Introduction

Vous pouvez raccorder le module d'entrée numérique de sécurité BMXSDI1602 à des capteurs pour obtenir la conformité SIL3, et cela de plusieurs manières en fonction des éléments suivants :

  • la catégorie (Cat2 ou Cat4) et le niveau de performance (PLd ou PLe) requis

  • les exigences de l'application en matière de haute disponibilité

Les exemples suivants de câblage d'application d'entrée numérique SIL3 sont décrits ci-après :

  • Cat2/PLd :

    • capteur unique câblé à une seule entrée

  • Cat2/PLd avec haute disponibilité :

    • capteur unique câblé à deux points d'entrée sur différents modules d'entrée

    • deux capteurs câblés à deux points d'entrée sur différents modules d'entrée

  • Cat4/PLe :

    • capteur unique câblé à deux points d'entrée sur le même module d'entrée

    • deux capteurs câblés à deux points d'entrée distincts du même module d'entrée

  • Cat4/PLe avec haute disponibilité :

    • deux capteurs câblés à deux points d'entrée distincts sur différents modules d'entrée

Diagnostics de câblage configurables dans Control Expert

Sur le module d'entrée numérique de sécurité BMXSDI1602, utilisez la page Configuration correspondante dans Control Expert pour effectuer les actions suivantes :

  • Activer l'option Court-circuit pour détection 24 V pour chaque canal alimenté. Ce test effectue les diagnostics de câblage d'actionneur suivants pour un canal :

    • Détection de court circuit sur 24 VCC.

    • Détection de circuit croisé entre deux canaux de sortie.

    Le principe consiste à fournir l'alimentation aux capteurs, par groupes de 8 canaux, avec VS1 pour les canaux 0 à 3 (rangs A et B) et VS2 pour les canaux 4 à 7 (rangs A et B). Une impulsion vers l'état OFF est appliquée périodiquement à ces sorties d'énergie, avec une période inférieure à 1 seconde et une durée inférieure à 1 milliseconde. Pendant cette impulsion, si l'intensité de courant lue au niveau de l'entrée est nulle, le module considère que cette entrée est en court-circuit.

  • Activer l'option Détection de fil ouvert pour chacun des huit canaux afin d'obtenir les diagnostics de câblage suivants pour le canal concerné :

    • Détection de fil ouvert (ou rompu) (canal d’entrée non connecté au capteur).

    • Détection de court-circuit vers la terre 0 VCC.

    Le principe consiste à générer artificiellement un courant de fuite (Ileakage) sur la ligne (avec une résistance en parallèle du capteur) lorsque le capteur est ouvert, puis à mesurer ce courant. Si le module ne parvient pas à mesurer ce courant de fuite (0,4 mA <Ileakage < 1,3 mA) sur la ligne d'entrée, la ligne externe est considérée comme coupée (ou en court-circuit à la terre). Le diagnostic est effectué selon une période inférieure à 10 ms.

    • Pour un capteur à contacts secs, il est recommandé de configurer en parallèle une résistance de 33 kΩ.

    • En cas d'utilisation de 2 ou 3 fils DDP, le courant de fuite doit descendre dans les limites définies ci-avant. Vous devez définir la valeur de la résistance à configurer parallèlement au capteur en tenant compte du courant de fuite naturel du capteur et de la résistance interne de l'entrée (7,5 kΩ).

SIL3 Cat2/PLd

Capteur unique connecté avec une seule entrée, avec alimentation VS interne :

Dans cet exemple, selon que la puissance interne est fournie via :

  • VS1 - utilisez les canaux 0 à 3, rangs A et B.

  • VS2 - utilisez les canaux 4 à 7, rangs A et B.

Comme le capteur est alimenté en interne via une broche VS, les diagnostics de câblage de canaux suivants s'appliquent :

Condition

Detectable ?

