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Das Trusted® TMR 24 Vdc-Digitalausgangsmodul bietet eine Schnittstelle zu 40 Feldgeräten. Im gesamten Modul werden dreifache Diagnosetests durchgeführt, einschließlich Strom- und Spannungsmessungen an jedem Teil des gewählten Ausgangskanals. Es werden auch Tests auf „stucked-on“- und „stuck-off“-Fehler durchgeführt. Fehlertoleranz wird durch eine Triple Modular Redundant (TMR)-Architektur innerhalb des Moduls für jeden der 40 Ausgangskanäle erreicht. Eine automatische Leitungsüberwachung des Feldgeräts ist vorgesehen. Mit dieser Funktion kann das Modul sowohl Unterbrechungen als auch Kurzschlüsse in der Feldverkabelung und in Lastgeräten erkennen. Das Modul bietet integrierte SOE-Berichte (Sequence of Events) mit einer Auflösung von 1 ms. Eine Zustandsänderung des Ausgangs löst einen SOE-Eintrag aus. Die Ausgangszustände werden automatisch durch Spannungs- und Strommessungen auf dem Modul bestimmt. Dieses Modul ist nicht für den direkten Anschluss an explosionsgefährdete Bereiche zugelassen und sollte in Verbindung mit eigensicheren Barrieregeräten verwendet werden

Merkmale

• 40 Triple Modular Redundant (TMR)-Ausgangspunkte pro Modul. • Umfangreiche, automatische Diagnose und Selbsttest. • Automatische Leitungsüberwachung pro Punkt zur Erkennung von offenen Stromkreisen und Kurzschlüssen in der Feldverkabelung sowie von Lastfehlern. • Opto-/galvanische Isolationsbarriere für 2500-V-Impulse. • Automatischer Überstromschutz (pro Kanal), keine externen Sicherungen erforderlich. • Integrierte SOE-Berichte (Sequence of Events) mit einer Auflösung von 1 ms. • Das Modul kann online über dedizierte Companion-Steckplatzkonfigurationen (benachbarter Steckplatz) oder SmartSlot-Konfigurationen (ein Ersatzsteckplatz für viele Module) im laufenden Betrieb ausgetauscht werden.

Ausgangsstatus auf der Vorderseite: Leuchtdioden (LEDs) für jeden Punkt zeigen den Ausgangsstatus und Feldverdrahtungsfehler an. • Status-LEDs des Moduls auf der Vorderseite zeigen den Modulzustand und den Betriebsmodus an (Aktiv, Standby, Educated). • TÜV-zertifiziert nach IEC 61508 SIL 3. • Ausgänge werden in isolierten Achtergruppen mit Strom versorgt. Jede dieser Gruppen ist eine Power Group (PG).

Das digitale 24-V-DC-Ausgangsmodul TMR ist Mitglied der Trusted-Reihe von Eingangs-/Ausgangsmodulen (I/O). Alle Trusted I/O-Module haben die gleiche Funktionalität und Form. Auf der allgemeinsten Ebene sind alle E/A-Module mit dem Inter-Module Bus (IMB) verbunden, der Strom liefert und die Kommunikation mit dem TMR-Prozessor ermöglicht. Darüber hinaus verfügen alle Module über eine Feldschnittstelle, die zur Verbindung mit modulspezifischen Signalen im Feld verwendet wird. Alle Module sind dreifach modular redundant (TMR).

1.1.Field Termination Unit (FTU)

Die Field Termination Unit (FTU) ist der Abschnitt des I/O-Moduls, der alle drei FIUs mit einer einzigen Feldschnittstelle verbindet. Die FTU stellt die Group Fail Safe Switches und passive Komponenten bereit, die für die Signalaufbereitung, den Überspannungsschutz und die EMI/RFI-Filterung erforderlich sind. Bei der Installation in einem Trusted Controller- oder Expander-Chassis wird der FTU-Feldstecker mit der Feld-E/A-Kabelbaugruppe verbunden, die an der Rückseite des Chassis angebracht ist. Der SmartSlot-Link wird von der HIU über die FTU an die Feldanschlüsse weitergeleitet. Diese Signale gehen direkt zum Feldstecker und bleiben von den E/A-Signalen auf der FTU isoliert. Der SmartSlot-Link ist die intelligente Verbindung zwischen aktiven und Standby-Modulen zur Koordination beim Modulaustausch.

1.2.Feldschnittstelleneinheit (FIU)

Die Field Interface Unit (FIU) ist der Abschnitt des Moduls, der die spezifischen Schaltkreise enthält, die für die Schnittstelle zu den jeweiligen Arten von Feld-E/A-Signalen erforderlich sind. Jedes Modul verfügt über drei FIUs, eine pro Slice. Für das 24-V-DC-Digitalausgangsmodul TMR enthält die FIU eine Stufe der Ausgangsschalterstruktur und einen Sigma-Delta-Ausgangsschaltkreis (ΣΔ) für jeden der 40 Feldausgänge. Zwei zusätzliche ΣΔ-Schaltkreise ermöglichen die optionale Überwachung der externen Feld-I/O-Versorgungsspannung.

Die FIU erhält für die Logik isolierten Strom von der HIU. Die FIU sorgt für eine zusätzliche Leistungsaufbereitung für die von der FIU-Schaltung benötigten Betriebsspannungen. Eine isolierte serielle Verbindung mit 6,25 Mbit/s verbindet jede FIU mit einem der HIU-Slices. Die FIU misst außerdem eine Reihe von internen „Housekeeping“-Signalen, die bei der Überwachung der Leistung und Betriebsbedingungen des Moduls helfen. Zu diesen Signalen gehören Versorgungsspannungen, Stromverbrauch, integrierte Referenzspannungen und Platinentemperatur.

1.3. Host-Schnittstelleneinheit (HIU)

Die HIU ist der Zugangspunkt zum Inter-Module Bus (IMB) für das Modul. Es bietet außerdem Stromverteilung und lokal programmierbare Verarbeitungsleistung. Die HIU ist der einzige Abschnitt des I/O-Moduls, der direkt mit der IMB-Backplane verbunden ist. Die HIU ist bei den meisten E/A-Typen mit hoher Integrität gleich und verfügt über typabhängige und produktbereichsübergreifende Funktionen. Jede HIU enthält drei unabhängige Slices, die üblicherweise als A, B und C bezeichnet werden. Alle Verbindungen zwischen den drei Slices verfügen über eine Isolierung, um jegliche Fehlerinteraktion zwischen den Slices zu verhindern. Jeder Slice wird als Fault Containment Region (FCR) betrachtet, da ein Fehler in einem Slice keine Auswirkungen auf den Betrieb der anderen Slices hat. Die HIU bietet die folgenden Dienste, die allen Modulen der Familie gemeinsam sind: • Hochgeschwindigkeits-Fehlertoleranzkommunikation mit dem TMR-Prozessor über die IMB-Schnittstelle. • FCR-Verbindungsbus zwischen Slices, um eingehende IMB-Daten abzustimmen und ausgehende I/O-Moduldaten an das IMB zu verteilen. • Galvanisch isolierte serielle Datenschnittstelle zu den FIU-Slices. • Redundante Stromaufteilung der doppelten 24-V-DC-Versorgungsspannung des Chassis und Stromregelung für die Logikstromversorgung der HIU-Schaltkreise. • Magnetisch isolierte Stromversorgung der FIU-Scheiben. • 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.