SF_Antivalent

Anwendbare Sicherheits-Standards

SF_Antivalent ist ein zertifizierter PLCopen-Baustein. Detaillierte Informationen zu angewendeten Normen findet der Anwender bei "PLCopen - Technical Committee 5 - Safety Software"

Wichtig

Die in den Normen aufgeführten Anforderungen müssen vom Anwender erfüllt werden.

Interface-Beschreibung

Dieser Baustein verknüpft zwei antivalente SAFEBOOL-Eingänge (NO/NC Paar) zu einem SAFEBOOL-Ausgang unter Diskrepanzzeit-Überwachung. Da dieser Baustein keine Restart-Anlaufsperre besitzt, sollte er nicht stand-alone verwendet werden. Es ist erforderlich, den Ausgang mit anderen sicherheitsgerichteten Funktionalitäten zu verbinden.

Tabelle 13. VAR_INPUT

Name	Datentyp	Initialwert	Beschreibung, Parameterwerte
`Activate`	`BOOL`	`FALSE`	Siehe Allgemeine Eingangsparameter
`S_ChannelNC`	`SAFEBOOL`	`FALSE`	Variable `NC` bedeutet `Normally Closed`. Eingang für NC-Verbindung `FALSE`: Kontakt NC offen `TRUE`: Kontakt NC geschlossen
`S_ChannelNO`	`SAFEBOOL`	`TRUE`	Variable `NO` bedeutet Normally Open Eingang für `NO`-Verbindung `FALSE`: Kontakt `NO` offen `TRUE`: Kontakt `NO` geschlossen
`DiscrepancyTime`	`TIME`	`T#0ms`	Konstante Maximale Überwachungszeit für Diskrepanzzustand beider Eingänge Der Vorsichtshinweis "DiscrepancyTime" ist zu beachten.

`DiscrepancyTime`

Für Entwickler im Extended-Level gilt: Der Eingang DiscrepancyTime muss mit einem konstanten Wert beschaltet werden. Deshalb darf der Wert bei den Aufrufen nicht verändert werden!

Tabelle 14. VAR_OUTPUT

Name	Datentyp	Initialwert	Beschreibung, Parameterwerte
`Ready`	`BOOL`	`FALSE`	Siehe Allgemeine Ausgangsparameter
`S_AntivalentOut`	`SAFEBOOL`	`FALSE`	Sicherheitsgerichteter Ausgang `FALSE`: Mindestens ein Eingangssignal ist „nicht aktiv“ oder die Statusänderung ist außerhalb der Überwachungszeit `TRUE`: Beide Eingangssignale sind „aktiv“ und die Statusänderung ist innerhalb der Überwachungszeit.
`SafetyDemand`	`BOOL`	`FALSE`	Siehe Allgemeine Ausgangsparameter
`Error`	`BOOL`	`FALSE`	Siehe Allgemeine Ausgangsparameter
`DiagCode`	`WORD`	`16#0000`	Siehe Diagnose-Codes

Tipp

„Antivalent“ bedeutet, dass sich während des normalen Ablaufs die zwei Eingänge zur selben Zeit in entgegengesetzten Zuständen befinden. Dies wird manchmal auch als „komplementär“ oder „nicht equivalent“ bezeichnet.

Für bestimmte (niedrigere) Sicherheitsanforderungen kann es zulässig sein, BOOL als Eingänge und SAFEBOOL als Ausgang zu verwenden. Dies muss jedoch über die FMEA der Anwendung bewertet werden. In der Bibliothek sollte zwischen der SAFEBOOL- und BOOL-Version unterschieden werden.

Abbildung 14. Baustein SF_Antivalent

Funktionale Beschreibung

Dieser Baustein verarbeitet zwei antivalente SAFEBOOL-Eingänge zu einem SAFEBOOL-Ausgang unter Diskrepanzzeit-Überwachung. Beide Eingänge sind voneinander abhängig. Der Ausgang des Bausteins zeigt das Auswertungsergebnis beider Kanäle an.

Wenn S_AntivalentOut = TRUE ist und sich einer der sicherheitsbezogenen Eingänge ändert, schaltet der Ausgang sofort auf FALSE.

