungsüberwachung

Ausgangszustandsüberprüfungsmechanismus

Das Modul ist mit einer integrierten Spannungsrückkopplungsschaltung zur Echtzeitüberwachung jedes Ausgangskanals ausgestattet:

Wenn der Ausgangskanal auf ?Hochpegel“ (24VDC) eingestellt ist, erfasst die Rückkopplungsschaltung, ob am Ausgangspunkt tats?chlich eine 24VDC-Spannung anliegt. Wenn die erfasste Spannung nicht mit dem Befehlszustand übereinstimmt (z. B. offene Last oder durchgebrannter Sicherungsfaden), wird ein ?Last/Sicherungsfaden-Alarm“ ausgel?st und über eine Anzeigeleuchte angezeigt.

Wenn der Ausgangskanal auf ?Niedrigpegel“ eingestellt ist, überprüft die Rückkopplungsschaltung, ob der Ausgangspunkt auf einem Niedrigpegel liegt, um Kanalhaftung zu verhindern (z. B. kontinuierlicher Hochpegelausgang aufgrund eines Transistordurchbruchs).

Kontinuierliche Selbstdiagnose und St?rungsisolation

Das Modul führt kontinuierlich eine Selbstdiagnose der internen Schaltkreise (z. B. Stromversorgung, Prozessor und Ausgangstreiberschaltungen) durch. Sobald ein Kanalfehler erkannt wird (z. B. abnorme A/D-Umwandlung in einem bestimmten Kanal oder Logikschaltungsfehler), markiert es den Kanal sofort als ?fehlerhaft“ und sendet Diagnoseinformationen an das Steuerger?t über die Rückplane.

Wichtige Eigenschaften: Der Ausfall eines einzelnen Kanals beeintr?chtigt den Betrieb der anderen Kan?le nicht. Das Modul setzt den Ausgang über die verbleibenden normalen Kan?le fort und erreicht dadurch ?Fehlertoleranz“. Wenn mehrere Kan?le ausfallen (z. B. au?erhalb des redundanten Designbereichs), geht das Modul in einen sicheren Zustand (z. B. Ausgangsverriegelung oder Einstellung auf einen voreingestellten Wert) über, um Fehlbedienungen zu vermeiden.

Iv. Hot-Standby- und Systemintegrationsdesign

Die Hot-Standby-Funktion wurde realisiert

Wenn das Modul die Hot-Standby-Konfiguration unterstützt, ist es über ein spezielles Kabel an die externe Anschlussleiste (ETP) angeschlossen. Das Hauptmodul und das Standby-Modul geben den Zustand in Echtzeit synchron aus. Wenn das Hauptmodul ausf?llt, übernimmt das Backup-Modul automatisch die Steuerung, um den unterbrechungsfreien Betrieb der Feldger?te zu gew?hrleisten (die Umschaltzeit liegt normalerweise im Millisekundenbereich).

Zusammenarbeit mit dem TRICON-System

Das Modul kommuniziert mit dem Steuerger?t über die TRICON-Rückplane, empf?ngt Steuerbefehle und gibt gleichzeitig den Echtzeitzustand zurück (z. B. Ausgangswerte und St?rungsinformationen). Das Steuerger?t basiert auf einer dreifachen Redundanzarchitektur und stimmt die dreifachen Ausgangssignale des Moduls erneut ab, um eine ?System-Modul“-Doppelredundanz zu bilden und die Sicherheit weiter zu erh?hen.

V. Sicherheitsausgangsstrategie und Fehlersicherung

Fail-Safe-Design

Wenn das Modul unreparierbare schwere St?rungen erkennt (z. B. anhaltende abnorme Stromversorgung, Besch?digung des Kernschaltkreises) oder die Kommunikation mit dem Steuerger?t unterbrochen ist, kann es den Ausgang gem?? der voreingestellten Konfiguration auf den ?sicheren Zustand“ setzen (z. B. alle Ausg?nge auf Niedrigpegel, was das Magnetventil stromlos und geschlossen macht), um zu verhindern, dass die Feldger?te aufgrund eines Modulausfalls au?er Kontrolle geraten. Es entspricht den SIL-Ebenenanforderungen des Sicherheitsinstrumentierten Systems (SIS).