Temps de détection typique

Fil ouvert (ou rompu)1

Oui

< 10 ms

Court-circuit vers la terre 0 V

Oui

Court-circuit vers le 24 VCC1

Oui

< 1 s

Circuits croisés entre deux canaux1

Oui

1. Cette fonction de diagnostic est exécutée si elle est activée dans l'onglet Configuration du module dans Control Expert.

NOTE : Prévoyez l'ajout d'une diode Shottky à la boucle d'entrée, entre le capteur et le point d'entrée, pour réduire la probabilité qu'une condition de court-circuit sur 24 VCC sur un canal puisse créer la même condition sur un canal adjacent.

Capteur unique connecté avec une seule entrée avec source d'alimentation externe :

Le capteur étant alimenté par une source externe, les diagnostics de câblage de canal suivants s'appliquent :

Condition

Detectable ?

Temps de détection typique

Fil ouvert (ou rompu)1

Oui

< 10 ms

Court-circuit vers la terre 0 V

Oui

Court-circuit vers le 24 VCC

Non

Circuits croisés entre deux canaux

Non

1. Cette fonction de diagnostic est exécutée si elle est activée dans l'onglet Configuration du module dans Control Expert.

SIL3 Cat2/PLd avec haute disponibilité

Capteur unique connecté sur 2 entrées avec source d'alimentation externe :

Le capteur étant alimenté par une source externe, les diagnostics de câblage de canal suivants s'appliquent :

Condition

Detectable ?

Temps de détection typique

Fil ouvert (ou rompu)1

Non

Court-circuit à la terre 0 V

Non

Court-circuit vers le 24 VCC1

Non

Circuits croisés entre deux canaux

Non

1. Cette fonction de diagnostic est exécutée si elle est activée dans l'onglet Configuration du module dans Control Expert.

2 capteurs redondants connectés sur des entrées distinctes de 2 modules via VS :

L'exemple suivant présente deux capteurs redondants (qui peuvent éventuellement être liés mécaniquement) utilisés pour acquérir la même variable de processus. Chaque capteur est câblé à un seul point d'entrée sur un module d'entrée distinct, l'énergie étant fournie par l'alimentation VS surveillée :

Dans cet exemple, si la puissance interne est fournie via :

  • VS1 - utilisez les canaux 0 à 3, rangs A et B.

  • VS2 - utilisez les canaux 4 à 7, rangs A et B.

NOTE :
  • Dans cette conception, vous pourriez utiliser le bloc fonction S_DIHA pour gérer les deux signaux d'entrée.

  • Prévoyez l'ajout d'une diode Shottky à la boucle d'entrée, entre le capteur et le point d'entrée, pour réduire la probabilité qu'une condition de court-circuit sur 24 VCC sur un canal puisse créer la même condition sur un canal adjacent.

Comme le capteur est alimenté en interne via une broche VS, les diagnostics de câblage de canaux suivants s'appliquent :

Condition

Detectable ?

Temps de détection typique

Fil ouvert (ou rompu)1

Oui

< 10 ms

Court-circuit vers la terre 0 V

Oui

Court-circuit vers le 24 VCC1

Oui

< 1 s

Circuits croisés entre deux canaux

Oui

1. Cette fonction de diagnostic est exécutée si elle est activée dans l'onglet Configuration du module dans Control Expert.

2 capteurs redondants connectés sur des entrées distinctes de 2 modules avec alimentation externe :

NOTE : L'alimentation peut également être fournie aux capteurs par une source externe. Dans ce cas, les conditions de court-circuit vers le 24 VCC et de circuits croisés entre deux canaux ne sont pas détectables.

Comme le capteur est alimenté en interne via une broche VS, les diagnostics de câblage de canaux suivants s'appliquent :

Condition

Detectable ?

Temps de détection typique

Fil ouvert (ou rompu)1

Oui

< 10 ms

Court-circuit vers la terre 0 V

Oui

Court-circuit vers le 24 VCC

Non

Circuits croisés entre deux canaux

Non

1. Cette fonction de diagnostic est exécutée si elle est activée dans l'onglet Configuration du module dans Control Expert.

