Sistema di periferia decentrata ET 200S SIMATIC. Periferia decentrata Tecnica F Sistema di periferia decentrata ET 200S.

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1 Sistema di periferia decentrata ET 200S SIMATIC Periferia decentrata Tecnica F Sistema di periferia decentrata ET 200S Manuale di installazione e d'uso Prefazione Presentazione del prodotto 1 Configurazione 2 Indirizzamento e montaggio 3 Cablaggio ed equipaggiamento 4 Diagnostica 5 Dati tecnici generali 6 Moduli fail-safe 7 Dati di diagnostica dei A moduli fail-safe B Disegni quotati Accessori e numeri di C ordinazione Traduzione delle istruzioni operative originali D Tempi di reazione E Connessione di carichi 07/2013 A5E

2 Avvertenze di legge Concetto di segnaletica di avvertimento Questo manuale contiene delle norme di sicurezza che devono essere rispettate per salvaguardare l'incolumità personale e per evitare danni materiali. Le indicazioni da rispettare per garantire la sicurezza personale sono evidenziate da un simbolo a forma di triangolo mentre quelle per evitare danni materiali non sono precedute dal triangolo. Gli avvisi di pericolo sono rappresentati come segue e segnalano in ordine descrescente i diversi livelli di rischio. PERICOLO questo simbolo indica che la mancata osservanza delle opportune misure di sicurezza provoca la morte o gravi lesioni fisiche. AVVERTENZA il simbolo indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare la morte o gravi lesioni fisiche. CAUTELA indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare lesioni fisiche non gravi. ATTENZIONE indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare danni materiali. Nel caso in cui ci siano più livelli di rischio l'avviso di pericolo segnala sempre quello più elevato. Se in un avviso di pericolo si richiama l'attenzione con il triangolo sul rischio di lesioni alle persone, può anche essere contemporaneamente segnalato il rischio di possibili danni materiali. Personale qualificato Il prodotto/sistema oggetto di questa documentazione può essere adoperato solo da personale qualificato per il rispettivo compito assegnato nel rispetto della documentazione relativa al compito, specialmente delle avvertenze di sicurezza e delle precauzioni in essa contenute. Il personale qualificato, in virtù della sua formazione ed esperienza, è in grado di riconoscere i rischi legati all'impiego di questi prodotti/sistemi e di evitare possibili pericoli. Uso conforme alle prescrizioni di prodotti Siemens Si prega di tener presente quanto segue: AVVERTENZA I prodotti Siemens devono essere utilizzati solo per i casi d impiego previsti nel catalogo e nella rispettiva documentazione tecnica. Qualora vengano impiegati prodotti o componenti di terzi, questi devono essere consigliati oppure approvati da Siemens. Il funzionamento corretto e sicuro dei prodotti presuppone un trasporto, un magazzinaggio, un installazione, un montaggio, una messa in servizio, un utilizzo e una manutenzione appropriati e a regola d arte. Devono essere rispettate le condizioni ambientali consentite. Devono essere osservate le avvertenze contenute nella rispettiva documentazione. Marchio di prodotto Tutti i nomi di prodotto contrassegnati con sono marchi registrati della Siemens AG. Gli altri nomi di prodotto citati in questo manuale possono essere dei marchi il cui utilizzo da parte di terzi per i propri scopi può violare i diritti dei proprietari. Esclusione di responsabilità Abbiamo controllato che il contenuto di questa documentazione corrisponda all'hardware e al software descritti. Non potendo comunque escludere eventuali differenze, non possiamo garantire una concordanza perfetta. Il contenuto di questa documentazione viene tuttavia verificato periodicamente e le eventuali correzioni o modifiche vengono inserite nelle successive edizioni. Siemens AG Division Digital Factory Postfach NÜRNBERG GERMANIA A5E P 03/2016 Con riserva di modifiche Copyright Siemens AG Tutti i diritti riservati

3 Prefazione Scopo del manuale Le informazioni contenute nel presente manuale descrivono i comandi, le funzioni e i dati tecnici dei moduli fail-safe della periferia decentrata ET 200S. Nozioni di base richieste Il presente manuale costituisce un'integrazione del manuale Sistema di periferia decentrata ET 200S. Per poterlo comprendere è necessario disporre di conoscenze generali nel campo della tecnica di automazione. È inoltre necessario conoscere il software di base STEP 7 e il sistema di periferia decentrata ET 200S. Campo di validità del manuale Unità Numero di ordinazione Dalla versione Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe 6ES7138-4CF03-0AB0 01 Modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe 6ES7138-4CF42-0AB0 01 Modulo power PM-D F DC24V PROFIsafe 3RK1903-3BA02 01 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe 6ES7138-4FA05-0AB0 01 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V 6ES7138-4FC01-0AB0 01 PROFIsafe Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PRO- 6ES7138-4FB04-0AB0 01 FIsafe Modulo elettronico digitale 1 F-RO DC24V/AC V/5A 6ES7138-4FR00-0AA0 01 Modifiche rispetto alla versione precedente Il manuale contiene le seguente modifiche e integrazioni rispetto alla versione precedente: Nuovi moduli elettronici digitali 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe (6ES7138-4FA05-0AB0) e 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (6ES7138-4FB04-0AB0) con ulteriori funzioni: Buffer di diagnostica interno al modulo Aggiornamento firmware Dati di identificazione I&M Riduzione della corrente residua nel canale M del nuovo EM 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe a max. 0,5 ma Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

4 Prefazione Approvazioni Vedere il capitolo "Norme e omologazioni". I moduli fail-safe ET 200S sono certificati anche per il funzionamento in modalità di sicurezza fino a: Classe di sicurezza SIL3 (Safety Integrity Level) secondo IEC 61508:2000 Categoria 4 e Performance Level (PL) e ai sensi della norma ISO :2006 o EN ISO :2008 Omologazione CE Vedere il capitolo "Norme e omologazioni" Marchio per l'australia (C-Tick-Mark) Vedere il capitolo "Norme e omologazioni" Norme Vedere il capitolo "Norme e omologazioni" Classificazione all'interno della manualistica Per l'uso dei moduli fail-safe ET 200S è necessaria, a seconda dell'applicazione specifica, la documentazione indicata di seguito. Il presente manuale fa puntuale riferimento ai titoli qui elencati. Documentazione Breve descrizione dei contenuti rilevanti Istruzioni operative e manuali Descrive tutti gli argomenti generali relativi all'hardware dell'et 200S (tra cui configurazione, montaggio e cablaggio dell'et 200S) e ai moduli di interfaccia IM151. del prodotto Sistema di periferia decentrata ET 200S Safety Engineering in SIMATIC S7 System Description Descrive in linea generale l'uso, la configurazione e il funzionamento dei sistemi di automazione di sicurezza S7 Distributed Safety e S7 F/FH. Contiene informazioni tecniche dettagliate sulla tecnica F comune ai sistemi S7-300 e S Riporta il calcolo dei tempi di controllo e di reazione per i sistemi F S7 Distributed Safety e i sistemi S7 F/FH. Per l'integrazione nel sistema F S7 F/FH. Il manuale S7 F/FH Systems - Configuring and Programming descrive i task che si devono eseguire per realizzare e mettere in servizio un sistema fail-safe S7 F/FH Systems. Il manuale Sistemi di automazione S7-400, M7-400 Configurazione e installazione descrive il montaggio e il cablaggio dei sistemi S Il manuale Sistema di automazione S7-400H Sistemi ad elevata disponibilità descrive le unità centrali CPU 41x-H e i task che si devono eseguire per realizzare e mettere in servizio un sistema ad elevata disponibilità S7-400H. Il manuale/la Guida in linea Continuous Function Chart S7 descrive la programmazione con CFC. 4 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

5 Prefazione Documentazione Per l'integrazione nel sistema F S7 Distributed Safety. Breve descrizione dei contenuti rilevanti Il manuale/la Guida in linea S7 Distributed Safety - configuring and programming descrive: La progettazione della CPU F e della periferia F La programmazione della CPU F in F-FUP e F-KOP In funzione della CPU F impiegata, è necessario disporre della seguente documentazione: Le istruzioni operative S7-300, CPU 31xC e CPU 31x: Configurazione descrive la progettazione, il montaggio, l'indirizzamento e la messa in servizio dei sistemi S Il manuale del prodotto CPU 31xC e CPU 31x, Dati tecnici descrive le funzioni standard delle CPU 315F-2 DP e PN/DP, delle CPU 317F-2 DP e PN/DP e delle CPU 319F-3 PN/DP. Il manuale di riferimento Sistema di automazione S7-400 Dati della CPU descrive le funzioni standard delle CPU 41xF-2 e CPU 41xF-3 PN/DP. Il manuale ET 200S Distributed I/O IM151-7 CPU Interface Module descrive le funzioni standard dell'im151-7 CPU. Il manuale ET 200S distributed I/O IM PN/DP CPU interface module descrive le funzioni standard dell'im151-8 PN/DP CPU. È disponibile un'informazione sul prodotto per ogni CPU F. Le Informazioni sul prodotto descrivono solo le differenze rispetto alle CPU standard. Manuali STEP 7 Il manuale Configurazione dell'hardware e progettazione di collegamenti STEP 7 V5.x descrive l'utilizzo dei tool standard della rispettiva versione di STEP 7. Il manuale di riferimento Software di sistema per S7-300/400 Funzioni standard e di sistema descrive le funzioni per l'accesso e la diagnostica della periferia decentrata. Guida in linea a STEP 7 Spiega come utilizzare i tool standard di STEP 7 Contiene informazioni sulla configurazione e la parametrizzazione delle unità e degli slave intelligenti con Configurazione HW. Descrive i linguaggi di programmazione FUP e KOP. I manuali PCS 7 Spiegano come gestire il sistema di controllo PCS 7 (necessario se si integra l'et 200S con moduli fail-safe in un sistema di livello superiore). La documentazione SIMATIC S7 completa è disponibile su CD ROM. Guida Il presente manuale descrive i moduli fail-safe del sistema di periferia decentrata ET 200S e comprende capitoli descrittivi e capitoli consultabili (dati tecnici e appendici). Il manuale si occupa dei seguenti argomenti relativi ai moduli fail-safe: Montaggio e utilizzo Configurazione e parametrizzazione Indirizzamento, montaggio e cablaggio Valutazione della diagnostica Dati tecnici Numeri di ordinazione Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

6 Prefazione Convenzioni Nel manuale i termini "tecnica di siurezza" e "tecnica F" vengono utilizzati come sinonimi. Lo stesso vale per "fail-safe" e "F". "S7 Distributed Safety" e "S7 F/FH Systems" scritti in corsivo si riferiscono ai pacchetti opzionali per entrambi i sistemi F "S7 Distributed Safety" e "S7 F/FH Systems". Riciclaggio e smaltimento Essendo realizzati con materiali a ridotto impatto ambientale, i moduli fail-safe dell'et 200S sono facilmente riciclabili. Per il riciclaggio e lo smaltimento a norma delle apparecchiature usate rivolgersi a un'azienda certificata nello smaltimento di materiali elettronici. Ulteriore supporto In caso di domande sull'utilizzo dei prodotti qui descritti a cui non si trova una risposta esaustiva nel manuale si prega di rivolgersi al proprio referente Siemens presso le filiali e le rappresentanze competenti. Gli interlocutori sono riportati in Internet ( Una guida alla consultazione della documentazione tecnica per i singoli prodotti e sistemi SIMATIC si trova in Internet ( Il catalogo online e il sistema di ordinazione online si trovano in Internet ( Training Center Per facilitare l'approccio al sistema di automazione SIMATIC, Siemens organizza corsi specifici. Si prega di rivolgersi al Training Center della propria regione o a quello centrale di Norimberga, Per ulteriori informazioni consultare Internet ( Functional Safety Services Con i Functional Safety Services, Siemens offre assistenza ai clienti con un pacchetto di servizi completo, che spazia dal calcolo del rischio alla verifica, dalla messa in servizio dell'impianto al suo ammodernamento. Inoltre offre la consulenza per l'utilizzo dei sistemi di automazione SIMATIC S7 fail-safe e fault-tolerant. Per ulteriori informazioni consultare Internet ( Per qualsiasi richiesta rivolgersi a: safety-services.industry@siemens.com (mailto:safetyservices.industry@siemens.com) Technical Support Il Technical Support è raggiungibile per tutti i prodotti Industry Automation con il modulo web per la Support Request ( 6 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

7 Prefazione Per ulteriori informazioni sul Technical Support consultare Internet ( Service & Support in Internet Oltre a una ricca documentazione, Siemens mette a disposizione tutte le informazioni online in Internet ( Il sito mette a disposizione: la newsletter con informazioni sempre aggiornate sui prodotti la documentazione più appropriata alle proprie esigenze tramite la funzione di ricerca di Service & Support un forum in cui utenti ed esperti di tutto il mondo si scambiano informazioni il partner di riferimento in loco per i prodotti Industry Automation nella banca dati dei partner di riferimento informazioni sul servizio di assistenza in loco, le riparazioni, i ricambi e molto altro ancora nelle rubriche riparazioni, ricambi e consulenza. Avvertenza importante per il mantenimento della sicurezza dell'impianto Nota Negli impianti con caratteristiche di sicurezza il gestore è tenuto a rispettare particolari requisiti di sicurezza. Si raccomanda anche al fornitore di attenersi a disposizioni particolari riguardo al controllo dei prodotti. Per questo motivo Siemens invia una Newsletter aggiornata sugli sviluppi e le caratteristiche dei prodotti che sono o potrebbero essere rilevanti per il funzionamento degli impianti sotto il profilo della sicurezza. È necessario che gli utenti siano sempre aggiornati con le ultime informazioni per poter eventualmente modificare l'impianto. Perciò è necessario sottoscrivere le Newsletter opportune. Entrare in Internet ( Selezionare il link alla Newsletter. Selezionare le seguenti aree tematiche: Nell'area "Automation Technology": S7-300 S7-400 Periferia decentrata SIMATIC ET 200 Software per Controllori SIMATIC Nell'area "Tecnica di sicurezza - Safety Integrated": Safety Integrated at SIMATIC Attivare la casella "Attualità" per ricevere informazioni su tutte le novità o modifiche. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

8 Prefazione Vedere anche Norme e omologazioni (Pagina 59) Indicazioni di sicurezza IT Siemens offre per il suo portfolio di prodotti di automazione e azionamento meccanismi di IT Security con l obbiettivo di rendere più sicuro il funzionamento dell'installazione o macchina. Vi consigliamo di rimanere sempre informati sugli sviluppi della sicurezza IT dei vostri prodotti. Per ulteriori informazioni consultare Internet ( Qui ci si può registrare per una Newsletter specifica di un prodotto. Per il funzionamento sicuro di un installazione o macchina è inoltre necessario integrare i componenti di automazione in un concetto di IT security per tutta l'installazione o macchina che corrisponde allo stato attuale della sicurezza IT. Per ulteriori informazioni consultare Internet ( Considerare in questo contesto anche i prodotti impiegati da altri costruttori. 8 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

9 Indice del contenuto Prefazione Presentazione del prodotto Introduzione Moduli ET 200S fail-safe Utilizzo dei moduli ET 200S fail-safe Guida alla messa in servizio dell'et 200S con i moduli fail-safe Configurazione Configurazione dell'et 200S con moduli fail-safe Assegnazione dei moduli di un'et 200S Numero massimo di moduli collegabili / configurazione massima Configurazione e parametrizzazione Aggiornamento firmware Dati di identificazione e manutenzione (dati I&M) Dati I&M per PROFIBUS DP Dati I&M per PROFINET IO Indirizzamento e montaggio Assegnazione degli indirizzi nella CPU F Assegnazione dell'indirizzo PROFIsafe Montaggio Cablaggio ed equipaggiamento Introduzione Bassissima tensione funzionale di sicurezza per i moduli fail-safe Cablaggio dei moduli fail-safe Inserimento ed estrazione dei moduli fail-safe Requisiti per gli encoder e gli attuatori Diagnostica Reazione agli errori Diagnostica degli errori Dati tecnici generali Introduzione Norme e omologazioni Compatibilità elettromagnetica Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

10 Indice del contenuto 6.4 Condizioni di trasporto e immagazzinaggio Condizioni ambientali climatiche e meccaniche Dati relativi a tensioni nominali, prove di isolamento, classe e tipo di protezione Moduli fail-safe Introduzione Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Caratteristiche del modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Assegnazione dei pin del PM-E F pm DC24V PROFIsafe Cablaggio del PM-E F pm DC24V PROFIsafe Schema di cablaggio per il PM-E F pm DC24V PROFIsafe Funzioni di diagnostica del PM-E F pm DC24V PROFIsafe Dati tecnici di PM-E F pm DC24V PROFIsafe Modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe Caratteristiche del modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe Assegnazione dei pin del PM-E F pp DC24V PROFIsafe Cablaggio del PM-E F pp DC24V PROFIsafe Schema di cablaggio per il PM-E F pp DC24V PROFIsafe Funzioni di diagnostica del PM-E F pp DC24V PROFIsafe Dati tecnici di PM-E F pp DC24V PROFIsafe Modulo power PM-D F DC24V PROFIsafe Caratteristiche del modulo power PM-D F DC24V PROFIsafe Assegnazione dei pin del PM-D F DC24V PROFIsafe Cablaggio del PM-D F DC24V PROFIsafe Parametri del PM-D F DC24V PROFIsafe Funzioni di diagnostica del PM-D F DC24V PROFIsafe Dati tecnici del PM-D F DC24V PROFIsafe Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Caratteristiche del modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Assegnazione dei pin dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Cablaggio dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Parametri dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Applicazioni del modulo elettronico 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Applicazione 1: funzionamento di sicurezza SIL2/Cat.3/PLd Applicazione 2: funzionamento di sicurezza SIL3/Cat.3/PLe Applicazione 3: funzionamento di sicurezza SIL3/Cat.4/PLe Funzioni di diagnostica dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Dati tecnici dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Caratteristiche del modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Assegnazione dei collegamenti dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Cablaggio dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Parametri per l'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Applicazioni degli ingressi dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Applicazioni delle uscite dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Funzioni di diagnostica dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Dati tecnici dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

11 Indice del contenuto Caratteristiche del modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Assegnazione dei pin dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Cablaggio dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Parametri dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Funzioni di diagnostica dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Dati tecnici dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Modulo elettronico digitale 1 F-RO DC24V/AC V/5A Caratteristiche dell'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A Assegnazione dei collegamenti per EM 1F-RO DC24V/AC V/5A Cablaggio dell'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A Funzioni di diagnostica dell'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A Dati tecnici dell'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A A Dati di diagnostica dei moduli fail-safe A.1 Introduzione A.2 Struttura e contenuto dei dati di diagnostica B Disegni quotati C Accessori e numeri di ordinazione D Tempi di reazione E Connessione di carichi E.1 Connessione di carichi capacitivi E.2 Connessione di carichi induttivi Glossario Indice analitico Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

12 Indice del contenuto 12 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

13 Presentazione del prodotto Introduzione Contenuto del capitolo Il capitolo di presentazione del prodotto fornisce informazioni sui seguenti argomenti: messa in servizio dell'unità di periferia decentrata ET 200S con i moduli fail-safe nei sistemi F SIMATIC S7 componenti che costituiscono l'unità di periferia decentrata ET 200S con i moduli fail-safe operazioni da eseguire dalla selezione dei moduli F alla messa in servizio dell'et 200S in PROFIBUS DP/PROFINET IO. 1.2 Moduli ET 200S fail-safe Sistema di automazione fail-safe I sistemi di automazione fail-safe (sistemi F) trovano impiego negli impianti che devono rispondere a requisiti di sicurezza molto elevati. Essi consentono di comandare processi che, una volta arrestati, raggiungono immediatamente uno stato di sicurezza. Ciò significa che i sistemi F comandano processi in cui l'arresto immediato non comporta alcun rischio per le persone e l'ambiente. Il sistema di periferia decentrata ET 200S è uno slave DP/IO Device collegato a una rete PROFIBUS DP/PROFINET IO che, oltre ai moduli ET 200S standard, può contenere dei moduli fail-safe. I rami PROFIBUS DP/PROFINET IO possono essere configurati con cavi in rame, fibra ottica o WLAN (S7 Distributed Safety V5.4 o superiore). Moduli fail-safe I moduli ET 200S fail-safe si distinguono da quelli standard principalmente perché dispongono di due canali interni. I due processori integrati si controllano reciprocamente testando automaticamente i circuiti di ingresso e uscita e, in caso di errore, impostano il modulo F in uno stato di sicurezza. La CPU F comunica con il modulo fail-safe tramite il profilo di bus PROFIsafe orientato alla sicurezza. I moduli power fail-safe vengono utilizzati per l'alimentazione di potenza del gruppo equipotenziale e per la disinserzione in sicurezza dell'alimentazione dei moduli di uscita standard. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

14 Presentazione del prodotto 1.3 Utilizzo dei moduli ET 200S fail-safe Le unità di ingressi digitali fail safe rilevano gli stati dei segnali degli encoder orientati alla sicurezza e inviano alla CPU F i telegrammi di sicurezza corrispondenti. I moduli di uscita digitali fail-safe vengono utilizzati per le procedure di disinserzione in sicurezza con controllo dei cortocircuiti fino all'attuatore. 1.3 Utilizzo dei moduli ET 200S fail-safe Possibilità di impiego dell'et 200S con moduli fail-safe L'uso dell'et 200S con i moduli fail-safe consente di sostituire l'architettura classica della tecnologia di sicurezza con i componenti PROFIBUS DP/PROFINET IO. In particolare vengono sostituiti i dispositivi di arresto di emergenza, i dispositivi di sorveglianza porte, il comando bimanuale ecc. Utilizzo nei sistemi F Per l'impiego dei moduli fail-safe ET 200S sono necessari: per i numeri di ordinazione specificati nella "Prefazione": F-Configuration Pack dalla versione V5.5 SP5 per i moduli elettronici digitali 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe (6ES7138-4FA05-0AB0) e 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (6ES7138-4FB04-0AB0): F-Configuration Pack dalla versione V5.5 SP9 Update 1 Il pacchetto F Configuration Pack è disponibile in Internet ( I moduli ET 200S fail-safe possono essere impiegati: nel sistema F S7 Distributed Safety con pacchetto opzionale S7 Distributed Safety dalla versione V 5.2 nel sistema F S7 F/FH Systems con pacchetto opzionale S7 F Systems dalla versione V5.2 SP3 Per l'integrazione dei moduli fail-safe ET 200S in PROFIBUS DP con Distributed Safety o S7 F/FH Systems sono necessari: Moduli fail-safe ET 200S CPU F STEP 7 dalla V5.3 SP3 Modulo di interfaccia IM151-1 DP HIGH FEATURE S7 Distributed Safety dalla V5.2 S7 F Systems dalla V5.2 SP3 Consultare inoltre il file Leggimi del pacchetto F Configuration Pack in uso e le istruzioni operative del sistema F. 14 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

15 Presentazione del prodotto 1.3 Utilizzo dei moduli ET 200S fail-safe Per l'integrazione dei moduli ET 200S fail-safe in PROFINET IO con Distributed Safety si deve disporre di: Moduli fail-safe ET 200S CPU F STEP 7 dalla V5.3 SP3 Modulo di interfaccia IM151-3 PN HIGH FEATURE S7 Distributed Safety dalla V5.4 Consultare inoltre il file Leggimi del pacchetto F Configuration Pack in uso e le istruzioni operative del sistema F. L'impiego centrale dei moduli fail-safe ET 200S con Distributed Safety richiede un IM151-7 F-CPU o IM151-8 PN/DP F-CPU. I seguenti manuali forniscono infromazioni sull'uso dei moduli periferici ET 200S fail-safe nei sistemi F: Safety Engineering in SIMATIC S7 S7 Distributed Safety - configuring and programming o S7 F/FH Systems - Configuring and Programming Sistema F con ET 200S La seguente figura illustra un esempio di configurazione di sistema F S7 Distributed Safety con ET 200S in PROFIBUS DP/PROFINET IO. Il master fail-safe DP/IO Controller scambia con i moduli ET 200S fail-safe e standard dati rilevanti e dati non rilevanti per la sicurezza. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

16 Presentazione del prodotto 1.3 Utilizzo dei moduli ET 200S fail-safe Figura 1-1 Sistema di automazione fail-safe S7 Distributed Safety (esempio di configurazione) Disponibilità dei moduli elettronici fail-safe Sono disponibili i seguenti moduli elettronici fail-safe ET 200S: Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe; con commutazione PNP/NPN, con 2 uscite digitali fail-safe supplementari Modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe; con commutazione PNP/NPN Modulo power PM-D F DC24V PROFIsafe; con commutazione PNP/NPN Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe; con commutazione PNP/NPN Modulo elettronico digitale 1 F-RO DC24V/AC V/5A Il PM-D F DC24V PROFIsafe consente una disinserzione selettiva degli avviatori motore failsafe per mezzo di 6 gruppi di disinserzione fail-safe. È disponibili un'ampia gamma di moduli power e moduli elettronici fail-safe. L'elenco dettagliato è riportato nel manuale. 16 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

17 Presentazione del prodotto 1.3 Utilizzo dei moduli ET 200S fail-safe Utilizzabilità dei moduli di interfaccia nell'et 200S con moduli fail-safe Il modulo di interfaccia per l'et 200S va scelto in funzione del sistema F come indicato di seguito: Tabella 1-1 Utilizzo dei moduli di interfaccia nell'et 200S con moduli fail-safe Modulo di interfaccia Dal n. di ordinazione Utilizzabile nell'et 200S con il pacchetto opzionale IM151-1 HIGH FEATURE per il collegamento PROFIBUS DP IM151-7 F-CPU per il collegamento PROFIBUS DP IM151-8 DP/PN F-CPU per il collegamento PROFINET IO IM151-3 PN HIGH FEATURE per il collegamento PROFINET IO 6ES7151-1BA01-0AB0 S7 Distributed Safety V5.2 S7 F Systems V5.2 6ES7151-7FA01-0AB0 S7 Distributed Safety V5.2 6ES7151-8FB00-0AB0 S7 Distributed Safety V5.4 6ES7151-3BA20-0AB0 6ES7151-3BB21-0AB0 S7 Distributed Safety V5.4 S7 F Systems Dalla versione V6.1 SP1 L'IM151-1 HIGH FEATURE e l'im151-3 PN HIGH FEATURE sono descritti nei rispettivi manuali del prodotto, l'im151-7 F-CPU e l'im151-8 PN/DP F-CPU in un'informazione sul prodotto a parte. Limitazioni per EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Il modulo EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe è utilizzabile a livello decentrato solo con i seguenti moduli di interfaccia: dal n di ordinazione 6ES7151-1BA01-0AB0, dalla V2.0.0 dal n di ordinazione 6ES7151-3BA20-0AB0, dalla V3.0.0 dal n di ordinazione 6ES7151-3BB21-0AB0, dalla V3.0.0 Il modulo EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe è utilizzabile a livello centrale con l'im151-7 F-CPU 6ES7151-7FA20-0AB0 dalla V2.6 o l'im151-8 F-CPU 6ES7151-8FB00-0AB0. Limitazioni per PM E F pp DC24V PROFIsafe L'utilizzo del modulo power PM E F pp DC24V PROFIsafe con i moduli di interfaccia IM151-1 HIGH FEATURE o IM151 7 F-CPU è possibile solo: dal n di ordinazione 6ES7151-1BA01-0AB0, dalla versione firmware V1.1.1 o dal n di ordinazione 6ES7151-7FA01-0AB0, dalla versione firmware V2.1.4 Applicazioni limitate al funzionamento di sicurezza I moduli fail-safe possono essere utilizzati esclusivamente in modalità di sicurezza, la modalità standard non è possibile. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

18 Presentazione del prodotto 1.4 Guida alla messa in servizio dell'et 200S con i moduli fail-safe Classi di sicurezza raggiungibili I moduli fail-safe sono dotati di funzioni speciali per la modalità di sicurezza. Parametrizzando le funzioni di sicurezza in STEP 7 con il pacchetto opzionale S7 Distributed Safetyo S7 F Systems, utilizzando una particolare combinazione di moduli standard e F, disponendo e cablando adeguatamente gli encoder e gli attuatori è possibile raggiungere le classi di sicurezza indicate qui di seguito. Tabella 1-2 Classi di sicurezza raggiungibili in modalità di sicurezza Secondo IEC 61508:2000 ai sensi della norma ISO :2006 o EN ISO :2008 SIL2 Cat.3/PLd SIL3 Cat.3/PLe SIL3 Cat.4/PLe Vedere anche Configurazione dell'et 200S con moduli fail-safe (Pagina 21) Requisiti per gli encoder e gli attuatori (Pagina 48) Applicazioni degli ingressi dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe (Pagina 163) 1.4 Guida alla messa in servizio dell'et 200S con i moduli fail-safe Introduzione La seguente tabella elenca le operazioni più importanti necessarie per mettere in servizio i sistemi di periferia decentrata ET 200S con moduli fail-safe come slave DP/IO Device in PROFIBUS DP/PROFINET IO. Operazioni dalla selezione dei moduli F alla messa in servizio dell'et 200S Tabella 1-3 Operazioni dalla selezione dei moduli F alla messa in servizio dell'et 200S Passo Procedimento Vedere Selezione dei moduli F per la configurazione Capitolo "Opzioni di configurazione" ET 200S 2. Configurazione e parametrizzazione dei moduli F in STEP 7 3. Impostazione degli indirizzi PROFIsafe nei moduli F Capitoli "Configurazione e parametrizzazione" e "Moduli fail-safe" Capitolo "Indirizzamento e montaggio" 4. Montaggio dell'et 200S Capitolo "Indirizzamento e montaggio" 5. Cablaggio dell'et 200S Capitolo "Cablaggio ed equipaggiamento" 18 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

19 Presentazione del prodotto 1.4 Guida alla messa in servizio dell'et 200S con i moduli fail-safe Passo Procedimento Vedere Messa in servizio dell'et 200S in PROFIBUS DP/PROFINET IO 7. Se la messa in servizio non è corretta, eseguire la diagnostica dell'et 200S Istruzioni operative Sistema di periferia decentrata ET 200S Capitolo "Diagnostica", capitolo "Moduli failsafe" e istruzioni operative Sistema di periferia decentrata ET 200S Nota Prima di procedere alla messa in servizio è necessario configurare e parametrizzare i moduli F in STEP 7. Motivo: gli indirizzi PROFIsafe vengono assegnati automaticamente ai moduli F da STEP 7. L'operatore deve poi impostare l'indirizzo di destinazione PROFIsafe con gli appositi switch in ogni modulo F prima di montarlo. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

20 Presentazione del prodotto 1.4 Guida alla messa in servizio dell'et 200S con i moduli fail-safe 20 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

21 Configurazione Configurazione dell'et 200S con moduli fail-safe Introduzione I sistemi di periferia decentrata ET 200S possono essere configurati con moduli standard e fail-safe. Nel capitolo viene illustrato un esempio di configurazione. Esempio di configurazione di ET 200S con moduli fail-safe La seguente figura illustra un esempio di configurazione con moduli standard e fail-safe in un'et 200S. I moduli possono essere suddivisi e montati in gruppi di potenziale fail-safe e standard. Ogni nuovo gruppo equipotenziale inizia con un modulo power Gruppo equipotenziale fail-safe e standard misto (SIL3/Cat.4/PLe per i moduli fail-safe possibile se i moduli standard in uso sono della categoria appropriata. Osservare l'avvertenza seguente e il link ipertestuale in essa contenuto.) Gruppo equipotenziale fail-safe (SIL3/Cat.4/PLe per le due uscite digitali fail-safe del PM- E F pm DC24V PROFIsafe possibile se i moduli standard in uso sono della categoria appropriata. Osservare l'avvertenza seguente e il link ipertestuale in essa contenuto.) Gruppo equipotenziale standard Figura 2-1 Esempio di configurazione di ET 200S con moduli fail-safe Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

22 Configurazione 2.1 Configurazione dell'et 200S con moduli fail-safe AVVERTENZA Se il modulo standard utilizzato dispone di una separazione di potenziale AC 60V / DC 75V e è stato sottoposto a test con DC 500V, per SIL3/Cat.4/PLe è possibile la combinazione di moduli F-DI/F-DO e DI/DO/FM standard all'interno di un gruppo equipotenziale a partire dai numeri di ordinazione seguenti: 6ES7138-4CF03-0AB0 6ES7138-4CF42-0AB0 3RK1903-3BA02 6ES7138-4FA04-0AB0 6ES7138-4FC01-0AB0 6ES7138-4FB03-0AB0 6ES FR00-0AA0 Con i moduli precedenti si ottiene SIL2/Cat.3/PLd con una combinazione di moduli F-DI/F- DO e DI-DO standard. Regole di configurazione per i gruppi di potenziali fail-safe I moduli power e i moduli elettronici fail-safe e standard utilizzabili nello stesso gruppo equipotenziale sono specificati nella tabella "Assegnazione dei moduli power ai moduli elettronici/avviatori motore e classe di sicurezza". Configurazione con avviatori motore e convertitori di frequenza fail-safe Utilizzare un PM-D F DC24V PROFIsafe per la disinserzione selettiva di: avviatori motore fail-safe (F-MS) F-DS1e-x, F-RS1e-x convertitori di frequenza fail-safe (F-FU) SINAMICS con ICU24(F) moltiplicatori di contatti fail-safe F-CM (Connection Multiplier) moduli power e moduli di ampliamento fail-safe PM-D F X1. Il modulo PM-D F DC24V PROFIsafe non può alimentare altri avviatori motore (ad es. DS1- x/rs1-x, DS1e-x/RS1e-x, DSS1e-x)! Gli avviatori motore fail-safe possono essere ampliati: fino alla classe di sicurezza SIL3/Cat.4/PLe con le unità di ampliamento Brake Control xb1, xb2 fino alla classe di sicurezza SIL2/Cat.3/PLd con le unità di ampliamento Brake Control xb3, xb4. 22 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

23 Configurazione 2.1 Configurazione dell'et 200S con moduli fail-safe Esempio di configurazione con avviatori motore fail-safe La seguente figura illustra un esempio di configurazione di ET 200S con due gruppi di potenziale fail-safe. Il primo gruppo equipotenziale contiene avviatori motore fail-safe e un moltiplicatore di contatti. Questa configurazione raggiunge la classe di sicurezza SIL3/Cat.4/PLe. Figura 2-2 Esempio di configurazione di ET 200S con avviatori motore fail-safe e moltiplicatore di contatti. Ulteriori informazioni sugli avviatori motore fail-safe Tutti i moduli e le unità che possono essere alimentati dal PM-D F DC24V PROFIsafe sono descritti nel manuale ET 200S Avviatori motore. Posizionamento e raggruppamento dei moduli power Per quanto riguarda il posizionamento e il raggruppamento l'et 200S con moduli fail-safe non ha nulla di diverso rispetto all'et 200S con moduli standard. I moduli power possono essere posizionati liberamente. Ogni modulo terminale TM-P (per un modulo power) integrato nell'et 200S inizia un nuovo gruppo equipotenziale. Il modulo terminale fornisce l'alimentazione a tutti gli alimentatori degli encoder e di carico dei successivi moduli elettronici e avviatori motore. Collocando un altro modulo terminale TM-P dopo un modulo elettronico/avviatore motore si interrompono le barre di potenziale (P1/P2) e si inizia un nuovo gruppo equipotenziale. In questo modo si possono raggruppare individualmente le alimentazioni degli encoder e di carico. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

