DSO RTU

Noodstop

Een IO-module plaatsen, draden en instellen zodat een DSO RTU-noodstop ook fysiek uitgevoerd wordt, in hardware.

Voor installaties die een fysieke noodstop vragen, kan het noodstopsignaal van DSO RTU een of meer relaisuitgangen op een IO-module aansturen. Geeft de netbeheerder een noodstop, dan zet het EMS de ingestelde relaisuitgangen in hun stoptoestand. Die relais hangen in het noodstopcircuit van de installatie.

Dat is de hardwarelaag die in Hoe DSO RTU werkt beschreven staat. Ze komt bovenop de stop in software; de assets worden altijd ook in software afgeregeld.

Gebruik de IO-module wanneer een stop los van de eigen communicatie van de asset afgedwongen moet worden, bijvoorbeeld om een externe contactor, een noodstoplus of de noodstopingang van schakelmateriaal aan te sturen.

De IO-module kan twee dingen doen voor noodstoppen:

Een noodstop uitvoeren: een relaisuitgang (DO) gaat naar zijn stoptoestand. Daar gaat het grootste deel van deze pagina over.
Een noodstop aanzetten: een digitale ingang (DI) aan een fysiek contact, bijvoorbeeld een stopknop, kan de noodstop zelf aanzetten, bovenop de stop die de netbeheerder kan sturen. Zie Een noodstop aanzetten hieronder.

Wat het relais mag schakelen

De relaisuitgangen zijn potentiaalvrije, normaal open contacten die je in het veiligheids- of stopcircuit van de installatie draadt. Gebruik ze om een contactor of een veiligheidsrelais aan te sturen, niet om de last zelf te schakelen. Het schakelvermogen van de contacten, en wat een tussencontactor vraagt, staat in Technische specificaties.

Het schakelen gebeurt niet onmiddellijk: het EMS herbekijkt de uitgangen elke regelcyclus, dus ongeveer elke seconde, en het relais zelf doet er tot 1500 ms over.

De IO-module plaatsen

Waar de module komt, en hoeveel modules je nodig hebt, hangt af van de fysieke indeling van de installatie. Een relais moet naar de asset of het schakelmateriaal gedraad worden dat het moet stoppen, dus zet je een module dicht bij die assets; een installatie die over meerdere kasten verspreid zit, heeft daarom een module in elke kast die gestopt moet kunnen worden.

Zie Plaatsing en bekabeling voor de volledige uitleg over plaatsing en bekabeling. Noteer per module het IP-adres, de poort en het Modbus slave-ID, want die heb je nodig om het toestel op het platform toe te voegen.

De noodstop draden

Wijs een of meer relaisuitgangen toe aan elke noodstopactie die je wil afdwingen, dus productie, verbruik of beide. Meerdere uitgangen kunnen op dezelfde actie werken, handig om meerdere assets of kasten in één keer stil te leggen.
Draad elk relais in de noodstopingang van de asset die het moet stoppen, of in het spoelcircuit van de contactor of vermogensschakelaar die die asset koppelt.

Aangeraden bekabeling: het NO-contact als houdcircuit. De relaisuitgangen van de IO-uitbreiding zijn enkel normaal open, met twee klemmen per kanaal (R0_NO en R0_C tot R5_NO en R5_C); een NC-klem is er niet. Draad dat NO-contact zo dat het de installatie vrijgeeft: het EMS houdt het relais bekrachtigd, het contact blijft gesloten, en de asset mag draaien. Een actieve stop laat het relais afvallen, het contact gaat open en de asset stopt. Zet de relaisbedieningsmodus van de poort op NO-ON, wat de standaard is. De 24 VDC-voeding van de module of de bekabeling van het relais die wegvalt, opent het contact dan op dezelfde manier.

Het noodstoprelais als houdcircuit gedraad, in normale werking en bij een stop — De relaisuitgang is één schakel in een houdcircuit in serie. Het EMS houdt het contact gesloten zolang de installatie mag draaien, zodat de spoel van de contactor bekrachtigd blijft en de koppeling gesloten blijft. Een actieve stop, of het wegvallen van de voeding van de module, opent het contact en de koppeling valt af.

Kijk na wat de ontvangende kant met een open contact doet. Dit is enkel intrinsiek veilig wanneer de asset echt stopt bij een open circuit: een vrijgave-ingang, een noodstoplus die gesloten moet zijn om te draaien, of de spoel van de contactor die de koppeling gesloten houdt. Vraagt de ingang in plaats daarvan een gesloten contact om te stoppen, dan kan een NO-contact dat niet leveren wanneer het zonder spanning valt. Gebruik dan een tussenrelais om een normaal gesloten contact te krijgen, waarbij de poort op NC-OFF staat, of een modus waarbij bekrachtigen stopt, met de watchdog van de module als beveiliging (zie Veiligheid en vereisten).

