Controllo del muting bidirezionale di una barriera fotoelettrica con il controllore di sicurezza SmartGuard 600

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1 Esempio di applicazione di sicurezza Controllo del muting bidirezionale di una barriera fotoelettrica con il controllore di sicurezza SmartGuard 600 Applicazione di sicurezza in rete Classe di sicurezza: Categoria 4 per EN954-1 HTIntroduzioneTH... HT1TH HTImportanti informazioni per l utenteth... HT2TH HTInformazioni generali sulla sicurezzath... HT3TH HTDescrizioneTH... HT3TH HTComponenti necessarith... HT5TH HTConfigurazione e cablaggioth... HT5TH HTConfigurazioneTH... HT6TH HTProgrammazioneTH... HT12TH HTPrestazioniTH... HT20TH HTUlteriori riferimentith... HT21TH Introduzione Questo esempio spiega come configurare, cablare e programmare un controllore di sicurezza SmartGuard 600 per il muting bidirezionale di una barriera fotoelettrica. L applicazione tipica sarebbe in un ambiente in cui è previsto movimento di materiale in entrata e in uscita da una zona di sicurezza protetta. Caratteristiche e vantaggi Logica di sicurezza programmabile per comandare e monitorare il muting bidirezionale della barriera fotoelettrica. Espandibile in base alle esigenze mediante l aggiunta di ulteriori ingressi o uscite di sicurezza. Integrazione facilitata con le interfacce e i controllori Logix grazie agli standard di comunicazione DeviceNet. Interblocco di sicurezza con GuardLogix, GuardPLC e altri controllori di sicurezza SmartGuard.

2 2 Importanti informazioni per l utente Le apparecchiature allo stato solido hanno caratteristiche funzionali diverse da quelle delle apparecchiature elettromeccaniche. La pubblicazione Safety Guidelines for the Application, Installation and Maintenance of Solid State Controls (pubblicazione SGI-1.1 disponibile presso l ufficio vendite Rockwell Automation di zona oppure on-line all indirizzo Uhttp://literature.rockwellautomation.comU) descrive alcune importanti differenze tra le apparecchiature allo stato solido e i dispositivi elettromeccanici cablati. Per questa differenza e anche per l ampia varietà di utilizzi delle apparecchiature allo stato solido, tutte le persone responsabili dell applicazione di queste apparecchiature devono accertarsi che ogni applicazione prevista di queste apparecchiature sia accettabile. In nessun caso Rockwell Automation, Inc. sarà obbligata per legge o responsabile di danni indiretti o conseguenti derivanti dall utilizzo o dall applicazione di queste apparecchiature. Gli esempi e gli schemi riportati nel presente manuale sono inclusi soltanto per scopi illustrativi. Viste le numerose variabili e i numerosi requisiti associati con qualsiasi installazione particolare, Rockwell Automation, Inc. non può assumersi responsabilità o obblighi di legge relativi all utilizzo effettivo basati su tali esempi e schemi. Rockwell Automation, Inc. non si assume alcuna responsabilità relativi ai brevetti per quanto riguarda l utilizzo di informazioni, circuiti elettrici, apparecchiature o software descritti nel presente manuale. È vietata la riproduzione integrale o parziale dei contenuti del presente manuale, senza permesso scritto di Rockwell Automation, Inc. In tutto il presente manuale, quando risulta necessario, vengono utilizzate note per mettere in evidenza considerazioni sulla sicurezza. AVVISO Identifica informazioni sulle pratiche o circostanze che possono causare un esplosione in un ambiente pericoloso con possibili conseguenti lesioni personali o morte, danni materiali e perdita economica. IMPORTANTE ATTENZIONE PERICOLO DI SCOSSE ELETTRICHE PERICOLO DI USTIONI Identifica informazioni che sono cruciali per una corretta applicazione e per la comprensione del prodotto. Identifica le informazioni sulle pratiche o circostanze che possono determinare lesioni personali o morte, danni materiali o perdita economica. Questa segnalazione consente di identificare ed evitare un pericolo e riconoscerne le conseguenze. È possibile che sopra o all interno dell apparecchiatura, ad esempio un azionamento o un motore, siano presenti etichette che avvertono gli utenti della presenza di tensioni pericolose. È possibile che sopra o all interno dell apparecchiatura, ad esempio un azionamento o un motore, siano presenti etichette che avvertono gli utenti che le superfici potrebbero raggiungere temperature pericolose.