24 Configurazione 2.2 Assegnazione dei moduli di un'et 200S Barra AUX(iliary) (AUX 1) Il modulo terminale TM-P (per un modulo power) consente di collegare un potenziale supplementare (fino alla massima tensione nominale di carico del modulo) che può essere applicata mediante la barra AUX(iliary). La barra AUX(iliary) si può utilizzare in base alle esigenze: come barra di collegamento del conduttore di protezione per disporre di tensione aggiuntiva Ulteriori informazioni sul posizionamento e il raggruppamento dei moduli power Per maggiori informazioni sul posizionamento e il raggruppamento dei moduli power consultare le istruzioni operative. Vedere anche FAQ Classi di sicurezza moduli standard ( 2.2 Assegnazione dei moduli di un'et 200S Introduzione Questo capitolo fornisce informazioni su come assegnare i seguenti moduli all'et 200S: moduli power F ai moduli terminali moduli elettronici F ai moduli terminali moduli power ai moduli elettronici/avviatori motore Assegnazione dei moduli power F ai moduli terminali I moduli power F possono essere utilizzati con i seguenti moduli terminali: Tabella 2-1 Assegnazione dei moduli power F ai moduli terminali Moduli power F Moduli terminali Per la descrizione vedere... PM-E F pm DC24V PROFIsafe e PM-E F pp DC24V PROFIsafe PM-D F DC24V PROFIsafe TM-P30S44-A0 (tipo a vite) TM-P30C44-A0 (tipo a molla) TM-PF30S47-F1 (tipo a vite) Manuale del prodotto Moduli terminali per il sistema di periferia decentrata ET 200S 24 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

25 Configurazione 2.2 Assegnazione dei moduli di un'et 200S Assegnazione dei moduli elettronici F ai moduli terminali I seguenti moduli elettronici e moduli terminali fail-safe possono essere utilizzati insieme: Tabella 2-2 Assegnazione dei moduli elettronici F ai moduli terminali Moduli elettronici F Moduli terminali Per la descrizione vedere... 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe, 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe, 4 F-DODC24V/2A PRO- FIsafe e 1 F-RO DC24V/AC V/5A TM-E30S46-A1 (tipo a vite) TM-E30C46-A1 (tipo a molla) TM-E30S44-01 (tipo a vite) TM-E30C44-01 (tipo a molla) Istruzioni operative Sistema di periferia decentrata ET 200S Assegnazione dei moduli power ai moduli elettronici/avviatori motore I moduli power e moduli elettronici/avviatori motore specificati nella seguente tabella possono essere utilizzati nello stesso gruppo equipotenziale. Si noti che alcune combinazioni possono presentare dei limiti rispetto alla classe di sicurezza raggiungibile. Tabella 2-3 Assegnazione dei moduli power ai moduli elettronici/avviatori motore e classe di sicurezza Moduli power PM-E F pm DC24V PROFIsafe PM-E F pp DC24V PROFIsafe PM-D F DC24V PROFIsafe Per la descrizione vedere... "Modulo power PM-E F pm DC24V PRO- FIsafe" "Modulo power PM-E F pp DC24V PRO- FIsafe" "Modulo power PM-D F DC24V PRO- FIsafe" Moduli elettronici/avviatori motore Utilizzabile per tutti i moduli elettronici standard abilitati Utilizzabile solo per: avviatori motore fail-safe (F-MS) F- DS1e-x, F-RS1e-x il moltiplicatore di contatti F-CM il modulo power e di ampliamento PM-D F X1. Unità di ampliamento Brake Control xb1 e xb2 Impiego e SIL/Cat./PL raggiungibile Disinserzione in sicurezza dei moduli DO della gamma ET 200S Disinserzione in sicurezza degli avviatori motore SIL2/ Cat.3/ PLd SIL3/ Cat.4/ PLe Utilizzabile con gli avviatori motore F sopra indicati unità di ampliamento Brake Control xb3 e xb4 Disinserzione in sicurezza degli avviatori motore SIL2/ Cat.3/ PLd Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

26 Configurazione 2.3 Numero massimo di moduli collegabili / configurazione massima Moduli power PM-E DC24V PM-E DC24..48V PM-E DC24..48V/ AC V Per la descrizione vedere... Moduli elettronici/avviatori motore Manuale del Utilizzabile per tutti i moduli elettronici prodotto Modulo power PM-E standard e fail-safe abilitati DC24V (bis 6ES7138-4CA01-0AA0) Manuale del Utilizzabile per tutti i moduli elettronici prodotto Modulo power PM-E standard e fail-safe DC24..48V (6ES7138-4CA50-0AB0) Manuale del prodotto Modulo power PM-E DC24..48V/AC V (bis 6ES7138-4CB11-0AB0) Impiego e SIL/Cat./PL raggiungibile Alimentazione dei moduli F- DI, F-DO e F-RO: fino a 6ES7138-4FA03-0AB0 fino a 6ES7138-4FC01-0AB0 fino a 6ES7138-4FB02-0AB0 fino a 6ES7138-4FR00-0AA0 Alimentazione dei moduli F- DI e F-DO: 6ES7138-4FA05-0AB0 6ES7138-4FB04-0AB0 Alimentazione dei moduli F- DI, F-DO e F-RO SIL2/ Cat.3/ PLd SIL3/ Cat.4/ PLe SIL3/ Cat.4/ PLe Vedere anche Caratteristiche del modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe (Pagina 73) Caratteristiche del modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe (Pagina 95) Caratteristiche del modulo power PM-D F DC24V PROFIsafe (Pagina 109) 2.3 Numero massimo di moduli collegabili / configurazione massima Numero massimo di moduli I moduli possono essere costituiti da moduli di interfaccia, moduli power ed elettronici e avviatori motore. La larghezza complessiva di un ET 200S non deve superare 2 m. La seguente limitazione vale solo per IM a partire da 6ES7151-1BA01-0AB in funzionamento in modo DPV0: Il numero massimo di moduli utilizzabili per un'et 200S dipende inoltre dalla lunghezza dei parametri dei moduli. Per ogni ET 200S sono disponibili complessivamente 244 byte. 26 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

27 Configurazione 2.3 Numero massimo di moduli collegabili / configurazione massima Ulteriori informazioni sono disponibili nelle istruzioni operative Sistema di periferia decentrata ET 200S. Tabella 2-4 Lunghezza dei parametri dei moduli F espressa in byte Modulo fail-safe Lunghezza dei parametri PM-E F pm DC24V PROFIsafe 22 byte PM-E F pp DC24V PROFIsafe 20 byte PM-D F DC24V PROFIsafe 20 byte 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe 32 byte 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe 32 byte 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe 22 byte Esempio Nel seguente esempio sono stati utilizzati in un ET 200S moduli con una lunghezza complessiva dei parametri di 234 byte. Numero e tipo di moduli : 1 x IM151-1 HIGH FEATURE + 1 x PM-E DC24..48V/ AC V + 5 x Modulo F- DI* + 2 x Modulo F- DO** = 9 moduli Lunghezza : 27 byte*** + 3 byte byte + 44 byte = 234 byte dei parametri * 5 moduli F-DI mettono a disposizione: 20 ingressi SIL3 o 40 ingressi SIL2 ** 2 moduli F-DO mettono a disposizione: 8 uscite SIL2/SIL3 *** 56 byte con sincronismo di clock Moduli power: Configurazione massima per gruppo equipotenziale Tabella 2-5 Configurazione massima per gruppo equipotenziale Moduli power PM-E F pm DC24V PROFIsafe PM-E F pp DC24V PROFIsafe PM-D F DC24V PROFIsafe Portata massima di corrente Moduli / avviatori motore collegabili 10 A Il numero di moduli collegabili dipende dalla corrente totale di tutti i moduli del gruppo equipotenziale che non deve superare i 10 A. La corrente totale dipende in larga misura dai moduli di uscita digitali. 10 A transitoria* Il numero di avviatori motore / moduli collegabili 5 A permanente* dipende dalla corrente totale di tutti avviatori motore / moduli del gruppo equipotenziale. Questa non deve superare i 10 A. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

28 Configurazione 2.4 Configurazione e parametrizzazione * Motivo: Assorbimento di corrente degli avviatori motore F Tempo di intervento (fino a 200 ms) U1 (alimentazione della parte SG (gruppi di disinserzione) elettronica) 0,15 A 0,25 A Durata (fino a 200 ms) 0,15 A 0,06 A ET 200S: limiti e configurazione massima Per maggiori informazioni sulle limitazioni e la configurazione max. dell'et 200S standard consultare le istruzioni operative. 2.4 Configurazione e parametrizzazione Presupposti Per configurare e parametrizzare i moduli fail-safe dell'et 200S sono necessari i requisiti specificati nel capitolo Utilizzo dei moduli ET 200S fail-safe (Pagina 14). Configurazione I moduli fail-safe si configurano come di consueto (come i moduli ET 200S standard) con Configurazione hardware di STEP 7. Parametrizzazione delle proprietà dei moduli Per parametrizzare le proprietà dei moduli fail-safe selezionare il modulo in Configurazione hardware di STEP 7 ed eseguire il comando di menu "Modifica > Proprietà dell'oggetto". I parametri vengono caricati dal dispositivo di programmazione (PG) nella CPU F dove vengono memorizzati e trasferiti nel modulo fail-safe. Descrizione dei parametri I parametri impostabili dei moduli fail-safe sono descritti nel presente manuale. Indirizzi PROFIsafe e loro assegnazione Gli indirizzi PROFIsafe e la procedura per la loro assegnazione sono descritti nel presente manuale. 28 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

29 Configurazione 2.5 Aggiornamento firmware Vedere anche Assegnazione dell'indirizzo PROFIsafe (Pagina 38) Schema di cablaggio per il PM-E F pm DC24V PROFIsafe (Pagina 86) Schema di cablaggio per il PM-E F pp DC24V PROFIsafe (Pagina 103) Parametri del PM-D F DC24V PROFIsafe (Pagina 113) Parametri dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe (Pagina 121) Parametri per l'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe (Pagina 159) Parametri dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (Pagina 190) 2.5 Aggiornamento firmware Campo di validità L'aggiornamento del firmware è supportato dai seguenti moduli fail-safe: Modulo elettronico 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe dal n di ordinazione 6ES7138-4FA05-0AB0 Modulo elettronico 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe dal n di ordinazione 6ES7138-4FB04-0AB0 Quando deve essere aggiornato il firmware? I moduli elettronici devono essere aggiornati con l'ultima versione firmware (update) nel caso in cui siano stati effettuati miglioramenti compatibili delle funzionalità implementate. Dove si trova l'ultima versione firmware? L'ultima versione firmware è disponibile in Internet ( Qui si trova anche la descrizione della procedura di update. Presupposti AVVERTENZA Verifica dell'ammissibilità della versione firmware nei sistemi F Quando si utilizza una nuova versione firmware è necessario verificare che sia approvata per l'utilizzo nel rispettivo modulo. Negli allegati alle certificazioni per S7 Distributed Safety e S7 F/FH Systems è specificata la versione firmware ammessa. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

30 Configurazione 2.6 Dati di identificazione e manutenzione (dati I&M) Da STEP 7 V5.4, SP3 in poi L'aggiornamento del firmware può essere eseguito solo con la CPU F in stato di funzionamento STOP. Per ulteriori informazioni consultare la Guida in linea a STEP 7. Aggiornamento del firmware Durante l'aggiornamento del firmware il LED SF del modulo lampeggia a 0,5 Hz se non è presente un errore di altro genere nel modulo. Nota Verificare che l'aggiornamento del firmware sia stato eseguito nel modulo corretto leggendo la versione del firmware. Nota Se l'aggiornamento del firmware è stato interrotto, sul modulo viene attivato il firmware precedente. Attendere finché il modulo è di nuovo operativo. Se il modulo non diventa più operativo procedere come segue: Commutare la tensione di alimentazione della CPU OFF/ON Estrarre/inserire il modulo Successivamente è possibile ripetere l'aggiornamento del firmware. Se necessario, rivolgersi al SIMATIC Customer Support. Identificazione del firmware Una volta aggiornato il firmware è necessario riportarne la versione sul modulo. La versione firmware deve essere visibile sotto l'etichetta di siglatura. 2.6 Dati di identificazione e manutenzione (dati I&M) Campo di validità I dati di identificazione I&M vengono supportati dai seguenti moduli fail-safe: Modulo elettronico 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe dal n di ordinazione 6ES7138-4FA05-0AB0 Modulo elettronico 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe dal n di ordinazione 6ES7138-4FB04-0AB0 30 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

31 Configurazione 2.6 Dati di identificazione e manutenzione (dati I&M) Definizione e proprietà I dati di identificazione e manutenzione (I&M) sono informazioni salvate in un'unità che supportano le operazioni di Controllo della configurazione di un impianto Rilevamento di modifiche hardware in un impianto Eliminazione degli errori in un impianto I dati di identificazione (dati I) sono informazioni relative all'unità, come ad es. il numero di ordinazione e il numero di serie, che in parte sono anche stampigliati sull'involucro dell'unità. I dati I sono informazioni sull'unità fornite dal produttore che possono solo essere lette. I dati di manutenzione (dati M) sono informazioni che dipendono dall'impianto, come ad es. il luogo e la data di installazione. I dati M vengono creati e scritti nell'unità durante la progettazione. Grazie ai dati I&M è possibile identificare univocamente le unità online Dati I&M per PROFIBUS DP Dall'IM 151-1BA02 in poi questi dati sono disponibili sull'et 200S, dall'im 151-7FA01 e IM 151-8FB00 in poi nella configurazione centrale. Nota Solo un master DP per volta può accedere ai dati I&M di un ET 200S. Lettura e scrittura dei dati I&M con STEP 7 In STEP 7 i dati I&M vengono visualizzati nelle schede "Stato dell'unità - IM 151-1" e "Proprietà dello slave DP" (vedere la Guida in linea a STEP 7). I dati M delle unità sono inseribili (ad es. in una finestra di dialogo durante la progettazione). L'accesso ai dati I&M è conforme alla norma IEC In un sistema H il modulo di interfaccia dal quale leggere i dati I&M deve essere accessibile online. Lettura e scrittura dei dati I&M senza STEP 7 Per utilizzare i dati I&M senza l'aiuto di STEP 7 è necessario accedere ai dati secondo quanto definito nella PROFIBUS Guideline Order No , versione 1.1 del maggio In un sistema H è necessario indirizzare il modulo di interfaccia (posto connettore 245 o 246) dal quale leggere i dati I&M. Il posto connettore 245 indica il modulo di interfaccia sinistro sul BM IM/IM, il posto connettore 246 indica quello destro. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

32 Configurazione 2.6 Dati di identificazione e manutenzione (dati I&M) Esempio di lettura dei dati I&M Mediante Leggi set di dati è possibile accedere in modo mirato a determinati dati I&M. In questo caso è necessario un accesso in due fasi: 1. Nel set di dati 248 è archiviata una directory nella quale figurano i numeri dei set di dati per i diversi indici (consultare la tabella seguente). Tabella 2-6 Configurazione del DS 248 per l'et 200S Contenuto Lunghezza (byte) Codifica (esadec.) Informazione di intestazione ID relativo all'indice Indice analitico Lunghezza dei blocchi seguenti in byte Numero dei blocchi Informazione del blocco dei dati I&M ID SZL Numero del set di dati corrispondente Lunghezza del set di dati Indice 2 ID SZL 2 Numero del set di dati corrispondente 2 Lunghezza del set di dati 2 Indice 2 ID SZL 2 Numero del set di dati corrispondente 2 Lunghezza del set di dati 2 Indice 2 ID SZL 2 Numero del set di dati corrispondente 2 Lunghezza del set di dati 2 Indice 2 8 byte informazione del blocco per ulteriori oggetti del set di dati Σ: F E F E F E F EA Sotto il numero del set di dati si trova la parte dei dati I&M assegnata al rispettivo indice (consultare la tabella: Struttura dei dati I&M). Tutti i set di dati con dati I&M hanno una lunghezza di 64 byte. La struttura dei set di dati segue il principio rappresentato nella tabella seguente. Tabella 2-7 Struttura di base dei set di dati con dati I&M Contenuto Lunghezza (byte) Codifica (hex) Informazione di intestazione ID SZL 2 F1 11 Indice x 32 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

33 Configurazione 2.6 Dati di identificazione e manutenzione (dati I&M) Contenuto Lunghezza (byte) Codifica (hex) Lunghezza dei dati I&M Numero di blocchi con dati I&M Dati I&M Indice x Dati I&M relativi all'indice corrispondente (vedere tabella seguente) 54 Struttura dei dati I&M Le strutture dei dati I&M corrispondono a quanto definito nella PROFIBUS Guideline - Order No , versione 1.1 del maggio Tabella 2-8 Struttura dei dati I&M Dati I&M Accesso Preimpostazione Spiegazione Dati di identificazione 0: indice 1 (set di dati 231) MANUFACTURER_ID Lettura (2 byte) 2A esadec. (= 42 dec) Qui è memorizzato il nome del costruttore. (42 dec = SIEMENS AG) ORDER_ID Lettura (20 byte) A seconda dell'unità Qui è memorizzato il numero di ordinazione dell'unità. SERIAL_NUMBER Lettura (16 byte) A seconda dell'unità Qui è memorizzato il numero di serie dell'unità. Esso consente l'identificazione univoca dell'unità. HARDWARE_REVISION Lettura (2 byte) A seconda dell'unità Qui è memorizzata la versione di prodotto dell'unità. Subisce un incremento ogni volta che cambia la versione/il firmware dell'unità. SOFTWARE_REVISION Lettura (4 byte) Versione firmware Fornisce informazioni sulla versione firmware dell'unità. A ogni incremento della versione firmware viene incrementata anche la versione (HARDWARE_REVISION) dell'unità. REVISION_COUNTER Lettura (2 byte) 0000 esadec. Riservato PROFILE_ID Lettura (2 byte) F600 esadec. Generic Device PROFILE_SPECIFIC_TYPE Lettura (2 byte) 0005 esadec. Nei moduli di interfaccia IM_VERSION Lettura (2 byte) 0101 esadec. Fornisce informazioni sulla versione dei dati I&M. (0101 esadec. = versione 1.1) IM_SUPPORTED Lettura (2 byte) 000E esadec. Fornisce informazioni sui dati I&M disponibili. (indice ) Dati di manutenzione 1: indice 2 (set di dati 232) TAG_FUNCTION TAG_LOCATION Lettura/scrittura (32 byte) Lettura/scrittura (22 byte) Introdurre qui un identificativo univoco per l'unità che sia valido per tutto l'impianto. Indicare qui il punto di installazione dell'unità. Dati di manutenzione 2: indice 3 (set di dati 233) INSTALLATION_DATE Lettura/scrittura (16 byte) Introdurre qui la data ed eventualmente l'ora di installazione dell'unità. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

34 Configurazione 2.6 Dati di identificazione e manutenzione (dati I&M) Dati I&M Accesso Preimpostazione Spiegazione RESERVED Lettura/scrittura (38 byte) Dati di manutenzione 3: indice 4 (set di dati 234) DESCRIPTOR Lettura/scrittura (54 byte) Riservato Introdurre qui un commento all'unità Dati I&M per PROFINET IO Dall'IM 151-3BA20 e l'im 151-3BB21 in poi questi dati sono disponibili sull'et 200S. Lettura e scrittura dei dati di identificazione In STEP 7 i dati di identificazione vengono visualizzati nelle schede "Stato dell'unità - IM 151-3" e "Proprietà..." (vedere la Guida in linea a STEP 7). Mediante Leggi set di dati è possibile accedere in modo mirato a dati I&M specifici. Dall'indice del set di dati corrispondente è possibile accedere alla parte desiderata dei dati di identificazione. I set di dati sono strutturati secondo il seguente principio: Tabella 2-9 Struttura di base dei set di dati I&M Contenuto Lunghezza (byte) Codifica (esadec) Informazione di intestazione BlockType 2 I&M0: 0020 I&M1: 0021 I&M2: 0022 I&M3: 0023 BlockLength 2 I&M0: 0038 I&M1: 0038 I&M2: 0012 I&M3: 0038 BlockVersionHigh 1 01 BlockVersionLow 1 00 Dati di identificazione Dati di identificazione (consultare la tabella sottostante) I&M0 / Indice AFF0: 54 I&M1 / Indice AFF1: 54 I&M2 / Indice AFF2: 16 I&M3 / Indice AFF3: Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

35 Configurazione 2.6 Dati di identificazione e manutenzione (dati I&M) Le strutture dei dati nei rispettivi set corrispondono a quanto stabilito da PROFINET IO. Tabella 2-10 Struttura dei dati I&M Dati I&M Accesso Valore preimpostato Spiegazione Dati di identificazione 0: (indice del set di dati AFF0 esadec) VendorIDHigh Lettura (1 byte) 00 esadec. Qui è memorizzato il nome del costruttore. VendorIDLow Lettura (1 byte) 2A esadec: (42 dec = SIEMENS AG) Order_ID Lettura (20 byte) Numero di ordinazione del modulo IM_SERIAL_NUMBER Lettura (16 byte) - Numero di serie (specifico per il dispositivo) IM_HARDWARE_REVISION Lettura (2 byte) 1 Corrispondente alla versione HW IM_SOFTWARE_REVISION Lettura Versione firmware Fornisce informazioni sulla versione SWRevisionPrefix (1 byte) V, R, P, U, T firmware del modulo. IM_SWRevision_Functional_ Enhancement (1 byte) 00 - FF esadec IM_SWRevision_Bug_Fix (1 byte) 00 - FF esadec IM_SWRevision_Internal_ Change (1 byte) 00 - FF esadec IM_REVISION_COUNTER Lettura (2 byte) - Fornisce informazioni sulle modifiche parametrizzate del modulo. IM_PROFILE_ID Lettura (2 byte) 0000 Generic Device IM_PROFILE_SPECIFIC_TYPE Lettura (2 byte) 0005 esadec. Nei moduli di interfaccia IM_VERSION Lettura 0101 esadec. Fornisce informazioni sulla versione dei dati di identificazione. IM_Version_Major (1 byte) (0101 esadec. = versione 1.1) IM_Version_Minor (1 byte) IM_SUPPORTED Lettura (2 byte) 000E esadec. Fornisce informazioni sui dati di identificazione disponibili. (I&M1... I&M3) Dati di manutenzione 1: (indice del set di dati AFF1 esadec) IM_TAG_FUNCTION IM_TAG_LOCATION Lettura/scrittura (32 byte) Lettura/scrittura (22 byte) - Introdurre qui un identificativo univoco per il modulo che sia valido per tutto l'impianto. - Indicare qui il punto in cui installare il modulo. Dati di manutenzione 2: (indice del set di dati AFF2 esadec) IM_DATE Lettura/scrittura (16 byte) AAAA/MM/GG HH:MM Introdurre qui la data di installazione del modulo. Dati di manutenzione 3: (indice del set di dati AFF3 esadec) IM_DESCRIPTOR Lettura/scrittura (54 byte) - Introdurre qui un commento al modulo. Ulteriori informazioni sui dati di identificazione e manutenzione sono disponibili nel manuale di programmazione Migrazione da PROFIBUS DP a PROFINET IO ( al capitolo "Identificazione e manutenzione". Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

36 Configurazione 2.6 Dati di identificazione e manutenzione (dati I&M) 36 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

37 Indirizzamento e montaggio Assegnazione degli indirizzi nella CPU F Assegnazione degli indirizzi I moduli fail-safe occupano le seguenti aree di indirizzi della CPU F: per S7 Distributed Safety: nell'area dell'immagine di processo per S7 F/FH Systems: nell'area dell'immagine di processo Tabella 3-1 Assegnazione degli indirizzi nella CPU F Modulo F Byte occupati nella CPU F: Nell'area di ingresso Nell'area di uscita PM-E F pm DC24V PROFIsafe x x + 4 x x + 4 PM-E F pp DC24V PROFIsafe x x + 4 x x + 4 PM-D F DC24V PROFIsafe x x + 4 x x + 4 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe x x + 5 x x F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe x x + 6 x x F-DO DC24V/2A PROFIsafe x x + 4 x x F-RO DC24V/AC V/5A x.0 e x.1* x = indirizzo di inizio modulo * Gli indirizzi di bit potrebbero spostarsi se si esegue la funzione "Comprimi indirizzi". Indirizzi occupati dai dati utili Degli indirizzi riservati ai moduli fail-safe, i dati utili occupano i seguenti indirizzi della CPU F: Tabella 3-2 Indirizzi occupati dai dati utili Byte nella CPU F PM-E F pm DC24V PROFIsafe: Bit occupati nella CPU F per modulo F: x + 0 Canale 2 Canale 1 PM-E F pp DC24V PROFIsafe: Canale 0 x + 0 Canale 0 PM-D F DC24V PROFIsafe: x + 0 Canale 5 Canale 4 Canale 3 Canale 2 Canale 1 Canale 0 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

38 Indirizzamento e montaggio 3.2 Assegnazione dell'indirizzo PROFIsafe Byte nella CPU F 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe: x + 0 Bit occupati nella CPU F per modulo F: Canale 7 Canale 6 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe: Canale 5 Canale 4 Canale 3 x + 0 (ingressi) Canale 3 Canale 2 Canale 2 Canale 1 Canale 1 x + 0 (uscite) Canale 2 Canale 1 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe: x + 0 Canale 3 1 F-RO DC24V/AC V/5A: Canale 2 Canale 1 Canale 0 Canale 0 Canale 0 Canale 0 x Canale 0 x = indirizzo di inizio modulo (canale di rilettura) AVVERTENZA È possibile accedere solo agli indirizzi occupati dai dati utili. Le altre aree di indirizzi occupate dai moduli F sono riservate a funzioni quali, ad esempio, la comunicazione in sicurezza tra i moduli F e la CPU F in conformità a PROFIsafe. In caso di valutazione 1oo2 (2su2) degli encoder, nel programma di sicurezza è possibile accedere solo al canale meno significativo tra quelli raggruppati mediante la valutazione 1oo2 (2su2). Ulteriori informazioni... Per maggiori informazioni sull'accesso alla periferia F consultare il manuale S7 Distributed Safety - configuring and programming o S7 F/FH Systems - Configuring and Programming. 3.2 Assegnazione dell'indirizzo PROFIsafe Indirizzo PROFIsafe Ogni modulo fail-safe ha un proprio indirizzo PROFIsafe. Prima di procedere al montaggio è necessario impostare l'indirizzo PROFIsafe in ciascun modulo fail-safe. 38 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

39 Indirizzamento e montaggio 3.2 Assegnazione dell'indirizzo PROFIsafe Assegnazione dell'indirizzo PROFIsafe Gli indirizzi PROFIsafe (F_Source_Adress, F-destination address) vengono assegnati automaticamente in STEP 7 durante la progettazione dei moduli fail-safe. F_Target_Adress è rappresentato in formato binario in Configurazione HW, nel parametro "DIP switch setting" nelle proprietà dell'oggetto dei moduli fail-safe. L'indirizzo indicato nella finestra di parametrizzazione va impostato nei moduli fail-safe con l'apposito interruttore. L'F-destination address può essere modificato in Configurazione HW. Per evitare errori si consiglia tuttavia di utilizzare l'indirizzo di destinazione F assegnato automaticamente. Interruttore per l'impostazione dell'indirizzo PROFIsafe Sul lato sinistro dei moduli si trova un interruttore (commutatore DIP a 10 pin) per l'impostazione dell'indirizzo PROFIsafe (F-destination address) del modulo F. Nota I moduli fail-safe nell'et 200S possono essere utilizzati solo in modalità di sicurezza. Impostazione dell'interruttore per l'indirizzo Prima del montaggio del modulo F verificare che l'interruttore dell'indirizzo sia impostato correttamente. Sono consentiti gli indirizzi PROFIsafe da 1 a La seguente figura illustra un esempio di impostazione dell'indirizzo con i commutatori DIP. Figura 3-1 Esempio di impostazione dell'interruttore per l'indirizzo (commutatore DIP) Nota Per motivi di spazio è stato scelto un interruttore dell'indirizzo delle dimensioni più piccole possibili. Perciò è sensibile rispetto alle pressioni forti e agli oggetti con spigoli vivi. Azionare pertanto l'interruttore per l'indirizzo solo con uno strumento adeguato. In commercio sono disponibili diversi attrezzi adatti all'azionamento dell'interruttore per l'indirizzo, come ad es. il DIPSTICK Grayhill. Con la dovuta cautela è possibile utilizzare anche una penna biro. L'importante è che non si crei uno spigolo che impedisca di azionare l'interruttore fino all'arresto. Non possono essere quindi utilizzati cacciaviti o coltelli per l'attivazione dell'interruttore per l'indirizzo. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

40 Indirizzamento e montaggio 3.2 Assegnazione dell'indirizzo PROFIsafe Regole per l'assegnazione dell'indirizzo AVVERTENZA Per l'assegnazione dell'indirizzo rispettare le seguenti regole: Assicurarsi che l'indirizzo PROFIsafe impostato sull'interruttore sul modulo corrisponda a quello indicato in Configurazione HW. Per le sottoreti con solo PROFIBUS: La posizione dell'interruttore dell'indirizzo della periferia F, ovvero il relativo indirizzo di destinazione PROFIsafe e quindi anche la posizione dell'interruttore dell'indirizzo della periferia F, deve essere univoco in tutta la rete* e la stazione** (nell'intero sistema). È possibile assegnare max indirizzi di destinazione PROFIsafe diversi. Eccezione: in diversi I-Slave le periferie F possono avere lo stesso indirizzo di destinazione PROFIsafe perché vengono indirizzate solo nell'ambito della stazione, ovvero dalla CPU F nell'i-slave. Per le sottoreti Ethernet e le configurazioni miste di sottoreti PROFIBUS e Ethernet: La posizione dell'interruttore dell'indirizzo della periferia F, ovvero il relativo indirizzo di destinazione PROFIsafe e quindi anche la posizione dell'interruttore dell'indirizzo della periferia F, deve essere univoco solo*** in tutta la sottorete Ethernet comprese tutte le sottoreti PROFIBUS subordinate e in tutta la stazione** (nell'intero sistema). È possibile assegnare max indirizzi di destinazione PROFIsafe diversi. Eccezione: in diversi I-Slave le periferie F possono avere lo stesso indirizzo di destinazione PROFIsafe perché vengono indirizzate solo nell'ambito della stazione, ovvero dalla CPU F nell'i-slave. Una sottorete Ethernet si distingue perché gli indirizzi IP di tutti i nodi collegati in rete hanno lo stesso indirizzo di sottorete, ovvero gli indirizzi coincidono nelle posizioni che hanno il valore "1" nella maschera di sottorete. Esempio: Indirizzo IP: Maschera di sottorete: = Significato: i primi 2 byte dell'indirizzo IP determinano la sottorete; indirizzo della sottorete = *: una rete è costituita da una o più sotto-reti. "In tutta la rete" significa oltre i limiti della sottorete. **: "in tutta la stazione" significa in una stazione di Configurazione HW (ad es. una stazione S7-300 o anche un I-Slave) ***: se si esclude la comunicazione PROFINET IO ciclica (comunicazione RT) oltre i limiti della sottorete Ethernet. 40 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

41 Indirizzamento e montaggio 3.3 Montaggio 3.3 Montaggio Montaggio dei moduli fail-safe I moduli power, elettronici e terminali fail-safe fanno parte della gamma di moduli dell'et 200S e vengono montati come i moduli standard. Per maggiori informazioni sul montaggio è quindi utile consultare le istruzioni operative. Dimensioni di ingombro La larghezza di un modulo fail-safe è di 30 mm (il doppio rispetto ai moduli ET 200S standard). Per il resto valgono i dati riportati nelle istruzioni operative Sistema di periferia decentrata ET 200S. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

42 Indirizzamento e montaggio 3.3 Montaggio 42 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

43 Cablaggio ed equipaggiamento Introduzione AVVERTENZA Per evitare pericoli per le persone e per l'ambiente, si raccomanda di non bypassare mai per nessuna ragione le funzioni di sicurezza e di astenersi da qualsiasi misura che richieda o causi il bypass di funzioni di sicurezza. Il costruttore declina ogni responsabilità per le conseguenze derivanti da tali manipolazioni e per i danni che potrebbero conseguire alla mancata osservanza di questa avvertenza. Contenuto del capitolo Questo capitolo descrive le particolarità del cablaggio e dell'equipaggiamento dei moduli failsafe. Informazioni su questo argomento - valide sia per l'et 200S con moduli standard che con moduli fail-safe - sono riportate nelle istruzioni operative Sistema di periferia decentrata ET 200S. 4.2 Bassissima tensione funzionale di sicurezza per i moduli fail-safe Bassissima tensione funzionale di sicurezza AVVERTENZA I moduli fail-safe devono funzionare con bassissima tensione di sicurezza (SELV, PELV). Ciò significa che, anche in caso di errore, la tensione non deve essere superiore a Um. Per tutti i moduli fail-safe vale quanto segue: Um < 60,0 V Per maggiori informazioni sulla bassissima tensione funzionale di sicurezza si rimanda alle schede tecniche degli alimentatori. Tutti i componenti del sistema che possono erogare energia elettrica in qualsiasi forma devono soddisfare questa condizione. Tutti gli ulteriori circuiti di corrente (DC 24 V) implementati nel sistema devono avere una bassissima tensione funzionale di sicurezza (SELV, PELV). In proposito attenersi ai dati specificati nelle relative schede tecniche o rivolgersi al costruttore. Si noti inoltre che è possibile collegare ai moduli F encoder e attuatori alimentati da una sorgente esterna. Anche in questo caso accertarsi che vengano alimentati con una Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