Hoe dat in een ontkoppelbord uitziet. Het NO-contact van het relais zit in het stuurcircuit dat de spoel van de koppelcontactor of de onderspanningsspoel van de vermogensschakelaar bekrachtigt. Contact gesloten betekent spoel bekrachtigd en de koppeling blijft dicht. Opent het EMS het contact, dan valt de spoel af en gaat de schakelaar open, waardoor de installatie losgekoppeld is. Alles wat datzelfde circuit onderbreekt heeft hetzelfde effect: een actieve noodstop, een stopknop in serie met het contact, een gebroken draad, en de IO-module die haar 24 VDC verliest. Kijk na of het schakelmateriaal zelf weer inschakelt zodra het contact weer sluit, of dat het een aparte reset of een sluitcommando nodig heeft, want dat bepaalt of er na een stop iemand ter plaatse moet.

De bedieningsmodus zegt het EMS enkel wat een gesloten contact betekent; ze verandert niets aan de hardware. NO-ON en NC-OFF zijn allebei spanningsverlies stopt en sturen het relais met precies dezelfde waarde aan, en dat geldt ook voor NO-OFF en NC-ON bij bekrachtigen stopt. Kies degene die bij het contact past dat je echt gedraad hebt, zodat de configuratie de installatie nog beschrijft wanneer iemand anders ze leest. Zie Gedrag.

De IO-module instellen op het platform

1. Voeg de IO-module als toestel toe

Type toestel: IO-uitbreiding
Verbinding: Modbus TCP/IP, met het IP-adres, de poort en het slave-ID van de module.
Welk merk en model je kiest, staat op IO-module.

2. Wijs de uitgangen voor de noodstop toe

Open Configuratie → Net & markt → DSO RTU-instellingen. De noodstoppen hebben een blok per kant, Productie en Verbruik. Klik onder Noodstoppen op Uitgangspoort toevoegen en kies de IO-module en de relaisuitgang (DO) die je gedraad hebt. Meerdere uitgangen per kant mag, bijvoorbeeld een per kast, en je kan ook enkel de kant instellen die je nodig hebt.

Voltmasters EMS: de noodstop voor de productie in de DSO RTU-instellingen, met het ingebouwde Fluvius-signaal, een extra ingangssignaal en een relaisuitgang — De productiekant: het signaal van de netbeheerder als ingebouwd signaal, een extra stopingang, en de relaisuitgang die de stop uitvoert.

De relaisbedieningsmodus van elke uitgang zet je op de pagina Poorten van het toestel, waar ook de toegewezen functie staat. Gebruik NO-ON voor de aangeraden bekabeling met een houdcircuit hierboven; dat is de standaard. Kies enkel een andere modus wanneer de bekabeling echt anders is, en zie Gedrag voor wat elke modus betekent.

Voltmasters EMS: de pagina Poorten van een IO-uitbreiding met de uitgangen voor de noodstop en de signaalingang — De pagina Poorten van de IO-module toont de functie van elke poort: ingang 0 geeft het signaal voor de productiestop, de uitgangen 7 en 8 voeren de stops voor productie en verbruik uit.

De configuratie gaat automatisch naar de EMS-controller mee als deel van de projectconfiguratie; je hoeft niets met de hand op de controller aan te passen.

3. Zet de eigen beveiliging van de IO-uitbreiding

Dat deel staat niet op het platform. Zet in de webconsole van de module de communicatiewatchdog aan met een timeout, en zet de DO safe mode status van elk noodstopkanaal op zijn stopwaarde, dus OFF bij de NO-ON-bekabeling hierboven. Beide staan standaard uit, en zonder die twee laat een storing aan de controller of het netwerk het relais onaangeroerd. Zie Veiligheid en vereisten.

Gedrag

Een uitgang onder Productie werkt op de noodstop productie; een uitgang onder Verbruik op de noodstop verbruik. Staat de betrokken stop actief, dan beveelt het EMS de asset UIT; is hij opgeheven, dan mag de asset draaien. De relaisbedieningsmodus zet dat om in de waarde van de digitale uitgang, zodat het relais op beide manieren gedraad kan worden:

Relaisbedieningsmodus	Relais bij een actieve stop	Relais wanneer de stop opgeheven is
`NO-ON`: NO-contacten, aan wanneer gesloten (standaard) → spanningsverlies stopt	Afgevallen (open, 0)	Bekrachtigd (gesloten, 1)
`NC-OFF`: NC-contacten, uit wanneer gesloten → spanningsverlies stopt	Afgevallen (0)	Bekrachtigd (1)
`NO-OFF`: NO-contacten, uit wanneer gesloten → bekrachtigen stopt	Bekrachtigd (gesloten, 1)	Afgevallen (open, 0)
`NC-ON`: NC-contacten, aan wanneer gesloten → bekrachtigen stopt	Bekrachtigd (1)	Afgevallen (0)

De relaistoestand wordt elke regelcyclus herbekeken, dus ongeveer elke seconde, waardoor ze de DSO RTU-toestand met minder dan een seconde vertraging volgt. Zijn er meerdere uitgangen aan dezelfde stop toegewezen, dan worden ze allemaal samen aangestuurd. Uitgangen die niet aan een noodstop toegewezen zijn, blijven onaangeroerd en beschikbaar voor ander gebruik.

