Descrizione generale della configurazione degli I/O TM3

Introduzione

Nel progetto è possibile aggiungere moduli di espansione degli I/O nel M262 Logic/Motion Controller per aumentare il numero di ingressi digitali e di ingressi e uscite analogici rispetto a quelli originari del controller (I/O integrati).

È possibile aggiungere moduli di espansione I/O TM3 al controller ed espandere ulteriormente il numero di I/O tramite moduli TM3 trasmettitori e ricevitori per creare configurazioni di I/O remoti. Si applicano regole speciali a tutti i casi in cui si creano espansioni di I/O locali e remoti (vedere Configurazione hardware massima).

Il bus di espansione degli I/O del M262 Logic/Motion Controller viene creato quando si assemblano i moduli di espansione degli I/O nel controller.

Errori del bus di espansione degli I/O

Se il controller non riesce a comunicare con uno o più moduli di espansione degli I/O contenuti nella configurazione del programma e tali moduli non sono configurati come moduli opzionali (vedere Moduli di espansione degli I/O opzionali), il controller lo rileva come errore del bus di espansione degli I/O. La mancata comunicazione può essere rilevata durante l'avvio del controller o durante il runtime e possono esserci diverse cause. Tra le cause di un'eccezione di comunicazione sul bus di espansione degli I/O vi sono, tra l'altro, disconnessione dei moduli di I/O o moduli mancanti, radiazioni elettromagnetiche oltre le specifiche ambientali pubblicate o moduli non funzionanti per altri motivi.

NOTA: in modalità di posizionamento di sicurezza, il bus TM3 attende le comunicazioni del controller per circa 200 millisecondi prima di applicare i valori di posizionamento di sicurezza, a meno che il controller non emetta un reset del bus, impostando i valori di uscita ai valori di inizializzazione dopo due cicli di task del bus consecutivi. Se i due cicli di task del bus eccedono il timeout del bus TM3, i moduli di uscita applicano prima i loro valori di posizionamento di sicurezza, quindi i valori di inizializzazione all'invio del reset del bus.

Se viene rilevato un errore del bus di espansione degli I/O:

Il LED di stato del sistema I/O del controller è illuminato in rosso per indicare un errore di I/O.
Quando EcoStruxure Machine Expert è in modalità online, accanto al modulo di espansione TM3 o ai moduli in errore viene visualizzato un triangolo rosso e accanto al nodo IO_Bus nella finestra Struttura dispositivi.

Sono inoltre disponibili le seguenti informazioni di diagnostica:

I bit 0 e bit 1 della variabile di sistema PLC_R.i_lwSystemFault_1 sono impostati a 0.
Le variabili di sistema PLC_R.i_wIOStatus1 e PLC_R.i_wIOStatus2 sono impostate a PLC_R_IO_BUS_ERROR.
La variabile di sistema TM3_MODULE_R[i].i_wModuleState, dove [i] identifica il modulo di espansione TM3 in errore, è impostata su TM3_BUS_ERROR.
Il blocco funzione TM3_GetModuleBusStatus restituisce il TM3_ERR_BUS codice di errore.

Per informazioni sulle variabili di sistema, vedere PLC_R e le strutture TM3_MODULE_R.

Gestione attiva errori del bus di espansione degli I/O

Questa figura mostra la scheda di modalità di selezione:

Nella configurazione TM3 è possibile utilizzare la modalità normale (1) o la modalità di posizionamento di sicurezza (2).

La variabile di sistema TM3_BUS_W.q_wIOBusErrPassiv è impostata su ERR_ACTIVE per impostazione predefinita, per specificare l'uso della gestione attiva degli errori I/O. L'applicazione può impostare questo bit su ERR_PASSIVE per utilizzare la gestione degli errori di I/O passiva.

Per impostazione predefinita, il controller, quando rileva un modulo TM3 in errore di comunicazione del bus, imposta il bus a una condizione di "bus off", in cui il valore dell'immagine delle uscite del modulo di espansione TM3 è impostato a 0 o nel valore di posizionamento di sicurezza in base alla modalità utilizzata e il valore dell'immagine degli ingressi è impostato a 0. Un modulo di espansione TM3 è considerato in errore quando uno scambio I/O con il modulo di espansione non avviene correttamente per almeno due cicli del task del bus. Quando si verifica un errore di comunicazione del bus, la variabile di sistema TM3_MODULE_R[i].i_wModuleState, dove [i] è il numero del modulo di espansione in errore, è impostata su TM3_BUS_ERROR. Gli altri bit sono impostati su TM3_OK.

