اختبار السلامة الوظيفية لمحركات السيارات: ستو, SS1/SS2 & وقت رد الفعل الخطأ

لماذا يعد اختبار السلامة الوظيفية نظامًا منفصلاً عن اختبار الأداء

تتحقق معظم اختبارات المحركات من صحة ما يفعله نظام القيادة - وهو عزم الدوران, كفاءة, الأداء الحراري. يتحقق اختبار السلامة الوظيفية من صحة ما يفعله عندما يحدث خطأ ما: هل يصل النظام إلى الحالة الآمنة ويحتفظ بها خلال فترة زمنية محددة؟, مع احتمال كمي للفشل في القيام بذلك. للمحركات ومحركات الأقراص المستخدمة في الآلات, الروبوتات, وأي تطبيق بموجب IEC 61800-5-2 أو إطار سلامة الآلات (ايزو 13849, IEC 62061), هذا مميز, فئة الاختبار ذات الصلة بالشهادة مع منهجيتها الخاصة.

ما الذي يتحقق منه بالفعل اختبار السلامة الوظيفية؟

• إيقاف عزم الدوران الآمن (ستو) إجابة: وظيفة الأمان الأكثر شيوعًا هي التحقق من تشغيل STO, يقوم المحرك بإزالة الطاقة المنتجة لعزم الدوران من المحرك خلال الوقت المحدد, ويظل عزم الدوران المتبقي أثناء الفترة الانتقالية ضمن الحدود الآمنة
• وظائف التوقف الآمن (SS1/SS2): وظائف التوقف التي يتم التحكم فيها والتي تعمل على إيقاف المحرك عن طريق منحدر تباطؤ مراقب قبل إزالة الطاقة (سس1) أو شغل المنصب بعد ذلك (SS2) - لكل منها متطلبات توقيت ومراقبة محددة تختلف عن الإزالة الفورية لعزم الدوران في STO
• السرعة/الوضعية المحدودة بأمان (SLS/SLP): الوظائف التي تتيح التشغيل بسرعة منخفضة أو نطاق محدود (للوصول إلى الصيانة, عملية تعاونية) مع مراقبة بقاء الحالة الفعلية ضمن الحد الآمن, مما يؤدي إلى رد فعل السلامة إذا تم تجاوزه
• التغطية التشخيصية وزمن رد الفعل للخطأ: تتطلب الأنظمة ذات التصنيف الآمن تغطية تشخيصية كمية للأخطاء الداخلية ووقت رد فعل محدود للخطأ - يحتاج الاختبار إلى إدخال حالات خطأ تمثيلية وقياس الاكتشاف الفعلي ووقت التفاعل مقابل القيمة المعتمدة

عناصر الاختبار الأساسية للسلامة الوظيفية للمحرك/القيادة

1. توقيت الزناد إلى إزالة عزم الدوران STO

مع المحرك تحت الحمل, يتم تشغيل إدخال STO ويقوم المقعد بقياس الوقت الفعلي لإزالة عزم الدوران وأي عزم دوران أو حركة متبقية أثناء النقل, التحقق من الأداء مقابل وقت الاستجابة المعتمد وحدود الحركة المتبقية.

المقاييس الرئيسية: الوقت من مشغل STO إلى إزالة عزم الدوران, ذروة عزم الدوران/الإزاحة المتبقية أثناء الفترة الانتقالية.

2. التحقق من الإيقاف المتحكم فيه SS1/SS2

يقوم المقعد بتشغيل وظيفة التوقف الآمن في ظل ظروف السرعة/الحمل الأولية المختلفة, التحقق من اتباع منحدر التباطؤ الذي يتم مراقبته بشكل صحيح وتشغيل STO أو تثبيت الموضع عند النقطة الصحيحة وفقًا لتعريف الوظيفة.

المقاييس الرئيسية: توافق منحدر التباطؤ, توقيت مشاركة STO بالنسبة لاكتشاف التوقف التام.

3. مراقبة وتفاعل الحد من SLS/SLP

يقوم المقعد بتحريك المحرك نحو وتجاوز السرعة الآمنة أو حد الموضع الآمن الذي تم تكوينه, التحقق من وظيفة السلامة بشكل صحيح يكشف انتهاك الحد ويطلق رد فعل السلامة المحدد (عادة STO) خلال زمن رد الفعل المطلوب.

المقاييس الرئيسية: دقة الكشف عند حدود الحد, وقت رد الفعل من انتهاك الحد إلى الاستجابة للسلامة.

4. حقن الخطأ والتحقق من التغطية التشخيصية

العيوب الداخلية التمثيلية (أوضاع فشل الاستشعار, أخطاء مرحلة الطاقة, فقدان إشارة التشفير) يتم حقنها للتحقق من أن وظيفة التشخيص في نظام الأمان تكتشفها وتطلق رد فعل السلامة الصحيح خلال وقت رد الفعل المعتمد للخطأ - التحقق مباشرة من صحة افتراض التغطية التشخيصية وراء مستوى سلامة النظام.

المقاييس الرئيسية: معدل اكتشاف الخطأ عبر مجموعة الأخطاء المحقونة, وقت رد الفعل لكل نوع خطأ.

5. التحقق من استقلالية وظيفة السلامة

حيث يشترط أن تكون وظيفة السلامة مستقلة عن مسار التحكم القياسي في المحرك (متطلبات الهندسة المعمارية المشتركة), يتحقق الاختبار من أن تفاعل الأمان لا يزال يعمل بشكل صحيح حتى عندما يكون مسار التحكم القياسي معطلاً أو غير مستجيب.

المقاييس الرئيسية: معدل نجاح وظيفة السلامة مع تعطيل/خطأ مسار التحكم القياسي عمدًا.

ماذا يعني هذا لاختيار مقعد الاختبار

يحتاج اختبار السلامة الوظيفية إلى دقة, قياس توقيت مستقل (عدم الاعتماد على القيم المبلغ عنها لمحرك الأقراص), القدرة على تطبيق ظروف التحميل والسرعة الواقعية أثناء تشغيل وظائف السلامة, وإمكانية حقن الأخطاء منفصلة عن تسلسل الاختبار العادي - وهي قدرة متخصصة توضع فوق اختبارات الأداء التقليدية, مطلوب لأي نظام محرك/محرك يتم اعتماده بموجب IEC 61800-5-2, ايزو 13849, أو اللجنة الانتخابية المستقلة 62061.

إذا كان فريقك يحتاج إلى التحقق من السلامة الوظيفية لأنظمة المحرك/القيادة إلى جانب اختبار الأداء, تحدث إلى فريقنا الهندسي حول تكوين تسلسلات الاختبار لمستوى سلامة السلامة المستهدف.