Een noodstop aanzetten (digitale ingang)

Een signaal is een digitale ingang (DI) die aan een fysiek contact hangt, zoals een stopknop, een veiligheidsrelais of een beveiligingscontact, en dat een noodstop aanzet. Het is een extra manier om dezelfde noodstop te starten die de netbeheerder stuurt: de noodstop staat aan wanneer ofwel de netbeheerder ofwel een van de signalen erom vraagt. Je kan meerdere signalen aan één noodstop hangen, voor productie of verbruik; één ervan volstaat.

Draad het "omgekeerd": de noodstop gaat aan wanneer de ingang laag wordt. Het contact moet de ingang in normale werking dus hoog houden en bij een noodstop laag trekken, bijvoorbeeld een normaal gesloten contact dat opengaat.

Is de IO-module niet te bereiken, dan doen haar signalen niets. Een lage meting geldt enkel als noodstop wanneer het EMS ze echt van een bereikbare, gezonde module gelezen heeft. Anders zou een ingang die offline is of nog niet uitgelezen, wat ook laag lijkt, de installatie per ongeluk kunnen stilleggen. Eén verbroken verbinding start dus nooit uit zichzelf een noodstop; die blijft zoals de netbeheerder en de werkende signalen ze gezet hebben.

Zo stel je er een in: ga in Configuratie → Net & markt → DSO RTU-instellingen naar de kant die je wil (Productie of Verbruik), klik onder Signalen op Signaal toevoegen, en kies de IO-module en haar ingangspoort, een digitale ingang. Het eigen signaal van de netbeheerder staat er altijd als ingebouwd signaal bij en is niet weg te halen.

Veiligheid en vereisten

Een modus waarbij spanningsverlies stopt dekt het wegvallen van de voeding, niet het wegvallen van de communicatie. De relais zijn type Form A (normaal open), dus de 24 VDC van de module die wegvalt opent elk contact, en de installatie gaat naar haar stoptoestand zonder dat het EMS iets doet.

Ze dekt niet een controller die crasht of een kapot netwerk terwijl de module gevoed blijft. De module houdt dan gewoon de laatste relaiswaarde die ze gekregen heeft: een relais dat gesloten was blijft gesloten en de installatie draait door. De communicatiewatchdog van de module staat standaard uit, en zolang die uitstaat doet de veilige status per kanaal helemaal niets.

Stel dus in de webconsole van de module beide in, voor elke relaisuitgang die een noodstop draagt, welke bedieningsmodus ze ook gebruikt:

Zet de communicatiewatchdog aan met een timeout. Het EMS bevraagt de module elke regelcyclus, dus de watchdog blijft tevreden zolang de controller leeft en bereikbaar is.
Zet de DO safe mode status van dat kanaal op de waarde die stop betekent: OFF bij een modus waarbij spanningsverlies stopt (NO-ON, NC-OFF), ON bij een modus waarbij bekrachtigen stopt (NO-OFF, NC-ON).

Bij een modus waarbij bekrachtigen stopt is de watchdog geen vangnet maar het enige dat de stop kan afdwingen wanneer de verbinding weg is. Zie Gedrag bij storing en de watchdog.

De storingen die het houdcircuit openen, en de ene die dat niet doet — Vier onafhankelijke storingen openen allemaal datzelfde houdcircuit en koppelen de installatie los, zonder dat er software aan te pas komt. De vijfde niet: staat de IO-uitbreiding onder spanning maar is ze onbereikbaar, dan houdt het relais de laatste waarde die het gekregen heeft. Daar dienen de communicatiewatchdog en de veilige status per kanaal voor.

De IO-module moet op beheerd staan. Een module die op onbeheerd staat wordt enkel uitgelezen en nooit weggeschreven, dus haar uitgangen worden niet aangestuurd.

Opvolgen en problemen oplossen

Staat een DSO RTU-noodstop actief maar kan het EMS de ingestelde uitgang niet aansturen, bijvoorbeeld omdat de module offline is of haar relaistoestand niet teruggelezen kan worden, dan komt er een kritiek incident. Dat verdwijnt vanzelf zodra de module weer bereikbaar is en de uitgang bevestigd wordt.

Zie je dat incident:

Kijk de netwerkverbinding met de IO-module na (IP, poort, slave-ID).
Ga na of de module onder spanning staat en over Modbus TCP te bereiken is.
Bevestig dat de module op beheerd ingesteld staat.

Voltmasters test de noodstop in hardware van begin tot einde tijdens de indienstname.