NOTA: in modalità di posizionamento di sicurezza, il bus TM3 attende le comunicazioni del controller per circa 200 millisecondi prima di applicare i valori di posizionamento di sicurezza a meno che il controller non emetta un reset del bus, impostando i valori di uscita al valore di inizializzazione dopo due cicli di task del bus consecutivi. Se i due cicli di task del bus eccedono il timeout del bus TM3, i moduli di uscita applicano prima i loro valori di posizionamento di sicurezza, quindi i valori di inizializzazione all'invio del reset del bus.

Il normale funzionamento del bus di espansione di I/O può essere ripristinato solo dopo aver eliminato la causa dell'errore e avere eseguito una delle operazioni indicate di seguito:

Spegnimento-accensione
Download della nuova applicazione
Riavvio del bus I/O impostando la variabile di sistema TM3_BUS_W.q_wIOBusRestart a 1. Il bus viene riavviato solo se non vi sono moduli di espansione in errore (TM3_MODULE_R[i].i_wModuleState = TM3_BUS_ERROR). Consultare Riavvio del bus di espansione degli I/O.
Emissione di un comando di Reset caldo o Reset a freddo con EcoStruxure Machine Expert.

Questa tabella descrive il comportamento dei moduli collegati al controller, oppure al modulo ricevitore, in base ai relativi stato e tipo:

Tipo modulo	Moduli senza gestione del posizionamento di sicurezza		Moduli con gestione del posizionamento di sicurezza
Reset a freddo	Valore predefinito⁽¹⁾
Reset a caldo	Valore predefinito⁽¹⁾
Origine reset (controller vuoto)	Valore di inizializzazione ⁽²⁾
STOP	Valore predefinito⁽¹⁾
Errore di comunicazione rilevato sul bus TM3	Valore di inizializzazione ⁽²⁾
Controller in stato HALT	Valore predefinito⁽¹⁾
Il cavo del ricetrasmettitore TM3 viene tagliato	Valore di inizializzazione ⁽²⁾
(1): Valore impostato nella schermata di configurazione EcoStruxure Machine Expert. (2): Stato valore I/O del modulo dopo aver ricevuto un comando di reset dal bus.

Gestione bus di espansione degli I/O passiva

Questa figura mostra la scheda di modalità di selezione:

Nella configurazione TM3 è possibile utilizzare la modalità normale (1) o la modalità di posizionamento di sicurezza (2).

In Modalità normale (1), l'applicazione può impostare la variabile di sistema TM3_BUS_W.q_wIOBusErrPassiv su ERR_PASSIVE per utilizzare la gestione degli errori I/O passiva. Questa gestione degli errori consente la compatibilità con le versioni precedenti del firmware.

Quando viene utilizzata la gestione degli errori I/O passiva, il controller tenta di continuare gli scambi sul bus dati con i moduli durante gli errori di comunicazione del bus. Mentre l'errore del bus di espansione persiste, il controller tenta di ristabilire la comunicazione sul bus con i moduli che non comunicano, a seconda del tipo di modulo di espansione degli I/O:

Per i moduli di espansione I/O TM3, il valore dei canali di I/O viene mantenuto (Mantieni valori correnti) per circa 10 secondi mentre il controller tenta di ristabilire la comunicazione. Se il controller non riesce a ristabilire le comunicazioni entro tale periodo di tempo, le uscite di espansione degli I/O TM3 interessate vengono impostate a 0.

In Modalità posizionamento di sicurezza (2), l'applicazione può impostare la variabile di sistema TM3_BUS_W.q_wIOBusErrPassiv su ERR_PASSIVE per utilizzare la gestione degli errori I/O passiva. Questa gestione degli errori consente la compatibilità con le versioni precedenti del firmware.

Per i moduli di espansione I/O TM3, il valore dei canali di I/O viene mantenuto (Mantieni valori correnti) per circa 200 millisecondi mentre il controller tenta di ristabilire la comunicazione. Se il controller non riesce a ristabilire le comunicazioni entro tale periodo di tempo, le uscite di espansione degli I/O TM3 interessate vengono impostate al valore di posizionamento di sicurezza.