3 3 Informazioni generali sulla sicurezza IMPORTANTE ATTENZIONE Questo esempio di applicazione è destinato a utenti esperti, già perfettamente a conoscenza dei requisiti dei sistemi di sicurezza. Per accertarsi di aver identificato e considerato tutte le possibili situazioni di pericolo, è opportuno effettuare una valutazione dei rischi. Tale valutazione può richiedere l implementazione di circuiti aggiuntivi per ridurre il rischio a un livello accettabile. Per i circuiti di sicurezza, occorre procedere ai calcoli delle distanze di sicurezza che non rientrano nell oggetto di questo documento. Descrizione Per ulteriori informazioni sui nostri servizi di valutazione dei rischi, contattare Rockwell Automation. La seguente illustrazione mostra un trasportatore robotizzato in cui la zona di pericolo è recintata e l entrata alla cella del robot è protetta da una barriera fotoelettrica di Tipo 4. Il materiale viene portato nella cella del robot mediante un trasportatore. Il trasportatore è bidirezionale e serve a far entrare e uscire il materiale dalla zona pericolosa. Il muting della barriera fotoelettrica avviene all entrata della cella del robot. Lo stato delle lampade di muting e quello della barriera fotoelettrica vengono monitorati dal controllore SmartGuard 600. Due contattori di uscita di sicurezza sono cablati alle uscite del controllore SmartGuard 600. Il controllore SmartGuard 600 è programmato con il software RSNetWorx for DeviceNet. Occorre conoscere questo software per utilizzare il presente documento.

4 4 Funzione di sicurezza I seguenti schemi illustrano il muting bidirezionale con quattro sensori. Schema di entrata Schema di uscita Sequenza di muting: 1. Nello schema a blocchi sopra riportato, non c è alcun oggetto tra i sensori e il dispositivo di protezione optoelettronico attivo (AOPD); di conseguenza, il segnale Output Ready è On. 2. Quando l oggetto si muove verso destra, i sensori di entrata 1 e 2 si attivano sequenzialmente (i sensori S4 e S3 si attivano sequenzialmente all uscita), il muting è ammesso (funzione di sicurezza AOPD disabilitata) e il segnale di muting passa a On. 3. Mentre l oggetto continua ad avanzare, il segnale Output Ready rimane On anche se il dispositivo di protezione (AOPD) è ostruito. 4. Proseguendo ulteriormente, l oggetto non è più rilevato dal sensore 3 all entrata (sensore 2 all uscita), lo stato di muting è annullato (funzione di sicurezza AOPD abilitata) e il segnale di muting passa a Off. I requisiti relativi alle distanze di sicurezza sono uguali a quelli descritti per Time-difference Input Pattern 1 Serial nella sezione HTMuting: blocco funzione, pagina 13TH.

5 5 Componenti necessari Questa applicazione esemplificativa prevede l uso dei seguenti componenti. Numero di catalogo Descrizione Quantità 1752-L24BBB Controllore compatto SmartGuard L-PAJ0320YD Barriera fotoelettrica GuardShield 1 coppia 42GRU-9200-QD Sensori fotoelettrici 4 100S-C Contattori di sicurezza 2 440L-AMUTLP10M Lampada di muting con cavo da 10 m XL Alimentatore 24 V cc 1 Questa applicazione di esempio utilizza il seguente software: RSNetWorx for DeviceNet, versione RSLinx Classic, versione 2.51 o superiore Driver USB per il controllore di sicurezza SmartGuard 600 Configurazione e cablaggio Per informazioni particolareggiate sulle operazioni di installazione e cablaggio, consultare i manuali elencati in HTUlteriori riferimenti a pagina 21TH. Panoramica del sistema

