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Das Trusted® TMR 24-VDC-Digitalausgangsmodul ist mit 40 Feldgeräten verbunden. Dreifache Diagnosetests werden im gesamten Modul durchgeführt, einschließlich Strom- und Spannungsmessungen an jedem Abschnitt des gewählten Ausgangskanals. Zusätzlich werden Tests auf „Stucked On“ und „Stucked Off“ durchgeführt. Die Fehlertoleranz wird durch die dreifach modulare Redundanz (TMR)-Architektur im Modul für jeden der 40 Ausgangskanäle erreicht. Die Leitungsüberwachung des Feldgeräts ist automatisch. Dadurch erkennt das Modul sowohl Unterbrechungen als auch Kurzschlüsse in der Feldverdrahtung und in den Lastgeräten. Das Modul bietet eine integrierte Ereignissequenz (SOE) mit einer Auflösung von 1 ms. Eine Zustandsänderung am Ausgang löst einen SOE-Eintrag aus. Die Ausgangszustände werden automatisch durch Spannungs- und Strommessungen im Modul ermittelt. Dieses Modul ist nicht für den direkten Anschluss an explosionsgefährdete Bereiche zugelassen und sollte in Verbindung mit eigensicheren Barrieregeräten verwendet werden.

Merkmale

• 40 dreifach modular redundante (TMR) Ausgangspunkte pro Modul. • Umfassende, automatische Diagnose und Selbsttest. • Automatische Leitungsüberwachung pro Punkt zum Erkennen von Unterbrechungen und Kurzschlüssen in der Feldverdrahtung sowie von Lastfehlern. • 2500 V Impulsfestigkeit, opto-galvanische Trennbarriere. • Automatischer Überstromschutz (pro Kanal), keine externen Sicherungen erforderlich. • On-Board-Ereignissequenz-(SOE)-Bericht mit 1 ms Auflösung. • Module können mithilfe dedizierter Companion- (benachbarter) Slot- oder SmartSlot-Konfigurationen (ein freier Slot für viele Module) online im laufenden Betrieb ausgetauscht werden.

Leuchtdioden (LEDs) an der Vorderseite zeigen den Ausgangsstatus und Fehler in der Feldverdrahtung an. • Modulstatus-LEDs an der Vorderseite zeigen den Modulzustand und den Betriebsmodus (Aktiv, Standby, Geschult) an. • TÜV-zertifiziert nach IEC 61508 SIL 3. • Die Ausgänge werden in isolierten Gruppen zu je acht mit Strom versorgt. Jede dieser Gruppen ist eine Power Group (PG).

Das TMR 24-VDC-Digitalausgangsmodul gehört zur Trusted-Reihe von Ein-/Ausgabemodulen (E/A). Alle Trusted-E/A-Module haben die gleiche Funktionalität und Form. Im Wesentlichen sind alle E/A-Module mit dem Inter-Module Bus (IMB) verbunden, der die Stromversorgung übernimmt und die Kommunikation mit dem TMR-Prozessor ermöglicht. Darüber hinaus verfügen alle Module über eine Feldschnittstelle zum Anschluss modulspezifischer Signale im Feld. Alle Module sind dreifach modular redundant (TMR).

1.1.Feldabschlusseinheit (FTU)

Die Feldabschlusseinheit (FTU) ist der Abschnitt des E/A-Moduls, der alle drei FIUs mit einer einzigen Feldschnittstelle verbindet. Die FTU enthält die erforderlichen Gruppen-Fail-Safe-Schalter und passiven Komponenten für Signalaufbereitung, Überspannungsschutz und EMI/RFI-Filterung. Beim Einbau in ein Trusted Controller- oder Expander-Chassis wird der FTU-Feldanschluss mit der an der Gehäuserückseite angebrachten Feld-E/A-Kabelbaugruppe verbunden. Die SmartSlot-Verbindung wird von der HIU über die FTU zu den Feldanschlüssen geführt. Diese Signale werden direkt an den Feldanschluss weitergeleitet und sind von den E/A-Signalen der FTU isoliert. Die SmartSlot-Verbindung ist die intelligente Verbindung zwischen aktiven und Standby-Modulen zur Koordination beim Modulaustausch.