In un caso o nell'altro, il controller continua a risolvere la logica e se il controller ne è dotato, l'I/O integrato continua a essere gestito dall'applicazione ("gestito dal programma dell'applicazione") mentre tenta di ristabilire la comunicazione con i moduli di espansione degli I/O che non comunicano. Se la comunicazione riesce, i moduli di espansione degli I/O verranno di nuovo gestiti dall'applicazione. Se la comunicazione con i moduli di espansione degli I/O non riesce, è necessario risolvere il problema che causa la mancata comunicazione e quindi riavviare il sistema del controller, oppure emettere un comando Reset caldo o Reset a freddo con EcoStruxure Machine Expert.

Il valore dell'immagine di ingresso dei moduli di espansione degli I/O senza comunicazione viene mantenuto e il valore dell'immagine di uscita impostato dall'applicazione.

Inoltre, se i moduli di I/O che non comunicano disturbano la comunicazione con i moduli non interessati, anche questi ultimi vengono considerati in errore e la variabile di sistema TM3_MODULE_R[i].i_wModuleState (dove [i] è il numero del modulo di espansione) è impostata su TM3_BUS_ERROR. Tuttavia, con gli scambi dati continui che caratterizzano la gestione degli errori passiva del bus di espansione degli I/O, i moduli non interessati dall'errore applicano i dati inviati e non applicano i valori di posizionamento di sicurezza come il modulo non comunicante.

Per questo motivo è necessario monitorare nell'applicazione lo stato del bus e lo stato di errore dei moduli sul bus e adottare le misure necessarie in base all'applicazione in uso.

Per maggiori informazioni sulle azioni da intraprendere all'avvio del controller quando viene rilevato un errore del bus di espansione degli I/O , vedere Descrizione degli stati del controller.

Questa tabella descrive il comportamento dei moduli collegati al controller, oppure al modulo ricevitore, in base ai relativi stato e tipo:

Tipo modulo	Moduli senza gestione del posizionamento di sicurezza		Moduli con gestione del posizionamento di sicurezza
Tipo modulo	Moduli collegati al controller	Moduli collegati al modulo ricevitore	Moduli collegati al controller	Moduli collegati al modulo ricevitore
Reset a freddo	Valore predefinito⁽¹⁾		Valore predefinito⁽¹⁾
Reset a caldo	Valore predefinito⁽¹⁾		Valore predefinito⁽¹⁾
Origine reset (controller vuoto)	Valore di inizializzazione ⁽²⁾		Valore di inizializzazione ⁽²⁾
STOP	Valore predefinito⁽¹⁾		Valore predefinito⁽¹⁾
Errore di comunicazione rilevato sul bus TM3	Mantiene per 10 secondi quindi valori di inizializzazione ⁽²⁾		Valore posizionamento di sicurezza configurato
Controller in stato HALT	Valore predefinito⁽¹⁾		Valore predefinito⁽¹⁾
Il cavo del ricetrasmettitore TM3 viene tagliato	Valore controllato dall'applicazione	Valore di inizializzazione ⁽²⁾	Valore controllato dall'applicazione	Valore di inizializzazione ⁽²⁾
(1): Valore impostato nella schermata di configurazione EcoStruxure Machine Expert. (2): Stato valore I/O del modulo dopo aver ricevuto un comando di reset dal bus.

Riavvio del bus di espansione degli I/O

Quando viene applicata la gestione attiva degli errori di I/O, cioè le uscite integrate e TM3 sono impostate a 0 o al valore di posizionamento di sicurezza quando viene rilevato un errore di comunicazione del bus, l'applicazione può richiedere un riavvio del bus di espansione degli I/O mentre il controller è ancora in esecuzione (senza la necessità di un avvio a freddo, avvio a caldo, ciclo di spegnimento/accensione o download dell'applicazione).