6 6 Cablaggio Configurazione La configurazione del controllore SmartGuard 600 richiede il collegamento del cavo USB, la configurazione dei driver e l assegnazione dei nomi agli ingressi e alle uscite locali. Configurazione dei driver USB I driver USB devono essere installati e riconosciuti. 1. Installare, sul personal computer di programmazione, il driver USB necessario per la comunicazione con il controllore SmartGuard Collegare il cavo USB tra il controllore SmartGuard e la stazione di programmazione. 3. Attendere che il sistema operativo Windows riconosca il nuovo dispositivo USB. 4. Aprire il software RSLinx Classic facendo clic sull icona del servizio RSLinx nella barra delle applicazioni di Windows (angolo in basso a destra). 5. Se questo servizio non è attivo, fare doppio clic sull icona RSLinx Classic presente sul desktop. oppure 6. Selezionare Communications > Configure Drivers per configurare la comunicazione con il controllore.

7 7 7. Usare il menu a tendina per selezionare SmartGuard USB Driver dall elenco e fare clic su Add New. 8. Fare clic su OK per confermare il nome del driver. 9. Dal menu a tendina selezionare 1752 SmartGuard USB Port dall elenco e fare clic su Add New. 10. Fare clic su Close per chiudere. 11. Ridurre a icona la finestra di dialogo RSLinx Classic. Andare online con il software RSNetWorx for DeviceNet Questa procedura spiega come avviare un nuovo progetto per verificare che il driver è stato caricato dalla rete. 1. Aprire RSNetworx for DeviceNet facendo doppio clic sull icona presente sul desktop.

8 8 2. Selezionare File > New, per aprire un nuovo progetto. 3. Selezionare DeviceNet Configuration dall elenco e fare clic su OK. 4. Fare clic sul pulsante RSWho per andare online. 5. Selezionare il driver USB di SmartGuard dall elenco e fare clic su OK. 6. Fare nuovamente clic su OK per confermare l upload iniziale dalla rete.

9 9 La rete visualizza il controllore SmartGuard 600 al nodo 3, come illustrato di seguito. 7. Nel grafico online di RSNetWorx, fare doppio clic sul controllore SmartGuard 1752-L24BBB per aprire la finestra delle proprietà. La videata dovrebbe essere simile a questa.

10 10 Configurazione degli ingressi e delle uscite locali di SmartGuard L ultimo passo per la configurazione del controllore SmartGuard 600 è l assegnazione dei nomi a ingressi e uscite. 1. Fare clic sulla scheda Local Input/Test Output. Assegnare agli I/O locali nomi significativi, in modo da poterli poi riconoscere facilmente nell editor di programmazione. 2. Usando lo schema di cablaggio, assegnare i nomi agli ingressi come illustrato di seguito. 3. Nella scheda General, fare doppio clic sulla prima voce dell elenco, contrassegnata No Selezionare il segnale LC_CH1 e impostare la modalità come Used as Safety Input. Secondo lo schema di cablaggio, questa è la barriera fotoelettrica OSSD1.

11 11 5. Inserire gli altri segnali come mostrato di seguito. 6. Passare alla scheda Test Output, nella scheda Local Input/Test Output, e inserire il segnale Mute Imp come illustrato di seguito.

12 12 7. Andare alla scheda Local Output e inserire i segnali come illustrato di seguito. Programmazione Per programmare il controllore SmartGuard 600, l editor di programmazione deve essere aperto e i blocchi funzione devono essere presenti. 1. Fare clic sulla scheda Logic. 2. Fare clic su Edit per aprire l editor.

