APDahlen Applications Engineer
Siemensの安全リレーT1およびT2信号の概要
Siemensの安全リレー SIRIUS 3SK ファミリは、機械防護用に設計されています。ほとんどのモジュールには、T1およびT2と指定された一対のテスト信号が含まれています。これらの信号は、安全完全性の核心をなすものです。
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2つの信号は非常停止ボタンなどの機器に送信されます。
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2つの信号は独立したスイッチ接点ブロックを通過します。
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2つの信号はIn1およびIn2接続を介して安全リレーに戻ります。
安全リレーはどのようにして完全性を確保するのでしょうか？
図1に示すように、T1信号とT2信号はパルス波形で動作し、これによりシステムは、以下の異常を検出することが可能となります。
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非常停止ボタン（E-stop）が押されたとき
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T1またはT2のどちらかがオープンになったとき
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24V DCへのショートが発生したとき
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24V DCのリターン（グランド）へのショートが発生したとき
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T1とT2のショートが発生したとき
いずれの場合においても、安全リレーまたは関連する拡張モジュールは故障状態に移行します。これにより、対応する装置は安全な状態に置かれます。ここでいう「安全」とは、当該装置またはプロセスに対する初期の危険性評価に基づいて決定されます。
図1： Siemens 3SK1 安全リレーから発するT1およびT2信号のオシロスコープ表示
T1およびT2信号波形の説明
Siemens安全リレーの波形を図1に示します。以下の点が観察できます。
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パルスの繰り返し周期は10ミリ秒です。
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T1とT2の立ち上がりエッジは一致しています（同期状態）。
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パルス幅は約1.5ミリ秒と4ミリ秒で、交互に変化します。
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T1とT2は位相がずれており、片方が長いパルスのとき、もう一方は短いパルスになります。
Siemens 3SK1 安全リレーの応答時間はどのくらいですか？
波形に基づくと、パルスの欠落や破損は約10ミリ秒以内に検出されることが予想されます。ただし、これはT1およびT2信号を使用するシステムに限ります。光カーテン式安全装置などの出力信号切替装置（OSSD）では、測定されたパルス繰り返しレートが100ミリ秒付近であるため、動作にさらに時間がかかることが予想されます。
この測定にはどの機器が使用されましたか？
測定は、著者の作業台で、Siemens 3SK1121-1CB42 とDigilent ADP2230 ミックスドシグナルオシロスコープを用いて行われました。
図2： 著者の作業台に置かれたSiemens SURIUS 3SK1121-1CB42 の画像
DigiKeyアプリケーションエンジニアAaron Dahlen（退役米国沿岸警備隊少佐）による記事