1.2.Feldschnittstelleneinheit (FIU)

Die Feldschnittstelleneinheit (FIU) ist der Modulabschnitt, der die spezifischen Schaltkreise für die Schnittstelle zu den jeweiligen Feld-E/A-Signalen enthält. Jedes Modul verfügt über drei FIUs, einen pro Segment. Beim TMR 24-VDC-Digitalausgangsmodul enthält die FIU eine Stufe der Ausgangsschaltstruktur und einen Sigma-Delta-Ausgangsschaltkreis (ΣΔ) für jeden der 40 Feldausgänge. Zwei zusätzliche ΣΔ-Schaltkreise ermöglichen die optionale Überwachung der externen Feld-E/A-Versorgungsspannung.

Die FIU erhält isolierte Stromversorgung von der HIU für die Logik. Die FIU sorgt für zusätzliche Spannungsaufbereitung für die von der FIU-Schaltung benötigten Betriebsspannungen. Eine isolierte serielle 6,25-Mbit/s-Verbindung verbindet jede FIU mit einem der HIU-Slices. Die FIU misst außerdem verschiedene interne Signale, die zur Überwachung der Leistung und des Betriebszustands des Moduls beitragen. Zu diesen Signalen gehören Versorgungsspannungen, Stromverbrauch, interne Referenzspannungen und die Temperatur der Platine.

1.3. Host-Schnittstelleneinheit (HIU)

Die HIU ist der Zugangspunkt zum Inter-Module Bus (IMB) des Moduls. Sie stellt außerdem die Stromverteilung und lokal programmierbare Rechenleistung bereit. Die HIU ist der einzige Abschnitt des I/O-Moduls, der direkt mit der IMB-Backplane verbunden ist. Die HIU ist für die meisten I/O-Typen mit hoher Integrität üblich und verfügt über typ- und produktübergreifende Funktionen. Jede HIU enthält drei unabhängige Bereiche, die üblicherweise als A, B und C bezeichnet werden. Alle Verbindungen zwischen den drei Bereichen sind isoliert, um Fehlerinteraktionen zwischen den Bereichen zu verhindern. Jeder Bereich wird als Fault Containment Region (FCR) betrachtet, da ein Fehler in einem Bereich keine Auswirkungen auf die Funktion der anderen Bereiche hat. Die HIU bietet die folgenden, für alle Module der Familie gemeinsamen Dienste: • Fehlertolerante Hochgeschwindigkeitskommunikation mit dem TMR-Prozessor über die IMB-Schnittstelle. • FCR-Verbindungsbus zwischen den Bereichen zur Abstimmung eingehender IMB-Daten und Verteilung ausgehender I/O-Moduldaten an den IMB. • Galvanisch isolierte serielle Datenschnittstelle zu den FIU-Bereichen. • Redundante Stromaufteilung der dualen 24-VDC-Chassis-Versorgungsspannung und Stromregelung für die Logikversorgung der HIU-Schaltungen. • Magnetisch isolierte Stromversorgung der FIU-Slices. • Serielle Datenschnittstelle zur FPU für Modulstatus-LEDs. • SmartSlot-Verbindung zwischen aktiven und Standby-Modulen zur Koordination beim Modulaustausch. • Digitale Signalverarbeitung zur lokalen Datenreduktion und Selbstdiagnose. • Lokale Speicherressourcen zum Speichern von Modulbetriebs-, Konfigurations- und Feld-E/A-Daten. • On-Board-Housekeeping, das Referenzspannungen, Stromverbrauch und Platinentemperatur überwacht.