Cat4/PLe

Capteur unique connecté à 2 entrées du même module avec alimentation VS :

L'exemple suivant présente un seul capteur câblé à deux points d'entrée du même module d'entrée, l'énergie étant fournie par l'alimentation VS surveillée :

Dans cet exemple, si la puissance interne est fournie via :

  • VS1 - utilisez les canaux 0 à 3, rangs A et B.

  • VS2 - utilisez les canaux 4 à 7, rangs A et B.

NOTE :
  • Dans cette conception, vous pourriez utiliser le bloc fonction S_EQUIVALENT pour gérer les deux signaux d'entrée.

  • Prévoyez l'ajout d'une diode Shottky à la boucle d'entrée, entre le capteur et le point d'entrée, pour réduire la probabilité qu'une condition de court-circuit sur 24 VCC sur un canal puisse créer la même condition sur un canal adjacent.

Diagnostic de câblage pour un capteur unique connecté à deux entrées, avec alimentation fournie par la broche VS :

Condition

Detectable ?

Temps de détection typique

Fil ouvert (ou rompu)1

Oui

< 10 ms

Court-circuit vers la terre 0 V

Oui

Court-circuit vers le 24 VCC1

Oui

< 1 s

Circuits croisés entre deux canaux

Oui

1. Cette fonction de diagnostic est exécutée si elle est activée dans l'onglet Configuration du module dans Control Expert.

Capteur unique connecté à 2 entrées du même module avec alimentation externe :

NOTE : L'alimentation peut également être fournie aux capteurs par une source externe. Dans ce cas, les conditions de court-circuit vers le 24 VCC et de circuits croisés entre deux canaux ne sont pas détectables.

Diagnostic de câblage pour un capteur unique connnecté à deux entrées avec alimentation externe :

Condition

Detectable ?

Temps de détection typique

Fil ouvert (ou rompu)1

Oui

< 10 ms

Court-circuit vers la terre 0 V

Oui

Court-circuit vers le 24 VCC1

Non

Circuits croisés entre deux canaux

Non

1. Cette fonction de diagnostic est exécutée si elle est activée dans l'onglet Configuration du module dans Control Expert.

Capteur non équivalent connecté à 2 entrées non équivalentes du même module avec alimentation par VS :

L'exemple suivant présente un seul capteur non équivalent câblé à deux points d'entrée du même module d'entrée, l'énergie étant fournie par l'alimentation VS surveillée : Le module effectue une évaluation 1oo2D :

Dans cet exemple, si la puissance interne est fournie via :

  • VS1 - utilisez les canaux 0 à 3, rangs A et B.

  • VS2 - utilisez les canaux 4 à 7, rangs A et B.

NOTE :
  • Dans cette conception, vous pourriez utiliser le bloc fonction S_ANTIIVALENT pour gérer les deux signaux d'entrée.

  • Prévoyez l'ajout d'une diode Shottky à la boucle d'entrée, entre le capteur et le point d'entrée, pour réduire la probabilité qu'une condition de court-circuit sur 24 VCC sur un canal puisse créer la même condition sur un canal adjacent.

Diagnostic de câblage pour un seul capteur non équivalent connecté à deux entrées, avec alimentation fournie par la broche VS :

Condition

Detectable ?

Temps de détection typique

Fil ouvert (ou rompu)1

Oui

< 10 ms

Court-circuit vers la terre 0 V

Oui

Court-circuit vers le 24 VCC1

Oui

< 1 s

Circuits croisés entre deux canaux

Oui

1. Cette fonction de diagnostic est exécutée si elle est activée dans l'onglet Configuration du module dans Control Expert.

Capteur non équivalent connecté sur deux entrées non équivalentes du même module avec alimentation externe :

NOTE : L'alimentation peut également être fournie aux capteurs par une source externe. Dans ce cas, les conditions de court-circuit vers le 24 VCC et de circuits croisés entre deux canaux ne sont pas détectables.

