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什么是故障安全模块的钝化和重新集成?

在故障安全系统中,有时候会发生“故障安全模块钝化(Passivation)”的报警。那么什么是钝化呢?为什么故障安全模块会发生钝化?钝化发生后,如何使其重新集成而去钝化呢?今天这篇文章我们就来聊聊这个话题。

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所谓钝化(Passivation),是指在某种条件下,故障安全模块用故障安全值(通常是0)取代了模块正常的输入/输出值的现象。钝化是一种安全措施,那么在什么情况下会发生钝化呢?

首先来介绍下故障安全模块背景数据块(Instance DB)中与钝化(Passviation)有关的几个变量(均为布尔变量):

1)PASS_ON:钝化的使能位(enable passivation),默认为0,表示不使能钝化功能。故障安全程序可以对其进行读写,要启动钝化功能,先将PASS_ON置位(=1);

2)ACK_NEC:若该位的值为0,表示故障消除后,无需手动复位(自动重新集成);若该位为1,当有通道发生钝化故障,即使故障已经消除,也需要手动复位;

3)ACK_REI:当钝化发生后,用来复位并使系统重新集成(前提条件:ACK_REQ=1);

4)PASS_OUT:输出值,模块钝化时其值为1;

5)QBAD:当其值为1时表示通道的值被故障安全值代替;

6)ACK_REQ:输出值,当其值为1时表示故障被确认复位;

有了以上几个变量的介绍,我们接下来看看什么情况下故障安全模块会发生钝化:

1)故障安全系统(F-system)启动时:当F-system启动时,PASS_ON和QBAD均被置位(=1),通道的输出值被故障安全值(0)代替;

2)F-CPU和F-IO之间发生通信故障时:当由于网络断线或配置错误时,F-IO无法与F-CPU建立通信,此时F-IO模块将会发生钝化;

3)F-IO通道发生故障时:当故障安全模块(F-IO)检测到通道发生故障时(比如急停按钮被拍下),将会钝化相应的通道;

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当钝化发生后,必须使系统重新集成(Reintegration)才能正常工作。下面介绍上述三种情况下系统如何重新集成:

1)F-system启动完成后,钝化的通道会自动进行重新(Automatic reintegration),该过程和ACK_NEC变量的设置无关。也就是说,即使ACK_NEC=1,重新集成也会自动发生。但是如果F-CPU和F-IO建立通信的时间超过了系统设置的监视时间,就不会自动重新集成了;

2)当通讯故障消除后,F-system会将ACK_REQ置位(=1),表明此时已经具备重新集成的条件。ACK_REI的上升沿信号使系统重新集成;当系统重新集成完成后,F-system会将ACK_REQ复位(=0);

3)当通道故障消除后,F-system会将ACK_REQ置位(=1),若ACK_NEC=0,则系统会自动重新集成;若ACK_NEC=1,则需要ACK_REI的上升沿信号使系统重新集成;当系统重新集成完成后,F-system会将ACK_REQ复位(=0);

好了,关于故障安全模块通道的钝化与重新集成就先介绍到这里了,相关参考文章:五分钟读懂故障安全(Fail-safe)系统


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