La variabile di sistema TM3_BUS_W. q_wIoBusRestart è disponibile per richiedere riavvii del bus di espansione I/O. Il valore predefinito di questo bit è 0. Se almeno un modulo di espansione TM3 è in errore (TM3_MODULE_R[i].i_wModuleState impostato su TM3_BUS_ERROR), l'applicazione può impostare TM3_BUS_W. q_wIoBusRestart a 1 per richiedere un riavvio del bus di espansione degli I/O. Al rilevamento di un fronte di salita di questo bit, il controller riconfigura e riavvia il bus di espansione degli I/O se sono soddisfatte tutte le condizioni seguenti:

La variabile di sistema TM3_BUS_W.q_wIOBusErrPassiv è impostata su ERR_ACTIVE (ossia, l'attività del bus di espansione degli I/O è ferma)
Il bit 0 e il bit 1 della variabile di sistema PLC_R.i_lwSystemFault_1 sono impostati a 0 (il bus di espansione degli I/O è in errore)
La variabile di sistema TM3_MODULE_R[i].i_wModuleState è impostata su TM3_BUS_ERROR (almeno un modulo di espansione è in errore di comunicazione del bus)

Se la variabile di sistema TM3_BUS_W.q_wIoBusRestart è impostata a 1 e una qualsiasi delle condizioni precedenti non è soddisfatta, il controller non esegue alcuna azione.

Corrispondenza tra configurazione hardware e software

Gli I/O che possono essere integrati nel controller sono indipendenti dagli I/O che è possibile avere aggiunto sotto forma di moduli di I/O di espansione. È importante che la configurazione logica degli I/O nel programma coincida con la configurazione degli I/O fisici dell'installazione. Se si aggiungono o si rimuovono I/O fisici nel bus di espansione degli I/O, oppure, a seconda del riferimento del controller, nel controller (sotto forma di cartucce), è indispensabile aggiornare la configurazione dell'applicazione. Questo vale anche per i dispositivi del bus di campo eventualmente presenti nell'installazione. Altrimenti, è possibile che il bus di campo o di espansione non funzioni più, mentre gli I/O integrati eventualmente presenti nel controller continuano a funzionare.

AVVERTIMENTO
	FUNZIONAMENTO IMPREVISTO DELL'APPARECCHIATURA Aggiornare la configurazione del programma ogni volta che si aggiunge o si elimina qualsiasi tipo di espansione degli I/O nel bus degli I/O o si aggiunge o si elimina un dispositivo nel bus di campo. Il mancato rispetto di queste istruzioni può provocare morte, gravi infortuni o danni alle apparecchiature.

Presentazione della funzionalità opzionale per i moduli di espansione degli I/O

È possibile contrassegnare i moduli di espansione degli I/O come opzionali nella configurazione. La funzionalità Modulo opzionale fornisce una configurazione più flessibile grazie all'accettazione della definizione di moduli che non sono fisicamente collegati al controller. Quindi, una singola applicazione può supportare più configurazioni di moduli di espansione degli I/O, consentendo un più alto livello di scalabilità senza la necessità di mantenere più file di applicazione per la stessa applicazione.

Tenere presente le implicazioni e gli effetti della selezione dei moduli di I/O come opzionali nell'applicazione, sia che questi siano fisicamente assenti o presenti, quando la macchina o il processo è in esecuzione. Accertarsi di includere questa funzionalità nell'analisi dei rischi.

AVVERTIMENTO
	FUNZIONAMENTO IMPREVISTO DELL'APPARECCHIATURA Includere nell'analisi di rischio ciascuna della variazioni delle configurazioni di I/O che è possibile realizzare contrassegnando i moduli di espansione di I/O come opzionali e in particolare la definizione dei moduli Safety TM3 (TM3S…) come moduli di I/O opzionali e stabilire se è accettabile in funzione dell'applicazione. Il mancato rispetto di queste istruzioni può provocare morte, gravi infortuni o danni alle apparecchiature.

AVVERTIMENTO

FUNZIONAMENTO IMPREVISTO DELL'APPARECCHIATURA

Includere nell'analisi di rischio ciascuna della variazioni delle configurazioni di I/O che è possibile realizzare contrassegnando i moduli di espansione di I/O come opzionali e in particolare la definizione dei moduli Safety TM3 (TM3S…) come moduli di I/O opzionali e stabilire se è accettabile in funzione dell'applicazione.

Il mancato rispetto di queste istruzioni può provocare morte, gravi infortuni o danni alle apparecchiature.

NOTA: Per ulteriori informazioni su questa funzionalità, consultare Moduli di espansione degli I/O opzionali.