TRICONEX 4507 módulo de seguridad de entrada/salida de alto rendimiento

TRICONEX 4507 módulo de seguridad de entrada/salida de alto rendimiento

I. Arquitectura central: Dise?o de redundancia modular triple (TMR)

Dise?o de redundancia de hardware

• El módulo contiene tres canales de procesamiento independientes (Canal A, B y C), cada uno capaz de manejar de forma independiente se?ales de entrada/salida.

• Cada canal está equipado con CPU, memoria y circuitos de E/S independientes, formando una redundancia física triple.

Mecanismo de procesamiento de se?ales

• Las se?ales de entrada se transmiten a los tres canales simultáneamente. Después de ser procesadas de forma independiente por cada canal, el circuito de votación interno realiza una votación "dos de tres" (es decir, el resultado de salida es válido solo cuando dos o más canales arrojan resultados consistentes).

• Si un canal falla (por ejemplo, anomalía de se?al, da?o de hardware), el mecanismo de votación bloquea automáticamente el canal defectuoso y los otros dos canales normales continúan operando, garantizando el funcionamiento ininterrumpido del sistema.

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II. Flujo de procesamiento de se?ales de entradaAdquisición y aislamiento de se?ales

• Soporta varios tipos de se?ales de entrada (como contactos secos, se?ales analógicas, niveles TTL, se?ales NPN/PNP, etc.) y evita que las interferencias externas afecten a los circuitos internos a través de circuitos de aislamiento de hardware (como aislamiento óptico y aislamiento por transformador).

• Las se?ales de entrada se filtran, amplifican, convierten en se?ales digitales y se transmiten a los tres canales respectivamente.

Procesamiento triple y votación

• Los tres canales muestreados, codifican y procesan lógicamente de forma independiente las se?ales de entrada para generar resultados de procesamiento.

• El circuito de votación compara los resultados de los tres canales. Si dos o más canales tienen resultados consistentes, se muestra el resultado; si el resultado de un canal entra en conflicto con los demás, el sistema determina que el canal está defectuoso y activa una alarma de diagnóstico.

Tolerancia a fallos y diagnóstico

• Cada canal realiza continuamente un autodiagnóstico (como comprobación de memoria, comprobación de funcionamiento de CPU, detección de circuitos de E/S). Si se detecta un fallo, se marca activamente como "fallido" para evitar que las se?ales incorrectas participen en la votación.

• El módulo admite el reemplazo en línea de canales defectuosos (intercambio en caliente) sin afectar el funcionamiento general del sistema.

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III. Flujo de procesamiento de se?ales de salidaSalida de votación y accionamiento de potencia

• Las instrucciones de salida después de las operaciones lógicas del sistema son votadas por los tres canales para generar una se?al de salida unificada.

• La se?al de salida se amplifica por un circuito de accionamiento de potencia (como relés, transistores) para accionar dispositivos externos (como válvulas, motores, luces indicadoras, etc.).

Mecanismo de seguridad en caso de fallo

• Si se detecta un fallo en el canal de salida (como cortocircuito o circuito abierto del circuito de accionamiento), el módulo forzará la salida a un estado seguro (como desconectar el relé, salida 0V) de acuerdo con el modo "Fail-Safe" preestablecido para evitar acciones peligrosas causadas por fallos.

• Soporta la función "Inhibición de salida", que puede bloquear la salida durante el mantenimiento o en situaciones de emergencia para evitar operaciones erróneas.

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IV. Mecanismo de comunicación y sincronizaciónInterfaz de comunicación multiprotocolo

• El módulo admite protocolos de comunicación industrial como Modbus, Profibus, Ethernet/IP y DeviceNet, y se comunica con computadoras host, PLC u otros sistemas de seguridad a través de interfaces Ethernet o RS-485.

• Durante la comunicación, los datos son transmitidos y votados por los tres canales para garantizar la precisión e integridad de los datos de comunicación.

Sincronización de reloj y coherencia de datos

• Los tres canales mantienen la coherencia de sincronización a través de un mecanismo de sincronización de reloj interno para evitar errores de votación causados por desviaciones de reloj.

• Los datos clave (como parámetros de configuración e información de diagnóstico) se reflejan y respaldan en tiempo real entre los tres canales para garantizar que no se pierdan datos durante el conmutación de fallos.

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V. Certificación de seguridad y dise?o de protecciónNivel de integridad de seguridad (SIL)

• El módulo cumple con normas de seguridad como IEC 61508 e IEC 61511, admite aplicaciones de sistemas de seguridad de nivel SIL 3 y cumple con los requisitos de seguridad de escenarios industriales de alto riesgo.

Protección ambiental y diagnóstico

• Con un nivel de protección IP65, puede resistir el polvo, las salpicaduras de agua y entornos industriales hostiles; tiene un amplio rango de temperatura de funcionamiento (por ejemplo, -40°C a 70°C), adaptándose a escenarios de alta y baja temperatura.

• Monitorea en tiempo real parámetros como voltaje de alimentación, temperatura y estado del canal, y devuelve el estado de salud del módulo a través de indicadores LED (como funcionamiento, fallo, estado de comunicación) y protocolos de diagnóstico (como registros de diagnóstico Modbus), lo que facilita a los técnicos de mantenimiento localizar rápidamente los fallos.

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VI. Resumen del flujo de trabajo típico

• Etapa de entrada: Se?al externa → Aislamiento y filtrado → Procesamiento independiente por canales triples → Votación de dos de tres → Generación de datos de entrada válidos.

• Etapa de operación: Datos de entrada y operación lógica del sistema → Generación de instrucciones de salida por canales triples → Votación para confirmar el resultado de salida.

• Etapa de salida: Instrucciones de salida después de la votación → Accionamiento de potencia → Control de dispositivos externos; si hay fallos, activar el mecanismo de seguridad en caso de fallo.

• Comunicación y diagnóstico: Comunicación en tiempo real con la computadora host → Devolución de datos de estado → Autodiagnóstico y alarma de fallo.