44 Cablaggio ed equipaggiamento 4.3 Cablaggio dei moduli fail-safe bassissima tensione funzionale di sicurezza. Anche in caso di errore il segnale di processo di un modulo digitale DC 24 V non deve superare una tensione di errore di Um. AVVERTENZA Tutte le sorgenti di tensione, ad es. l'alimentazione interna ed esterna DC 24 V e la tensione del bus DC 5 V devono essere collegate tra loro mediante collegamento galvanico esterno. Questo evita, anche in caso di differenze di potenziale, che tensioni aggiuntive nelle singole sorgenti possano causare il superamento della tensione Um. Verificare che i cavi utilizzati per il collegamento galvanico abbiano una sezione sufficiente come specificato nelle direttive di montaggio dell'et 200S (vedere le istruzioni operative ). Requisiti dell'alimentazione al fine di garantire la conformità alla raccomandazione NAMUR Nota Per garantire la conformità alla raccomandazione NAMUR NE 21, IEC e EN 298 si devono utilizzare esclusivamente gruppi di alimentazione e alimentatori (AC 230 V --> DC 24 V) con un tempo di tamponamento in caso di mancanza di rete pari a 20 ms. Per informazioni aggiornate sugli alimentatori consultare Internet ( I requisiti sopra specificati valgono anche per i gruppi di alimentazione e gli alimentatori che non sono stati realizzati secondo l'architettura ET 200S o S7-300/400. Vedere anche Dati relativi a tensioni nominali, prove di isolamento, classe e tipo di protezione (Pagina 70) 4.3 Cablaggio dei moduli fail-safe Lo stesso cablaggio dell'et 200S I moduli power, elettronici e terminali fail-safe fanno parte della gamma di moduli dell'et 200S e vengono cablati come qualsiasi modulo standard in un'et 200S. 44 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

45 Cablaggio ed equipaggiamento 4.3 Cablaggio dei moduli fail-safe Per informazioni dettagliate sul cablaggio e l'equipaggiamento dei moduli e dell'im151 consultare le istruzioni operative. AVVERTENZA Quando si assegnano i segnali del modulo F-DI è importante ricordare che all'interno di un cavo o di una guaina si possono utilizzare solo i segnali che, se in cortocircuito, non implicano gravi rischi per la sicurezza oppure solo i segnali alimentati da diverse alimentazioni encoder del modulo F-DI. Guide profilate utilizzabili Il sistema di periferia decentrata ET 200S si monta su una guida profilata EN (35 7,5 mm o mm). Materiali adeguati per la superficie sono: Nastro d'acciaio secondo l'appendice A dell'en oppure nastro d'acciaio stagnato. Si consigliano le seguenti guide profilate: 6ES5710-8MA11 (lunghezza: 483 mm) 6ES5710-8MA21 (lunghezza: 530 mm) 6ES5710-8MA31 (lunghezza: 830 mm) 6ES5710-8MA41 (lunghezza: 2000 mm) Nota Se si utilizzano guide profilate di altre marche, assicurarsi che abbiano le caratteristiche necessarie per le condizioni ambientali climatiche del caso. Assegnazione dei pin dei moduli terminali L'assegnazione dei pin dei moduli terminali varia in funzione del modulo power o elettronico inserito. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

46 Cablaggio ed equipaggiamento 4.4 Inserimento ed estrazione dei moduli fail-safe Vedere anche Cablaggio del PM-E F pm DC24V PROFIsafe (Pagina 81) Cablaggio del PM-E F pp DC24V PROFIsafe (Pagina 101) Cablaggio del PM-D F DC24V PROFIsafe (Pagina 113) Cablaggio dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe (Pagina 121) Cablaggio dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe (Pagina 158) Cablaggio dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (Pagina 187) Cablaggio dell'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A (Pagina 204) 4.4 Inserimento ed estrazione dei moduli fail-safe Inserimento ed estrazione dei moduli elettronici Nell'ET 200S i moduli fail-safe vengono inseriti ed estratti nei moduli terminali come i moduli standard. Estrazione e inserimento dei moduli elettronici durante il funzionamento Per l'inserimento e l'estrazione dei moduli F durante il funzionamento si procede come per i moduli standard nell'et 200S. Nota Se si sostituisce un modulo fail-safe nell'et 200S durante il funzionamento, nella CPU F si verifica un errore di comunicazione. L'utente deve confermare l'errore nel programma di sicurezza (per informazioni sulla reazione del sistema F agli errori di comunicazione, l'emissione di un valore sostitutivo e la conferma da parte dell'utente consultare il manuale S7 Distributed Safety, Configuring and Programming o S7 F/FH Systems - Configuring and Programming). Senza conferma i dati utili dei moduli F restano passivati (ingressi e uscite a "0"). 46 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

47 Cablaggio ed equipaggiamento 4.4 Inserimento ed estrazione dei moduli fail-safe Condizioni per l'estrazione e l'inserimento durante il funzionamento La seguente tabella specifica quali moduli F possono essere estratti e inseriti durante il funzionamento e in quali condizioni: Tabella 4-1 Condizioni per l'estrazione e l'inserimento dei moduli fail-safe durante il funzionamento Modulo Estrazione e Condizioni inserimento Modulo di interfaccia No Modulo power fail-safe (PM E-F pm) Sì La tensione di carico deve essere Modulo power fail-safe (PM E-F pp) sì disinserita. Modulo power fail-safe (PM D-F) sì Modulo elettronico fail-safe (F-DI) sì Modulo elettronico fail-safe (F-DI/DO) Sì La tensione di carico deve essere disinserita. Modulo elettronico fail-safe (F-DO) sì La tensione di carico deve essere disinserita. Modulo elettronico fail-safe (F-RO) Sì La tensione di carico deve essere disinserita. Sostituzione di un modulo F Un modulo F può essere sostituito con un modulo successivo che abbia un numero di ordinazione maggiore. Il nuovo modulo F acquisisce la progettazione eventualmente già definita e si comporterà come il modulo F sostituito. Impostazione dell'indirizzo PROFIsafe Quando si sostituisce un modulo F accertarsi che l'interruttore (commutatore DIP) del nuovo modulo F sia impostato sullo stesso indirizzo del modulo F sostituito. Vedere anche Assegnazione dell'indirizzo PROFIsafe (Pagina 38) Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

48 Cablaggio ed equipaggiamento 4.5 Requisiti per gli encoder e gli attuatori 4.5 Requisiti per gli encoder e gli attuatori Requisiti generali per gli encoder e gli attuatori Riguardo all'utilizzo in sicurezza degli encoder e degli attuatori è indispensabile considerare l'importante avvertenza riportata di seguito. AVVERTENZA L'utilizzo degli encoder e degli attuatori non rientra nel nostro ambito. Siemens ha progettato la sicurezza dell'elettronica in modo da lasciare all'utilizzatore l'85% della probabilità di errore pericoloso massima consentita per gli encoder e gli attuatori (corrispondente alla ripartizione tra sensori, attuatori e circuiti elettronici per l'input, l'elaborazione e l'output raccomandata nella ingegneria di sicurezza). La sicurezza dipende quindi in larga misura dalla strumentazione con encoder e attuatori. Tenere inoltre presente che encoder e attuatori generalmente non raggiungono intervalli di test di prova (test-proof) di 10 anni, come previsto dalla norma IEC 61508:2000, immuni da considerevoli perdite di sicurezza. La probabilità che si verifichino guasti pericolosi, ovvero la percentuale di guasti pericolosi di una funzione di sicurezza, deve rientrare entro un limite massimo determinato dal SIL (Safety Integrity Level). I valori raggiunti dai moduli F sono specificati nel capitolo "Grandezze caratteristiche di sicurezza" dei dati tecnici dei moduli. Per ottenere la classe di sicurezza SIL3 (Cat.4/PLe) è necessario utilizzare encoder con una categoria corrispondente. Ulteriori requisiti degli encoder Generalmente per ottenere la classe SIL2/Cat.3/PLd è sufficiente un encoder a un canale, per ottenere la classe SIL3/Cat.4/PLe è necessario collegare encoder a due canali. Tuttavia per ottenere la classe SIL2/Cat.3/PLd con un encoder a un canale l'encoder stesso deve essere di SIL2/Cat.3/PLd, in caso contrario è possibile raggiungere questo livello di sicurezza solo collegando encoder a due canali. Requisiti di durata dei segnali degli encoder AVVERTENZA I segnali encoder devono soddisfare i seguenti requisiti: per fare in modo che il modulo F-DI acquisisca in modo corretto i segnali dell'encoder ci si deve assicurare che i segnali abbiano una determinata durata minima. Affinché gli impulsi vengano individuati con certezza, l'intervallo tra due transizioni di segnale (durata impulso) deve superare il tempo di controllo PROFIsafe. Acquisizione sicura da parte del modulo F-DI 48 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

49 Cablaggio ed equipaggiamento 4.5 Requisiti per gli encoder e gli attuatori La seguente tabella riporta la durata minima dei segnali degli encoder per il modulo F-DI; tale valore dipende dalla parametrizzazione della prova di cortocircuito e del ritardo di ingresso in STEP 7. Tabella 4-2 Durata minima dei segnali degli encoder che consente una corretta acquisizione da parte del modulo F-DI Parametro Short-circuit test Ritardo di ingresso parametrizzato 0,5 ms 3 ms 15 ms disattivato 7 ms 9 ms 23 ms attivato 7 ms 12 ms 37 ms Acquisizione affidabile mediante il programma di sicurezza nella CPU F Per maggiori informazioni sui tempi per una corretta acquisizione dei segnali degli encoder consultare "Moduli fail-safe" in Safety Engineering in SIMATIC S7System Description. Ulteriori requisiti relativi agli attuatori I moduli di uscita fail-safe testano le uscite a intervalli regolari. Per poterlo fare, il modulo F disattiva brevemente le uscite. Questi impulsi di prova hanno la seguente durata: intervallo buio < 1 ms Gli attuatori a reazione rapida potrebbero smettere di funzionare per breve tempo durante il test. Se il processo non è in grado di tollerarlo si dovranno utilizzare attuatori con un'inerzia sufficiente (> 1 ms). AVVERTENZA Se gli attuatori funzionano con tensioni superiori a DC 24 V (ad es. DC 230 V) o se attivano tensioni superiori, è necessario implementare una separazione di potenziale tra le uscite dei moduli fail-safe e le parti che conducono le tensioni più elevate (secondo EN 50178). Generalmente in questo caso si utilizzano relè e contattori. Questa misura è particolarmente importante per i dispositivi di comando a semiconduttore. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

50 Cablaggio ed equipaggiamento 4.5 Requisiti per gli encoder e gli attuatori Vedere anche Utilizzo dei moduli ET 200S fail-safe (Pagina 14) Assegnazione dell'indirizzo PROFIsafe (Pagina 38) Dati tecnici di PM-E F pm DC24V PROFIsafe (Pagina 90) Dati tecnici di PM-E F pp DC24V PROFIsafe (Pagina 106) Dati tecnici del PM-D F DC24V PROFIsafe (Pagina 116) Dati tecnici dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe (Pagina 149) Applicazioni degli ingressi dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe (Pagina 163) Dati tecnici dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe (Pagina 177) Dati tecnici dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (Pagina 195) Dati tecnici dell'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A (Pagina 208) 50 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

51 Diagnostica Reazione agli errori Stato di sicurezza (concetto di sicurezza) Il concetto della sicurezza si basa sull'esistenza di uno stato sicuro per tutte le grandezze del processo. Nota Per i moduli F digitali tale stato corrisponde al valore "0". Questo vale sia per gli encoder che per gli attuatori. Reazioni agli errori e avvio del sistema F La funzione di sicurezza implica che, nei seguenti casi, invece dei valori di processo vengano applicati al modulo fail-safe dei valori sostitutivi (stato sicuro) (passivazione del modulo fail-safe): all'avvio del sistema F in caso di errori nella comunicazione in sicurezza tra la CPU F e il modulo F tramite il protocollo di sicurezza PROFIsafe (errori di comunicazione) in caso di errori nella periferia F/nei canali (ad es. rottura conduttore, errore di discrepanza) Gli errori rilevati vengono registrati nel buffer di diagnostica della CPU F e comunicati al programma di sicurezza della CPU F. I moduli F non memorizzano i dati in modo permanente. Se si spegne e riaccende il modulo gli errori ancora presenti vengono nuovamente rilevati in fase di avviamento. È comunque possibile salvare gli errori nel programma standard. AVVERTENZA In caso di errore di canale, per i canali impostati come "disattivati" in STEP 7 non è prevista alcuna reazione di diagnostica o gestione degli errori, neppure se il canale è interessato indirettamente da un errore verificatosi in un gruppo di canali (parametro "canale attivato/disattivato"). Eliminazione di errori nel sistema F Per eliminare gli errori nel sistema F procedere come descritto nelle norme IEC :1998 sezione ed IEC :2000 sezione e. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

52 Diagnostica 5.1 Reazione agli errori Sono necessari i passi seguenti: 1. Diagnostica e riparazione del guasto 2. Riconvalida della funzione di sicurezza 3. Registrazione del report della manutenzione Emissione di valori sostitutivi per i moduli fail-safe Nei moduli F-DI in caso di passivazione dei canali il sistema F mette fornisce al programma di sicurezza valori sostitutivi invece dei valori di processo applicati agli ingressi fail-safe: nei moduli F-DI i valori di sostituzione sono sempre (0). Nei moduli F-DO e PM-E F pm DC24V PROFIsafe in caso di passivazione dei canali il sistema F trasferisce nelle uscite fail-safe i valori di sostituzione (0) invece dei valori di uscita forniti dal programma di sicurezza. I canali di uscita passano in uno stato di assenza di corrente e di tensione. Questo si verifica anche in caso di STOP della CPU F. I valori sostitutivi non possono essere parametrizzati. A seconda del sistema F utilizzato e del tipo di errore (periferia F, errore di canale o di comunicazione) i valori fail-safe vengono utilizzati solo per il canale interessato o per tutti i canali del modulo fail-safe. Nei sistemi F S7 Distributed Safety fino alla V5.3, se si verifica un errore di canale viene passivato l'intero modulo F, a partire dalla V5.4 i moduli F a partire dai numeri di ordinazione specificati possono essere passivati in via opzionale canale per canale. Reintegrazione di un canale fail-safe Il passaggio dai valori sostitutivi a quelli di processo (reintegrazione di un modulo F) viene effettuato o automaticamente o dopo la conferma dell'utente nel programma di sicurezza. In caso di errore di canale può essere necessario estrarre e reinserire il modulo F. L'elenco dettagliato degli errori che richiedono l'estrazione e l'inserimento del modulo F è riportato nelle sezioni da "Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe" a "Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe" nelle tabelle "Cause di errore e rimedi". Dopo la reintegrazione: nei moduli DI fail-safe i valori di processo degli ingressi fail-safe vengono forniti al programma di sicurezza nei moduli DO fail-safe i valori di uscita forniti dal programma di sicurezza vengono trasferiti nelle uscite fail-safe. Ulteriori infromazioni sulla passivazione e la reintegrazione Per maggiori informazioni sulla passivazione e la reintegrazione della periferia F consultare il manuale S7 Distributed Safety - configuring and programming e S7 F/FH Systems - Configuring and Programming. 52 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

53 Diagnostica 5.2 Diagnostica degli errori Comportamento del modulo F con ingressi in caso di disturbo della comunicazione In caso di disturbi della comunicazione i moduli F si comportano diversamente che con gli altri errori. In presenza di un disturbo della comunicazione i valori di processo presenti negli ingressi del modulo F vengono mantenuti e i canali non vengono passivati. I valori di processo vengono trasmessi alla CPU F e vengono passivati nella CPU. Vedere anche Caratteristiche del modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe (Pagina 73) Caratteristiche del modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe (Pagina 95) Caratteristiche del modulo power PM-D F DC24V PROFIsafe (Pagina 109) Caratteristiche del modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe (Pagina 118) Caratteristiche del modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe (Pagina 152) Caratteristiche del modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (Pagina 181) Caratteristiche dell'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A (Pagina 199) 5.2 Diagnostica degli errori Scopo della diagnostica La diagnostica consente di determinare se i moduli fail-safe acquisiscono i segnali correttamente. Le informazioni di diagnostica vengono assegnate a un singolo canale o all'intero modulo F. Le funzioni di diagnostica non sono rilevanti per la sicurezza Le funzioni di diagnostica (visualizzazioni e messaggi) non sono rilevanti per la sicurezza e quindi non sono state implementate come funzioni fail-safe, ovvero non vengono testate internamente. Opzioni di diagnostica per i moduli fail-safe nell'et 200S Sono disponibili le seguenti opzioni di diagnostica per i moduli fail-safe: LED sul lato frontale del modulo Funzioni di diagnostica dei moduli F (diagnostica slave a norma IEC ). Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

54 Diagnostica 5.2 Diagnostica degli errori Funzioni di diagnostica non parametrizzabili I moduli power e i moduli elettronici fail-safe dispongono di funzioni di diagnostica non parametrizzabili. La diagnostica è sempre attiva e viene messa a disposizione automaticamente dal modulo F in STEP 7 e trasmessa alla CPU F in caso di errore. Funzioni di diagnostica parametrizzabili Le seguenti funzioni di diagnostica possono essere parametrizzate (abilitate) in STEP 7: rilevamento di rottura conduttore per i moduli F-DI/F-DO, F-DO e PM-E F pm controllo del cortocircuito per i moduli F-DI/F-DO e F-DI AVVERTENZA Le funzioni di diagnostica vanno attivate e disattivate in funzione dell'applicazione. Diagnostica tramite LED Ogni modulo power ed elettronico fail-safe (eccetto l'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A) segnala gli errori tramite il proprio LED SF (LED di errore cumulativo). Il LED SF si accende quando il modulo F attiva una funzione di diagnostica Il LED SF lampeggia se un errore è stato eliminato ma non ancora confermato (dalla versione di prodotto 02). Il LED si spegne dopo che sono stati eliminati e confermati tutti gli errori. Il modulo power dispone anche di un LED PWR che segnala la presenza dell'alimentazione di carico del gruppo equipotenziale. Il modulo elettronico 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe dispone anche di due LED di errore (1VsF e 2VsF) che segnalano gli errori delle due alimentazioni interne degli encoder. Il modulo elettronico 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe dispone inoltre di un LED di errore (VsF) che segnala gli errori dell'alimentazione encoder interna e di un LED di canale; il LED di canale e il LED SF sono rossi non appena il modulo F attiva una funzione di diagnostica. I LED si spengono dopo che sono stati eliminati tutti gli errori. Il LED SF lampeggia finché non viene confermata la passivazione in seguito a un errore dell'unità. Diagnostica slave La diagnostica slave si comporta secondo la norma IEC I moduli power ed elettronici fail-safe supportano la diagnostica slave come i moduli ET 200S standard. La struttura generale della diagnostica slave per l'et 200S e i moduli fail-safe è descritta nelle istruzioni operative. A integrazione del manuale qui di seguito è riportata la diagnostica riferita al canale per i moduli fail-safe. 54 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

55 Diagnostica 5.2 Diagnostica degli errori Diagnostica riferita al canale Come nell'et 200S, sono disponibili per la diagnostica riferita al canale 3 byte per ciascun modulo a partire dal byte 35. Per ogni stazione sono consentiti al massimo 9 messaggi di diagnostica riferiti al canale. La diagnostica riferita al canale per i moduli fail-safe presenta la seguente struttura: Figura 5-1 Struttura della diagnostica riferita al canale Nota Nel byte 35, bit da 0 a 5, è codificato il posto connettore del modulo. Vale quanto segue: numero visualizzato + 1 = posto connettore del modulo (0 = posto connettore 1; 1 = posto connettore 2, ecc.) Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

56 Diagnostica 5.2 Diagnostica degli errori Nota La diagnostica riferita al canale viene sempre aggiornata nel telegramma di diagnostica fino alla funzione di diagnostica attuale. Le funzioni di diagnostica precedenti non vengono cancellate. Rimedio: analizzare la lunghezza attuale valida del telegramma di diagnostica. Utilizzare a tal fine STEP 7 con il parametro RET_VAL della SFC 13. Possibili tipi di errore dei moduli fail-safe La seguente tabella riepiloga i messaggi dell'im151-1 HIGH FEATURE. Se si utilizza l'im151-7 F-CPU o l'im151-8 DP/PN F-CPU si possono visualizzare informazioni di diagnostica dettagliate in Diagnostica hardware in STEP 7. Tabella 5-1 Tipi di errori della diagnostica riferita al canale (eccetto EM 1 F-RO DC24V/AC V/5A) Tipo di errore PROFIBUS DP/ PROFINET IO Funzione di diagnostica in STEP 7 Modulo F Significato speciale per i moduli F 1H Cortocircuito EM 4/8 F-DI EM 4 F-DI/3 F-DO Cortocircuito verso L+ sul cavo dell'encoder non collegato Cortocircuito verso L+ alimentazione encoder Cortocircuito verso massa o guasto alimentazione encoder Errore interno nel circuito di lettura/prova PM-E F pm DC24V 4 F-DO 4 F-DI/3 F-DO Guasto del driver di uscita P Cortocircuito dell'uscita verso L+ o guasto del driver di uscita Guasto del driver di uscita M Cortocircuito dell'uscita verso M o guasto del driver di uscita 4 F-DI/3 F-DO Sovraccarico 4H Sovraccarico PM-E F pm DC24V Sovracorrente nel driver di uscita 4 F-DO 5H Sovratemperatura Tutti eccetto 4 F-DI/3 F-DO 6H Rottura conduttore PM-E F pm DC24V Rottura conduttore 4 F-DO 9H Errore Tutti Errore RAM Errore EPROM Guasto del processore (valore previsto commutatore DIP / valore reale commutatore DIP) Errore del processore Controllo del tempo di ciclo attivato 10H Errore di parametrizzazione Tutti Errore di parametrizzazione 56 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

57 Diagnostica 5.2 Diagnostica degli errori Tipo di errore PROFIBUS DP/ Funzione di diagnostica in STEP 7 Modulo F Significato speciale per i moduli F PROFINET IO 11H Manca la tensione di carico o del trasduttore Tutti Manca la tensione ausiliaria esterna 13H Errore di comunicazione Tutti Errore del valore di controllo (CRC) nel telegramma dei dati Tempo di controllo superato per telegramma dei dati 19H Disinserzione di sicurezza 4/8 F-DI 4 F-DI/3 F-DO Errore di discrepanza PM-E F pm DC24V Frequenza di commutazione eccessiva PM-E F pp DC24V 4 F-DI/3 F-DO Comportamento dei moduli F in caso di guasto Se si verifica un errore interno grave che determina un guasto del modulo F: viene interrotto il collegamento con il bus di backplane e gli ingressi e le uscite fail-safe vengono passivati il modulo F non trasmette messaggi di diagnostica e viene emesso il messaggio standard "Errore modulo". si accende il LED SF del modulo F Informazioni speciali sulle funzioni di diagnostica Tutte le funzioni di diagnostica specifiche del modulo, le possibili cause e i rimedi sono descritti nei capitoli da "Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe" a "Modulo elettronico digitale 1 F-RO DC24V/AC V/5A". I capitoli specificano anche quali funzioni di stato e di diagnostica vengono segnalate dai LED sul lato anteriore del modulo. Lettura delle funzioni di diagnostica La causa dell'errore può essere visualizzata nella diagnostica dell'unità in STEP 7 (vedere la Guida in linea a STEP 7). Le funzioni di diagnostica (diagnostica slave) possono essere lette con l'sfc 13 nel programma utente standard (vedere il manuale di riferimento Funzioni standard e di sistema). Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

58 Diagnostica 5.2 Diagnostica degli errori Vedere anche Funzioni di diagnostica del PM-E F pm DC24V PROFIsafe (Pagina 87) Funzioni di diagnostica del PM-E F pp DC24V PROFIsafe (Pagina 103) Funzioni di diagnostica del PM-D F DC24V PROFIsafe (Pagina 114) Funzioni di diagnostica dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe (Pagina 145) Funzioni di diagnostica dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe (Pagina 174) Funzioni di diagnostica dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (Pagina 192) Funzioni di diagnostica dell'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A (Pagina 208) 58 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

59 Dati tecnici generali Introduzione Contenuto del capitolo Il presente capitolo fornisce le seguenti informazioni sui moduli fail-safe: informazioni sulle norme e le omologazioni più importanti informazioni sulle specifiche tecniche generali Dati tecnici generali I dati tecnici generali comprendono da un lato le norme e i valori di prova a cui sono conformi i moduli fail-safe una volta installati nell'et 200S e i criteri di prova con cui sono stati testati, e dall'altro lato i requisiti dei moduli fail-safe relativamente al trasporto, all'immagazzinaggio e alle condizioni ambientali. 6.2 Norme e omologazioni Omologazione CE I moduli fail-safe dell'et 200S sono conformi ai requisiti e ai livelli di protezione delle seguenti direttive CE nonché alle norme europee armonizzate (EN) in materia di controllori programmabili pubblicate nelle Gazzette Ufficiali della Comunità Europea: 2006/108/CE "Materiale elettrico destinato ad essere adoperato entro taluni limiti di tensione" (Direttiva B. T.) 2004/108/CE "Compatibilità elettromagnetica" (direttiva CEM) 94/9/CE "Dispositivi e sistemi di protezione destinati a essere utilizzati in atmosfera potenzialmente esplosiva" (direttiva ATEX) 2006/42/CE "Direttiva macchine" Le dichiarazioni di conformità CE sono a disposizione delle autorità competenti presso: Siemens Aktiengesellschaft Industry Sector I IA AS FA WF AMB 3 Postfach 1963 D Amberg Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

60 Dati tecnici generali 6.2 Norme e omologazioni Omologazione UL Underwriters Laboratories Inc. secondo UL 508 (Industrial Control Equipment) Omologazione CSA Canadian Standard Association (CSA) secondo C22.2 N. 142 (Process Control Equipment) o Underwriters Laboratories Inc. secondo UL 508 (Industrial Control Equipment) CSA C22.2 N. 142 (Process Control Equipment) o Underwriters Laboratories Inc. secondo UL 508 (Industrial Control Equipment) CSA C22.2 N. 142 (Process Control Equipment) UL 1604 (Hazardous Location) CSA-213 (Hazardous Location) 60 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

61 Dati tecnici generali 6.2 Norme e omologazioni APPROVED for use in Class I, Division 2, Group A, B, C, D Tx; Class I, Zone 2, Group IIC Tx Nota Le omologazioni attualmente in vigore sono specificate nella targhetta del rispettivo modulo. Omologazione FM Factory Mutual Research (FM) secondo Approval Standard Class Number 3611, 3600, 3810 APPROVED for use in Class I, Division 2, Group A, B, C, D Tx; Class I, Zone 2, Group IIC Tx Secondo EN (Electrical apparatus for potentially explosive atmospheres; Type of protection "n") II 3 G Ex na II T4..T5 AVVERTENZA Rischio di danni materiali e lesioni personali. Nelle aree a rischio di esplosione, la rimozione dei connettori durante il funzionamento può causare danni a persone e cose. Prima di staccare i connettori nelle aree a rischio di esplosione, disinserire sempre la corrente della periferia decentrata. Marchio per l'australia I moduli fail-safe dell'et 200S soddisfano i requisiti della norma AS/NZS 2064 (Classe A). Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

62 Dati tecnici generali 6.2 Norme e omologazioni IEC I moduli fail-safe dell'et 200S soddisfano i requisiti e i criteri della norma IEC (Controllori programmabili, Parte 2: requisiti hardware e test). Norma PROFIBUS Il sistema di periferia decentrata ET 200S si basa sulla norma IEC Omologazione per costruzioni navali Richiesta inoltrata ai seguenti organismi di classificazione (eccezione: PM-D F DC24V PROFIsafe richiesta inoltrata solo a GL (German Lloyd)): ABS (American Bureau of Shipping) BV (Bureau Veritas) DNV (Det Norske Veritas) GL (Germanischer Lloyd) LRS (Lloyds Register of Shipping) Class NK (Nippon Kaiji Kyokai) Impiego in ambito industriale I prodotti SIMATIC sono idonei all'impiego in ambiente industriale. Campo di impiego Requisiti relativi a Industria Emissione di disturbi Immunità ai disturbi EN EN Impiego in ambito civile Per quanto riguarda l'emissione di radiodisturbi, per l'impiego dell'et 200S in ambito civile è necessario garantire la classe B secondo la norma EN I provvedimenti idonei al raggiungimento del grado di soppressione dei radiodisturbi della classe B sono i seguenti: montaggio dell'et 200S in armadi elettrici/cassette di comando con messa a terra impiego di filtri sulle linee di alimentazione Certificazioni TÜV e norme I moduli fail-safe sono certificati secondo le norme e le direttive sulla sicurezza funzionale come specificato nella relazione sulla certificazione di sicurezza (certificato TÜV) e nella relativa appendice. I documenti aggiornati del TÜV sono disponibili in Internet ( 62 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

63 Dati tecnici generali 6.3 Compatibilità elettromagnetica Richiesta delle certificazioni TÜV Copie delle certificazioni TÜV e della relativa relazione possono essere richieste al seguente indirizzo: Siemens Aktiengesellschaft Industry Sector I IA AS FA WF AMB 3 Postfach 1963 D Amberg Vedere anche Safety Engineering in SIMATIC S7 ( 6.3 Compatibilità elettromagnetica Introduzione Il presente capitolo fornisce informazioni sull'immunità ai disturbi dei moduli fail-safe e sui radiodisturbi. Definizione di "CEM" La compatibilità elettromagnetica è la capacità di un dispositivo elettrico di funzionare in modo soddisfacente nel proprio ambiente elettromagnetico senza influenzarlo. I moduli fail-safe soddisfano anche i requisiti della norma CEM per il mercato interno europeo. È indispensabile che il sistema di periferia decentrata ET 200S sia conforme alle norme e alle direttive sulla configurazione elettrica. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

64 Dati tecnici generali 6.3 Compatibilità elettromagnetica Segnali di disturbo impulsivi La seguente tabella indica la compatibilità elettromagnetica dei moduli fail-safe rispetto ai segnali di disturbo impulsivi. Segnale di disturbo impulsivo Provato con Corrisponde al grado di severità Scariche elettrostatiche secondo la Norma IEC (DIN VDE 0843 parte 2) Impulsi Burst (grandezze di disturbo transienti veloci) secondo IEC (DIN VDE 0843 parte 4) Zona B secondo IEC kv 6 kv (è necessario il montaggio in armadio) 4 kv (senza montaggio in armadio) 2 kv (cavo di alimentazione) 2 kv (cavo di segnale) Impulso singolo ad alta energia (Surge) secondo IEC (DIN VDE 0839 parte 10) Per i gradi di severità 2 e 3 è necessario un circuito di protezione esterno (vedere più avanti nel paragrafo). Requisiti più stringenti relativamente alle interferenze secondo EN 298 per le unità conformi a questa norma. Accoppiamento asimmetrico 1 kv (cavo di alimentazione) 1 kv (cavo di segnale/linea dati) 2 kv (cavo di alimentazione) Accoppiamento simmetrico 0,5 kv (cavo di alimentazione) 0,5 kv (cavo di segnale/linea dati) 1 kv (cavo di alimentazione) 1 kv (cavo di segnale/linea dati) 3 (scarica in aria) 3 (scarica a contatto) Protezione dell'et 200S con moduli fail-safe dalle sovratensioni Se l'impianto richiede una protezione dalle sovratensioni si raccomanda di utilizzare un circuito di protezione esterno (filtro surge) tra l'alimentazione esterna e l'ingresso dei moduli terminali in modo da garantire l'immunità dalle sovratensioni dell'et 200S con moduli failsafe. Nota Le misure di protezione contro i fulmini richiedono sempre una valutazione individuale dell'intero impianto. Una protezione quasi completa dalle sovratensioni si può tuttavia ottenere solo predisponendo una protezione che comprenda l'intero edificio. Si tratta di interventi strutturali sull'edificio che vanno previsti già in fase di progettazione. Per avere informazioni complete sulla protezione dalle sovratensioni si consiglia pertanto di rivolgersi alla filiale Siemens più vicina o a una ditta specializzata in sistemi di protezione parafulmini. 64 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

65 Dati tecnici generali 6.3 Compatibilità elettromagnetica La figura seguente mostra un esempio di configurazione con moduli F e standard e i moduli power PM-E DC24..48V/AC V e PM-E F pm DC24V PROFIsafe. La tensione di alimentazione viene fornita da 4 alimentatori. Si può anche usare un numero inferiore di alimentatori, ma sempre accertandosi che la corrente complessiva dei moduli alimentati da un alimentatore non superi i valori limite consentiti. È possibile anche utilizzare moduli power PM-E DC24V; il circuito di protezione corrisponde a quello del PM-E DC24..48V/AC V + interruttore automatico (come per PM- E F pm DC24V PROFIsafe). Per maggiori informazioni sull'immunità alle sovratensioni dei moduli standard vedere le istruzioni operative. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

66 Dati tecnici generali 6.3 Compatibilità elettromagnetica Figura 6-1 Circuito di protezione esterno (filtro surge) per l'et 200S con moduli fail-safe 66 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

67 Dati tecnici generali 6.3 Compatibilità elettromagnetica Impulsi di disturbo sinusoidali Irraggiamento ad alta frequenza: Prova secondo IEC , "Radiated Electromagnetic Field Requirements" Prova standard: 80 MHz... 1 GHz, provato con 10 V/m e 20 V/m; 80 % AM (1 khz) 1,4 GHz... 2,7 GHz, provato con 10 V/m; 80 % AM (1 khz) Disturbi causati da campi GSM/ISM/UMTS di diverse frequenze (norma: EN 298: 2004, IEC ) Interferenza HF sulle linee di dati e di segnale: Prova secondo IEC , "Testing and measurement techniques Immunity to conducted disturbances, induced by radio-frequency fields" Prova standard: Alta frequenza, asimmetrica, con modulazione di ampiezza: 0,15 MHz MHz, provato con 10 V e 20 V valore effettivo; 80 % AM (1 khz) Disturbi ISM a frequenze diverse (Norma: EN 298: 2004, IEC ) Emissione di radiodisturbi Disturbi emessi da campi elettromagnetici secondo EN 55011: classe di valore limite A, gruppo 1 (misura effettuata a una distanza di 10 m). Frequenza Emissione di disturbi MHz < 40 db (µv/m)q da 230 a 1000 MHz < 47 db (µv/m)q Disturbi emessi dalla rete di alimentazione in CA secondo EN 55011: classe di valore limite A, gruppo 1. Frequenza Emissione di disturbi da 0,15 a 0,5 MHz < 79 db (µv)q, < 66 db (µv)m da 0,5 a 5 MHz < 73 db (µv)q, < 60 db (µv)m MHz < 73 db (µv)q, < 60 db (µv)m Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