13 13 3. L editor è costituito da due sezioni: la sezione Function List (elenco funzioni) e la sezione Workspace (spazio di lavoro). Sezione Workspace. Sezione Function List. 4. In Safety Device, nella scheda Function Block, cercare i blocchi funzione EDM, Restart e Muting. Muting: Blocco funzione Il blocco funzione Muting disabilita temporaneamente il rilevamento della barriera fotoelettrica all attivazione del sensore di muting. Quando la funzione di muting è attiva, il funzionamento della macchina non viene arrestato e un oggetto, quindi, può attraversare il campo di rilevamento della barriera fotoelettrica. Il blocco funzione Muting, inoltre, ha una funzione di override in grado di disabilitare forzatamente il funzionamento della barriera fotoelettrica per consentire alla macchina di continuare a funzionare nonostante l ostruzione del campo della barriera fotoelettrica (per esempio, se un pallet si ferma nella zona di rilevamento della barriera fotoelettrica, la macchina può essere forzata a funzionare per rimuovere il pallet).

14 14 Per quanto riguarda il metodo di rilevamento del sensore di muting, selezionare la configurazione più adatta in base all applicazione. Configurazione Applicazione Differenza di tempo 1 Questa configurazione è adatta per applicazioni all entrata di un trasportatore. Usarla quando l attivazione del muting è basata sulla differenza di tempo tra due segnali: segnale di muting 1 e segnale di muting 2. I metodi sono due: il metodo parallelo che utilizza due sensori di muting e il metodo seriale che ne usa quattro. Differenza di tempo 2 Questa configurazione è adatta per applicazioni all entrata e all uscita di un trasportatore. Usarla quando l attivazione del muting è basata sulla differenza di tempo tra due segnali: segnale di muting 1 (segnale 4 all uscita) e segnale di muting 2 (segnale 3 all uscita). Configurazione simultanea Questa configurazione è adatta per applicazioni in cui il muting è controllato da un segnale di commutazione. Usarla per silenziare temporaneamente il funzionamento del sensore quando l operatore sistema un oggetto nell apertura della macchina. Dato che l obiettivo è ottenere un muting bidirezionale, selezionare Sequential Muting (entrambe le direzioni).

15 15 Impostare gli altri parametri facendo riferimento alla seguente tabella. Parametro Campo di regolazione Impostazione di default Dual Channel Equivalent Input Type (AOPD output) Discrepancy Time (AOPD output) Input Type (Override signal) Discrepancy Time (Override signal) EDual Channel Equivalent (NC/NC) EDual Channel Complementary (NC/NA) ms per incrementi di 10-ms (v. nota 1.) Se l impostazione è 0, il controllo del tempo di discrepanza non verrà eseguito. ESingle Channel EDual Channel Equivalent (NC/NC) EDual Channel Complementary (NC/NO) ms per incrementi di 10-ms (v. nota 1.) Se l impostazione è 0, il controllo del tempo di discrepanza non verrà eseguito. 30 ms Dual Channel Equivalent 30 ms Max. Override Time 500 ms 127,5 s per incrementi di 500-ms 60 s Number of Sensor 1 segnale, 2 segnali, 4 segnali in avanti Inputs o 4 segnali bidirezionali (v. nota 2.) 2 input Max. Muting Time 500 ms 127,5 s per incrementi di 500 ms ms per incrementi di 10 ms Se l impostazione è 0, il tempo di muting sarà illimitato. 60 s Tempo di sincronizzazione max. (tra S1 e S2 o tra S4 e S3) 30 ms 3 s per incrementi di 10-ms (v. nota 1.) Nota 1: il valore del timer SV deve essere superiore alla durata del ciclo dei controllori della serie NE1A. Nota 2: ogni segnale deve essere impostato in base al metodo di rilevamento del sensore. 1 segnale: segnale simultaneo 2 segnali: differenza di tempo 1 (parallelo) 4 segnali (avanti): differenza di tempo 1 (seriale) 4 segnali (bidirezionale): differenza di tempo 2 1. Fare doppio clic sul blocco funzione Restart in cui è possibile configurare diverse funzioni. 3 s

16 16 2. Nella scheda Parameter, fare clic su Reset Signal. 3. Per il valore, selezionare Rising Edge dal menu a tendina. Per questo esempio applicativo, la selezione del tipo di Reset non è importante perché si usa un interruttore instabile. 4. Collegare questi blocchi agli ingressi e alle uscite precedentemente selezionati. 5. Fare clic su sulla scheda Input dell elenco funzioni. 6. Espandere gli ingressi SmartGuard. 7. Espandere la sezione Safety Input. 8. Prendere nota degli ingressi locali configurati in precedenza. Allo stesso modo, prendere nota delle uscite locali.