Diskrepanzzeit-Überwachung: Die Diskrepanzzeit ist die maximale Zeitspanne, in der beide Eingänge den gleichen Zustand haben dürfen, ohne dass der Baustein einen Fehler entdeckt. Die Diskrepanzzeit-Überwachung startet, wenn sich der Zustand eines Eingangs ändert. Der Baustein entdeckt dann einen Fehler, wenn beide Eingänge nach Ablauf der Diskrepanzzeit den gleichen Wert haben.

Beide Eingänge müssen symmetrisch geschalten werden. Das bedeutet, dass das Monitoring für beide Eingänge sowohl für das Umschalten von TRUE auf FALSE als auch für das Umschalten von FALSE auf TRUE durchgeführt wird.

Tabelle 15. Logiktabelle Ein-/Ausgänge

Eingänge				Ausgänge
`Activate`	`S_ChannelNC`	`S_ChannelNO`	`DiscrepancyTime`	`Ready`	`S_AntivalentOut`	`SafetyDemand`	`Error`	`DiagCode`
`FALSE`	`FALSE`	`TRUE`	nicht gestartet	`FALSE`	`FALSE`	`FALSE`	`FALSE`	`16#0000`
`TRUE`	`FALSE`	`TRUE`	nicht gestartet	`TRUE`	`FALSE`	`TRUE`	`FALSE`	`16#8801`
`TRUE`	`FALSE -> TRUE`	`TRUE`	gestartet	`TRUE`	`FALSE`	`TRUE`	`FALSE`	`16#8802`
`TRUE`	`TRUE`	`TRUE -> FALSE`	gestartet	`TRUE`	`TRUE`	`FALSE`	`FALSE`	`16#8000`
`TRUE`	`TRUE`	`FALSE`	nicht gestartet	`TRUE`	`TRUE`	`FALSE`	`FALSE`	`16#8000`
`TRUE`	`TRUE`	`FALSE -> TRUE`	gestartet	`TRUE`	`FALSE`	`TRUE`	`FALSE`	`16#8806`
`TRUE`	`TRUE -> FALSE`	`TRUE`	gestartet	`TRUE`	`FALSE`	`TRUE`	`FALSE`	`16#8801`
`TRUE`	`FALSE`	`TRUE`	nicht gestartet	`TRUE`	`FALSE`	`TRUE`	`FALSE`	`16#8801`
`TRUE`	`FALSE`	`TRUE -> FALSE`	gestartet	`TRUE`	`FALSE`	`TRUE`	`FALSE`	`16#8804`
`TRUE`	`FALSE -> TRUE`	`FALSE`	gestartet	`TRUE`	`TRUE`	`FALSE`	`FALSE`	`16#8000`
`TRUE`	`TRUE -> FALSE`	`FALSE`	gestartet	`TRUE`	`FALSE`	`TRUE`	`FALSE`	`16#8806`
`TRUE`	`FALSE`	`FALSE -> TRUE`	gestartet	`TRUE`	`FALSE`	`TRUE`	`FALSE`	`16#8801`

Tipp

In der Logiktabelle steht der Pfeil -> für einen Übergang. TRUE -> FALSE bedeutet, dass sich der Wert der Variablen von TRUE auf FALSE ändert.

Zustandsübergangsdiagramm

Abbildung 15. Zustandsübergangsdiagramm SF_Antivalent

Tipp

Der Übergang von jedem Zustand zum Zustand Idle , bedingt durch Activate = FALSE, wird nicht gezeigt. In jedem Fall haben diese Übergänge die höchste Priorität.

Typische Zeitdiagramme

Abbildung 16. Zeitdiagramm1 SF_Antivalent

Abbildung 17. Zeitdiagramm2 SF_Antivalent

Fehlererkennung

Der Baustein überwacht die Diskrepanzzeit zwischen Kanal NO und Kanal NC.

Fehlerverhalten

Der Ausgang S_AntivalentOut wird auf FALSE gesetzt. Error wird auf TRUE gesetzt. DiagCode zeigt die Fehlerzustände an. Es gibt keinen als Eingang definierten Reset, der mit dem Reset eines Fehlers gekoppelt ist. Sobald ein Set von Eingangswerten mit korrektem S_AntivalentOut anliegt, ist Error wieder FALSE.