68 Dati tecnici generali 6.4 Condizioni di trasporto e immagazzinaggio 6.4 Condizioni di trasporto e immagazzinaggio Condizioni per i moduli fail-safe I moduli fail-safe soddisfano ampiamente i requisiti di trasporto e immagazzinaggio definiti dalla norma IEC 61131, parte 2. I seguenti dati si riferiscono ai moduli fail-safe trasportati e immagazzinati nell imballaggio originale. Condizione Caduta libera Campo consentito 1 m Temperatura da 40 C a +70 C Variazione di temperatura Pressione atmosferica Umidità relativa dell'aria 20 K/h hpa (corrispondente a un'altitudine da 1000 a 3500 m) da 5 a 95 %, senza condensa 6.5 Condizioni ambientali climatiche e meccaniche Condizioni di utilizzo I moduli fail-safe sono predisposti per un'installazione fissa e per l'impiego in ambienti non esposti alle intemperie. Le condizioni di utilizzo soddisfano ampiamente i requisiti posti dalla norma IEC I moduli fail-safe soddisfano le condizioni di utilizzo della classe 3C3 secondo DIN EN (luoghi di utilizzo con traffico intenso e situati nei pressi di impianti industriali con emissione di sostanze chimiche). Limitazioni Non utilizzare i moduli fail-safe senza l'adozione di misure supplementari: nei luoghi con quantità elevate di radiazioni ionizzanti nei luoghi con condizioni d'esercizio estremamente difficili, ad esempio a causa di: sviluppo di polveri vapori o gas corrosivi negli impianti che richiedono una sorveglianza particolare, quali ad esempio: impianti elettrici in aree particolarmente pericolose Come misura protettiva supplementare è possibile, ad esempio, installare l'et 200S all'interno di armadi. 68 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

69 Dati tecnici generali 6.5 Condizioni ambientali climatiche e meccaniche Condizioni ambientali meccaniche La seguente tabella specifica le condizioni ambientali meccaniche sotto forma di oscillazioni sinusoidali. Intervallo di frequenza (Hz) Continuo Intermittente 10 f 58 Ampiezza 0,15 mm Ampiezza 0,35 mm 58 f 150 Accelerazione costante 2 g Accelerazione costante 5 g Riduzione delle vibrazioni Se i moduli fail-safe sono sottoposti a urti o oscillazioni di notevole entità è necessario adottare misure adeguate a ridurne l'accelerazione ovvero l'ampiezza. Si consiglia di montare l'et 200S su materiale ammortizzante (ad es. gomma-metallo). Prove ambientali meccaniche La seguente tabella fornisce informazioni sul tipo e l'entità delle prove relative alle condizioni ambientali meccaniche. Prova di... Norma per la prova Osservazioni Oscillazioni Prova delle vibrazioni secondo IEC (sinusoidali) Urto Urto permanente Urto, testato secondo IEC Urto, testato secondo IEC Tipo di oscillazione: cicli di frequenza con una variazione della velocità di 1 ottava/minuto. 10 Hz f 58 Hz, ampiezza costante 0,35 mm 58 Hz f 150 Hz, accelerazione costante 5 g Durata dell'oscillazione: 10 cicli di frequenza per asse in ciascuno dei 3 assi perpendicolari Tipo di urto: semisinusoidale Intensità dell'urto: valore di picco 15 g, durata 11 ms Direzione dell'urto: 3 urti rispettivamente in direzione +/- in ciascuno dei 3 assi ortogonali Tipo di urto: semisinusoidale Intensità dell'urto: valore di soglia 25 g, durata 6 ms Direzione dell'urto: 1000 urti rispettivamente in direzione +/- in ciascuno dei 3 assi ortogonali Condizioni ambientali climatiche Non utilizzare l'et 200S con moduli fail-safe in presenza delle seguenti condizioni climatiche: Condizioni ambientali Campi di impiego Osservazioni Temperatura: C per il montaggio orizzontale C per il montaggio verticale Variazione di temperatura 10 K/h Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

70 Dati tecnici generali 6.6 Dati relativi a tensioni nominali, prove di isolamento, classe e tipo di protezione Condizioni ambientali Campi di impiego Osservazioni Umidità relativa dell'aria % senza condensa, corrisponde al livello di sollecitazione di umidità relativa (RH) 2 secondo IEC Pressione atmosferica hpa Corrisponde a un'altitudine compresa tra e 2000 m Concentrazione di sostanze nocive SO2: < 0,5 ppm; - umidità relativa < 60 %, senza condensa H2S: < 0,1 ppm; umidità relativa < 60 %, senza condensa ISA-S71.04 serverity level G1; G2; G3-6.6 Dati relativi a tensioni nominali, prove di isolamento, classe e tipo di protezione Tensioni nominali di esercizio I moduli fail-safe funzionano con una tensione nominale di DC 24 V. Il campo di tolleranza va da DC 20,4 V a 28,8 V. Tensioni di prova Le informazioni sulle tensioni di prova sono specificate nei dati tecnici dei moduli fail-safe. Classe di protezione Classe di protezione secondo IEC (VDE 0106, parte 1), vale a dire che è necessaria la messa a terra della guida profilata. Grado di protezione Grado di protezione IP20 secondo EN per tutti i moduli fail-safe, ovvero: protezione dal contatto diretto con dito di prova standard protezione da corpi estranei con diametro superiore a 12,5 mm nessuna protezione perticolare dall'acqua. Vedere anche Bassissima tensione funzionale di sicurezza per i moduli fail-safe (Pagina 43) 70 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

71 7 7.1 Introduzione Contenuto del capitolo Per collegare i sensori/encoder digitali e gli attuatori/carichi, nell'et 200S sono disponibili moduli digitali fail-safe e moduli power fail-safe compatibili. Questo capitolo contiene informazioni sui singoli moduli fail-safe: le caratteristiche e le particolarità la vista frontale, l'assegnazione dei pin per i moduli terminali e lo schema elettrico lo schema di cablaggio e i parametri impostabili le funzioni di diagnostica con le misure per la soluzione degli errori i dati tecnici AVVERTENZA Le grandezze caratteristiche di sicurezza nei dati tecnici valgono per un intervallo di 20 anni per il test di prova (proof-test) e un tempo di riparazione di 100 ore. Qualora non fosse possibile provvedere alla riparazione entro le 100 ore, sfilare il modulo interessato dal modulo terminale o disinserire la relativa tensione di alimentazione prima che scadano le 100 ore. Per la riparazione attenersi alle istruzioni nel capitolo "Reazione agli errori (Pagina 51)". Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

72 7.1 Introduzione Passivazione prolungata delle uscite fail-safe AVVERTENZA Attivazione involontaria della periferia F con uscite fail-safe Se una periferia F con uscite fail-safe viene passivata per un periodo più lungo di quello indicato nelle grandezze caratteristiche di sicurezza (> 100 ore) senza che l'errore venga eliminato, è necessario escludere la possibilità che la periferia F venga attivata involontariamente da un secondo errore portando il sistema F in uno stato pericoloso. Benché le probabilità che si verifichino errori hardware di questo genere siano estremamente basse, è necessario impedire l'attivazione involontaria della periferia F con uscite fail-safe intervenendo sulla tecnica di attivazione o con misure organizzative. Una possibilità è il disinserimento dell'alimentazione di corrente della periferia F passivata ad es. entro un intervallo di 100 ore. Per gli impianti in cui vigono norme sul prodotto le misure necessarie sono regolamentate. Per tutti gli altri impianti è il gestore che deve sviluppare un proprio sistema di misure e farlo confermare dall'ente di collaudo. Test dei pattern di bit / di cortocircuito I moduli fail-safe PM-E F pm DC24V PROFIsafe ed EM 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe con commutazione su P/M eseguono regolarmente un test della sequenza di bit per rilevare tempestivamente un cortocircuito, un contatto a massa o un contatto a terra. Nel caso dei moduli di ingresso fail-safe 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe è possibile rilevare i cortocircuiti verso gli ingressi digitali, tra le alimentazioni encoder esterne e/o l'alimentazione 24V o la massa utilizzando l'alimentazione encoder messa a disposizione dal modulo e il test ciclico di cortocircuito. Al rilevamento di un errore viene attivata la funzione di sicurezza per impedire stati dell'impianto indesiderati e pericolosi. Maggiori informazioni sul test dei pattern dei bit dei moduli ET 200S fail-safe e sul comportamento dei moduli e dei parametri in uso sono disponibili in Internet ( Descrizione dei moduli power e dei moduli terminali standard utilizzabili Per maggiori informazioni sui moduli power e i moduli terminali utilizzabili consultare i rispettivi manuali del prodotto del. 72 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

73 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Caratteristiche del modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Numero di ordinazione 6ES7138-4CF03-0AB0 Proprietà Il modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe presenta le seguenti caratteristiche: 2 relè per la connessione delle barre di potenziale P1 e P2, corrente di uscita 10 A 2 uscite digitali fail-safe con commutazione su P/M, corrente di uscita 2 A Tensione nominale di carico DC 24 V Adatto a elettrovalvole, teleruttori in corrente continua e lampade di segnalazione LED di errore cumulativo (SF; rosso) LED di stato per ogni uscita (verde) LED di stato per alimentazione di carico (PWR; verde) Diagnostica parametrizzabile Per le classi di sicurezza raggiungibili vedere la seguente tabella Nota Il modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe non è adeguato per l'alimentazione delle SM F. Tabella 7-1 Panoramica delle classi di sicurezza raggiungibili con PM-E F pm DC24V PROFIsafe PM-E F pm DC24V PROFIsafe Uscite a relè P1 e P2 Uscite elettroniche DO 0 e DO 1 Il segnale cambia una volta al mese o con frequenza maggiore Il segnale cambia meno di una volta al mese Vedere i tipi di applicazione nel capitolo "Cablaggio del PM-E F pm DC24V PROFIsafe (Pagina 81) " Classe di sicurezza raggiungibile SIL3/ Cat.4/ PLe SIL2/ Cat.3/ PLd SIL3/ Cat.4/ PLe Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

74 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Due uscite digitali fail-safe Oltre alle barre di potenziale P1 e P2 il modulo power ha due uscite digitali fail-safe DO0 e DO1. Con queste uscite è possibile ottenere il livello SIL3/Cat.4/PLe. Figura 7-1 Schema di cablaggio del PM-E F pm DC24V PROFIsafe Il modulo power alimenta i moduli ET 200S standard AVVERTENZA Collegare sempre l'alimentazione DC 24 V per i moduli ET 200S standard al PM- E F pm DC24V PROFIsafe. In caso contrario le uscite dei moduli DO potrebbero avere un comportamento non sicuro. AVVERTENZA Nel caso dei moduli standard DO, per alimentare gli encoder e gli attuatori utilizzare sempre i moduli terminali (retroazione dell'attuatore sul modulo DO). Vedere anche la sezione "Connessione di carichi messi a terra". 74 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

75 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Disinserzione di sicurezza dei moduli di uscita standard Un elenco dei moduli ET 200S standard abilitati è disponibile in Internet ( AVVERTENZA Le uscite dei moduli DO standard non possono essere attivate in sicurezza, ma solo disattivate. È quindi indispensabile valutare le seguenti possibili conseguenze: nel caso peggiore si devono considerare tutti i possibili errori dei moduli DO standard e del programma da cui sono comandati che non possono essere rilevati direttamente. Ad es. il PM-E F pm DC24V PROFIsafe non rileva i cortocircuiti esterni verso L+ nelle uscite dei moduli DO standard. Tutti gli errori dei moduli DO standard influiscono sul processo tramite gli attuatori. Il processo deve essere reso noto alla CPU F tramite encoder e un programma di sicurezza adeguato. Poiché nei moduli DO standard gli errori critici per la sicurezza non possono essere rilevati con un autotest all'interno del modulo, la "Diagnostica" deve essere eseguita indirettamente attraverso il processo comandato. Finché il processo comandato in modo errato non rappresenta un pericolo, il controllore di sicurezza non interviene ma attiva una disinserzione solo quando il processo mostra un comportamento indesiderato o potenzialmente pericoloso. Ne consegue che i tempi di reazione in caso di errori all'interno dei moduli DO standard non dipendono dai tempi di rilevamento degli errori specifici dell's7, che sono brevi, bensì dal processo comandato e dall'analisi delle sue risposte. I dati di processo rilevanti per la sicurezza devono garantire la sicurezza funzionale essere letti attraverso unità di ingressi fail-safe (ad es. F-DI) essere trasformati in comandi di uscita dalla CPU fail-safe e essere trasmessi dall'unità di uscita fail-safe al comando del relè di sicurezza corrispondente o essere emessi dal modulo power PM-E F fail-safe. Se il processo non si comporta come previsto (a causa di un'anomalia del processo o dei moduli DO standard), i moduli DO standard devono essere portati in stato di sicurezza dal circuito di sicurezza sovraordinato. In questo caso è particolarmente importante il tempo di tolleranza agli errori del processo. Durante questo tempo di tolleranza agli errori, infatti, un processo eventualmente comandato in modo errato non rappresenta un pericolo. Il programma di sicurezza deve reagire in modo adeguato sotto il profilo della sicurezza e della logica agli stati del processo indesiderati o potenzialmente pericolosi per mezzo del PM-E F pm DC24V PROFIsafe e dei moduli di uscita fail-safe. Per evitare del tutto i problemi ora descritti si consiglia di utilizzare i moduli elettronici failsafe con commutazione su P/M 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe con moduli power ET 200S standard anziché i moduli DO standard (vedere "Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe" e la tabella "Assegnazione dei moduli power ai moduli elettronici/avviatori motore e classe di sicurezza"). Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

76 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Proprietà della disinserzione di sicurezza dei moduli DO standard tramite PM- E F pm DC24V PROFIsafe: questa soluzione dai costi contenuti permette di disattivare contemporaneamente tutte le uscite interessate quando viene rilevato un errore nel processo o nel PM-E F pm DC24V PROFIsafe. Disinserzione in sicurezza di singoli moduli F con uscite fail-safe: quando viene rilevato un errore viene disinserito il minor numero possibile di elementi. Inoltre questa soluzione consente di distribuire nel tempo la reazione agli stati di processo critici ovvero di disattivare le uscite singolarmente e in sicurezza. Connessione di carichi messi a terra Se il PM-E F pm DC24V PROFIsafe commuta carichi che dispongono di un collegamento tra la massa e la terra (ad es. per migliorare le caratteristiche CEM) e la massa e la terra sono collegate all'alimentatore, viene rilevato un "cortocircuito". Dal punto di vista del modulo F il collegamento fra massa e terra manda in cortocircuito il commutatore su P (la seguente figura mostra un esempio relativo a un PM-E F pm DC24V PROFIsafe). Per il PM-E F pm DC24V PROFIsafe a partire dal numero di ordinazione 6ES7138-4CF02-0AB0 versione 02, la resistenza ai carichi capacitivi tra commutatore su M e massa è stata aumentata da ca. 1 μf a ca. 20 μf. 76 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

77 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Rimedio: Utilizzo del PM-E F pp DC24V PROFIsafe il valore di resistenza tra massa e terra dal lato del carico deve essere superiore a 100 kω il valore capacitivo tra massa e terra dal lato del carico deve essere inferiore a 20 μf Figura 7-2 Connessione di carichi messi a terra (è presente una resistenza tra massa e terra) AVVERTENZA All'avviamento il PM-E F pm DC24V PROFIsafe esegue un test di accensione di ca. 3 ms. La capacità tra massa e terra dal lato del carico viene aggiunta alla resistenza di carico. Nel caso di carichi sensibili questa corrente di carico estremamente bassa può causare una breve risposta dei carichi. Diafonia capacitiva dei segnali di ingresso e di uscita digitali Se si raggruppano i segnali delle uscite e degli ingressi digitali fail-safe in un unico cavo possono verificarsi errori di rilettura a livello del modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe o dei moduli F-DO. L'unità segnale un cortocircuito. Causa Durante il test dell'alimentazione dell'encoder del modulo 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe il picco di attivazione dei driver di uscita può provocare una diafonia estesa ad altri canali di uscita non collegati, ad es. nel modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe, a causa della capacità di accoppiamento del cavo. In questi canali questo può portare a un'attivazione nel Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

78 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe circuito di rilettura. Viene quindi rilevato un cortocircuito che determina una disinserzione in sicurezza. Rimedio utilizzare cavi distinti per i moduli F-DI e F-DO o per i moduli DO standard comandati dallo stesso PM-E F pm DC24V PROFIsafe applicare alle uscite relè di accoppiamento o diodi disattivare il test dell'alimentazione encoder (se la classe di sicurezza richiesta lo consente). Vedere anche Assegnazione dei moduli di un'et 200S (Pagina 24) Caratteristiche del modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (Pagina 181) Assegnazione dei pin del PM-E F pm DC24V PROFIsafe Alimentazione DC 24 V dei moduli elettronici con funzioni tecnologiche A seconda che nei moduli elettronici con funzioni tecnologiche sia presente o meno una separazione di potenziale tra l'alimentazione dell'elettronica e l'alimentazione di carico (posizionamento, conteggio), si dovranno rispettare le seguenti regole per il cablaggio: se è presente una separazione di potenziale si può collegare il modulo elettronico a un'alimentazione esterna DC 24 V in mancanza di separazione di potenziale il modulo elettronico deve essere alimentato dalle barre di potenziale P1 e P2 del PM-E F pm DC24V PROFIsafe. In entrambi i casi si raggiunge la classe SIL2/Cat.3/PLd. 1 2 Modulo tecnologico con DO con separazione di potenziale Modulo tecnologico con DO senza separazione di potenziale 78 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

79 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Vista frontale Figura 7-3 Vista frontale PM-E F pm DC24V PROFIsafe AVVERTENZA Il LED SF e i LED di stato degli ingressi e delle uscite non sono concepiti per il funzionamento fail-safe e pertanto non devono essere utilizzati per attività di sicurezza. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

80 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Assegnazione dei pin La figura e la tabella seguenti mostrano l'assegnazione dei collegamenti del PM- E F pm DC 24V PROFIsafe per i moduli terminali utilizzabili TM-P30S44-A0 e TM-P30C44- A0. Figura 7-4 Assegnazioni dei collegamenti TM-P30S44-A0 e TM-P30C44-A0 per PM- E F pm DC 24V PROFIsafe Tabella 7-2 Assegnazione dei collegamenti del TM-P30S44-A0 e TM-P30C44-A0 Morsetto Identificazione 2 DC 24 V Tensione nominale di carico DC 24 V per: modulo power inserito, gruppo equpotenziale corrispondente, DO 0 e DO 1 e barre di potenziale P1 e P2 3 M Massa A 4 AUX 1 Qualsiasi connessione per PE o barra di potenziale fino alla massima tensione nominale di carico del modulo 6 DC 24 V Tensione nominale di carico DC 24 V per: modulo power inserito, gruppo equipotenziale corrispondente, DO 0 e DO 1 e barre di potenziale P1 e P2 7 M Massa A 8 AUX 1 Qualsiasi connessione per PE o barra di potenziale fino alla massima tensione nominale di carico del modulo 9 DO 0 P Connessioni per l'uscita digitale fail-safe 0 (con commutazione su P/M) 10 DO 0 M 11 DO 2 P Connessioni (contatti relè) per il collegamento fail-safe delle barre di potenziale 80 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

81 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Morsetto Identificazione 12 DO 2 M P1 e P2 P1 e P2 possono essere utilizzate anche come DO 2 M e DO 2 P 13 DO 1 P Connessioni per l'uscita digitale fail-safe 1 (con commutazione su P/M) 14 DO 1 M 15 DO 2 P Connessioni (contatti relè) per il collegamento fail-safe delle barre di potenziale 16 DO 2 M P1 e P2 P1 e P2 possono essere utilizzate anche come DO 2 M e DO 2 P CAUTELA Se c'è la possibilità che vengano applicate a DO 2 P e DO 2 M correnti molto forti, collegare in parallelo i morsetti 11 e 15 (DO 2 P) e i morsetti 12 e 16 (DO 2 M). In caso contrario il carico di corrente potrebbe surriscaldare i morsetti Cablaggio del PM-E F pm DC24V PROFIsafe Schema di principio Figura 7-5 Schema di principio del PM-E F pm DC24V PROFIsafe Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

82 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Applicazione 1: collegamento di un carico per ciascuna uscita digitale Ognuna delle tre uscite digitali è costituita da un commutatore su P DOx P e un commutatore su M DOx M e collegano il carico tra i commutatori su P e su M. Per garantire che il carico riceva tensione vengono comandati sempre entrambi i commutatori. Il cablaggio per il PM viene effettuato nel modulo terminale speciale. Figura 7-6 Schema di cablaggio del PM-E F pm DC24V PROFIsafe Nota Per assicurare il livello SIL3/Cat.4/PLe con questo cablaggio è necessario un attuatore di categoria corrispondente, ad es. a norma IEC AVVERTENZA Per proteggere i contatti relè dai sovraccarichi utilizzare in generale un fusibile esterno per L+ nel modulo PM-E F pm con le seguenti caratteristiche: interruttore automatico di tipo B, 10 A. Uscita relè DO 2 L'uscita relè DO 2 collega la tensione L+ e M mediante un contatto relè. La tensione viene applicata all'esterno al modulo terminale e alle barre di potenziale interne P1 e P2. In questo modo si hanno due possibilità di collegamento utilizzabili anche contemporaneamente: si può collegare un carico direttamente al modulo terminale (K2 nella figura più sopra). I moduli elettronici possono essere alimentati con le barre di potenziale interne P1 e P2. Ai moduli si possono poi collegare dei carichi (K3, K4, K5 nella figura più sopra). 82 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

83 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Applicazione 2: collegamento di carichi a L+ e M per ogni uscita digitale È possibile collegare due relè con un'uscita digitale fail-safe. Considerare quanto segue: L+ e M dei relè devono essere collegate con L+ e M del modulo PM-E F pm (è necessario lo stesso potenziale di riferimento). I contatti normalmente aperti dei relè devono essere collegati in serie. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

84 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Questa connessione può essere effettuata solo nelle uscite digitali DO 0 e DO 1 (non nella DO 2). Questo circuito consente di raggiungere: SIL3/ Cat.4/ PLe Figura 7-7 Schema di cablaggio con due relè ciascuno su DO 0 e DO 1 del PM-E F pm DC24V PROFIsafe AVVERTENZA Il modulo F reagisce in sicurezza anche nel campo di sovratensione da DC 28,8 V a 44 V. Se questo campo è garantito dalla scelta dell'alimentatore adeguato non sono necessarie particolari misure. Osservare i dati contenuti nella scheda tecnica sulla protezione dalle sovratensioni in caso di un errore interno. In caso contrario è necessario prendere misure adeguate per limitare la tensione, ad es. l'impiego di un dispositivo di protezione dalla sovratensione. AVVERTENZA Se si collegano due relè a un'uscita digitale (come illustrato nella figura più sopra) gli errori di "rottura conduttore" e "sovraccarico" vengono rilevati solo nel commutatore su P dell'uscita (non nel commutatore su M). AVVERTENZA In caso di cortocircuito tra i commutatori su P e su M dell'uscita l'attuatore comandato non viene più disinserito. Per evitare cortocircuiti tra i commutatori su P e su M di un'uscita digitale fail-safe è necessario posare i conduttori per il collegamento dei relè in modo da prevenire i cortocircuiti (ad es. isolandoli con una guaina o posandoli in canaline separate). 84 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

85 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Nota Il PM-E F pm DC24V PROFIsafe esegue ogni 15 minuti circa un test dei pattern dei bit. Per farlo emette un impulso ogni 4 ms. Il test viene effettuato in un momento differito rispetto ai commutatori su P e su M in modo da non attivare l'attuatore. Tuttavia l'impulso potrebbe attivare il rispettivo relè riducendono la durata. Si consiglia quindi di far riferimento allo schema di cablaggio descritto qui di seguito. Applicazione 3: collegamento di 2 carichi paralleli per ciascuna uscita digitale Prevenzione/gestione dei cortocircuiti: Per gestire i cortocircuiti tra i commutatori su P e su M di un'uscita digitale fail-safe si consiglia di utilizzare il seguente schema di cablaggio: Figura 7-8 Schema di cablaggio con 2 relè paralleli su DO 0 e DO 1 del PM-E F pm DC24V PROFIsafe Nota Se si collegano in parallelo due relè a un'uscita digitale (come illustrato nella figura più sopra) l'errore di "rottura conduttore" viene rilevato solo se la rottura scollega entrambi i relè da P ed M. Questa diagnostica non è rilevante ai fini della sicurezza. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

86 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Schema di cablaggio per il PM-E F pm DC24V PROFIsafe Parametri di STEP 7 Nella tabella seguente sono riportati i parametri che si possono impostare per il modulo PM- E F pm DC24V PROFIsafe. Tabella 7-3 Parametri del PM-E F pm DC24V PROFIsafe Parametro Campo di valori Impostazione Tipo di parametro Valido per... predefinita Parametri F: F-destination address 1 to 1022 Assegnato da Statico Modulo STEP 7 F-monitoring time 10 to ms 150 ms Statico Modulo Parametri dell'unità: Behavior after channel fault* DO Channel 0 Passivazione dell'intera unità Statico Modulo attivato Statico Canale Passivate the entire module/passivate channel Activated/deactivated Readback time 1 to 400 ms 1 ms Statico Canale Diagnosis: wire break Attivo/disattivato disattivato Statico Canale DO Channel 1 Activated/deactivated attivato Statico Canale Readback time 1 to 400 ms 1 ms Statico Canale Diagnosis: wire break Activated/deactivated disattivato Statico Canale * Questa impostazione è rilevante solo se è installato il pacchetto opzionale S7 Distributed Safety V 5.4 o superiore o in generale se è installato il pacchetto opzionale S7 F Systems. Parametro Readback time Ogni canale di uscita ha un proprio tempo di rilettura parametrizzabile. Tale tempo definisce la durata massima del test di disinserzione per il corrispondente canale e quindi anche il tempo di rilettura per la disinserzione del canale. Si possono parametrizzare i seguenti tempi di rilettura: 1 ms, 5 ms, 10 ms, 50 ms, 100 ms, 200 ms e 400 ms. Se il canale interessato attiva carichi capacitivi elevati, utilizzare un tempo di rilettura sufficientemente elevato. Se il tempo di rilettura di un carico capacitivo comandato è troppo basso, il canale di uscita viene passivato perché la capacità non viene scaricata entro il tempo di esecuzione del test di disinserzione. 86 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

87 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Se i segnali di rilettura sono errati, al termine del tempo di rilettura l'errore di "cortocircuito" causa la passivazione del canale di uscita. Nota Osservare che un carico induttivo collegato ai canali DO può indurre delle tensioni a causa dell'accoppiamento di un forte campo magnetico. Di conseguenza potrebbe essere segnalato un cortocircuito con un messaggio di errore. Rimedio: Separare fisicamente i carichi induttivi o schermare il campo magnetico. Parametrizzare il tempo di rilettura a 50 ms o più. AVVERTENZA Parametrizzando un tempo di rilettura di 50 ms si possono sopprimere i cortocircuiti (trasversali) in rapporto a un segnale di disturbo con una frequenza > 10 Hz (rapporto impulso/periodo 50:50). I cortocircuiti (trasversali) verso un'uscita della stessa unità vengono riconosciuti. Conseguenze delle modifiche dei parametri sul test dei pattern dei bit La durata di un impulso di prova durante il test con disattivazione dell'uscita dipende dal carico ed è minore/uguale al tempo di rilettura parametrizzato. Maggiori informazioni sul test dei pattern dei bit dei moduli ET 200S fail-safe e sul comportamento dei moduli e dei parametri in uso sono disponibili in Internet ( Funzioni di diagnostica del PM-E F pm DC24V PROFIsafe Comportamento in caso di guasto della tensione di alimentazione Il guasto dell'alimentazione del PM-E F pm DC24V PROFIsafe viene segnalato dal LED PWR (che si spegne) sul modulo. Questa informazione viene inoltre messa a disposizione nel modulo (registrazione nella diagnostica). Tutti i canali del modulo o, in caso di passivazione canale per canale, solo i gruppi interessati vengono passivati. Se si interrompe la tensione ausiliaria esterna il LED SF si accende e il modulo viene passivato. Quando in seguito viene ripristinata la tensione (il livello deve essere almeno per 1 minuto sopra il valore specificato - vedere i dati tecnici: tensioni, correnti, potenziali), il LED SF si spegne di nuovo e il modulo resta passivato. Il LED SF lampeggia se non sono presenti altri errori finché l'errore non viene confermato. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

88 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Funzioni di diagnostica La tabella seguente mostra una panoramica delle funzioni di diagnostica del PM- E F pm DC24V PROFIsafe. Le funzioni di diagnostica vengono assegnate a un singolo canale o all'intero modulo. Tabella 7-4 Funzioni di diagnostica del PM-E F pm DC24V PROFIsafe Funzione di diagnostica* Numero di errore LED Campo di applicazione della diagnostica Parametrizzabile Cortocircuito 1H SF Canale No Sovraccarico 4H SF Canale No Sovratemperatura 5H SF Modulo No Rottura conduttore 6H SF Canale Sì Errore interno 9H SF Modulo No Errore di parametrizzazione 10H SF Modulo No Manca la tensione di carico o dell'encoder 11H SF Modulo No Errore di comunicazione 13H SF Modulo No Disinserzione di sicurezza 19H SF Canale No *: Speciale per i moduli F; visualizzazione in STEP 7, consultare la tabella "Diagnostica riferita al canale, tipi di errore dei moduli fail-safe" AVVERTENZA Prima di confermare la diagnostica di cortocircuito eliminare l'errore e convalidare la funzione di sicurezza. Attenersi alle istruzioni nel capitolo "Diagnostica degli errori (Pagina 53)". Cause di errore e rimedi Nella tabella seguente sono elencati i messaggi di diagnostica del PM-E F pm DC24V PROFIsafe, le possibili cause di errore e i rimedi. Tabella 7-5 Messaggi di diagnostica del PM-E F pm DC24V PROFIsafe, cause di errore e rimedi Messaggio di diagnostica Rilevamento degli errori Possibili cause degli errori Cortocircuito Sempre Cortocircuito nell'attuatore Cortocircuito nell'attuatore (tra circuiti diversi) Errore interno Rimedi Eliminare il cortocircuito Eliminare il cortocircuito entro 100 ore dal verificarsi dell'errore. Sostituire il modulo 88 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

89 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Messaggio di diagnostica Sovraccarico Il livello di uscita è sovraccarico e si surriscalda Disinserzione in seguito al superamento del limite di temperatura massimo o minimo nel contenitore del modulo Sovratemperatura Rottura conduttore Rilevamento degli errori Solo con segnale di uscita "1" Sempre Solo con segnale di uscita "1" Possibili cause degli errori Cortocircuito in P1 e P2, perché gli attuatori collegati ai moduli DO standard non vengono alimentati dai moduli terminali Rottura conduttore Errore interno Sempre Si è verificato un errore interno al modulo Errore di parametrizzazione Manca la tensione di carico o dell'encoder Errore di comunicazione Sempre Sempre Sempre Il modulo inserito non corrisponde alla parametrizzazione o parametrizzazione errata Indirizzo PROFIsafe nel modulo F errato La tensione di alimentazione manca o è troppo bassa (ad es. interruzione della tensione nel modulo F; potrebbe essere causata anche da un cortocircuito della barra P1/P2) Errore di comunicazione tra la CPU F e il modulo, ad es. a causa di un guasto del collegamento PROFIBUS o di disturbi elettromagnetici troppo elevati Tempo di controllo PROFIsafe impostato troppo basso La progettazione del modulo F non corrisponde al programma di sicurezza Rimedi Alimentare gli attuatori nei moduli DO standard attraverso i moduli terminali del moduli DO standard; dopo il cortocircuito sostituire il fusibile Confermare l'errore entro 100 ore dal verificarsi dell'errore Eliminare il sovraccarico Controllare il cablaggio del carico e la temperatura ambiente, verificare se è stata superata la corrente di uscita ammessa per la temperatura ambiente; una volta eliminato l'errore estrarre e reinserire o spegnere e riaccendere il modulo. Ripristinare il cavo, garantire il carico minimo prescritto (vedere i dati tecnici) Sostituire il modulo Correggere la parametrizzazione (confrontare la configurazione prevista con quella effettiva), verificare i percorsi di comunicazione, correggere i parametri Verificare che l'indirizzo PROFIsafe impostato nel modulo corrisponda a quello progettato in Configurazione HW Verificare che il contatto del modulo sia corretto Verificare il collegamento PROFIBUS/PROFINET Eliminare i disturbi Impostare un valore maggiore per il parametro "F-monitoring time" in Configurazione HW Rigenerare il programma di sicurezza, quindi ricaricare nella CPU F la progettazione e il programma Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

90 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Messaggio di diagnostica Rilevamento degli errori Possibili cause degli errori Rimedi Disinserzione di sicurezza Sempre Superamento della frequenza di commutazione Ridurre la frequenza di commutazione l'uscita a semiconduttore Informazioni generali sulla diagnostica Per maggiori informazioni sulla diagnostica relative a tutti moduli fail-safe (ad es. per la lettura delle funzioni di diagnostica e la passivazione dei canali) consultare il capitolo "Diagnostica" del presente manuale. Vedere anche Reazione agli errori (Pagina 51) Dati tecnici di PM-E F pm DC24V PROFIsafe Panoramica Dati tecnici Dimensioni e peso Dimensioni L x H x P (mm) 30 x 81 x 52 Peso ca. 88 g Dati specifici dell'unità Numero di uscite Uscite a semiconduttore (con commutazione 2 su P/M) Uscite relè (con commutazione su P/M) 1 Area di indirizzi occupata Nell'area della periferia per gli ingressi 5 byte Nell'area della periferia per le uscite 5 byte Lunghezza cavo* Non schermato Max. 200 m Schermato Max. 200 m Classe di sicurezza raggiungibile secondo le norme IEC 61508:2000, ISO :2006 e EN ISO :2008 Max. SIL3, Cat.4/PLe (condizioni generali vedere "Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe") Grandezze caratteristiche di sicurezza SIL3 90 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

91 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Dati tecnici Low demand mode (average probability of < 1,00E-05 failure on demand) High demand / continuous mode (probability of a dangerous failure per hour) < 1,00E-10 Codice di collaudo FM, culus, CE, C-Tick Tensione, corrente e potenziale Tensione nominale di alimentazione L+ DC 24 V Campo consentito** 20,4 V... 28,8 V Tamponamento caduta di rete di L+ Nessuno Tempo di tamponamento in caso di mancanza di rete delle P5 interne 5 ms Protezione dall'inversione di polarità No Corrente somma Montaggio orizzontale Fino a 40 C Fino a 55 C Fino a 60 C 10 A 7 A 6 A Montaggio verticale Fino a 40 C 6 A Separazione di potenziale Tra i canali e il bus backplane Sì Tra i canali e l'alimentazione No Tra i canali No Tra i canali/l'alimentazione e lo schermo Sì Differenza di potenziale ammessa tra Lo schermo e la connessione di bus dell'et 200S DC 75 V / AC 60 V Lo schermo e la periferia (DO, barra P1/P2) DC 75 V/AC 60 V Connessione dell'et 200S e periferia (DO, barra P1/P2) Isolamento della serie testato con Dalla connessione di bus dell'et 200S alla periferia (DO, barra P1/P2) Isolamento nella prova del tipo testato con Lo schermo e la connessione di bus dell'et 200S AC 250 V DC 2545 V/2 s AC 350 V/1 min Lo schermo e la periferia (DO, barra P1/P2) AC 350 V/1 min Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