Diagnostic de câblage pour un seul capteur non équivalent connnecté à deux entrées avec alimentation externe :

Condition

Detectable ?

Temps de détection typique

Fil ouvert (ou rompu)1

Oui

< 10 ms

Court-circuit vers la terre 0 V

Oui

Court-circuit vers le 24 VCC1

Non

Circuits croisés entre deux canaux

Non

1. Cette fonction de diagnostic est exécutée si elle est activée dans l'onglet Configuration du module dans Control Expert.

Acquisition de la même variable de processus à l'aide de deux capteurs distincts (liés mécaniquement ou pas) avec alimentation par VS :

L'exemple suivant présente deux capteurs redondants (qui peuvent éventuellement être liés mécaniquement) utilisés pour acquérir la même variable de processus. Chaque capteur est câblé à un point d'entrée distinct du même module d'entrée, l'énergie étant fournie par l'alimentation VS surveillée :

NOTE :
  • Les entrées 0 à 3 du rang A sont utilisées avec les entrées 4 à 7 du rang B.

  • Les entrées 0 à 3 du rang B sont utilisées avec les entrées 4 à 7 du rang A.

Dans cet exemple, si la puissance interne est fournie via :

  • VS1 - utilisez les canaux 0 à 3, rangs A et B.

  • VS2 - utilisez les canaux 4 à 7, rangs A et B.

NOTE :
  • Dans cette conception, vous pourriez utiliser le bloc fonction S_EQUIVALENT pour gérer les deux signaux d'entrée.

  • Prévoyez l'ajout d'une diode Shottky à la boucle d'entrée, entre le capteur et le point d'entrée, pour réduire la probabilité qu'une condition de court-circuit sur 24 VCC sur un canal puisse créer la même condition sur un canal adjacent.

Diagnostic de câblage pour un capteur unique connecté à deux entrées, avec alimentation fournie par la broche VS :

Condition

Detectable ?

Temps de détection typique

Fil ouvert (ou rompu)1

Oui

< 10 ms

Court-circuit vers la terre 0 V

Oui

Court-circuit vers le 24 VCC1

Oui

< 1 s

Circuits croisés entre deux canaux

Oui

1. Cette fonction de diagnostic est exécutée si elle est activée dans l'onglet Configuration du module dans Control Expert.

Acquisition de la même variable de processus à l'aide de deux capteurs distincts (liés mécaniquement ou pas) avec alimentation externe :

NOTE : L'alimentation peut également être fournie aux capteurs par une source externe. Dans ce cas, les conditions de court-circuit vers le 24 VCC et de circuits croisés entre deux canaux ne sont pas détectables.

Diagnostic de câblage pour un capteur unique connnecté à deux entrées avec alimentation externe :

Condition

Detectable ?

Temps de détection typique

Fil ouvert (ou rompu)1

Oui

< 10 ms

Court-circuit vers la terre 0 V

Oui

Court-circuit vers le 24 VCC1

Non

Circuits croisés entre deux canaux

Non

1. Cette fonction de diagnostic est exécutée si elle est activée dans l'onglet Configuration du module dans Control Expert.

Cat4/PLe avec haute disponibilité

Schéma de câblage avec connexion monocanal de deux capteurs monocanaux redondants avec alimentation par VS :

L'exemple suivant présente deux capteurs monocanaux redondants (qui peuvent éventuellement être liés mécaniquement) câblés chacun à deux points d'entrées sur deux modules d'entrée distincts, l'énergie étant fournie par l'alimentation VS surveillée :

Dans cet exemple, si la puissance interne est fournie via :

  • VS1 - utilisez les canaux 0 à 3, rangs A et B.

  • VS2 - utilisez les canaux 4 à 7, rangs A et B.

