Hệ thống I/O an toàn thế hệ mới cho nhà máy tự động hóa

Việc đảm bảo an toàn máy móc đòi hỏi sử dụng các I/O chuyên dụng được kết nối với bộ điều khiển an toàn. Kiến trúc này thường được áp dụng cho các hệ thống quy mô vừa đến lớn, nơi cần số lượng lớn điểm I/O an toàn. Các ngõ vào (inputs) an toàn thường được trang bị các tính năng như phát hiện đứt dây, giám sát ngắn mạch và giám sát chéo mạch. Trong khi đó, ngõ ra (outputs) an toàn sẽ có các tính năng như dự phòng ngõ ra kép và bảo vệ ngắn mạch. Những tính năng này cho phép các kỹ sư thiết kế chế tạo thiết bị có thể đạt trạng thái “không năng lượng”, giúp người vận hành và kỹ thuật viên làm việc an toàn bên trong máy móc.

Gần đây, Wago đã ra mắt các khối I/O an toàn thuộc dòng 750, cùng với các mô-đun, bộ điều khiển và bộ ghép nối fieldbus.

Các mô-đun I/O an toàn dòng 750 mới bao gồm bốn ngõ vào an toàn và hai hoặc bốn ngõ ra an toàn (10 A/24 VDC hoặc 2 A/24 VDC). Ảnh: Wago.

Các mô-đun logic an toàn

Các mô-đun logic an toàn dòng 750 mới có thể tích hợp với bộ điều khiển PFC Basic Controller 100, PFC100, PFC200 hoặc PFC300 của Wago để xây dựng hệ thống an toàn, có khả năng giám sát ngõ vào và thiết lập ngõ ra, tất cả đều sử dụng các thành phần đạt chuẩn an toàn. Các mô-đun ngõ vào có phiên bản ngõ ra 10 A hoặc 2 A, với tùy chọn đặt hàng gồm hai ngõ vào và hai ngõ ra hoặc bốn ngõ ra.

Để đảm bảo không có hiện tượng đấu dây chéo mạch, dòng 750 sử dụng nguồn riêng 24 V, giúp mỗi kênh được đấu nối đúng nguồn cấp. Mỗi ngõ ra có thể cấu hình để hoạt động ở chế độ hai cực (bipolar) hoặc một cực (unipolar), rất hữu ích khi cần đấu ngõ ra chung nguồn hoặc điều khiển trực tiếp tải.

Các mô-đun logic an toàn dòng 750 có thể được lập trình bằng phần mềm I/O-Check (ảnh trên) và phần mềm Safety Editor của Wago. Ảnh: Wago.

Lập trình an toàn

Các mô-đun logic an toàn dòng 750 được lập trình và cấu hình bằng phần mềm I/O-Check và Safety Editor của Wago. Mỗi mô-đun đều có logic nội bộ, có thể sử dụng để xây dựng các chương trình an toàn đạt chuẩn SIL3/PLe. Ưu điểm của dòng 750 là không cần PLC an toàn riêng biệt. Phần mềm Safety Editor cho phép thực hiện toàn bộ việc lập trình, trong khi phần mềm I/O-Check hỗ trợ tham số hóa và truy cập vào logic tích hợp.

Kiến trúc an toàn

Các hệ thống I/O an toàn thông thường bao gồm các mô-đun I/O và một bộ điều khiển an toàn. Dòng 750 mới là một danh mục các mô-đun I/O có thể kết nối với Bộ điều khiển cơ bản (Basic Controller) của Wago, cùng với các mô-đun không an toàn. Cấu trúc này giúp tiết kiệm số lượng linh kiện cần thiết cũng như không gian trong tủ điều khiển.

Bộ điều khiển Wago với các thiết bị an toàn và không an toàn. Ảnh: Wago.

Hệ thống an toàn trong máy móc

Các nhà máy lớn với thiết bị tự động hóa sẽ có nhiều loại hệ thống an toàn khác nhau. Phổ biến nhất là các hệ thống giám sát và khóa cửa vận hành. Những cánh cửa này cho phép người vận hành tiếp cận bên trong thiết bị tự động. Khi một cánh cửa được mở, toàn bộ thiết bị tự động phải dừng hoạt động. Một hệ thống điều khiển an toàn sẽ giám sát vị trí cửa, phát tín hiệu dừng đến tất cả robot và servo, đồng thời xả toàn bộ khí nén trong hệ thống. Việc sử dụng mô-đun I/O như dòng 750 của Wago cho phép các kỹ sư thiết kế dùng một hệ thống điều khiển duy nhất với một giá I/O để đáp ứng cả điều khiển tự động an toàn và không an toàn.

Theo Control.com