92 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Dati tecnici Connessione di bus dell'et 200S e periferia AC 2830 V/1 min (DO, barra P1/P2) Prova della tensione di picco tra il collegamento di bus dell'et 200S e la periferia (DO, barra P1/P2) DC 6000 V/5 impulsi positivi e 5 negativi Corrente assorbita Dal bus backplane Max. 28 ma Dalla tensione di carico L+ (senza carico) Tip. 100 ma Potenza dissipata dal modulo Stato, allarmi, diagnostica Tip. 4 W Indicazione dello stato LED verdi per ciascun canale LED verdi per la tensione di carico Funzioni di diagnostica LED di errore cumulativo LED rosso (SF) Informazione di diagnostica leggibile Possibile Dati per la scelta di un attuatore per le uscite a semiconduttore*** Tensione di uscita Con il segnale "1" Min. L + (-2,0 V) Commutazione su P: Min. L+ (-1,5 V), caduta di tensione nel commutatore su M: Max. 0,5 V Corrente di uscita con il segnale "1" Valore nominale 2 A Campo consentito 20 ma... 2,4 A Con il segnale "0" (corrente residua) Max. 0,5 ma Comando indiretto del carico tramite relè di accoppiamento: Corrente residua con il segnale "0" Commutazione su P Max. 0,5 ma Commutazione su M Max. 4 ma Campo della resistenza di carico 12 Ω... 1 kω Carico lampade max. 10 W Controllo di rottura conduttore (Open Load Detection) e sovraccarico Soglia d'intervento I < ma Tempo di rilevamento degli errori Varia in funzione del tempo di rilettura parametrizzato (vedere "Tempi di reazione") Collegamento in parallelo di due uscite Impossibile Comando di un ingresso digitale Impossibile Frequenza di commutazione 92 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

93 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Dati tecnici Con carico ohmico Max. 30 Hz simmetrica Con carico induttivo secondo IEC , DC13 Max. 0,1 Hz simmetrica Con carico lampade Max. 10 Hz simmetrica Limitazione della tensione di disinserzione induttiva su Uscite a semiconduttore L+ (-2x 47 V) Uscite relè P1/P2 (1 V) Protezione da cortocircuito delle uscite a semiconduttore Sì, elettronica Soglia di intervento per cortocircuito 5 A A Soglia di intervento (cortocircuito M esterno) 5 A A Soglia di intervento (cortocircuito P esterno) 25 A A Protezione dal sovraccarico delle uscite a semiconduttore Sì Soglia d'intervento I >2,6... 2,8 A Dati per la scelta di un attuatore per le uscite relè*** Potere di manovra e durata dei contatti (tensione DC 24 V) Durata meccanica (senza carico) Corrente Numero di cicli di commutazione (tip.) 0 A 10 milioni Per carico ohmico Corrente Numero di cicli di commutazione (tip.) 10 A 0,23 milioni 8 A 0,3 milioni 6 A 0,38 milioni 4 A 0,5 milioni 2 A 1,0 milioni 1 A 2,0 milioni Per carico induttivo secondo IEC , DC13 Corrente Numero di cicli di commutazione (tip.) 10 A 0,1 milioni 8 A 0,15 milioni 6 A 0,2 milioni 4 A 0,3 milioni 2 A 0,5 milioni 1 A 1,0 milioni Per carico lampade Potenza Numero di cicli di commutazione (tip.) 100 W 0,12 milioni Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

94 7.2 Modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe Dati tecnici Protezione dei contatti (interna) Circuito di rilettura interno Tra l'uscita relè P ed M Diodo soppressore 39 V Controllo rottura conduttore No Collegamento in parallelo di due uscite Impossibile Comando di un ingresso digitale Impossibile Frequenza di commutazione Con carico ohmico max. 2 Hz Con carico induttivo secondo IEC , DC13 max. 0,1 Hz Con carico delle lampade max. 2 Hz Protezione dell'uscita dal cortocircuito No, è necessario un interruttore automatico esterno di tipo B, 10 A Tempo, frequenza Tempi di elaborazione interni Vedere "Tempi di reazione" Tempo di conferma in modalità di sicurezza Min. 4 ms / max. 8 ms Protezione dalla sovratensione Protezione della tensione di alimentazione L+ dalle sovratensioni secondo IEC solo con elementi esterni Simmetrica (L+ verso M) + 1 kv; 1,2/50 μs Asimmetrica (L+ verso PE, M verso PE) + 2 kv; 1,2/50 μs Protezione delle uscite dalle sovratensioni secondo IEC solo con elementi esterni Simmetrica (DO verso M) + 1 kv; 1,2/50 μs Asimmetrica (DO verso PE, M verso PE) + 1 kv; 1,2/50 μs *: Per raggiungere la lunghezza dei conduttori indicata è necessario racchiudere i conduttori di segnale P ed M in un unico cavo o un'unica guaina. **: Il funzionamento al di sotto della tensione di alimentazione ammessa è consentito al massimo per la durata delle riparazione. Vedere il capitolo "Introduzione (Pagina 71)". Funzionamento al di sopra della tensione di alimentazione consentita: con una tensione > 35,5 V interviene il fusibile e i driver di uscita si bloccano. ***: Per maggiori informazioni sui requisiti degli encoder e degli attuatori vedere il capitolo "Cablaggio ed equipaggiamento (Pagina 43)". 94 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

95 7.3 Modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe 7.3 Modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe Caratteristiche del modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe Numero di ordinazione 6ES7138-4CF42-0AB0 Proprietà Il modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe presenta le seguenti caratteristiche: 2 relè per la connessione delle barre di potenziale P1 e P2, corrente di uscita 10 A I contatti relè devono essere protetti con un fusibile esterno Tensione nominale di carico DC 24 V Adatto a elettrovalvole, teleruttori in corrente continua e lampade di segnalazione Adatto ad applicazioni per cui è previsto un montaggio con messa a terra o per cui non è possibile effettuare un montaggio senza messa a terra LED di errore cumulativo (SF; rosso) LED di stato per la barra di potenziale P2 (verde) LED di stato per alimentazione di carico (PWR; verde) Diagnostica parametrizzabile Per le classi di sicurezza raggiungibili vedere la seguente tabella Tabella 7-6 Panoramica delle classi di sicurezza raggiungibili con PM-E F pp DC24V PROFIsafe PM-E F pp DC24V PROFIsafe Uscite a relè P1 e P2 Il segnale cambia una volta al mese o con frequenza maggiore Il segnale cambia meno di una volta al mese Classe di sicurezza raggiungibile SIL3/ Cat.4/ PLe SIL2/ Cat.3/ PLd Moduli di interfaccia utilizzabili I moduli di interfaccia utilizzabili sono riportati nel capitolo "Utilizzo dei moduli ET 200S failsafe (Pagina 14)". Collegamento della barra di potenziale P2 Il modulo power può essere utilizzato per il collegamento fail-safe della barra di potenziale P2 tramite due contatti a relè in serie secondo SIL2/Cat.3/PLd o SIL3/Cat.4/PLe. P2 è disponibile nel modulo terminale come P, P1 come M. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

96 7.3 Modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe Il modulo power alimenta i moduli ET 200S standard AVVERTENZA Collegare sempre l'alimentazione DC 24 V per i moduli ET 200S standard al PM- E F pp DC24V PROFIsafe. In caso contrario le uscite dei moduli DO potrebbero avere un comportamento non sicuro. AVVERTENZA Nel caso dei moduli standard DO, per alimentare gli encoder e gli attuatori utilizzare sempre i moduli terminali (retroazione dell'attuatore sul modulo DO). Necessità di un doppio cavo di massa AVVERTENZA Per motivi di sicurezza per il PM-E F pp DC24V PROFIsafe è necessario posare un doppio cavo di massa verso il modulo terminale. Se si utilizzasse un solo cavo e questo si interrompesse, non sarebbe più possibile disattivare in sicurezza la barra di potenziale P2. 96 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

97 7.3 Modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe Disinserzione di sicurezza dei moduli di uscita standard Un elenco dei moduli ET 200S standard abilitati è disponibile in Internet ( AVVERTENZA Le uscite dei moduli DO standard non possono essere attivate in sicurezza, ma solo disattivate. È quindi indispensabile valutare le seguenti possibili conseguenze: nel caso peggiore si devono considerare tutti i possibili errori dei moduli DO standard e del programma da cui sono comandati che non possono essere rilevati direttamente. Ad es. il PM-E F pp DC24V PROFIsafe non rileva i cortocircuiti esterni verso L+ nelle uscite dei moduli DO standard. Tutti gli errori dei moduli DO standard influiscono sul processo tramite gli attuatori. Il processo deve essere reso noto alla CPU F tramite encoder e un programma di sicurezza adeguato. Poiché nei moduli DO standard gli errori critici per la sicurezza non possono essere rilevati con un autotest all'interno del modulo, la "Diagnostica" deve essere eseguita indirettamente attraverso il processo comandato. Finché il processo comandato in modo errato non rappresenta un pericolo, il controllore di sicurezza non interviene ma attiva una disinserzione solo quando il processo mostra un comportamento indesiderato o potenzialmente pericoloso. Ne consegue che i tempi di reazione in caso di errori all'interno dei moduli DO standard non dipendono dai tempi di rilevamento degli errori specifici dell's7, che sono brevi, bensì dal processo comandato e dall'analisi delle sue risposte. I dati di processo rilevanti per la sicurezza devono garantire la sicurezza funzionale essere letti attraverso unità di ingressi fail-safe (ad es. F-DI) essere trasformati in comandi di uscita dalla CPU fail-safe e essere trasmessi dall'unità di uscita fail-safe al comando del relè di sicurezza corrispondente o essere emessi dal modulo power PM-E F fail-safe. Se il processo non si comporta come previsto (a causa di un'anomalia del processo o dei moduli DO standard), i moduli DO standard devono essere portati in stato di sicurezza dal circuito di sicurezza sovraordinato. In questo caso è particolarmente importante il tempo di tolleranza agli errori del processo. Durante questo tempo di tolleranza agli errori, infatti, un processo eventualmente comandato in modo errato non rappresenta un pericolo. Il programma di sicurezza deve reagire in modo adeguato sotto il profilo della sicurezza e della logica agli stati del processo indesiderati o potenzialmente pericolosi per mezzo del PM-E F pp DC24V PROFIsafe e dei moduli di uscita fail-safe. Per evitare del tutto i problemi ora descritti si consiglia di utilizzare i moduli elettronici failsafe con commutazione su P/M 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe con moduli power ET 200S standard anziché i moduli DO standard. Proprietà della disinserzione di sicurezza dei moduli DO standard tramite PM-E F pp DC24V PROFIsafe: Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

98 7.3 Modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe questa soluzione dai costi contenuti permette di disattivare contemporaneamente tutte le uscite interessate quando viene rilevato un errore nel processo o nel PM-E F pp DC24V PROFIsafe. Disinserzione in sicurezza di singoli moduli F con uscite fail-safe: quando viene rilevato un errore viene disinserito il minor numero possibile di elementi. Inoltre questa soluzione consente di distribuire nel tempo la reazione agli stati di processo critici ovvero di disattivare le uscite singolarmente e in sicurezza. Rispetto alla disinserzione di sicurezza, questa soluzione ha costi maggiori dovuti al PM-E F pp DC24V PROFIsafe. Vedere anche Assegnazione dei moduli di un'et 200S (Pagina 24) Caratteristiche del modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (Pagina 181) Assegnazione dei pin del PM-E F pp DC24V PROFIsafe Alimentazione DC 24 V dei moduli elettronici con funzioni tecnologiche A seconda che nei moduli elettronici con funzioni tecnologiche sia presente o meno una separazione di potenziale tra l'alimentazione dell'elettronica e l'alimentazione di carico (posizionamento, conteggio), si dovranno rispettare le seguenti regole per il cablaggio: se è presente una separazione di potenziale si può collegare il modulo elettronico a un'alimentazione esterna DC 24 V in mancanza di separazione di potenziale il modulo elettronico deve essere alimentato dalla barra di potenziale P2 del PM-E F pp DC24V PROFIsafe. In entrambi i casi si raggiunge la classe SIL2/Cat.3/PLd. 1 2 Modulo tecnologico con DO con separazione di potenziale Modulo tecnologico con DO senza separazione di potenziale 98 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

99 7.3 Modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe Vista frontale Figura 7-9 Vista frontale PM-E F pp DC24V PROFIsafe AVVERTENZA Il LED SF e i LED di stato degli ingressi e delle uscite non sono concepiti per il funzionamento fail-safe e pertanto non devono essere utilizzati per attività di sicurezza. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

100 7.3 Modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe Assegnazione dei pin La figura e la tabella seguente mostrano l'assegnazione dei collegamenti del PM- E F pp DC 24V PROFIsafe per i moduli terminali utilizzabili TM-P30S44-A0 e TM-P30C44- A0. Figura 7-10 Assegnazioni dei collegamenti TM-P30S44-A0 e TM-P30C44-A0 per PM-E F pp DC 24V PROFIsafe Tabella 7-7 Assegnazione dei collegamenti del TM-P30S44-A0 e TM-P30C44-A0 Morsetto Identificazione 2 DC 24 V Tensione nominale di carico DC 24 V per: modulo power inserito, gruppo equipotenziale corrispondente e Barra di potenziale P2 3 M Massa A 4 AUX 1 Qualsiasi connessione per PE o barra di potenziale fino alla massima tensione nominale di carico del modulo 6 DC 24 V Tensione nominale di carico DC 24 V per: modulo power inserito, gruppo equipotenziale corrispondente e Barra di potenziale P2 7 M Massa A 8 AUX 1 Qualsiasi connessione per PE o barra di potenziale fino alla massima tensione nominale di carico del modulo 11 P Connessioni (contatti relè) per il collegamento fail-safe della barra di potenziale 12 M P P M Connessioni (contatti relè) per il collegamento fail-safe della barra di potenziale P2 100 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

101 7.3 Modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe CAUTELA Se c'è la possibilità che vengano applicate a correnti molto forti a P ed M, collegare in parallelo i morsetti 11 e 15 (P) e i morsetti 12 e 16 (M). In caso contrario il carico di corrente potrebbe surriscaldare i morsetti Cablaggio del PM-E F pp DC24V PROFIsafe Schema di principio Figura 7-11 Schema di principio del PM-E F pp DC24V PROFIsafe Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

102 7.3 Modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe Schema di cablaggio Il cablaggio per il PM viene effettuato nel modulo terminale speciale. Figura 7-12 Schema di cablaggio del PM-E F pp DC24V PROFIsafe AVVERTENZA Per proteggere i contatti relè dai sovraccarichi utilizzare in generale un fusibile esterno per L+ nel modulo PM-E F pp con le seguenti caratteristiche: interruttore automatico di tipo B, 10 A. Uscita relè L'uscita relè collega la tensione L+ tramite due contatti relè. La tensione viene fornita all'esterno al modulo terminale e alle barre di potenziale interne P1 e P2. In questo modo si hanno due possibilità di collegamento utilizzabili anche contemporaneamente: si può collegare un carico direttamente al modulo terminale (K1 nella figura più sopra). I moduli elettronici possono essere alimentati con le barre di potenziale interne P1 e P2. Ai moduli si possono poi collegare dei carichi (K2, K3, K4 nella figura più sopra). AVVERTENZA Nel caso di un cortocircuito trasversale tra 2L+ e DO l'attuatore comandato non viene più disinserito. Per evitare i cortocircuiti tra 2L+ e DO è necessario posare i cavi per il collegamento degli attuatori in modo da proteggerli da cortocircuito trasversale (ad es. con guaina separata o in canaline separate). 102 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

103 7.3 Modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe Schema di cablaggio per il PM-E F pp DC24V PROFIsafe Parametri di STEP 7 Nella tabella seguente sono riportati i parametri che si possono impostare per il modulo PM- E F pp DC24V PROFIsafe. Tabella 7-8 Parametri del PM-E F pp DC24V PROFIsafe Parametro Campo di valori Impostazione predefinita Parametri F: F-destination address 1 to 1022 Assegnato da STEP 7 Tipo di parametro Statico Valido per... Modulo F-monitoring time 10 to ms 150 ms Statico Modulo Vedere anche Configurazione e parametrizzazione (Pagina 28) Funzioni di diagnostica del PM-E F pp DC24V PROFIsafe Comportamento in caso di guasto della tensione di alimentazione Il guasto dell'alimentazione del PM-E F pp DC24V PROFIsafe viene segnalato dal LED PWR (che si spegne) sul modulo. Questa informazione viene inoltre messa a disposizione nel modulo (registrazione nella diagnostica). L'uscita relè del modulo viene passivata. Se si interrompe la tensione ausiliaria esterna il LED SF si accende e il modulo viene passivato. Quando in seguito viene ripristinata la tensione (il livello deve essere almeno per 1 minuto sopra il valore specificato - vedere i dati tecnici: tensioni, correnti, potenziali), il LED SF si spegne di nuovo e il modulo resta passivato. Il LED SF lampeggia se non sono presenti altri errori finché l'errore non viene confermato. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

104 7.3 Modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe Funzioni di diagnostica La tabella seguente mostra una panoramica delle funzioni di diagnostica del PM- E F pp DC24V PROFIsafe. Le funzioni di diagnostica vengono assegnate a un singolo canale o all'intero modulo. Tabella 7-9 Funzioni di diagnostica del PM-E F pp DC24V PROFIsafe Funzione di diagnostica* Numero di errore LED Campo di applicazione della diagnostica Parametrizzabile Cortocircuito 1H SF Canale No Sovratemperatura 5H SF Modulo No Errore interno 9H SF Modulo No Errore di parametrizzazione 10H SF Modulo No Manca la tensione di carico o dell'encoder 11H SF Modulo No Errore di comunicazione 13H SF Modulo No Disinserzione di sicurezza 19H SF Canale No *: speciale per i moduli F; visualizzazione in STEP 7, consultare la tabella "Diagnostica riferita al canale, tipi di errore dei moduli fail-safe". AVVERTENZA Prima di confermare la diagnostica di cortocircuito eliminare l'errore e convalidare la funzione di sicurezza. Attenersi alle istruzioni nel capitolo "Diagnostica degli errori (Pagina 53)". Cause di errore e rimedi Nella tabella seguente sono elencati i messaggi di diagnostica del PM-E F pp DC24V PROFIsafe, le possibili cause di errore e i rimedi. Tabella 7-10 Messaggi di diagnostica del PM-E F pp DC24V PROFIsafe, cause di errore e rimedi Messaggio di diagnostica Rilevamento degli errori Possibili cause degli errori Rimedi Cortocircuito Solo con segnale di uscita "0" Cortocircuito tra P1 e L+ Eliminare il cortocircuito e confermare l'errore entro 100 ore dal verificarsi dell'errore Errore interno Sostituire il modulo Sovratemperatura Sempre Disinserzione in seguito al superamento del limite di temperatura massimo o minimo nell'involucro del modulo Controllare il cablaggio del carico e la temperatura ambiente, verificare se è stata superata la corrente di uscita ammessa per la temperatura ambiente; una volta eliminato l'errore estrarre e reinserire o spegnere e riaccendere il modulo 104 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

105 7.3 Modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe Messaggio di diagnostica Rilevamento degli errori Possibili cause degli errori Errore interno Sempre Si è verificato un errore interno al modulo Errore di parametrizzazione Manca la tensione di carico o dell'encoder Errore di comunicazione Disinserzione di sicurezza Sempre Sempre Sempre Sempre Il modulo inserito non corrisponde alla parametrizzazione o parametrizzazione errata Indirizzo PROFIsafe nel modulo F errato La tensione di alimentazione manca o è troppo bassa (ad es. interruzione della tensione nel modulo F; potrebbe essere causata anche da un cortocircuito della barra P1/P2) Errore di comunicazione tra la CPU F e il modulo, ad es. a causa di un guasto del collegamento PROFIBUS o di disturbi elettromagnetici troppo elevati Tempo di controllo PROFIsafe impostato troppo basso La progettazione del modulo F non corrisponde al programma di sicurezza Superamento della frequenza di commutazione Rimedi Sostituire il modulo Correggere la parametrizzazione (confrontare la configurazione prevista con quella effettiva), verificare i percorsi di comunicazione, correggere i parametri Verificare che l'indirizzo PROFIsafe impostato nel modulo corrisponda a quello progettato in Configurazione HW Verificare che il contatto del modulo sia corretto Verificare il collegamento PROFIBUS/PROFINET, eliminare i disturbi Impostare un valore maggiore per il parametro "F_Monitoring time" in Configurazione HW Rigenerare il programma di sicurezza, quindi ricaricare nella CPU F la progettazione e il programma Ridurre la frequenza di commutazione Informazioni generali sulla diagnostica Per maggiori informazioni sulla diagnostica relative a tutti moduli fail-safe (ad es. per la lettura delle funzioni di diagnostica e la passivazione dei canali) consultare il capitolo "Diagnostica". Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

106 7.3 Modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe Dati tecnici di PM-E F pp DC24V PROFIsafe Panoramica Dati tecnici Dimensioni e peso Dimensioni L x H x P (mm) 30 x 81 x 52 Peso ca. 80 g Dati specifici dell'unità Numero di uscite Uscite relè (con commutazione su PP) 1 Area di indirizzi occupata Nell'area della periferia per gli ingressi 5 byte Nell'area della periferia per le uscite 5 byte Lunghezza cavo Non schermato Max. 200 m Schermato Max. 200 m Classe di sicurezza max. raggiungibile secondo le norme IEC 61508:2000, ISO :2006 e EN ISO :2008 Grandezze caratteristiche di sicurezza Low demand mode (average probability of failure on demand) High demand / continuous mode (probability of a dangerous failure per hour) SIL3, Cat.4/PLe (condizioni generali vedere "Modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe") SIL3 < 1,00E-05 < 1,00E-10 Codice di collaudo FM, culus, CE, C-Tick Tensione, corrente e potenziale Tensione nominale di alimentazione L+ DC 24 V Campo consentito** 20,4 V... 28,8 V Tamponamento caduta di rete di L+ Nessuno Tempo di tamponamento in caso di mancanza di rete delle P5 interne 5 ms Protezione dall'inversione di polarità No Corrente somma dell'uscita relè Montaggio orizzontale Fino a 40 C Fino a 55 C Fino a 60 C 10 A 8 A 7 A 106 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

107 7.3 Modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe Montaggio verticale Dati tecnici Fino a 40 C 8 A Separazione di potenziale Tra l'uscita e il bus backplane Sì Tra l'uscita e l'alimentazione No Tra l'uscita/l'alimentazione e lo schermo Sì Differenza di potenziale ammessa tra Lo schermo e la connessione di bus dell'et 200S DC 75 V / AC 60 V Lo schermo e la periferia (DO, barra P1/P2) DC 75 V / AC 60 V Connessione di bus dell'et 200S e periferia (DO, barra P1/P2) Isolamento della serie testato con Dalla connessione di bus dell'et 200S alla periferia (DO, barra P1/P2) Isolamento nella prova del tipo testato con Lo schermo e la connessione di bus dell'et 200S AC 250 V DC 2545 V/2 s AC 350 V/1 min Lo schermo e la periferia (DO, barra P1/P2) AC 350 V/1 min Connessione di bus dell'et 200S e periferia (DO, barra P1/P2) Prova della tensione di picco tra il collegamento di bus dell'et 200S e la periferia (DO, barra P1/P2) AC 2830 V/1 min Corrente assorbita Dal bus backplane Max. 28 ma Dalla tensione di carico L+ (senza carico) Tip. 100 ma DC 6000 V/5 impulsi positivi e 5 negativi Potenza dissipata dal modulo Tip. 4 W Stato, allarmi, diagnostica Segnalazione di stato LED verdi per ciascun canale LED verdi per la tensione di carico Funzioni di diagnostica LED di errore cumulativo LED rosso (SF) Informazione di diagnostica leggibile Possibile Dati per la scelta di un attuatore per l'uscita relè* Potere di manovra e durata dei contatti (tensione DC 24 V) Durata meccanica (senza carico) Corrente Numero di cicli di commutazione (tip.) Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

108 7.3 Modulo power PM-E F pp DC24V PROFIsafe Dati tecnici 0 A 10 milioni Per carico ohmico Corrente Numero di cicli di commutazione (tip.) 10 A 0,23 milioni 8 A 0,3 milioni 6 A 0,38 milioni 4 A 0,5 milioni 2 A 1,0 milioni 1 A 2,0 milioni Per carico induttivo secondo IEC , DC13 Corrente Numero di cicli di commutazione (tip.) 10 A 0,1 milioni 8 A 0,15 milioni 6 A 0,2 milioni 4 A 0,3 milioni 2 A 0,5 milioni 1 A 1,0 milioni Per carico lampade Potenza Numero di cicli di commutazione (tip.) 100 W 0,12 milioni Protezione dei contatti (interna) Circuito di rilettura interno Tra l'uscita relè PP ed M Diodo soppressore 39 V Controllo rottura conduttore No Collegamento in parallelo di due uscite Impossibile Comando di un ingresso digitale Possibile Frequenza di commutazione Con carico ohmico Max. 2 Hz simmetrica Con carico induttivo secondo IEC , DC 13 Max. 0,1 Hz simmetrica Con carico delle lampade Max. 2 Hz simmetrica Protezione dell'uscita dal cortocircuito No, è necessario un interruttore automatico esterno di tipo B, 10 A Tempo, frequenza Tempi di preparazione interni Vedere "Tempi di reazione" Tempo di conferma in modalità di sicurezza Min. 4 ms / max. 8 ms Protezione dalla sovratensione Protezione della tensione di alimentazione L+ dalle sovratensioni secondo IEC solo con elementi esterni Simmetrica (L+ verso M) + 1 kv; 1,2/50 μs Asimmetrica (L+ verso PE, M verso PE) + 2 kv; 1,2/50 μs 108 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

109 7.4 Modulo power PM-D F DC24V PROFIsafe Protezione delle uscite dalle sovratensioni secondo IEC solo con elementi esterni Simmetrica (DO verso M) Asimmetrica (DO verso PE, M verso PE) Dati tecnici + 1 kv; 1,2/50 μs + 1 kv; 1,2/50 μs *: Per maggiori informazioni sui requisiti degli encoder e degli attuatori vedere il capitolo "Cablaggio ed equipaggiamento (Pagina 43)". **: Il funzionamento al di sotto della tensione di alimentazione ammessa è consentito al massimo per la durata delle riparazione. Vedere il capitolo "Introduzione (Pagina 71)". Funzionamento al di sopra della tensione di alimentazione consentita: Se la tensione di alimentazione è > 35,5 V interviene il fusibile. 7.4 Modulo power PM-D F DC24V PROFIsafe Caratteristiche del modulo power PM-D F DC24V PROFIsafe Numero di ordinazione 3RK1903-3BA02 Proprietà Il modulo power PM-D F DC24V PROFIsafe presenta le seguenti caratteristiche: 6 gruppi di disinserzione da SG 1 a SG 6 (Safety Group) corrente di uscita da SG 1 a SG 6 ogni 3 A (corrente somma 5 A) tensione nominale di carico DC 24 V per gruppo di disinserzione adatta all'alimentazione di: avviatori motore fail-safe F-DS1e-x, F-RS1e-x, convertitori di frequenza fail-safe F-FU, moltiplicatore di contatti fail-safe F-CM, moduli power e moduli di ampliamento fail-safe PM-D F X1 unità di ampliamento Brake Control xb1, xb2, xb3 e xb4 LED di errore cumulativo (SF; rosso) LED di stato per gruppo di disinserzione (da SG 1 a SG 6; verdi) LED di stato per alimentazione di carico (PWR; verde) LED di stato per alimentazione dell'elettronica (U1; verde) classe di sicurezza raggiungibile SIL3/Cat.4/PLe Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

110 7.4 Modulo power PM-D F DC24V PROFIsafe Collegamento delle barre di potenziale da SG 1 a SG 6 e U 1 Il modulo power può essere utilizzato per il collegamento fail-safe delle barre di potenziale da SG 1 a SG 6 tramite 6 uscite digitali secondo la classe di sicurezza SIL2/Cat.3/PLd o SIL3/Cat.4/PLe. Le uscite vengono realizzate con due commutatori su P. Sono presenti un interruttore principale per tutti e sei i gruppi di disinserzione e 6 interruttori separati per ciascun gruppo. La barra di potenziale U 1 (alimentazione dell'elettronica per gli avviatori motore) è alimentata a DC 24 V. In caso di sovratensione o sottotensione U 1 viene scollegata da due commutatori su P e gli avviatori motore a valle vengono passivati. In caso di disinserzione di sicurezza dell'avviatore motore, U 1 non viene scollegata. Condizioni per il raggiungimento della classe di sicurezza La seguente tabella riepiloga le condizioni necessarie per raggiungere le diverse classi di sicurezza. Tabella 7-11 PM-D F DC24V PROFIsafe: condizioni per SIL/Cat./PL Condizione Gli avviatori motore fail-safe possono essere espansi con le unità di ampliamento: SIL/Cat./PL raggiungibile SIL2/ Cat.3/ PLd Brake Control xb3 e xb4 Alimentazione di: SIL3/ Cat.4/ PLe solo avviatori motore fail-safe F-DS1e-x e F-RS1e-x convertitori di frequenza fail-safe F-FU moltiplicatori di contatti fail-safe F-CM moduli power e moduli di ampliamento fail-safe PM-D F X1 Gli avviatori motore fail-safe possono essere espansi con le unità di ampliamento: Brake Control xb1 e xb2 Nota Le classi di sicurezza specificate nella tabella sopra riportata SIL2/Cat.3/PLd e SIL3/Cat.4/PLe possono essere raggiunte solo con i moduli indicati nella colonna "Condizione". Le configurazioni con altri moduli (ad es. avviatori motore DS1-x/RS1x, DS1ex/RS1e-x, DSS1e-x) non sono adatte per l'utilizzo in sicurezza. 110 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

111 7.4 Modulo power PM-D F DC24V PROFIsafe Assegnazione dei pin del PM-D F DC24V PROFIsafe Vista frontale Figura 7-13 Vista frontale PM-D F DC24V PROFIsafe AVVERTENZA Il LED SF e i LED di stato degli ingressi e delle uscite non sono concepiti per il funzionamento fail-safe e pertanto non devono essere utilizzati per attività di sicurezza. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

112 7.4 Modulo power PM-D F DC24V PROFIsafe Assegnazione dei pin Collegare al PM-D F DC24V PROFIsafe solo l'alimentazione di carico DC 24 V e la massa. Il cablaggio per il modulo power viene effettuato nel modulo terminale speciale. La seguente tabella riporta l'assegnazione dei pin del PM-D F DC24V PROFIsafe per il modulo terminale utilizzabile TM-PF30S47-F1 (n. di ordinazione 3RK AA00). Tabella 7-12 Assegnazione dei pin del TM-PF30S47-F1 Morsetto Identificazione 20 DC 24 V Tensione nominale di carico DC 24 V per: modulo power inserito e barre di potenziale da SG 1 a SG 6 e U 1 21 M Massa 27 DC 24 V Tensione nominale di carico DC 24 V per: modulo power inserito e barre di potenziale da SG 1 a SG 6 e U 1 28 M Massa 112 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

113 7.4 Modulo power PM-D F DC24V PROFIsafe Cablaggio del PM-D F DC24V PROFIsafe Schema di principio Figura 7-14 Schema di principio del PM-D F DC24V PROFIsafe Parametri del PM-D F DC24V PROFIsafe Parametri di STEP 7 La seguente tabella elenca i parametri impostabili per PM-D F DC24V PROFIsafe. Tabella 7-13 Parametri del PM-D F DC24V PROFIsafe Parametro Campo di valori Impostazione predefinita Parametri F: F-destination address 1 to 1022 Assegnato da STEP 7 Tipo di parametro Statico Valido per... Modulo F-monitoring time 10 to ms 150 ms Statico Modulo Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

114 7.4 Modulo power PM-D F DC24V PROFIsafe Funzioni di diagnostica del PM-D F DC24V PROFIsafe Comportamento in caso di guasto delle tensioni di alimentazione Il guasto dell'alimentazione di carico del PM-D F DC24V PROFIsafe viene sempre segnalato dal LED PWR (che si spegne) sul modulo. Il guasto dell'alimentazione dell'elettronica viene segnalato dal LED U1 del modulo (che si spegne). Queste informazioni vengono inoltre messe a disposizione nel modulo (registrazione nella diagnostica). Tutti i gruppi di disinserzione del modulo (da SG 1 a SG 6) o, in caso di passivazione canale per canale, solo i gruppi interessati vengono passivati. Se si interrompe la tensione ausiliaria esterna il LED SF si accende e il modulo viene passivato. Quando in seguito viene ripristinata la tensione (il livello deve essere almeno per 1 minuto sopra il valore specificato - vedere i dati tecnici: tensioni, correnti, potenziali), il LED SF si spegne di nuovo e il modulo resta passivato. Il LED SF lampeggia se non sono presenti altri errori finché l'errore non viene confermato. Funzioni di diagnostica La tabella seguente mostra una panoramica delle funzioni di diagnostica del PM-D F DC24V PROFIsafe. Le funzioni di diagnostica vengono assegnate a un singolo canale o all'intero modulo. Tabella 7-14 Funzioni di diagnostica del PM-D F DC24V PROFIsafe Funzione di diagnostica* Numero di errore LED Campo di applicazione della diagnostica Parametrizzabile Cortocircuito 1H SF Canale No Sovratemperatura 5H SF Modulo No Errore interno 9H SF Modulo No Errore di parametrizzazione 10H SF Modulo No Manca la tensione di carico o dell'encoder 11H SF Modulo No Errore di comunicazione 13H SF Modulo No *: Speciale per i moduli F; visualizzazione in STEP 7, consultare la tabella "Diagnostica riferita al canale, tipi di errore dei moduli fail-safe" 114 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