Bausteinspezifische Fehler- und Zustandcodes

Tabelle 16. Bausteinspezifische Fehlercodes

`DiagCode`	Zustandsname	Zustandsbeschreibung und Setzen des Ausgangs
`16#C010`	`Error 1`	Diskrepanzzeit abgelaufen in Status `16#8802` `Ready = TRUE` `S_AntivalentOut = FALSE` `SafetyDemand = FALSE` `Error = TRUE`
`16#C020`	`Error 2`	Diskrepanzzeit abgelaufen in Status `16#8804` `Ready = TRUE` `S_AntivalentOut = FALSE` `SafetyDemand = FALSE` `Error = TRUE`
`16#C030`	`Error 3`	Diskrepanzzeit abgelaufen in Status `16#8806` `Ready = TRUE` `S_AntivalentOut = FALSE` `SafetyDemand = FALSE` `Error = TRUE`

DiagCode

Zustandsname

Zustandsbeschreibung und Setzen des Ausgangs

16#C010

Error 1

Diskrepanzzeit abgelaufen in Status 16#8802

Ready = TRUE

S_AntivalentOut = FALSE

SafetyDemand = FALSE

Error = TRUE

16#C020

Error 2

Diskrepanzzeit abgelaufen in Status 16#8804

Ready = TRUE

S_AntivalentOut = FALSE

SafetyDemand = FALSE

Error = TRUE

16#C030

Error 3

Diskrepanzzeit abgelaufen in Status 16#8806

Ready = TRUE

S_AntivalentOut = FALSE

SafetyDemand = FALSE

Error = TRUE

Tabelle 17. Bausteinspezifische Status-Codes

`DiagCode`	Zustandsname	Zustandsbeschreibung und Setzen des Ausgangs
`16#0000`	`Idle`	Der Baustein ist nicht aktiv (Grundzustand) `Ready = FALSE` `S_AntivalentOut =FALSE` `SafetyDemand = FALSE` `Error = FALSE`
`16#8801`	`Init`	Eine Aktivierung wurde durch den Baustein entdeckt und der Baustein ist jetzt aktiviert. `Ready = TRUE` `S_AntivalentOut = FALSE` `SafetyDemand = TRUE` `Error = FALSE`
`16#8000`	`Safety Output Enabled`	Die Einänge sind im Antivalent-Modus auf `TRUE` geschalten. `Ready =TRUE` `S_AntivalentOut = TRUE` `SafetyDemand = FALSE` `Error = FALSE`
`16#8802`	`Wait for NO`	`ChannelNC` ist auf `TRUE` umgeschalten worden - Warten bis `ChannelNO` auf `FALSE` umgeschalten wird; Diskrepanz-Timer gestartet. `Ready = TRUE` `S_AntivalentOut = FALSE` `SafetyDemand = TRUE` `Error = FALSE`
`16#8804`	`Wait for NC`	`ChannelNO` ist auf `FALS`E umgeschalten worden - Warten bis `ChannelNC` auf `TRUE` umgeschalten wird; Diskrepanz-Timer gestartet. `Ready = TRUE` `S_AntivalentOut = FALSE` `SafetyDemand = TRUE` `Error = FALSE`
`16#8006`	`From Active Wait`	Ein Kanal ist auf inaktiv umgeschalten worden; Warten, dass der zweite Kanal auch auf inaktiv geschalten wird. `Ready = TRUE` `S_AntivalentOut = FALSE` `SafetyDemand = TRUE` `Error = FALSE`

In diesem Abschnitt:

SF_Antivalent

Anwendbare Sicherheits-Standards

Wichtig

Interface-Beschreibung

DiscrepancyTime

Tipp

Funktionale Beschreibung

Tipp

Zustandsübergangsdiagramm

Tipp

Typische Zeitdiagramme

Fehlererkennung

Fehlerverhalten

Bausteinspezifische Fehler- und Zustandcodes

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`DiscrepancyTime`