NOTE :
  • Dans cette conception, vous pourriez utiliser les blocs fonction S_EQUIVALENT et S_DIHA pour gérer les quatre signaux d'entrée.

  • Prévoyez l'ajout d'une diode Shottky à la boucle d'entrée, entre le capteur et le point d'entrée, pour réduire la probabilité qu'une condition de court-circuit sur 24 VCC sur un canal puisse créer la même condition sur un canal adjacent.

Diagnostic de câblage pour un capteur unique connecté à deux entrées, avec alimentation fournie par la broche VS :

Condition

Detectable ?

Temps de détection typique

Fil ouvert (ou rompu)1

Oui

< 10 ms

Court-circuit vers la terre 0 V

Oui

Court-circuit vers le 24 VCC1

Oui

< 1 s

Circuits croisés entre deux canaux

Oui

1. Cette fonction de diagnostic est exécutée si elle est activée dans l'onglet Configuration du module dans Control Expert.

Schéma de câblage avec connexion monocanal de deux capteurs monocanaux redondants avec alimentation externe :

NOTE : L'alimentation peut également être fournie aux capteurs par une source externe. Dans ce cas, les conditions de court-circuit vers le 24 VCC et de circuits croisés entre deux canaux ne sont pas détectables.

Diagnostic de câblage pour un capteur unique connnecté à deux entrées avec alimentation externe :

Condition

Detectable ?

Temps de détection typique

Fil ouvert (ou rompu)1

Oui

< 10 ms

Court-circuit vers la terre 0 V

Oui

Court-circuit vers le 24 VCC1

Non

Circuits croisés entre deux canaux

Non

1. Cette fonction de diagnostic est exécutée si elle est activée dans l'onglet Configuration du module dans Control Expert.

Capteurs non équivalents (liés mécaniquement ou pas) connectés sur 2 entrées non équivalentes de deux modules distincts avec alimentation par VS :

L'exemple suivant présente deux paires de capteurs non équivalents redondants (qui peuvent éventuellement être liés mécaniquement) câblées chacune à un seul point d'entrée sur deux modules d'entrée distincts (deux sur chaque module), l'énergie étant fournie par l'alimentation VS surveillée :

Dans cet exemple, si la puissance interne est fournie via :

  • VS1 - utilisez les canaux 0 à 3, rangs A et B.

  • VS2 - utilisez les canaux 4 à 7, rangs A et B.

NOTE :
  • Dans cette conception, vous devez utiliser les blocs fonction S_ANTIVALENT et S_DIHA pour gérer les quatre signaux d'entrée.

    • S_ANTIVALENT pour l'évaluation 1oo2 de deux paires de valeurs provenant des deux capteurs connectés au même module.

    • S_DIHA pour la gestion de la haute disponibilité.

  • Prévoyez l'ajout d'une diode Shottky à la boucle d'entrée, entre le capteur et le point d'entrée, pour réduire la probabilité qu'une condition de court-circuit sur 24 VCC sur un canal puisse créer la même condition sur un canal adjacent.

Comme le capteur est alimenté en interne via une broche VS, les diagnostics de câblage de canaux suivants s'appliquent :

Condition

Detectable ?

Temps de détection typique

Fil ouvert (ou rompu)1

Oui

< 10 ms

Court-circuit vers la terre 0 V

Oui

Court-circuit vers le 24 VCC1

Oui

< 1 s

Circuits croisés entre deux canaux

Oui

1. Cette fonction de diagnostic est exécutée si elle est activée dans l'onglet Configuration du module dans Control Expert.

Capteur non équivalent (lié mécaniquement ou pas) connecté sur 2 entrées non équivalentes de deux modules distincts avec alimentation externe :

NOTE : L'alimentation des capteurs peut également être fournie par une source externe (dans le cas d'un capteur non équivalent connecté sur deux entrées non équivalentes de deux modules distincts avec une alimentation externe). Dans ce cas, une condition de circuits croisés entre deux canaux n'est pas détectable.