115 7.4 Modulo power PM-D F DC24V PROFIsafe Cause di errore e rimedi Nella tabella seguente sono elencati i messaggi di diagnostica del PM-D F DC24V PROFIsafe, le possibili cause di errore e i rimedi. Tabella 7-15 Messaggi di diagnostica del PM-D F DC24V PROFIsafe, cause di errore e rimedi Messaggio di diagnostica Rilevamento degli errori Possibili cause degli errori Cortocircuito Sempre Cortocircuito nell'attuatore Cortocircuito nell'attuatore (tra circuiti diversi) Errore interno Sovratemperatura Sempre Disinserzione in seguito al superamento del limite di temperatura massimo o minimo nell'involucro del modulo Errore interno Sempre Si è verificato un errore interno al modulo Errore di parametrizzazione Manca la tensione ausiliare esterna Errore di comunicazione Sempre Sempre Sempre Il modulo inserito non corrisponde alla parametrizzazione o parametrizzazione errata Indirizzo PROFIsafe nel modulo F errato Tensione di alimentazione non presente o insufficiente Errore di comunicazione tra la CPU F e il modulo, ad es. a causa di un guasto del collegamento PROFIBUS o di disturbi elettromagnetici troppo elevati Tempo di controllo PROFIsafe impostato troppo basso Rimedi Eliminare il cortocircuito; una volta eliminato l'errore estrarre e reinserire o spegnere e riaccendere il modulo Sostituire il modulo Controllare il cablaggio del carico e la temperatura ambiente, una volta eliminato l'errore estrarre e reinserire o spegnere e riaccendere il modulo Sostituire il modulo Correggere la parametrizzazione (confrontare la configurazione prevista con quella effettiva), verificare i percorsi di comunicazione, correggere i parametri Verificare che l'indirizzo PROFIsafe impostato nel modulo corrisponda a quello progettato in Configurazione HW Verificare che il contatto del modulo sia corretto Verificare il collegamento PROFIBUS/PROFINET, eliminare i disturbi Impostare un valore maggiore per il parametro "F_Monitoring time" in Configurazione HW Informazioni generali sulla diagnostica Per maggiori informazioni sulla diagnostica relative a tutti moduli fail-safe (ad es. per la lettura delle funzioni di diagnostica e la passivazione dei canali) consultare il capitolo "Diagnostica" del presente manuale. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

116 7.4 Modulo power PM-D F DC24V PROFIsafe Vedere anche Diagnostica degli errori (Pagina 53) Dati tecnici del PM-D F DC24V PROFIsafe Panoramica Dati tecnici Dimensioni e peso Dimensioni L x H x P (mm) 30 x 196,5 x 117,5 Peso ca. 112 g Dati specifici dell'unità Numero di uscite (con commutazione su P/P) 6 gruppi di disinserzione (da SG 1 a SG 6) Tensione di alimentazione interna per la barra U 1 Area di indirizzi occupata Nell'area della periferia per gli ingressi 5 byte Nell'area della periferia per le uscite 5 byte Classe di sicurezza raggiungibile secondo le norme IEC 61508:2000, ISO :2006 e EN ISO :2008 Grandezze caratteristiche di sicurezza Low demand mode (average probability of failure on demand) High demand / continuous mode (probability of a dangerous failure per hour) SIL3, Cat.4/PLe SIL3 < 1,00E-05 < 1,00E-10 Codice di collaudo CE, UL, CSA Tensione, corrente e potenziale Tensione nominale di alimentazione L+ DC 24 V Campo consentito* 21,6 V... 26,4 V Tamponamento caduta di rete di L+ Nessuno Tempo di tamponamento in caso di mancanza di rete delle P5 interne 5 ms Protezione dall'inversione di polarità No Corrente somma delle uscite Montaggio orizzontale Fino a 40 C Fino a 60 C Montaggio verticale Fino a 40 C Transitoria/permanente 10 A/5 A 10 A/4 A Transitoria/permanente 10 A/4 A 116 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

117 7.4 Modulo power PM-D F DC24V PROFIsafe Dati tecnici Separazione di potenziale Tra i canali e il bus backplane Sì Tra i canali e l'alimentazione No Tra i canali No Tra i canali/l'alimentazione e lo schermo Sì Differenza di potenziale ammessa tra Lo schermo e la connessione di bus dell'et 200S DC 75 V / AC 60 V Lo schermo e la periferia (SG, barra U 1) DC 75V/AC 60V La connessione di bus dell'et 200S e la periferia (SG, barra U 1) Isolamento della serie testato con La connessione di bus dell'et 200S verso la la periferia (SG, barra U 1) Isolamento nella prova del tipo testato con Lo schermo e la connessione di bus dell'et 200S AC 250 V DC 2545 V/1 s AC 350 V/1 min Lo schermo e la periferia (SG, barra U 1) AC 350 V/1 min La connessione di bus dell'et 200S e la periferia (SG, barra U 1) Prova della tensione di picco tra il collegamento di bus dell'et 200S e la periferia (SG, barra U 1) AC 2830 V/1 min DC 6000 V/5 impulsi positivi e 5 negativi Corrente assorbita Dal bus backplane Max. 28 ma Dalla tensione di carico L+ (senza carico) Tip. 100 ma Potenza dissipata dal modulo Stato, allarmi, diagnostica Tip. 4 W Indicazione dello stato LED verdi per ciascun SG LED verdi per l'elimentazione dell'elettronica LED verdi per la tensione di carico Funzioni di diagnostica LED di errore cumulativo LED rosso (SF) Informazione di diagnostica leggibile Possibile Tempo, frequenza Tempi di preparazione interni Tempo di conferma in modalità di sicurezza Protezione dalla sovratensione Vedere "Tempi di reazione" Min. 4 ms / max. 8 ms Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

118 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Dati tecnici Protezione della tensione di alimentazione L+ dalle sovratensioni secondo IEC solo con elementi esterni Simmetrica (L+ verso M) + 1 kv; 1,2/50 μs Asimmetrica (L+ verso PE, M verso PE) + 2 kv; 1,2/50 μs *: Il funzionamento al di sotto della tensione di alimentazione ammessa è consentito al massimo per la durata delle riparazione. Vedere il capitolo "Introduzione (Pagina 71)". Funzionamento al di sopra della tensione di alimentazione consentita: Se la tensione di alimentazione è > 35,5 V interviene il fusibile. 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Caratteristiche del modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Numero di ordinazione 6ES7138-4FA05-0AB0 Proprietà Il modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe presenta le seguenti caratteristiche: 8 ingressi (SIL2/Cat.3/PLd) o 4 ingressi (SIL3/Cat.3 o Cat.4/PLe) Tensione nominale di ingresso DC 24 V Adatto per interruttori e interruttori di prossimità a 3/4 fili 2 alimentazioni per encoder a prova di cortocircuito ognuna per 4 ingressi Possibilità di alimentazione per encoder esterna LED di errore cumulativo (SF; rosso) LED di stato per ogni ingresso (verde) Un LED di errore per ogni alimentazione per encoder (1VsF e 2VsF; LED rosso) Diagnostica parametrizzabile Buffer di diagnostica interno al modulo disponibile Aggiornamento firmware Dati di identificazione I&M 118 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

119 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Moduli power utilizzabili per SIL2 o SIL3 Tabella 7-16 EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe: moduli power per SIL/Cat./PL Modulo power Alimentazione tramite PM- E DC24V, PM-E DC24..48V/AC V o PM-E DC24..48V SIL/Cat./PL raggiungibile Con valutazione degli encoder 1oo1 (8 F-DI) SIL2/Cat.3/PLd Con valutazione degli encoder 1oo2 (4 F-DI) SIL3/Cat.4/PLe Diafonia capacitiva dei segnali di ingresso e di uscita digitali Vedere "Caratteristiche del modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe" Assegnazione dei pin dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Vista frontale Figura 7-15 Vista frontale EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

120 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Assegnazione dei pin La figura seguente mostra l'assegnazione dei collegamenti dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe per i moduli terminali utilizzabili TM-E30S44-01, TM-E30C44-01, TM-E30S46-A1 e TM-E30C46-A1. DI Ingresso digitale fail-safe Vs1 Alimentazione per encoder interna 1 per DI 0... DI 3 Vs2 Alimentazione per encoder interna 2 per DI 4... DI 7 Per TM-E...46-A1: barra AUX 1. Collegamento con i morsetti da A3 a A16 per qualsiasi connessione di PE (possibilità di raggruppare le alimentazioni per encoder) Figura 7-16 Assegnazione dei collegamenti TM-E /TM-E...46-A1 per EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe 120 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

121 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Cablaggio dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Schema di principio Figura 7-17 Schema di principio dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Parametri dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Parametri di STEP 7 Nella tabella seguente sono riportati i parametri che si possono impostare per il modulo EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe. Tabella 7-17 Parametri del EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Parametro Campo di valori Impostazione predefinita Parametri F: F-destination address Assegnato da STEP 7 Tipo di parametro Statico Valido per... Modulo Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

122 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Parametro Campo di valori Impostazione predefinita Tipo di parametro Valido per... F-monitoring time ms 150 ms Statico Modulo Parametri dell'unità: Input delay 0,5; 3; 15 ms 3 ms Statico Modulo Short-circuit test Cycic/Lock Cyclic Statico Modulo Behavior after channel Passivate the entire Passivate the Statico Modulo fault* module/passivate channel entire module Channel n, n+4 Activated/deactivated Activated Statico Gruppo di canali Sensor supply Internal /External Internal Statico Gruppo di canali Sensor evaluation Type sensor interconnection Discrepancy behavior 1oo2 evaluation 1oo1 evaluation 1 Channel; 2 channel equivalent; 2 channel non equivalent Supply last valid value; Supply value 0 1oo2 evaluation 2 channel equivalent Supply last valid value Statico Statico Statico Gruppo di canali Gruppo di canali Gruppo di canali Discrepancy time 10 to ms 10 ms Statico Gruppo di canali Reintegration after discrepancy error Test 0-Signal not necessary/test 0-Signal necessary Test 0-Signal not necessary Statico Gruppo di canali * Questa impostazione è rilevante solo se è stato installato il pacchetto opzionale S7 Distributed Safety V 5.4 o superiore. Parametro Input delay (3 ms) Nota Se si imposta un ritardo di ingresso di 3 ms e c'è il rischio che si creino sovratensioni nei cavi di segnale (vedere il capitolo "Compatibilità elettromagnetica"), utilizzare cavi schermati in modo da evitare che gli ingressi digitali fail-safe vengano passivati e che venga disinserita l'alimentazione degli encoder. Anche utilizzando cavi di segnale non schermati è comunque garantito il comportamento sicuro delle grandezze del processo. Conseguenze delle modifiche dei parametri sulla prova di cortocircuito Quando è selezionata la prova ciclica di cortocircuito il parametro ritardo di ingresso incide direttamente sulla durata dell'impulso di prova dell'alimentazione encoder. La lunghezza di un impulso di prova è di circa 1 ms più il tempo di ritardo di ingresso parametrizzato. Maggiori informazioni sul test dei pattern dei bit dei moduli ET 200S fail-safe, sul comportamento dei moduli e sui parametri in uso sono disponibili in Internet ( 122 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

123 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Parametro Short-circuit test Con questo parametro è possibile attivare il rilevamento di cortocircuiti per i canali per i quali è impostata l'"alimentazione encoder interna". Per i canali così parametrizzati è necessario utilizzare le alimentazioni encoder interne (vedere anche "Applicazioni del modulo elettronico 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe"). Il parametro "Short-circuit test" attiva/disattiva la prova ciclica di cortocircuito dei canali con "internal sensor supply". Tale prova è utile solo se si utilizzano interruttori semplici che non hanno una propria alimentazione. La prova di cortocircuito non è possibile per gli interruttori con alimentazione di corrente, ad es. interruttori di prossimità a 3/4 fili. Utilizzare "external sensor supply" per questi canali se non si desidera disattivare il parametro dell'unità superiore "Short-circuit test" a causa di altri canali. Parametro Sensor supply Qui è possibile specificare se gli encoder debbano essere alimentati dal modulo F ("internal sensor supply"). Questa impostazione è necessaria per utilizzare la prova di cortocircuito ciclica. Conseguenze delle modifiche dei parametri sulla prova di cortocircuito Con il parametro Sensor supply si attiva/disattiva l'analisi degli impulsi di prova. Se sono state selezionate l'alimentazione encoder interna e la prova di cortocircuito ciclica, con il segnale 1 in un ingresso digitale devono essere rilevati gli impulsi di prova dell'alimentazione encoder corrispondente. Il mancato rilevamento degli impulsi di prova o dell'altra alimentazione encoder viene considerato un errore e il canale (ovvero il modulo, a seconda della parametrizzazione) viene passivato. Maggiori informazioni sul test dei pattern dei bit dei moduli ET 200S fail-safe e sul comportamento dei moduli e dei parametri in uso sono disponibili in Internet ( Nota Se il parametro Sensor supply è impostato in modo diverso per i singoli gruppi di canali (interna/esterna), i casi di applicazione descritti nei capitoli seguenti vanno interpretati per i singoli gruppi di canali. Parametro Discrepancy behavior Come "Discrepancy behavior" deve essere impostato il valore fornito al programma di sicurezza della CPU F al verificarsi della discrepanza tra i due canali di ingresso interessati, vale a dire il valore fornito durante il decorso del tempo di discrepanza. Il comportamento di discrepanza deve essere parametrizzato come segue: "Supply last valid value" oppure "Supply value 0" Presupposti Sono stati impostati i seguenti parametri: Valutazione degli encoder: "1oo2 evaluation"" Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

124 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe "Supply last valid value" L'ultimo valore valido (vecchio valore) prima della discrepanza viene fornito al programma di sicurezza della CPU F non appena viene rilevata una discrepanza tra i segnali dei due canali di ingresso interessati. Questo valore rimane disponibile fino alla scomparsa della discrepanza ovvero, fino allo scadere del tempo di discrepanza con conseguente rilevazione del relativo errore. Il tempo di reazione dell'encoder/attuatore si prolunga esattamente di questo lasso di tempo. Ne risulta che il tempo di discrepanza degli encoder collegati tramite due canali deve essere impostato su tempi di risposta brevi per reazioni rapide. Non ha ad es. alcun senso che encoder collegati a 2 canali, con un tempo di discrepanza di 500 ms, avviino una disinserzione dovuta a criticità temporale. Nel peggiore dei casi il tempo di risposta encoderattuatore aumenterebbe di un tempo pari circa a quello di discrepanza: impostare quindi un valore di discrepanza possibilmente basso negli encoder del processo. Selezionare quinidi un tempo di discrepanza più piccolo possibile che sia sufficiente a evitare un rilevamento indebito degli errori di discrepanza. "Supply value 0" Il valore "0" viene fornito al programma di sicurezza della CPU F non appena viene rilevata una discrepanza tra i segnali dei due canali di ingresso interessati. Se è stata parametrizzata l'opzione "Supply value 0", il tempo di discrepanza non influenza il tempo di reazione dell'encoder/attuatore. Parametro Discrepancy time Questo parametro consente di impostare un tempo di discrepanza per ogni coppia di canali. Il valore specificato viene arrotondato a un multiplo intero di 10 ms. Presupposti Sono stati impostati i seguenti parametri: Valutazione degli encoder: "1oo2 evaluation"" Tipo di collegamento degli encoder: "2 channel equivalent" o "2 channel non equivalent" Analisi e tempo di discrepanza Se si utilizzano un encoder a due canali, un encoder antivalente o due encoder a un canale che rilevano le stesse grandezze fisiche, gli encoder reagiranno con un lieve ritardo l'uno rispetto all'altro a causa dei limiti di precisione. L'analisi della discrepanza equivalenza/antivalenza viene effettuata sugli ingressi fail-safe per rilevare gli errori in base all'andamento temporale di due segnali con la stessa funzionalità. L'analisi viene avviata quando vengono rilevati livelli diversi in due segnali di ingresso corrispondenti (nel caso dell'antivalenza: lo stesso livello). Viene verificato se, al termine di un tempo parametrizzabile (tempo di discrepanza), la differenza (in caso di antivalenza: l'uguaglianza) è ancora presente o meno. In caso contrario viene rilevato un errore di discrepanza. Nella maggior parte dei casi il conteggio del tempo di discrepanza inizia ma non trascorre interamente perché dopo pochissimo tempo le differenze fra i segnali vengono compensate. 124 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

125 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Il tempo di discrepanza va impostato in modo che, se non si verificano errori, la differenza tra i segnali (per l'antivalenza: l'uguaglianza) sia in ogni caso scomparsa prima che il tempo sia trascorso. Comportamento durante il tempo di discrepanza Mentre il tempo di discrepanza trascorre internamente al modulo, in funzione dell'opzione scelta per il comportamento di discrepanza viene fornito al programma di sicurezza della CPU F l'ultimo valore valido o il valore "0". Comportamento al termine del tempo di discrepanza Se, decorso il tempo di discrepanza, tra i segnali di ingresso non si riscontra univocità (in caso di verifica dell'antivalenza: differenza), a causa, ad es. della rottura conduttore in un encoder, viene rilevato un errore di discrepanza e nel buffer di diagnostica del modulo di periferia F viene generato il messaggio "Errore di discrepanza" corredato di indicazione dei canali nei quali si è verificato l'errore. Parametro Reintegration after discrepancy error Questo parametro consente di definire il momento in cui è possibile procedere alla reintegrazione dei canali di ingresso interessati in quanto un determinato errore di discrepanza è da considerarsi eliminato. Esistono le seguenti opzioni di parametrizzazione: "Test 0-Signal necessary" oppure "Test 0-Signal not necessary" Presupposti Sono stati impostati i seguenti parametri: Valutazione degli encoder: "1oo2 evaluation"" "Test 0-Signal necessary" Se è stata parametrizzata l'opzione "Test 0-Signal necessary" l'errore di discrepanza è da considerarsi eliminato quando su entrambi i canali di ingresso interessati si trova nuovamente il segnale 0. In caso di impiego di encoder antivalenti, ovvero se il "Type sensor interconnection" è stato impostato su "2 channel non equivalent", sul canale che fornisce il segnale utile deve trovarsi nuovamente il segnale 0. "Test 0-Signal not necessary" Se è stata parametrizzata l'opzione "Test 0-Signal not necessary" l'errore di discrepanza è da considerarsi eliminato quando su entrambi i canali di ingresso interessati la discrepanza è stata eliminata. I moduli F di SIMATIC S7, per i quali l'impostazione del parametro "Reintegration after discrepancy error" non è possibile, si comportano allo stesso modo. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

126 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Applicazioni del modulo elettronico 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Scelta delle applicazioni La figura sottostante offre un supporto nella scelta dell'applicazione idonea a soddisfare i requisiti fail safe. I prossimi capitoli spiegano come cablare il modulo F e quali parametri impostare in STEP 7 per ciascuna applicazione. Figura 7-18 Scelta dell'applicazione - modulo elettronico 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe AVVERTENZA La classe di sicurezza realizzabile è in funzione della qualità dell'encoder e dell'estensione dell'intervallo di test di prova secondo la norma IEC 61508:2000. Se la qualità dell'encoder è inferiore a quella richiesta dalla classe di sicurezza specifica, quest'ultimo deve essere impiegato in ridondanza e collegato a due canali. 126 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

127 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Condizioni per il raggiungimento della classe SIL/Cat./PL La seguente tabella riepiloga le condizioni necessarie per ottenere i diversi requisiti di sicurezza. Tabella 7-18 EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe: condizioni per il raggiungimento della classe SIL/Cat./PL Applicazione Encoder Valutazione degli encoder Alimentazione per encoder 1 A 1 canale 1oo1 Interna, con prova di cortocircuito Interna, senza prova di cortocircuito Esterna 2.1 A 1 canale 1oo2 Interna, con prova di cortocircuito Interna, senza prova di cortocircuito Esterna 2.2 A 2 canali, equivalente 2.3 A 2 canali, antivalente 3.1 A 2 canali, equivalente 3.2 A 2 canali, antivalente 1oo2 1oo2 1oo2 Interna, senza prova di cortocircuito Esterna Interna, senza prova di cortocircuito Esterna Interna, con prova di cortocircuito SIL/Cat./PL raggiungibile 2 / 3 / d 3 / 3 / e 3 / 4 / e Nota È possibile utilizzare i diversi ingressi di un modulo F-DI contemporaneamente nelle classi di sicurezza SIL2/Cat.3/PLd e SIL3/Cat.3 o Cat.4/PLe. È sufficiente collegare e parametrizzare gli ingressi come indicato nei prossimi capitoli. Requisiti degli encoder Per l'utilizzo in sicurezza degli encoder attenersi a quanto specificato nel capitolo "Requisiti per gli encoder e gli attuatori". Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

128 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Applicazione 1: funzionamento di sicurezza SIL2/Cat.3/PLd Alimentazione degli encoder L'EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe fornisce l'alimentazione encoder Vs1 agli ingressi da 0 a 3 e l'alimentazione encoder Vs2 agli ingressi da 4 a 7. L'alimentazione per encoder può essere interna o esterna. Schema di cablaggio dell'applicazione 1 collegamento di un encoder tramite un canale Per ogni segnale del processo viene collegato un encoder tramite un canale (valutazione 1oo1). Il cablaggio viene effettuato nel modulo terminale adeguato. Figura 7-19 Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe - un encoder collegato a 1 canale, alimentazione interna Figura 7-20 Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe un encoder collegato a 1 canale, alimentazione esterna 128 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

129 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe AVVERTENZA Per raggiungere la classe di sicurezza SIL2/Cat.3/PLd con questo cablaggio è necessario utilizzare un encoder di una categoria corrispondente. Parametri impostabili per l'applicazione 1 Impostare il parametro "Evaluation of the sensors" a "1oo1 evaluation" per l'ingresso corrispondente. Il parametro "Short-circuit test" può essere attivato o disattivato. Nel caso degli ingressi digitali con alimentazione esterna il parametro "Sensor supply" dell'ingresso interessato deve essere impostato su "external". In caso contrario, se è attivo il parametro "Short-circuit test" viene segnalata la diagnostica "Short-circuit". Particolarità del rilevamento degli errori (applicazione 1) La seguente tabella descrive gli errori rilevati in relazione all'alimentazione degli encoder e alla parametrizzazione della prova di cortocircuito. Tabella 7-19 EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe: Rilevamento degli errori (applicazione 1) Esempio di errore Errore rilevato con... alimentazione encoder interna e prova di alimentazione encoder interna e prova di alimentazione encoder esterna cortoc. attiva cortoc. disattivata Cortocircuito DI 0 con DI 1 No No No Cortocircuito DI 0 con DI 4 Sì* No No Cortocircuito P DI 0 Sì No No Cortocircuito M DI 0 Sì* Sì* No Errore di discrepanza Cortocircuito P alimentazione Sì No No encoder 1 Cortocircuito M alimentazione Sì Sì Sì encoder 1 o 2 difettosa Cortocircuito alimentazione Sì No No encoder 1 con alimentazione encoder 2 Errore nel circuito di lettura/prova Sì Sì Sì Errore di tensione di alimentazione Sì Sì Sì *: Il rilevamento degli errori viene effettuato solo in caso di alterazione del segnale, ovvero se il segnale letto è diverso da quello dell'encoder. Se non risulta alcuna alterazione del segnale rispetto al segnale dell'encoder, il rilevamento dell'errore non è possibile e non è neppure necessario ai fini della sicurezza. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

130 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe AVVERTENZA Se la prova di cortocircuito non è attivata o se è impostata l'alimentazione encoder "external" per gli ingressi digitali, collegare il cavo tra l'encoder e il canale di ingresso in modo che sia protetto dal cortocircuito Applicazione 2: funzionamento di sicurezza SIL3/Cat.3/PLe Assegnazione degli ingressi L'EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe ha 8 ingressi fail-safe da DI 0 a DI 7 (SIL2). Un ingresso ogni due può essere utilizzato come ingresso (SIL3). Gli ingressi sono assegnati nel seguente modo: DI 0 a DI 4 DI 1 a DI 5 DI 2 a DI 6 DI 3 a DI 7 Alimentazione degli encoder L'EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe fornisce l'alimentazione encoder Vs1 agli ingressi da 0 a 3 e l'alimentazione encoder Vs2 agli ingressi da 4 a 7. Eccezioni: applicazione 2.1, vedere Figura 7-21 Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V - un encoder collegato a 1 canale a due ingressi, alimentazione interna (Pagina 131) e Figura 7-22 Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V un encoder collegato a 1 canale a due ingressi, alimentazione esterna (Pagina 132) applicazione 2.3, vedere Figura 7-26 Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V - un encoder antivalente collegato in modo antivalente a due canali, alimentazione interna (Pagina 137), Figura 7-27 Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V - un encoder antivalente collegato in modo antivalente a due canali, alimentazione esterna (Pagina 137) e Figura 7-28 Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V - due encoder a un canale collegati in modo antivalente a due canali, alimentazione interna (Pagina 138) L'alimentazione per encoder può essere interna o esterna. 130 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

131 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Schema di cablaggio dell'applicazione 2.1 collegamento del canale di un encoder a due uscite Per ogni segnale del processo viene collegato un canale di un encoder a due ingressi del modulo F (valutazione 1oo2. Nota Se la tensione per l'alimentazione degli encoder viene fornita dal modulo F-DI, utilizzare l'alimentazione interna Vs1. Il collegamento a Vs2 non è possibile. Il cablaggio viene effettuato nel modulo terminale adeguato. Figura 7-21 Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V - un encoder collegato a 1 canale a due ingressi, alimentazione interna Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

132 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Figura 7-22 Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V un encoder collegato a 1 canale a due ingressi, alimentazione esterna AVVERTENZA Per raggiungere la classe di sicurezza SIL3/Cat.3/PLe con questo cablaggio è necessario utilizzare un encoder di una categoria corrispondente. Parametri impostabili per l'applicazione 2.1 Impostare il parametro "Sensor evaluation" a "1oo2 evaluation" e il parametro "Type of sensor interconnection" a "1-channel". Il tempo di discrepanza è fisso (non è modificabile) e impostato per default a 10 ms. Il parametro "Short-circuit test" può essere attivato o disattivato. Nel caso degli ingressi digitali con alimentazione esterna il parametro "Sensor supply" dell'ingresso interessato deve essere impostato su "external". In caso contrario, se è attivo il parametro "Short-circuit test" viene segnalata la diagnostica "Short-circuit". 132 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

133 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Particolarità del rilevamento degli errori (applicazione 2.1) La seguente tabella descrive gli errori rilevati in relazione all'alimentazione degli encoder e alla parametrizzazione della prova di cortocircuito. Tabella 7-20 EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe: Rilevamento degli errori (applicazione 2.1) Esempio di errore Errore rilevato con... alimentazione encoder interna e prova di alimentazione encoder interna e prova di alimentazione encoder esterna cortoc. attiva cortoc. disattivata Cortocircuito DI 0 con DI 1 No No No Cortocircuito DI 0 con DI 5 No No No Cortocircuito P DI 0 Sì No No Cortocircuito M DI 0 Sì* Sì* No Errore di discrepanza Sì Sì Sì Cortocircuito P alimentazione Sì No No encoder 1 Cortocircuito M alimentazione Sì Sì Sì encoder 1 o 2 difettosa Cortocircuito alimentazione Sì No No encoder 1 con alimentazione encoder 2 Errore nel circuito di lettura/prova Sì Sì Sì Errore di tensione di alimentazione Sì Sì Sì *: Il rilevamento degli errori viene effettuato solo in caso di alterazione del segnale, ovvero se il segnale letto è diverso da quello dell'encoder (errore di discrepanza). Se non risulta alcuna alterazione del segnale rispetto al segnale dell'encoder, il rilevamento dell'errore non è possibile e non è neppure necessario ai fini della sicurezza. AVVERTENZA Se la prova di cortocircuito non è attivata o non può esserlo, collegare il cavo tra l'encoder e il canale di ingresso in modo che sia protetto dal cortocircuito. Schema di cablaggio dell'applicazione 2.2 collegamento a due canali di un encoder a due canali Per ogni segnale del processo viene collegato a due canali un encoder a due canali a due ingressi del modulo F (valutazione 1oo2. Il cablaggio viene effettuato nel modulo terminale adeguato. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

134 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe 1 I contatti dell'encoder sono accoppiati meccanicamente Figura 7-23 Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V - un encoder a due canali collegato a due canali, alimentazione interna 1 I contatti dell'encoder sono accoppiati meccanicamente Figura 7-24 Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V un encoder a due canali collegato a due canali, alimentazione esterna 134 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

135 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Schema di cablaggio dell'applicazione 2.2 collegamento di due encoder a un canale tramite due canali Per ogni segnale del processo, due encoder a un canale vengono collegati tramite due canali a due ingressi del modulo F (valutazione 1oo2 ). Gli encoder possono essere alimentati anche con un'alimentazione esterna. Figura 7-25 Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V due encoder a un canale collegati a due canali, alimentazione interna AVVERTENZA Per raggiungere la classe di sicurezza SIL3/Cat.3/PLe con questo cablaggio è necessario utilizzare un encoder di una categoria corrispondente. Parametri impostabili per l'applicazione 2.2 Impostare per l'ingresso il parametro "Sensor evaluation" a "1oo2 evaluation" e il parametro "Type of sensor interconnection" a "2-channel equivalent". Disattivare il parametro "Shortcircuit test". Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

136 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Particolarità del rilevamento degli errori (applicazione 2.2) La seguente tabella descrive gli errori rilevati in relazione all'alimentazione degli encoder e alla parametrizzazione della prova di cortocircuito. Tabella 7-21 EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe: Rilevamento degli errori (applicazione 2.2) Esempio di errore alimentazione encoder interna e prova di cortoc. disattivata Errore rilevato con... alimentazione encoder esterna Cortocircuito DI 0 con DI 1 Sì* Sì* Cortocircuito DI 0 con DI 4 No No Cortocircuito DI 0 con DI 5 Sì* Sì* Cortocircuito P DI 0 Sì* Sì* Cortocircuito M DI 0 Sì* Sì* Errore di discrepanza Sì Sì Cortocircuito P alimentazione encoder No No 1 Cortocircuito M alimentazione encoder Sì Sì 1 o 2 difettosa Cortocircuito alimentazione encoder 1 No No con alimentazione encoder 2 Errore nel circuito di lettura/prova Sì Sì Errore di tensione di alimentazione Sì Sì *: Il rilevamento degli errori viene effettuato solo in caso di alterazione del segnale, ovvero se il segnale letto è diverso da quello dell'encoder (errore di discrepanza). Se non risulta alcuna alterazione del segnale rispetto al segnale dell'encoder, il rilevamento dell'errore non è possibile e non è neppure necessario ai fini della sicurezza. Schema di cablaggio dell'applicazione 2.3 collegamento di un encoder antivalente tramite due canali antivalenti Per ogni segnale del processo un encoder antivalente viene collegato in modo antivalente tramite due canali a due ingressi del modulo F (valutazione 1oo2. In alternativa è possibile il collegamento antivalente a due canali di due encoder a un canale (vedere la figura "Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V - due encoder a un canale collegati in modo antivalente tramite due canali, alimentazione interna"). In questo modo la stessa grandezza del processo viene rilevata con encoder meccanicamente separati. I canali sulla sinistra del modulo F (da DI0 a DI3) forniscono i segnali utili. Se non vengono rilevati errori, questi segnali sono disponibili nell'immagine di processo degli ingressi nella CPU F. Nota Se la tensione per l'alimentazione degli encoder viene fornita dal modulo F-DI, utilizzare l'alimentazione interna Vs1. Il collegamento a Vs2 non è possibile. 136 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

137 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Il cablaggio viene effettuato nel modulo terminale adeguato. Figura 7-26 Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V - un encoder antivalente collegato in modo antivalente a due canali, alimentazione interna Figura 7-27 Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V - un encoder antivalente collegato in modo antivalente a due canali, alimentazione esterna Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

138 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Schema di cablaggio dell'applicazione 2.3 collegamento antivalente di due encoder a un canale tramite due canali I canali sulla sinistra del modulo F (da DI0 a DI3) forniscono i segnali utili. Se non vengono rilevati errori i segnali sono disponibili nella periferia degli ingressi della CPU F. Gli encoder possono essere alimentati anche con un'alimentazione esterna. Figura 7-28 Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V - due encoder a un canale collegati in modo antivalente a due canali, alimentazione interna AVVERTENZA Per raggiungere la classe di sicurezza SIL3/Cat.3/PLe con questo cablaggio è necessario utilizzare un encoder di una categoria corrispondente. Parametri impostabili per l'applicazione 2.3 Impostare per l'ingresso il parametro "Sensor evaluation" a "1oo2 evaluation" e il parametro "Type of sensor interconnection" a "2-channel non-equivalent". Disattivare il parametro "Short-circuit test". Nel caso degli ingressi digitali con alimentazione esterna, impostare il parametro "Sensor supply" dell'ingresso interessato su "external". 138 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

139 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Particolarità del rilevamento degli errori (applicazione 2.3) La seguente tabella descrive gli errori rilevati in relazione all'alimentazione degli encoder e alla parametrizzazione della prova di cortocircuito. Tabella 7-22 EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe: Rilevamento degli errori (applicazione 2.3) Esempio di errore alimentazione encoder interna e prova di cortoc. disattivata Errore rilevato con... alimentazione encoder esterna Cortocircuito DI 0 con DI 1 Sì* Sì* Cortocircuito DI 0 con DI 4 Sì Sì Cortocircuito DI 0 con DI 5 Sì* Sì* Cortocircuito P DI 0 Sì* Sì* Cortocircuito M DI 0 Sì* Sì* Errore di discrepanza Sì Sì Cortocircuito P alimentazione encoder No No 1 Cortocircuito M alimentazione encoder Sì Sì 1 o 2 difettosa Cortocircuito alimentazione encoder 1 No No con alimentazione encoder 2 Errore nel circuito di lettura/prova Sì Sì Errore di tensione di alimentazione Sì Sì *: Il rilevamento degli errori viene effettuato solo in caso di alterazione del segnale, ovvero se il segnale letto è diverso da quello dell'encoder (errore di discrepanza). Se non risulta alcuna alterazione del segnale rispetto al segnale dell'encoder, il rilevamento dell'errore non è possibile e non è neppure necessario ai fini della sicurezza Applicazione 3: funzionamento di sicurezza SIL3/Cat.4/PLe Assegnazione degli ingressi L'EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe ha 8 ingressi fail-safe da DI 0 a DI 7 (SIL2). Un ingresso su due può essere utilizzato come ingresso (SIL3). Gli ingressi sono assegnati nel seguente modo: DI 0 a DI 4 DI 1 a DI 5 DI 2 a DI 6 DI 3 a DI 7 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