17 9. Creare i collegamenti tra i blocchi funzione e collegare i segnali di ingresso e di uscita come illustrato Fare clic su Apply nell angolo superiore sinistro dell editor. 11. Fare clic su OK per confermare. 12. Selezionare File > Exit. 13. Fare clic sulla finestra dialogo SmartGuard Properties per inviare il programma al controllore. 14. Fare clic su Apply per confermare.

18 18 Monitoraggio online (senza muting) Questa procedura serve a eccitare i contattori e a monitorare il codice. 1. Fare clic sulla scheda Mode/Cycle Time. Il controllore SmartGuard può essere modificato da Idle mode o Program mode a Execute o Run mode. 2. Fare clic su Change Mode in fondo alla finestra. 3. Per cambiare modalità, fare clic su Execute e poi su OK. I contattori dovrebbero essere eccitati. 4. Per monitorare il programma online, tornare alla scheda Logic e fare clic su Edit.

19 19 5. Fare clic sul pulsante Monitoring per iniziare a monitorare il codice online. Gli ingressi della barriera fotoelettrica e le uscite relè diventano verdi, a indicare che sono logicamente veri. 6. Premere il pulsante Reset. I contattori collegati alle uscite di sicurezza passano a On.

20 20 Prestazioni Cronogramma della configurazione basata sulla differenza di tempo 2: Entrata Cronogramma della configurazione basata sulla differenza di tempo 2: Uscita Movimento in avanti (muting)

21 21 Movimento all indietro (muting) Ulteriori riferimenti Per maggiori informazioni sui prodotti utilizzati in questo esempio, consultare i seguenti documenti. Documento SmartGuard 600 Controller User Manual, pubblicazione HTU1752-UM001UTH ArmorBlock Guard I/O DeviceNet Safety Module Installation Instructions, pubblicazione HTU1732DS-IN991UTH Guard I/O DeviceNet Safety Modules User Manual, pubblicazione HTU1791DSUM001UTH GuardShield Safety Light Curtain and GuardShield Remote Teach Installation Instructions, pubblicazione Descrizione Informazioni sulle operazioni di configurazione, uso e ricerca guasti del controllore SmartGuard 600. Istruzioni di installazione del modulo ArmorBlock Guard I/O per DeviceNet Safety. Informazioni sulle operazioni di configurazione, uso e ricerca guasti dei moduli Guard I/O per DeviceNet Safety. Istruzioni per l installazione della barriera fotoelettrica di sicurezza GuardShield. HTU UTH Sito web per la certificazione dei prodotti, HTUhttp://ab.comUTH Industrial Automation Wiring and Grounding Guidelines, pubblicazione HTU UTH Dichiarazioni di conformità, certificati e altri dati correlati. Indicazioni generali per l installazione di un sistema industriale Rockwell Automation. Le pubblicazioni possono essere visualizzate o scaricate all indirizzo HTUhttp://literature.rockwellautomation.comUTH. Per ordinare copie cartacee della documentazione tecnica, contattare il responsabile delle vendite o il distributore Rockwell Automation di zona.

22 Allen-Bradley, GuardLogix, GuardShield, Rockwell Automation, RSLinx Classic, RSNetWorx e SmartGuard sono marchi commerciali di Rockwell Automation, Inc. Tutti gli altri marchi commerciali non appartenenti a Rockwell Automation sono di proprietà delle rispettive società. Sostituisce la pubblicazione SAFETY-AT009B-IT-P Marzo 2008 Copyright 2009 Rockwell Automation, Inc. Tutti i diritti riservati. Stampato negli U.S.A.