140 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Alimentazione degli encoder L'EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe fornisce l'alimentazione encoder Vs1 agli ingressi da 0 a 3 e l'alimentazione encoder Vs2 agli ingressi da 4 a 7. Eccezione: applicazione 3.2, vedere Figura 7-31 Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V - due encoder a un canale collegati in modo antivalente a due canali, alimentazione interna (Pagina 143) L'alimentazione degli encoder deve essere interna. Schema di cablaggio dell'applicazione 3.1 collegamento a due canali di un encoder a due canali Per ogni segnale del processo viene collegato a due canali un encoder a due canali a due ingressi del modulo F (valutazione 1oo2. In alternativa è possibile collegare a due canali due encoder a un canale. In questo modo la stessa grandezza del processo viene rilevata con encoder meccanicamente separati. Il cablaggio viene effettuato nel modulo terminale adeguato. 1 I contatti dell'encoder sono accoppiati meccanicamente Figura 7-29 Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V - un encoder a due canali collegato a due canali, alimentazione interna 140 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

141 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe In alternativa è possibile collegare a due canali due encoder a un canale (vedere la figura "Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V - due encoder a un canale collegati a due canali, alimentazione interna"). In questo modo la stessa grandezza del processo viene rilevata con encoder meccanicamente separati. AVVERTENZA Per raggiungere la classe di sicurezza SIL3/Cat.4/PLe con questo cablaggio è necessario utilizzare un encoder di una categoria corrispondente. Parametri impostabili per l'applicazione 3.1 Impostare per l'ingresso il parametro "Sensor evaluation" a "1oo2 evaluation" e il parametro "Type of sensor interconnection" a "2-channel equivalent". Attivare il parametro "Short-circuit test" e impostare il parametro a "Sensor supply" su "internal". Schema di cablaggio dell'applicazione 3.2 collegamento di un encoder antivalente tramite due canali antivalenti È possibile collegare 4 segnali di processo a un EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe. Per ogni segnale del processo viene collegato un encoder in modo antivalente a due ingressi del modulo F (valutazione 1oo2. In alternativa è possibile collegare due encoder a un canale per mezzo di due canali (vedere la figura "Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V - due encoder a un canale collegati in modo antivalente a due canali, alimentazione interna"). In questo modo la stessa grandezza del processo viene rilevata con encoder meccanicamente separati. I canali sulla sinistra del modulo F (da DI0 a DI3) forniscono i segnali utili. Se non vengono rilevati errori i segnali sono disponibili nella periferia degli ingressi della CPU F. Nota Per l'alimentazione in tensione degli encoder utilizzare l'alimentazione interna Vs1. Il collegamento a Vs2 non è possibile. Il cablaggio viene effettuato nel modulo terminale adeguato. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

142 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Figura 7-30 Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V un encoder antivalente collegato in modo antivalente a due canali, alimentazione interna AVVERTENZA Per raggiungere la classe di sicurezza SIL3/Cat.4/PLe con questo cablaggio è necessario utilizzare un encoder di una categoria corrispondente. 142 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

143 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Schema di cablaggio dell'applicazione 3.2 collegamento antivalente di due encoder a un canale tramite due canali I canali sulla sinistra del modulo F (da DI0 a DI3) forniscono i segnali utili. Se non vengono rilevati errori i segnali sono disponibili nella periferia degli ingressi della CPU F. Figura 7-31 Schema di cablaggio EM 4/8 F-DI DC24V - due encoder a un canale collegati in modo antivalente a due canali, alimentazione interna AVVERTENZA Per raggiungere la classe di sicurezza SIL3/Cat.4/PLe con questo cablaggio è necessario utilizzare un encoder di una categoria corrispondente. Parametri impostabili per l'applicazione 3.2 Impostare per l'ingresso il parametro "Sensor evaluation" a "1oo2 evaluation" e il parametro "Type of sensor interconnection" a "2-channel non-equivalent". Attivare il parametro "Shortcircuit test" e impostare il parametro a "Sensor supply" su "internal". Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

144 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Particolarità del rilevamento degli errori (applicazioni 3.1 e 3.2) La seguente tabella descrive gli errori rilevati in relazione all'alimentazione degli encoder e alla parametrizzazione della prova di cortocircuito. Tabella 7-23 EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe: Rilevamento degli errori (applicazioni 3.1 e 3.2) Esempio di errore Rilevamento degli errori con alimentazione encoder interna e prova di cortocircuito attiva per... encoder equivalente a due canali encoder antivalente a due canali Cortocircuito DI 0 con DI 1 Sì* Sì* Cortocircuito DI 0 con DI 4 Sì* Sì Cortocircuito DI 0 con DI 5 Sì* Sì* Cortocircuito P DI 0 Sì Sì Cortocircuito M DI 0 Sì* Sì* Errore di discrepanza Sì Sì Cortocircuito P alimentazione encoder Sì Sì 1 Cortocircuito M alimentazione encoder Sì Sì 1 o 2 difettosa Cortocircuito alimentazione encoder 1 Sì Sì con alimentazione encoder 2 Errore nel circuito di lettura/prova Sì Sì Errore di tensione di alimentazione Sì Sì *: Il rilevamento degli errori viene effettuato solo in caso di alterazione del segnale, ovvero se il segnale letto è diverso da quello dell'encoder (errore di discrepanza). Se non risulta alcuna alterazione del segnale rispetto al segnale dell'encoder, il rilevamento dell'errore non è possibile e non è neppure necessario ai fini della sicurezza. Requisiti per le applicazioni di protezione delle macchine con categoria 4 Le applicazioni di protezione delle macchine con categoria 4 richiedono che il cablaggio tra gli encoder e il sistema di automazione e tra il sistema di automazione e gli attuatori venga eseguito secondo lo stato della tecnica e evitando cortocircuiti e che vengano rilevati i cortocircuiti indicati nella tabella sopra riportata. È sufficiente che venga individuato un solo cortocircuito perché sono necessari due errori perché questo si verifichi (entrambi i cavi di segnale in cortocircuito devono presentare un errore di isolamento). Non è quindi necessario effettuare un'analisi per il rilevamento di più cortocircuiti. Le procedure per il rilevamento di tutti i cortocircuiti sono quindi consentite se non vengono rilevati singoli cortocircuiti, sempre questi non causino un'alterazione dei segnali di lettura rispetto ai segnali degli encoder oppure causino un'alterazione dei segnali di lettura rispetto ai segnali degli encoder nella direzione di sicurezza. 144 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

145 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Funzioni di diagnostica dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Comportamento in caso di guasto delle tensioni di alimentazione Il guasto delle alimentazioni encoder Vs1 e Vs2 dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe viene segnalato dai LED 1VsF e 2VsF sul modulo F. Questa informazione viene inoltre messa a disposizione nel modulo (registrazione nella diagnostica). Tutti i canali del modulo o, in caso di passivazione canale per canale, solo i gruppi interessati vengono passivati. Se si interrompe la tensione ausiliaria esterna il LED SF si accende e il modulo viene passivato. Quando in seguito viene ripristinata la tensione (il livello deve essere almeno per 1 minuto sopra il valore specificato - vedere i dati tecnici: tensioni, correnti, potenziali), il LED SF si spegne di nuovo e il modulo resta passivato. Il LED SF lampeggia se non sono presenti altri errori finché l'errore non viene confermato. Comportamento in seguito a cortocircuiti (trasversali) dell'alimentazione encoder Se è parametrizzata l'alimentazione encoder esterna ed è bloccata la prova di cortocircuito, i cortocircuiti verso M sull'alimentazione encoder vengono riconosciuti e segnalati attraverso il corrispondente LED VsF senza essere registrati nella diagnostica del modulo. Se sono parametrizzate l'alimentazione encoder esterna e la prova di cortocircuito ciclica, sia i cortocircuiti da 1Vs a 2Vs che i cortocircuiti verso M e verso P sull'alimentazione encoder vengono riconosciuti e segnalati attraverso il corrispondente LED VsF senza essere registrati nella diagnostica del modulo. Funzioni di diagnostica La tabella seguente mostra una panoramica delle funzioni di diagnostica dell'em 4/8 F- DI DC24V PROFIsafe. Le funzioni di diagnostica vengono assegnate a un singolo canale o all'intero modulo. Tabella 7-24 Funzioni di diagnostica dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Funzione di diagnostica* Numero di errore LED Segnalato nell'applicazione Campo di applicazione della diagnostica Cortocircuito 1H SF 1, 2, 3 Canale Sì 1VsF 2VsF Sovratemperatura 5H SF 1, 2, 3 Modulo No Errore 9H SF 1, 2, 3 Modulo No Errore di parametrizzazione 10H SF 1, 2, 3 Modulo No Manca la tensione di carico o 11H SF 1, 2, 3 Modulo No dell'encoder Errore di comunicazione 13H SF 1, 2, 3 Modulo No Parametrizzabile Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

146 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Funzione di diagnostica* Disinserzione di sicurezza Numero di errore LED Segnalato nell'applicazione Campo di applicazione della diagnostica 19H SF 2,3 Canale No Parametrizzabile Errore di discrepanza (valutazione 1oo2 *: Speciale per moduli F; visualizzazione in STEP 7, vedere Tabella 5-1 Tipi di errori della diagnostica riferita al canale (eccetto EM 1 F-RO DC24V/AC V/5A) (Pagina 56) Particolarità del rilevamento degli errori Il rilevamento di alcuni errori (ad es. cortocircuiti ed errori di discrepanza) dipende dall'applicazione, dal cablaggio e dalla parametrizzazione della prova di cortocircuito e dell'alimentazione dell'encoder. Le corrispondenti tabelle relative al rilevamento degli errori sono quindi riportate nei paragrafi da "Applicazione 1: funzionamento di sicurezza SIL2/Cat.3/PLd" a "Applicazione 3: funzionamento di sicurezza SIL3/Cat.4/PLe". Cause di errore e rimedi Nella tabella seguente sono elencati i messaggi e le registrazioni del buffer di diagnostica dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe, le possibili cause di errore e i rimedi. Tabella 7-25 Messaggi e registrazioni del buffer di diagnostica dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe, cause di errore e rimedi Messaggio di diagnostica Cortocircuito Cortocircuito verso L+ dell'alimentazione encoder Buffer di diagnostica Possibili cause degli errori Rimedi Cortocircuito verso massa o guasto dell'alimentazione encoder Errore interno nel circuito di lettura/prova Cortocircuito cavo dell'encoder con alimentazione encoder Guasto dell'encoder Errore interno Cortocircuito tra due cavi di encoder Cortocircuito tra due alimentazioni encoder Cortocircuito tra ingresso e alimentazione encoder di un altro canale Interferenze elettromagnetiche troppo elevate Errore interno Sono presenti diversi messaggi di errore per il canale, l'errore non può essere assegnato univocamente Errore interno Eliminare il cortocircuito Sostituzione dell'encoder Sostituire il modulo Eliminare il cortocircuito Eliminare il cortocircuito Controllare il parametro "Sensor supply" Eliminare il cortocircuito Eliminazione, riduzione delle interferenze Sostituire il modulo Eliminare le cause di errore Sostituire il modulo 146 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

147 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Messaggio di diagnostica Sovratemperatura Buffer di diagnostica Possibili cause degli errori Rimedi Temperatura al di fuori del campo consentito Disinserzione in seguito al superamento del limite di temperatura massimo o minimo nel contenitore del modulo Errore Guasto del processore Interferenze elettromagnetiche troppo elevate Errore di parametrizzazione Manca la tensione di carico o dell'encoder Errore del processore Errore EPROM Errore RAM Controllo del tempo di ciclo attivato Errore di parametrizzazione (19, 20, 21) Errore di parametrizzazione (18) Guasto della tensione di alimentazione interna all'unità Errore interno Impostazione dell'interruttore indirizzo (commutatore DIP) diversa dal previsto Interferenze elettromagnetiche troppo elevate Errore interno Interferenze elettromagnetiche troppo elevate Errore interno Interferenze elettromagnetiche troppo elevate Errore interno Tempo di controllo PROFIsafe impostato troppo basso Parametrizzazione errata Indirizzo PROFIsafe nel modulo F errato Interferenze elettromagnetiche troppo elevate Errore interno alla tensione di alimentazione Verificare la sovratemperatura; una volta eliminato l'errore estrarre e reinserire o spegnere e riaccendere il modulo Eliminare le interferenze; una volta eliminato l'errore estrarre e reinserire o spegnere e riaccendere il modulo Sostituire il modulo Verificare e correggere la posizione del commutatore DIP Eliminare le interferenze; una volta eliminato l'errore estrarre e reinserire o spegnere e riaccendere il modulo Sostituire il modulo Eliminare le interferenze; una volta eliminato l'errore estrarre e reinserire o spegnere e riaccendere il modulo Sostituire il modulo Eliminare le interferenze; una volta eliminato l'errore estrarre e reinserire o spegnere e riaccendere il modulo Sostituire il modulo Impostare il parametro "Fmonitoring time" per il modulo verificare i percorsi di comunicazione, Correzione dei parametri Verificare se l'indirizzo PROFIsafe nel modulo F corrisponde alla progettazione Eliminare le interferenze; una volta eliminato l'errore estrarre e reinserire o spegnere e riaccendere il modulo Sostituire il modulo Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

148 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Messaggio di diagnostica Errore di comunicazione Disinserzione di sicurezza Buffer di diagnostica Possibili cause degli errori Rimedi Errore del valore di controllo (CRC) nel telegramma dei dati Tempo di controllo superato per telegramma dei dati Errore di discrepanza, stato del canale 0/0 Errore di discrepanza, stato del canale 0/1 Errore di discrepanza, stato del canale 1/0 Errore di discrepanza, stato del canale 1/1 Errore di comunicazione tra la CPU F e il modulo F, ad es. a causa di interferenze elettromagnetiche eccessive o di errori di controllo del life beat Accesso in scrittura all'area di periferia per ingressi/uscite del modulo nel programma utente standard Il tempo di controllo parametrizzato è stato superato Segnale di processo errato, event. guasto dell'encoder Il tempo di discrepanza parametrizzato è troppo breve Cortocircuito tra il cavo non collegato e il cavo di alimentazione dell'encoder Rottura di un filo del cavo collegato o del cavo di alimentazione dell'encoder Verificare il collegamento PROFIBUS/PROFINET Eliminare i disturbi Eliminare tutti gli accessi in scrittura all'area di periferia per ingressi/uscite dei moduli F nel programma utente standard Verificare la parametrizzazione del tempo di controllo Controllare il segnale di processo ed event. sostituire l'encoder Verificare il tempo di discrepanza impostato Controllare il cablaggio Una volta eliminato l'errore reintegrare il modulo F nel programma di sicurezza Per maggiori informazioni sulla passivazione e la reintegrazione della periferia F consultare il capitolo "Diagnostica" e il manuale S7 Distributed Safety - configuring and programming o S7 F/FH Systems - Configuring and Programming. Informazioni generali sulla diagnostica Per maggiori informazioni sulla diagnostica che riguardano tutti i moduli fail-safe (ad es. per la lettura delle funzioni di diagnostica e la passivazione dei canali) consultare il capitolo "Diagnostica" e il manuale S7 Distributed Safety - configuring and programming o S7 F/FH Systems - Configuring and Programming. Vedere anche Diagnostica degli errori (Pagina 53) 148 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

149 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Dati tecnici dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Panoramica Dimensioni e peso Dati tecnici Dimensioni L x H x P (mm) 30 x 81 x 52 Peso Dati specifici dell'unità Numero di ingressi ca. 78 g A 1 canale Max. 8 A 2 canali Max. 4 Area di indirizzi occupata Area della periferia per gli ingressi 6 byte Area della periferia per le uscite 4 byte Lunghezza cavo Non schermato * Max. 500 m (con ritardo di ingresso di 3 ms * e 15 ms) Schermato * Max. 500 m (con ritardo di ingresso di 0,5 ms, 3 ms e 15 ms) Classe di sicurezza raggiungibile A 1 canale A 2 canali Secondo IEC 61508:2000 SIL2 SIL3 ai sensi della norma ISO :2006 o EN ISO :2008 Cat.3/PLd Cat.4/PLe Grandezze caratteristiche di sicurezza SIL2 SIL3 Low demand mode (average probability of < 1,00E-03 < 1,00E-05 failure on demand) High demand / continuous mode (probability of a dangerous failure per hour) < 1,00E-08 < 1,00E-10 Codice di collaudo FM, culus, ATEX, CE, C-Tick Tensione, corrente e potenziale Tensione nominale di alimentazione L+ DC 24 V Campo consentito** 20,4 V... 28,8 V Tamponamento caduta di rete di L+ Nessuno Tempo di tamponamento in caso di mancanza di rete dell'alimentazione interna 5 ms Protezione dall'inversione di polarità No Numero di ingressi pilotabili contemporaneamente Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

150 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Montaggio orizzontale fino a 55 C fino a 60 C fino a 60 C Dati tecnici 8 (a 28,8 V) 8 (a 24 V) 6 (a 28,8 V) Montaggio verticale fino a 40 C 8 Separazione di potenziale Tra i canali e il bus backplane Sì Tra i canali e l'alimentazione No Tra i canali No Tra i canali/l'alimentazione e lo schermo Sì Differenza di potenziale ammessa tra Lo schermo e la connessione di bus dell'et 200S DC 75 V / AC 60 V Lo schermo e la periferia (DI, barra P1/P2) DC 75V/AC 60V Connessione dell'et 200S e periferia (DI, barra P1/P2) Isolamento della serie testato con Dalla connessione di bus dell'et 200S alla periferia (DI, barra P1/P2) Isolamento nella prova del tipo testato con Lo schermo e la connessione di bus dell'et 200S AC 250 V DC 2545 V/2 s AC 350 V/1min Lo schermo e la periferia (DI, barra P1/P2) AC 350 V/1min Connessione dell'et 200S e periferia (DI, barra P1/P2) Prova della tensione di picco tra il collegamento di bus dell'et 200S e la periferia (DI, barra P1/P2) AC 2830 V/1min Corrente assorbita Dal bus backplane Tip. 28 ma Dalla tensione di carico L+ (senza carico) Tip. 120 ma DC 6000 V/5 impulsi positivi e 5 negativi Potenza dissipata dal modulo Tip. 4 W Stato, allarmi, diagnostica Indicazione dello stato Ingressi LED verdi per ciascun canale Alimentazione degli encoder LED rossi per ciascun canale Funzioni di diagnostica LED di errore cumulativo LED rosso (SF) 150 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

151 7.5 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Dati tecnici Informazione di diagnostica leggibile Possibile Uscite di alimentazione trasduttori Numero di uscite 2 Tensione di uscita Con carico Min. L+ (-1,5V) Corrente in uscita Valore nominale 300 ma Campo consentito 0 ma ma Corrente di somma ammessa per le uscite 600 ma Protezione da cortocircuito Sì, elettronica Valore di intervento 0,7 A... 1,8 A Dati per la scelta di un encoder*** Tensione di ingresso Valore nominale DC 24 V Con il segnale "1" 15 V V Con il segnale "0" -30 V... 5 V corrente di ingresso Con il segnale "1" Tip. 3,7 ma Ritardo di ingresso* Parametrizzabile (per tutti gli ingressi) da "0" a "1" Tip. 0,5 ms (0,3 ms... 0,7 ms) Tip. 3 ms (2,6 ms... 3,4 ms) Tip. 15 ms (13 ms ms) da "1" a "0" Tip. 0,5 ms (0,3 ms... 0,7 ms) Tip. 3 ms (2,6 ms... 3,4 ms) Tip. 15 ms (13 ms ms) Curva caratteristica di ingresso secondo IEC , tipo 1 Collegamento di interruttori di prossimità a 2 fili Impossibile corrente di riposo ammessa Max. 0,6 ma Tempo, frequenza Tempi di preparazione interni Tempo di conferma in modalità di sicurezza Vedere "Tempi di reazione" Prova di cortocircuito attiva con ritardo di ingresso di 0,5 ms: con ritardo di ingresso di 3 ms: con ritardo di ingresso di 15 ms: min. 4 ms / max. 7 ms min. 4 ms / max. 12 ms min. 4 ms / max. 9 ms Prova di cortocircuito disattivata Min. 4 ms / max. 6 ms Durata minima del segnale dell'encoder Vedere "Durata minima dei segnali degli encoder che consente una corretta acquisizione da parte del modulo F-DI" in "Cablaggio ed equipaggiamento" Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

152 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Protezione dalla sovratensione Dati tecnici Protezione della tensione di alimentazione L+ dalle sovratensioni secondo IEC solo con elementi esterni Simmetrica (L+ verso M) + 1 kv; 1,2/50 μs Asimmetrica (L+ verso PE, M verso PE) + 2 kv; 1,2/50 μs Protezione degli ingressi e delle uscite dalle sovratensioni secondo IEC solo con elementi esterni Simmetrica (Vs, DI verso M) +1 kv; 1,2/50 μs Asimmetrica (Vs, DI verso PE, M verso PE) +1 kv; 1,2/50 μs *: Se si imposta un ritardo di ingresso di 0,5 ms si devono utilizzare cavi schermati per gli ingressi digitali e l'alimentazione degli encoder. Se si imposta un ritardo di ingresso di 3 ms e sussiste il pericolo di sovratensioni nei cavi di segnale (vedere il capitolo "Compatibilità elettromagnetica"), utilizzare cavi schermati in modo da evitare sia la passivazione degli ingressi digitali fail-safe che la disinserzione dell'alimentazione degli encoder. Anche utilizzando cavi di segnale non schermati è comunque garantito il comportamento sicuro delle grandezze del processo. **: Il funzionamento al di sotto della tensione di alimentazione ammessa è consentito al massimo per la durata delle riparazione. Vedere il capitolo "Introduzione (Pagina 71)". Il funzionamento al di sopra della tensione di alimentazione consentita può danneggiare il modulo fail-safe (riduzione della durata) a causa della crescente perdita di potenza. Se un ingresso viene compromesso, il modulo fail-safe segnala lo stato di sicurezza dell'ingresso (passivazione). Se la tensione di alimentazione è > 35,5 V il modulo si spegne. ***: Per maggiori informazioni sui requisiti degli encoder e degli attuatori vedere il capitolo "Cablaggio ed equipaggiamento (Pagina 43)". 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Caratteristiche del modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Numero di ordinazione 6ES7138-4FC01-0AB0 152 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

153 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Proprietà Il modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe presenta le seguenti caratteristiche: Classe di sicurezza raggiungibile SIL2/Cat.3/PLd Ingressi 4 ingressi Tensione nominale di ingresso DC 24 V Adatto per interruttori e interruttori di prossimità a 3/4 fili 1 alimentazione per encoder a prova di cortocircuito per 4 ingressi Possibilità di alimentazione per encoder esterna Segnalazione errori per l'alimentazione encoder (VsF) rappresentata su VsF e canali corrispondenti È possibile solo la valutazione 1oo2 Uscite 3 uscite, con commutazione su P/M Corrente di uscita 2 A Tensione nominale di carico DC 24 V Adatto a elettrovalvole, teleruttori in corrente continua e lampade di segnalazione LED di errore cumulativo (SF; rosso) Segnalazione di stato e di errore per ogni ingresso/uscita (LED a due colori verde/rosso) Utilizzabile solo in funzionamento di sicurezza Moduli di interfaccia utilizzabili I moduli di interfaccia utilizzabili sono riportati nel capitolo "Utilizzo dei moduli ET 200S failsafe (Pagina 14)". Il modulo EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe è utilizzabile a livello centrale a partire dall'im151-7 F-CPU 6ES7151-7FA20-0AB0 V2.6 o dall'im151-8 PN/DP F-CPU 6ES7151-8FB00-0AB0. Moduli power utilizzabili Tabella 7-26 EM 4F-DI/3F-DO DC24V PROFIsafe: moduli power per SIL/Cat./PL Modulo power Alimentazione tramite PM-E DC24V, PM-E DC24..48V/AC V o PM-E DC24..48V SIL/Cat./PL raggiungibile Con valutazione degli encoder 1oo2 SIL2/Cat.3/PLd Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

154 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Connessione di carichi messi a terra Se l'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe commuta carichi che dispongono di un collegamento tra la massa e la terra (ad es. per migliorare le caratteristiche CEM) e la massa e la terra sono collegate all'alimentatore, viene rilevato un "cortocircuito". Dal punto di vista del modulo F il collegamento fra massa e terra manda in cortocircuito l'commutatori su M (la seguente figura mostra un esempio relativo a un EM 4 F-DI/3 F- DO DC24V PROFIsafe). Rimedio: Utilizzo del PM-E F pp DC24V PROFIsafe il valore di resistenza tra massa e terra dal lato del carico deve essere superiore a 100 kω Figura 7-32 Connessione di carichi messi a terra (è presente una resistenza tra massa e terra) Diafonia capacitiva dei segnali di ingresso e di uscita digitali Vedere "Caratteristiche del modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe". 154 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

155 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Diafonia magnetica con i carichi induttivi Nota Osservare che un carico induttivo collegato ai canali DO può indurre delle tensioni a causa dell'accoppiamento di un forte campo magnetico. Di conseguenza potrebbe essere segnalato un cortocircuito con un messaggio di errore. Rimedio: Separare fisicamente i carichi induttivi o schermare il campo magnetico. Parametrizzare il tempo di rilettura a 50 ms o più. Funzionamento SIL con configurazione messa a terra AVVERTENZA Per il funzionamento SIL2 in una configurazione messa a terra occorre assicurarsi che la resistenza di cortocircuito tra uscita M e PE non sia inferiore a un valore di resistenza di 100 kω. Dipende dal fatto che l'impedenza di cortocircuito deve essere sufficientemente elevata per rimanere al di sotto della tensione di diseccitazione del relè e mantenere in funzione entrambi i canali di disinserzione (commutatori su P e M). Figura 7-33 Funzionamento SIL2 con configurazione messa a terra Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

156 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Assegnazione dei collegamenti dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Vista frontale Figura 7-34 Vista frontale 4F-DI/3F-DO AVVERTENZA Il LED SF e i LED di stato degli ingressi e delle uscite non sono concepiti per il funzionamento fail-safe e pertanto non devono essere utilizzati per attività di sicurezza. 156 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

157 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Assegnazione dei pin La figura seguente mostra l'assegnazione dei collegamenti dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe per i moduli terminali TM-E30S44-01, TM-E30C44-01, TM-E30S46-A1 e TM- E30C46-A1. DI VS DOx P DOx M Ingresso digitale fail-safe Alimentazione encoder interna per DI0... DI7 Connessione per l'uscita digitale fail-safe (con commutazione su P/M) Connessione per l'uscita digitale fail-safe (con commutazione su P/M) Per TM-E...46-A1: barra AUX1 non interrotta. Collegamento con i morsetti da A3 a A16 per qualsiasi connessione di PE (possibilità di raggruppare le alimentazioni di carico). Figura 7-35 Assegnazione dei collegamenti TM-E /TM-E...46-A1 per EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

158 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Cablaggio dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Schema di principio Figura 7-36 Schema di principio dell'em 4F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe 158 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

159 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Parametri per l'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Parametri di STEP 7 Nella tabella seguente sono riportati i parametri che si possono impostare per il modulo EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe. Tabella 7-27 Parametri dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Parametro Campo di valori Impostazione predefinita Parametri F: F-destination address 1 to 1022 Assegnato da STEP 7 Tipo di parametro Statico Valido per... Modulo F-monitoring time 10 to ms 150 ms Statico Modulo Parametri dell'unità degli ingressi Short-circuit test Cycic/Lock Cyclic Statico Modulo Behavior after channel Passivate the entire Passivate the Statico Modulo fault* module/passivate channel entire module Channel n, n+4 Activated/deactivated Activated Statico Gruppo di canali Sensor supply Internal /External Internal Statico Gruppo di canali Sensor evaluation 1oo2 evaluation 1oo2 evaluation Type sensor interconnection Discrepancy behavior 1 channel 2 channel equivalent; 2 channel non equivalent Supply last valid value; Supply value 0 2 channel equivalent Supply last valid value Statico Statico Statico Gruppo di canali Gruppo di canali Gruppo di canali Discrepancy time 10 to ms 10 ms Statico Gruppo di canali Reintegration after discrepancy error Parametri dell'unità delle uscite: Behavior after channel fault* Test 0-Signal not necessary/test 0-Signal necessary Passivate the entire module/passivate channel Test 0-Signal not necessary Passivate the entire module Statico Statico Gruppo di canali Modulo DO channel n Activated/deactivated Activated Statico Canale Readback time 1 to 400 ms 1 ms Statico Canale * Questa impostazione è rilevante solo se è stato installato il pacchetto opzionale S7 Distributed Safety V5.4 o superiore. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

160 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Parametro Short-circuit test Con questo parametro è possibile attivare il rilevamento di cortocircuiti per i canali per i quali è impostato "internal sensor supply". La prova di cortocircuito è utile solo se si utilizzano interruttori semplici che non hanno un'alimentazione di corrente propria. Il rilevamento di cortocircuiti disattiva brevemente l'alimentazione dell'encoder. La durata della disinserzione è uguale al ritardo di ingresso (= 3 ms) (vedere anche "Applicazioni del modulo elettronico 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe"). Parametro Sensor supply Qui è possibile specificare se gli encoder debbano essere alimentati dal modulo F ("internal sensor supply"). Quest'impostazione costituisce un presupposto affinché la prova del cortocircuito possa rivelarsi utile. Nota Se il parametro Sensor supply è impostato in modo diverso per i singoli gruppi di canali (interna/esterna), i casi di applicazione descritti nei capitoli seguenti vanno interpretati per i singoli gruppi di canali. Parametro Discrepancy behavior Come "Discrepancy behavior" deve essere impostato il valore fornito al programma di sicurezza della CPU F al verificarsi della discrepanza tra i due canali di ingresso interessati, vale a dire il valore fornito durante il decorso del tempo di discrepanza. Il comportamento di discrepanza deve essere parametrizzato come segue: "Supply last valid value" oppure "Supply value 0" "Supply last valid value" L'ultimo valore valido (vecchio valore) prima della discrepanza viene fornito al programma di sicurezza della CPU F non appena viene rilevata una discrepanza tra i segnali dei due canali di ingresso interessati. Questo valore rimane disponibile fino alla scomparsa della discrepanza ovvero, fino allo scadere del tempo di discrepanza con conseguente rilevazione del relativo errore. Il tempo di reazione dell'encoder/attuatore si prolunga esattamente di questo lasso di tempo. Ne risulta che il tempo di discrepanza degli encoder collegati tramite due canali deve essere impostato su tempi di risposta brevi per reazioni rapide. Non ha ad es. alcun senso che encoder collegati a 2 canali, con un tempo di discrepanza di 500 ms, avviino una disinserzione dovuta a criticità temporale. Nel peggiore dei casi il tempo di risposta encoderattuatore aumenterebbe di un tempo pari circa a quello di discrepanza: impostare quindi un valore di discrepanza possibilmente basso negli encoder del processo. Selezionare quinidi un tempo di discrepanza più piccolo possibile che sia sufficiente a evitare un rilevamento indebito degli errori di discrepanza. 160 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

161 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe "Supply value 0" Il valore "0" viene fornito al programma di sicurezza della CPU F non appena viene rilevata una discrepanza tra i segnali dei due canali di ingresso interessati. Se è stata parametrizzata l'opzione "Supply value 0", il tempo di discrepanza non influenza il tempo di reazione dell'encoder/attuatore. Parametro Discrepancy time Questo parametro consente di impostare un tempo di discrepanza per ogni coppia di canali. Il valore specificato viene arrotondato a un multiplo intero di 10 ms. Presupposti Sono stati impostati i seguenti parametri: Tipo di collegamento degli encoder: "2 channel equivalent" o "2 channel non equivalent" Analisi e tempo di discrepanza Se si utilizzano un encoder a due canali o un encoder antivalente che rilevano le stesse grandezze fisiche, gli encoder reagiranno con un lieve ritardo l'uno rispetto all'altro perché la loro disposizione consente una precisione limitata. L'analisi della discrepanza equivalenza/antivalenza viene effettuata sugli ingressi fail-safe per rilevare gli errori in base all'andamento temporale di due segnali con la stessa funzionalità. L'analisi viene avviata quando vengono rilevati livelli diversi in due segnali di ingresso corrispondenti (nel caso dell'antivalenza: lo stesso livello). Viene verificato se, al termine di un tempo parametrizzabile (tempo di discrepanza), la differenza (in caso di antivalenza: l'uguaglianza) è ancora presente o meno. In caso contrario viene rilevato un errore di discrepanza. Nella maggior parte dei casi il tempo di discrepanza si avvia ma non trascorre fino alla fine perché le differenze fra i segnali vengono compensate dopo pochissimo. Il tempo di discrepanza va impostato in modo che, se non si verificano errori, la differenza tra i segnali (per l'antivalenza: l'uguaglianza) sia in ogni caso scomparsa prima che il tempo sia trascorso. Comportamento durante il tempo di discrepanza Mentre il tempo di discrepanza trascorre internamente al modulo, in funzione dell'opzione scelta per il comportamento di discrepanza viene fornito al programma di sicurezza della CPU F l'ultimo valore valido o il valore "0". Comportamento al termine del tempo di discrepanza Se, decorso il tempo di discrepanza, tra i segnali di ingresso non si riscontra univocità (in caso di verifica dell'antivalenza: differenza), a causa, ad es. della rottura conduttore in un encoder, viene rilevato un errore di discrepanza e nel buffer di diagnostica del modulo di periferia F viene generato il messaggio "Errore di discrepanza" corredato di indicazione dei canali nei quali si è verificato l'errore. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

162 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Parametro Reintegration after discrepancy error Questo parametro consente di definire il momento in cui è possibile procedere alla reintegrazione dei canali di ingresso interessati in quanto un determinato errore di discrepanza è da considerarsi eliminato. Esistono le seguenti opzioni di parametrizzazione: "Test 0-Signal necessary" oppure "Test 0-Signal not necessary" "Test 0-Signal necessary" Se è stata parametrizzata l'opzione "Test 0-Signal necessary" l'errore di discrepanza è da considerarsi eliminato quando su entrambi i canali di ingresso interessati si trova nuovamente il segnale 0. In caso di impiego di encoder antivalenti, ovvero se il "Type sensor interconnection" è stato impostato su "2 channel non equivalent", sul canale che fornisce il segnale utile deve trovarsi nuovamente il segnale 0. "Test 0-Signal not necessary" Se è stata parametrizzata l'opzione "Test 0-Signal not necessary" l'errore di discrepanza è da considerarsi eliminato quando su entrambi i canali di ingresso interessati la discrepanza è stata eliminata. I moduli F di SIMATIC S7, per i quali l'impostazione del parametro "Reintegration after discrepancy error" non è possibile, si comportano allo stesso modo. Parametro Readback time Ogni canale di uscita ha un proprio tempo di rilettura parametrizzabile. Tale tempo definisce la durata massima del test di disinserzione per il corrispondente canale e quindi anche il tempo di rilettura per la disinserzione del canale. Si possono parametrizzare i seguenti tempi di rilettura: 1 ms, 5 ms, 10 ms, 50 ms, 100 ms, 200 ms e 400 ms. Se il canale interessato attiva carichi capacitivi elevati, utilizzare un tempo di rilettura sufficientemente elevato. Se il tempo di rilettura di un carico capacitivo comandato è troppo basso, il canale di uscita viene passivato perché la capacità non viene scaricata entro il tempo di esecuzione del test di disinserzione. Se i segnali di rilettura sono errati, al termine del tempo di rilettura l'errore di "cortocircuito" causa la passivazione del canale di uscita. AVVERTENZA Parametrizzando un tempo di rilettura di 50 ms si possono sopprimere i cortocircuiti (trasversali) in rapporto a un segnale di disturbo con una frequenza > 10 Hz (rapporto impulso/periodo 50:50). I cortocircuiti (trasversali) verso un'uscita della stessa unità vengono riconosciuti. 162 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

163 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Applicazioni degli ingressi dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Condizioni per il raggiungimento della classe SIL/Cat./PL La seguente tabella riepiloga le condizioni necessarie per ottenere i diversi requisiti di sicurezza. Tabella 7-28 EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe: condizioni per il raggiungimento della classe SIL/Cat./PL Applicazione Encoder Valutazione degli encoder Alimentazione encoder 1.1 A 1 canale 1oo2 Interna, senza/con prova di cortocircuito Esterna 1.2 A 2 canali, equivalente 1.3 A 2 canali, antivalente 1oo2 1oo2 Interna, senza/con prova di cortocircuito Esterna Interna, senza/con prova di cortocircuito Esterna SIL/Cat./PL raggiungibile 2 / 3 / d Requisiti degli encoder Per l'utilizzo in sicurezza degli encoder attenersi a quanto specificato nel capitolo "Requisiti per gli encoder e gli attuatori". Assegnazione degli ingressi L'EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe è dotato di 8 ingressi fail-safe da DI0 a DI7 (SIL2). Un ingresso su due viene utilizzato come ingresso (SIL2). Gli ingressi sono assegnati nel seguente modo: DI0 a DI4 DI1 a DI5 DI2 a DI6 DI3 a DI7 Alimentazione degli encoder L'EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe fornisce agli ingressi da 0 a 7 l'alimentazione encoder VS. L'alimentazione per encoder può essere interna o esterna. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

164 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Applicazione 1.1: schema di cablaggio per il collegamento di un encoder a due ingressi tramite 1 canale Per ogni segnale del processo viene collegato un canale di un encoder a due ingressi del modulo F (valutazione 1oo2. Il cablaggio viene effettuato nel modulo terminale adeguato. Figura 7-37 Schema di cablaggio EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V - un encoder collegato a 1 canale a due ingressi, alimentazione interna 164 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

165 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Figura 7-38 Schema di cablaggio EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V - un encoder collegato a 1 canale a due ingressi, alimentazione esterna AVVERTENZA Per raggiungere la classe di sicurezza SIL2/Cat.3/PLd con questo cablaggio è necessario utilizzare un encoder di una categoria corrispondente. Parametri impostabili per l'applicazione 1.1 Il parametro "Short-circuit test" può essere attivato o disattivato. Nel caso degli ingressi digitali con alimentazione esterna il parametro "Sensor supply" dell'ingresso interessato deve essere impostato su "external". In caso contrario, se è attivo il parametro "Short-circuit test" viene segnalata la diagnostica "Short-circuit". Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

166 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Particolarità del rilevamento degli errori per l'applicazione 1.1 La seguente tabella descrive gli errori rilevati in relazione all'alimentazione degli encoder e alla parametrizzazione della prova di cortocircuito. Tabella 7-29 EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe: Rilevamento degli errori Esempio di errore Errore rilevato con... alimentazione encoder interna e prova di alimentazione encoder interna e prova di alimentazione encoder esterna cortoc. attiva cortoc. disattivata Cortocircuito DI0 con DI1 No No No Cortocircuito DI0 con DI5 No No No Cortocircuito verso P DI0 Sì No No Cortocircuito verso M DI0 Sì* Sì* No Errore di discrepanza Sì Sì Sì Cortocircuito verso P alimentazione Sì No No encoder Cortocircuito verso M alimentazione Sì Sì Sì encoder o guasto Cortocircuito alimentazione No No No encoder con DI0 Errore di tensione di alimentazione Sì Sì Sì *: Il rilevamento degli errori viene effettuato solo in caso di alterazione del segnale, ovvero se il segnale letto è diverso da quello dell'encoder (errore di discrepanza). Se non risulta alcuna alterazione del segnale rispetto al segnale dell'encoder, il rilevamento dell'errore non è possibile e non è neppure necessario ai fini della sicurezza. AVVERTENZA Se la prova di cortocircuito non è attivata o non può esserlo, collegare il cavo tra l'encoder e il canale di ingresso in modo che sia protetto dal cortocircuito. Applicazione 1.2: schema di cablaggio per il collegamento di un encoder a due canali tramite due canali Per ogni segnale del processo viene collegato a due canali un encoder a due canali a due ingressi del modulo F (valutazione 1oo2. Il cablaggio viene effettuato nel modulo terminale adeguato. 166 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

167 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe 1 I contatti dell'encoder sono accoppiati meccanicamente Figura 7-39 Schema di cablaggio EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V - un encoder a due canali collegato a due canali, alimentazione interna 1 I contatti dell'encoder sono accoppiati meccanicamente Figura 7-40 Schema di cablaggio EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V - un encoder a due canali collegato a due canali, alimentazione esterna Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

168 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Schema di cablaggio per il collegamento di due encoder a un canale tramite due canali Per ogni segnale del processo, due encoder a un canale vengono collegati tramite due canali a due ingressi del modulo F (valutazione 1oo2). Gli encoder possono essere alimentati anche con un'alimentazione esterna. Figura 7-41 Schema di cablaggio EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V - due encoder a un canale collegati a due canali, alimentazione interna AVVERTENZA Per raggiungere la classe di sicurezza SIL2/Cat.3/PLd con questo cablaggio è necessario utilizzare un encoder di una categoria corrispondente. Parametri impostabili per l'applicazione 1.2 Impostare il parametro "Type of sensor interconnection" dell'ingresso interessato su "2- channel equivalent". Il parametro "Short-circuit test" può essere attivato o disattivato. Nel caso degli ingressi digitali con alimentazione esterna il parametro "Sensor supply" dell'ingresso interessato deve essere impostato su "external". In caso contrario, se è attivo il parametro "Short-circuit test" viene segnalata la diagnostica "Short-circuit". 168 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

169 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Particolarità del rilevamento degli errori per l'applicazione 1.2 La seguente tabella descrive gli errori rilevati in relazione all'alimentazione degli encoder e alla parametrizzazione della prova di cortocircuito. Tabella 7-30 EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe: Rilevamento degli errori Esempio di errore Errore rilevato con... alimentazione encoder interna e prova di alimentazione encoder interna e prova di alimentazione encoder esterna cortoc. attiva cortoc. disattivata Cortocircuito DI0 con DI1 Sì* Sì* Sì* Cortocircuito DI0 con DI4 No No No Cortocircuito DI0 con DI5 Sì* Sì* Sì* Cortocircuito verso P DI0 Sì* Sì* Sì* Cortocircuito verso M DI0 Sì* Sì* Sì* Errore di discrepanza Sì Sì Sì Cortocircuito verso P alimentazione Sì No No encoder Cortocircuito verso M alimentazione Sì Sì Sì encoder o guasto Cortocircuito alimentazione Sì* Sì* Sì* encoder con DI0 Errore di tensione di alimentazione Sì Sì Sì *: Il rilevamento degli errori viene effettuato solo in caso di alterazione del segnale, ovvero se il segnale letto è diverso da quello dell'encoder (errore di discrepanza). Se non risulta alcuna alterazione del segnale rispetto al segnale dell'encoder, il rilevamento dell'errore non è possibile e non è neppure necessario ai fini della sicurezza. AVVERTENZA Se la prova di cortocircuito non è attivata o se è impostata l'alimentazione encoder esterna per gli ingressi digitali, collegare il cavo tra l'encoder e il canale di ingresso in modo che sia protetto dal cortocircuito. Applicazione 1.3: schema di cablaggio per il collegamento di un encoder antivalente tramite due canali Per ogni segnale del processo un encoder antivalente viene collegato tramite due canali a due ingressi del modulo di periferia F (valutazione 1oo2. I canali sulla sinistra del modulo F (da DI0 a DI3) forniscono i segnali utili. Se non vengono rilevati errori i segnali sono disponibili nella periferia degli ingressi della CPU F. Il cablaggio viene effettuato nel modulo terminale adeguato. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

170 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Figura 7-42 Schema di cablaggio EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V - un encoder antivalente collegato in modo antivalente a due canali, alimentazione interna Figura 7-43 Schema di cablaggio EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V - un encoder antivalente collegato in modo antivalente a due canali, alimentazione esterna schema di cablaggio per il collegamento antivalente di due encoder a un canale tramite due canali Per ogni segnale del processo, due encoder a un canale vengono collegati tramite due canali a due ingressi del modulo F (valutazione 1oo2). I canali sulla sinistra del modulo F (da DI0 a DI3) forniscono i segnali utili. Se non vengono rilevati errori i segnali sono disponibili nella periferia degli ingressi della CPU F. Gli encoder possono essere alimentati anche con un'alimentazione esterna. 170 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

171 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Figura 7-44 Schema di cablaggio EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V - due encoder a un canale collegati in modo antivalente a due canali, alimentazione interna AVVERTENZA Per raggiungere la classe di sicurezza SIL2/Cat.3/PLd con questo cablaggio è necessario utilizzare un encoder di una categoria corrispondente. Parametri impostabili per l'applicazione 1.3 Il parametro "Short-circuit test" può essere attivato o disattivato. Nel caso degli ingressi digitali con alimentazione esterna il parametro "Sensor supply" dell'ingresso interessato deve essere impostato su "external". In caso contrario, se è attiva la prova di cortocircuito viene segnalata la diagnostica Cortocircuito. Particolarità del rilevamento degli errori per l'applicazione 1.3 La seguente tabella descrive gli errori rilevati in relazione all'alimentazione degli encoder e alla parametrizzazione della prova di cortocircuito. Tabella 7-31 EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe: Rilevamento degli errori (applicazione 1.3) Esempio di errore Errore rilevato con... alimentazione encoder interna e prova di alimentazione encoder interna e prova di alimentazione encoder esterna cortoc. attiva cortoc. disattivata Cortocircuito DI0 con DI1 Sì* Sì* Sì* Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

172 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Esempio di errore Errore rilevato con... Cortocircuito DI0 con DI4 Sì Sì Sì Cortocircuito DI0 con DI5 Sì* Sì* Sì* Cortocircuito verso P DI0 Sì* Sì* Sì* Cortocircuito verso M DI0 Sì* Sì* Sì* Errore di discrepanza Sì Sì Sì Cortocircuito verso P alimentazione encoder Cortocircuito verso M alimentazione encoder o guasto alimentazione encoder Cortocircuito alimentazione encoder con DI0 Errore di tensione di alimentazione Sì No No Sì Sì Sì Sì* Sì* Sì* Sì Sì Sì *: Il rilevamento degli errori viene effettuato solo in caso di alterazione del segnale, ovvero se il segnale letto è diverso da quello dell'encoder (errore di discrepanza). Se non risulta alcuna alterazione del segnale rispetto al segnale dell'encoder, il rilevamento dell'errore non è possibile e non è neppure necessario ai fini della sicurezza. Vedere anche Requisiti per gli encoder e gli attuatori (Pagina 48) Utilizzo dei moduli ET 200S fail-safe (Pagina 14) Applicazioni delle uscite dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Applicazione 1: collegamento di un carico per ciascuna uscita digitale Ognuna delle 3 uscite digitali fail-safe è costituita da un commutatore su P DOx P e un commutatore su M DOx M che collegano il carico tra i commutatori su P e su M. Per garantire che il carico riceva tensione vengono comandati sempre entrambi i commutatori. Il cablaggio viene effettuato nel modulo terminale adeguato. 172 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

173 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Figura 7-45 Schema di cablaggio EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V - circuito di uscita Nota Per assicurare il livello SIL2/Cat.3/PLd con questo cablaggio è necessario un attuatore di categoria corrispondente, ad es. a norma IEC Applicazione 2: collegamento di carichi a L+ e M per ogni uscita digitale Non consentito. Applicazione 3: collegamento di 2 carichi paralleli per ciascuna uscita digitale Prevenzione/gestione dei cortocircuiti: Per gestire i cortocircuiti tra i commutatori su P e su M di un'uscita digitale fail-safe si consiglia di utilizzare il seguente schema di cablaggio: Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

174 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Figura 7-46 Schema di cablaggio per ciascuno dei due relè in parallelo su 1 F-DO dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V Funzioni di diagnostica dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Comportamento in caso di guasto della tensione di alimentazione Il guasto dell'alimentazione encoder Vs dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe viene segnalato dal LED VsF sul modulo F. Questa informazione viene inoltre messa a disposizione nel modulo (registrazione nella diagnostica). Tutti i canali del modulo o, in caso di passivazione canale per canale, solo i gruppi interessati vengono passivati. Se si interrompe la tensione ausiliaria esterna il LED SF si accende e il modulo viene passivato. Quando in seguito viene ripristinata la tensione (il livello deve essere almeno per 1 minuto sopra il valore specificato - vedere i dati tecnici: tensioni, correnti, potenziali), il LED SF si spegne di nuovo e il modulo resta passivato. Il LED SF lampeggia se non sono presenti altri errori finché l'errore non viene confermato. Comportamento in seguito a cortocircuiti (trasversali) dell'alimentazione encoder Se è parametrizzata l'alimentazione encoder esterna ed è bloccata la prova di cortocircuito, i cortocircuiti verso M sull'alimentazione encoder vengono riconosciuti e segnalati dal LED VsF senza essere registrati nella diagnostica del modulo. Se sono parametrizzate l'alimentazione encoder esterna e la prova di cortocircuito ciclica, i cortocircuiti verso M e P sull'alimentazione encoder vengono riconosciuti e segnalati dal LED VsF senza essere registrati nella diagnostica del modulo. 174 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

175 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Funzioni di diagnostica La tabella seguente mostra una panoramica delle funzioni di diagnostica dell'em 4 F-DI/3 F- DO DC24V PROFIsafe. Le funzioni di diagnostica vengono assegnate a un singolo canale o all'intero modulo. Tabella 7-32 Funzioni di diagnostica dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Funzione di diagnostica* Numero di errore LED Segnalato nell'applicazione Campo di applicazione della diagnostica Parametrizzabile Cortocircuito 1H SF Canale No Cortocircuito (dell'alimentazione 1H VsF Canale Sì encoder) SF Errore interno 9H SF Modulo No Errore di parametrizzazione 10H SF Modulo No Manca la tensione di carico o 11H SF Modulo No dell'encoder Errore di comunicazione 13H SF Modulo No Disinserzione di sicurezza 19H SF Canale No Errore di discrepanza 19H SF Canale No *: Speciale per i moduli F; visualizzazione in STEP 7, consultare la tabella "Diagnostica riferita al canale, tipi di errore dei moduli fail-safe" AVVERTENZA Prima di confermare la diagnostica di cortocircuito eliminare l'errore e convalidare la funzione di sicurezza. Per eliminare l'errore attenersi alle istruzioni nel capitolo "Reazione agli errori (Pagina 51)". Particolarità del rilevamento degli errori Il rilevamento di alcuni errori (ad es. cortocircuiti ed errori di discrepanza) dipende dall'applicazione, dal cablaggio e dalla parametrizzazione della prova di cortocircuito e dell'alimentazione dell'encoder. Pertanto le tabelle relative al rilevamento degli errori sono riportate nelle sezioni da "Applicazione 1.1"a "Applicazione 1.3". Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

176 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Cause di errore e rimedi Nella tabella seguente sono elencati i messaggi di diagnostica dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe, le possibili cause di errore e i rimedi. Messaggio di diagnostica Cortocircuito Errore interno Errore di parametrizzazione Manca la tensione di carico o dell'encoder Errore di comunicazione Disinserzione di sicurezza Tabella 7-33 Messaggi di diagnostica dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe, cause di errore e rimedi Rilevamento degli errori A seconda della parametrizzazione Sempre Sempre Sempre Sempre Sempre Possibili cause degli errori Rimedi Cortocircuito nell'encoder/attuatore Eliminare il cortocircuito Cortocircuito trasversale nell'encoder/attuatore Cortocircuito alimentazione encoder Errore interno Si è verificato un errore interno al modulo Il modulo inserito non corrisponde alla parametrizzazione, Parametrizzazione errata Indirizzo PROFIsafe nel modulo F errato Tensione di alimentazione non presente o insufficiente Errore di comunicazione tra la CPU F e il modulo, ad es. a causa di un guasto del collegamento PROFIBUS o di disturbi elettromagnetici troppo elevati Tempo di controllo PROFIsafe impostato troppo basso La progettazione del modulo F non corrisponde al programma di sicurezza Segnale di processo errato Encoder guasto Cortocircuito tra il cavo non collegato e il cavo di alimentazione dell'encoder Eliminare il cortocircuito entro 100 ore dal verificarsi dell'errore. Eliminare il cortocircuito Sostituire il modulo Sostituire il modulo Correggere la parametrizzazione (confrontare la configurazione prevista con quella effettiva), verificare i percorsi di comunicazione, correggere i parametri Verificare che l'indirizzo PROFIsafe impostato nel modulo corrisponda a quello progettato in Configurazione HW Verificare la tensione di alimentazione nel PM a monte Verificare che il contatto del modulo sia corretto, Verificare il collegamento PROFIBUS/PROFINET Eliminare i disturbi Impostare un valore maggiore per il parametro "F-monitoring time" in Configurazione HW Rigenerare il programma di sicurezza, quindi ricaricare nella CPU F la progettazione e il programma Controllare il segnale di processo ed event. sostituire l'encoder Eliminare il cortocircuito 176 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

177 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Messaggio di diagnostica Rilevamento degli errori Possibili cause degli errori Rimedi Rottura di un conduttore del cavo collegato o del cavo di alimentazione dell'encoder Ripristinare il conduttore Tempo di discordanza troppo breve Verificare il tempo di discordanza impostato Superamento della frequenza di commutazione Ridurre la frequenza di commutazione Una volta eliminato l'errore reintegrare il modulo F nel programma di sicurezza Per maggiori informazioni sulla passivazione e la reintegrazione della periferia F consultare il capitolo "Diagnostica" e il manuale S7 Distributed Safety - configuring and programming o S7 F/FH Systems - Configuring and Programming. Informazioni generali sulla diagnostica Per maggiori informazioni sulla diagnostica che riguardano tutti i moduli fail-safe (ad es. per la lettura delle funzioni di diagnostica e la passivazione dei canali) consultare il capitolo "Diagnostica" e il manuale S7 Distributed Safety - configuring and programming o S7 F/FH Systems - Configuring and Programming. Vedere anche Diagnostica degli errori (Pagina 53) Dati tecnici dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Panoramica Dati tecnici Dimensioni e peso Dimensioni L x H x P (mm) 30 x 81 x 52 Peso ca. 73 g Dati specifici dell'unità Numero di ingressi A 2 canali Max. 4 Numero di uscite (con commutazione su P/M) Max. 3 Area di indirizzi occupata Area della periferia per gli ingressi 7 byte Area della periferia per le uscite 5 byte Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

178 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Lunghezza cavo Dati tecnici Non schermato * Max. 30 m Schermato * Max. 30 m Classe di sicurezza raggiungibile Secondo IEC 61508:2000 SIL2 ai sensi della norma ISO :2006 o EN ISO :2008 Grandezze caratteristiche di sicurezza Low demand mode (average probability of failure on demand) High demand / continuous mode (probability of a dangerous failure per hour) Cat.3/PLd SIL2 < 1,00E-04 < 1,00E-08 Codice di collaudo culus, FM, ATEX, CE, C-Tick Tensione, corrente e potenziale Tensione nominale di alimentazione L+ DC 24 V Campo consentito** 20,4 V... 28,8 V Tamponamento caduta di rete di L+ Nessuno Tempo di tamponamento in caso di mancanza di rete delle P5 interne 5 ms Protezione dall'inversione di polarità No Numero di ingressi pilotabili contemporaneamente Montaggio orizzontale fino a 60 C 8 (a 28,8 V) Montaggio verticale fino a 40 C 8 Corrente somma delle uscite Montaggio orizzontale Fino a 40 C Fino a 60 C 6 A 4 A Montaggio verticale Fino a 40 C 4 A Separazione di potenziale Tra i canali e il bus backplane Sì Tra i canali e l'alimentazione No Tra i canali No Tra i canali/l'alimentazione e lo schermo Sì Differenza di potenziale ammessa tra 178 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

179 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Lo schermo e la connessione di bus dell'et 200S Dati tecnici DC 75 V / AC 60 V Dallo schermo alla periferia (DI, DO, barra P1/P2) Dalla connessione di bus dell'et 200S alla periferia (DI, DO, barra P1/P2) Isolamento della serie testato con Dalla connessione di bus dell'et 200S alla periferia (DI, DO, barra P1/P2) Isolamento nella prova del tipo testato con Lo schermo e la connessione di bus dell'et 200S Dallo schermo alla periferia (DI, DO, barra P1/P2) Dalla connessione di bus dell'et 200S alla periferia (DI, DO, barra P1/P2) DC 75 V / AC 60 V AC 250 V DC 2545 V/2 s AC 370 V/1min AC 370 V/1min AC 2830 V/1min Corrente assorbita Dal bus backplane < 20 ma Dalla tensione di carico L+ (senza carico) Tip. 70 ma Potenza dissipata dal modulo Tip. 3,5 W Stato, allarmi, diagnostica Indicazione dello stato Ingressi LED rosso/verde per canale Uscite LED rosso/verde per canale Alimentazione degli encoder LED VsF rosso e segnalazione tramite LED del canale Funzioni di diagnostica LED di errore cumulativo LED rosso (SF) Informazione di diagnostica leggibile Possibile Uscite di alimentazione trasduttori Numero di uscite 1 Tensione di uscita Con carico Min. L+ (-1,5V) Corrente in uscita Valore nominale 400 ma Campo consentito 0 ma ma Protezione da cortocircuito Sì, elettronica Valore di intervento 4 A... 9 A Dati per la scelta di un encoder* Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

180 7.6 Modulo elettronico digitale 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Tensione di ingresso Dati tecnici Valore nominale DC 24 V Con il segnale "1" 15 V V Con il segnale "0" -30 V... 5 V corrente di ingresso Con il segnale "1" Tip. 3,5 ma Ritardo di ingresso* da "0" a "1" Tip. 3 ms (2,6 ms... 3,4 ms) da "1" a "0" Tip. 3 ms (2,6 ms... 3,4 ms) Curva caratteristica di ingresso secondo IEC , tipo 1 Collegamento di interruttori di prossimità a 2 fili Dati per la scelta di un attuatore* Tensione di uscita Impossibile Con il segnale "1" Min. L + (-2 V) Corrente di uscita con il segnale "1" Valore nominale 2 A Campo consentito 20 ma A Con il segnale "0" (corrente residua) Comando indiretto del carico tramite relè di accoppiamento: Con il segnale "0" (corrente residua) Campo della resistenza di carico Carico lampade Collegamento in parallelo di due uscite Comando di un ingresso digitale Frequenza di commutazione Commutazione su P: Min. L+ (-1,5 V), caduta di tensione nel commutatore su M: Max. 0,5 V Max. 0,5 ma Max. 0,5 ma 12 Ω... 1 kω Max. 10 W Impossibile Impossibile Con carico ohmico Max. 30 Hz Con carico induttivo secondo IEC , DC13 Max. 0,1 Hz Con carico delle lampade Max. 10 Hz Limitazione della tensione di disinserzione induttiva Tip. L+ (-2 47 V) Protezione dell'uscita dal cortocircuito Sì, elettronica Soglia di intervento (cortocircuito) 5 A A Soglia di intervento (cortocircuito M esterno) 5 A A Soglia di intervento (cortocircuito P esterno) 4 A A Tempo, frequenza 180 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

181 7.7 Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Tempi di preparazione interni Tempo di conferma in modalità di sicurezza Durata minima del segnale dell'encoder Protezione dalla sovratensione Dati tecnici Vedere "Tempi di reazione" max. 9 ms Protezione della tensione di alimentazione L+ dalle sovratensioni secondo IEC solo con elementi esterni Simmetrica (L+ verso M) + 1 kv; 1,2/50 μs Asimmetrica (L+ verso PE, M verso PE) + 2 kv; 1,2/50 μs Vedere "Durata minima dei segnali degli encoder che consente una corretta acquisizione da parte del modulo F-DI" in "Cablaggio ed equipaggiamento" *: Per maggiori informazioni sui requisiti degli encoder e degli attuatori vedere il capitolo "Cablaggio ed equipaggiamento (Pagina 43)". **: Il funzionamento al di sotto della tensione di alimentazione ammessa è consentito al massimo per la durata delle riparazione. Vedere il capitolo "Introduzione (Pagina 71)". Il funzionamento al di sopra della tensione di alimentazione consentita può danneggiare il modulo fail-safe (riduzione della durata) a causa della crescente perdita di potenza. Se un ingresso viene compromesso, il modulo fail-safe segnala lo stato di sicurezza dell'ingresso (passivazione). con una tensione > 35,5 V interviene il fusibile e i driver di uscita si bloccano. 7.7 Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Caratteristiche del modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Numero di ordinazione 6ES7138-4FB04-0AB0 Proprietà Il modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe presenta le seguenti caratteristiche: 4 uscite, con commutazione su P/M Corrente di uscita 2 A Tensione nominale di carico DC 24 V Adatto a elettrovalvole, teleruttori in corrente continua e lampade di segnalazione LED di errore cumulativo (SF; rosso) LED di stato per ogni uscita (verde) Diagnostica parametrizzabile Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

182 7.7 Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Classe di sicurezza raggiungibile SIL3 Buffer di diagnostica interno al modulo disponibile Aggiornamento firmware Dati di identificazione I&M Moduli power utilizzabili per SIL2 o SIL3 Tabella 7-34 EM 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe: moduli power per SIL/Cat./PL Modulo power Alimentazione tramite PM-E DC24V, PM-E DC24V/AC120/230V o PM-E DC24..48V SIL/Cat./PL raggiungibile SIL3/ Cat.4/ PLe Disinserzione di sicurezza dei gruppi di carico standard Se non sono necessari più di 2 A di corrente la disinserzione di sicurezza dei gruppi di carico standard (costituiti da modulo power standard e moduli di uscita standard) può essere eseguita direttamente dall'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe con commutazione su P/M. Se la corrente deve essere di 2 A o superiore, è necessario utilizzare l'l'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe in combinazione con il modulo elettronico 1 F-RO DC24V/AC V/5A (comando del modulo F-RO tramite un'uscita fail-safe). 182 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

183 7.7 Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Un elenco dei moduli di uscita ET 200S standard abilitati è disponibile in Internet ( AVVERTENZA Le uscite dei moduli DO standard non possono essere attivate in sicurezza, ma solo disattivate. È quindi indispensabile valutare le seguenti possibili conseguenze: nel caso peggiore si devono considerare tutti i possibili errori dei moduli DO standard e del programma da cui sono comandati che non possono essere rilevati direttamente. Ad es. l'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe non rileva i cortocircuiti esterni verso L+ nelle uscite dei moduli DO standard. Tutti gli errori dei moduli DO standard influiscono sul processo tramite gli attuatori. Il processo deve essere reso noto alla CPU F tramite encoder e un programma di sicurezza adeguato. Poiché nei moduli DO standard gli errori critici per la sicurezza non possono essere rilevati con un autotest all'interno del modulo, la "Diagnostica" deve essere eseguita indirettamente attraverso il processo comandato. Finché il processo comandato in modo errato non rappresenta un pericolo, il controllore di sicurezza non interviene ma attiva una disinserzione solo quando il processo mostra un comportamento indesiderato o potenzialmente pericoloso. Ne consegue che i tempi di reazione in caso di errori all'interno dei moduli DO standard non dipendono dai tempi di rilevamento degli errori specifici dell's7, che sono brevi, bensì dal processo comandato e dall'analisi delle sue risposte. I dati di processo rilevanti per la sicurezza devono garantire la sicurezza funzionale essere letti attraverso unità di ingressi fail-safe (ad es. F-DI) essere trasformati in comandi di uscita dalla CPU fail-safe e essere trasmessi dall'unità di uscita fail-safe al comando del relè di sicurezza corrispondente o essere emessi dal modulo power PM-E F fail-safe. Se il processo non si comporta come previsto (a causa di un'anomalia del processo o dei moduli DO standard), i moduli DO standard devono essere portati in stato di sicurezza dal circuito di sicurezza sovraordinato. In questo caso è particolarmente importante il tempo di tolleranza agli errori del processo. Durante questo tempo di tolleranza agli errori, infatti, un processo eventualmente comandato in modo errato non rappresenta un pericolo. Il programma di sicurezza deve reagire in modo adeguato sotto il profilo della sicurezza e della logica agli stati del processo indesiderati o potenzialmente pericolosi per mezzo dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe e dei moduli di uscita fail-safe. Per evitare del tutto i problemi ora descritti si consiglia di utilizzare i moduli elettronici failsafe con commutazione su P/M 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe con moduli power ET 200S standard anziché i moduli DO standard (vedere la tabella "Assegnazione dei moduli power ai moduli elettronici/avviatori motore e classe di sicurezza"). Proprietà della disinserzione di sicurezza dei moduli DO standard tramite EM 4 F- DO DC24V/2A PROFIsafe: Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

184 7.7 Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe questa soluzione dai costi contenuti permette di disattivare contemporaneamente tutte le uscite interessate quando viene rilevato un errore nel processo o nell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe. Disinserzione in sicurezza di singoli moduli F con uscite fail-safe: quando viene rilevato un errore viene disinserito il minor numero possibile di elementi. Inoltre questa soluzione consente di distribuire nel tempo la reazione agli stati di processo critici ovvero di disattivare le uscite singolarmente e in sicurezza. Connessione di carichi messi a terra Se l'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe commuta carichi che dispongono di un collegamento tra la massa e la terra (ad es. per migliorare le caratteristiche CEM) e la massa e la terra sono collegate all'alimentatore, viene rilevato un "cortocircuito". Dal punto di vista del modulo F il collegamento fra massa e terra manda in cortocircuito l'commutatore su M (la seguente figura mostra un esempio relativo a un EM 4 F- DO DC24V/2A PROFIsafe). Rimedio: Utilizzo del PM-E F pp DC24V PROFIsafe il valore di resistenza tra massa e terra dal lato del carico deve essere superiore a 100 kω Figura 7-47 Connessione di carichi messi a terra (è presente una resistenza tra massa e terra) Diafonia capacitiva dei segnali di ingresso e di uscita digitali Vedere "Caratteristiche del modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe". 184 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

185 7.7 Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Diafonia magnetica con i carichi induttivi Nota Osservare che un carico induttivo collegato ai canali DO può indurre delle tensioni a causa dell'accoppiamento di un forte campo magnetico. Di conseguenza potrebbe essere segnalato un cortocircuito con un messaggio di errore. Rimedio: Separare fisicamente i carichi induttivi o schermare il campo magnetico. Parametrizzare il tempo di rilettura a 50 ms o più Assegnazione dei pin dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Vista frontale Figura 7-48 Vista frontale EM 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe AVVERTENZA Il LED SF e i LED di stato degli ingressi e delle uscite non sono concepiti per il funzionamento fail-safe e pertanto non devono essere utilizzati per attività di sicurezza. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

186 7.7 Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Assegnazione dei pin La figura sotto riportata descrive l'assegnazione dei pin dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe per i moduli terminali utilizzabili TM-E30S44-01, TM-E30C44-01, TM-E30S46-A1 e TM-E30C46-A1. Dox P: Connessione per l'uscita digitale fail-safe (con commutazione su P/M) Dox M: Connessione per l'uscita digitale fail-safe (con commutazione su P/M) Per TM-E...46-A1: barra AUX 1. Collegamento con i morsetti da A3 a A16 per qualsiasi connessione di PE (possibilità di raggruppare le alimentazioni di carico) Figura 7-49 Assegnazione dei pin TM-E /TM-E...46-A1 per EM 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Vedere anche Caratteristiche del modulo power PM-E F pm DC24V PROFIsafe (Pagina 73) 186 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

187 7.7 Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Cablaggio dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Schema di principio Figura 7-50 Schema di principio dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Applicazione 1: collegamento di un carico per ciascuna uscita digitale Ognuna delle quattro uscite digitali fail-safe è costituita da un commutatore su P DOx P e un commutatore su M DOx M e collegano il carico tra i commutatori su P e su M. Per garantire che il carico riceva tensione vengono comandati sempre entrambi i commutatori. Con questo circuito si raggiunge il livello SIL3/Cat.4/PLe. Il cablaggio viene effettuato nel modulo terminale adeguato. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

188 7.7 Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Figura 7-51 Schema di cablaggio dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe AVVERTENZA Per assicurare il livello SIL3/Cat.4/PLe con questo cablaggio è necessario un attuatore di categoria corrispondente, ad es. a norma IEC Applicazione 2: collegamento di carichi a L+ e M per ogni uscita digitale È possibile collegare due relè con un'uscita digitale fail-safe. Considerare quanto segue: L+ e M dei relè devono essere collegati con L+ e M del modulo F-DO (è necessario lo stesso potenziale di riferimento). I contatti normalmente aperti dei relè devono essere collegati in serie. Il collegamento può essere effettuato in una qualsiasi delle quattro uscite digitali. La figura seguente mostra come esempio la connessione a DO0. Con questo circuito si raggiunge il livello SIL3/Cat.4/PLe (rilettura dello stato del processo necessaria). 188 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

189 7.7 Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Figura 7-52 Schema di cablaggio per ciascuno dei 2 relè a 1 F-DO dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe AVVERTENZA Se si collegano due relè a un'uscita digitale (come illustrato nella figura più sopra) gli errori di "rottura conduttore" e "sovraccarico" vengono rilevati solo nel commutatore su P dell'uscita (non nel commutatore su M). AVVERTENZA In caso di cortocircuito tra i commutatori su P e su M dell'uscita l'attuatore comandato non viene più disinserito. Per evitare cortocircuiti tra i commutatori su P e su M di un'uscita digitale fail-safe è necessario posare i conduttori per il collegamento dei relè in modo da prevenire i cortocircuiti (ad es. isolandoli con una guaina o posandoli in canaline separate). Nota L'EM 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe esegue ogni 15 minuti circa un test dei pattern dei bit. Per farlo emette un impulso ogni 4 ms. Il test viene effettuato in un momento differito rispetto ai commutatori su P e su M in modo da non attivare l'attuatore. Tuttavia l'impulso potrebbe attivare il rispettivo relè riducendono la durata. Si consiglia quindi di far riferimento allo schema di cablaggio descritto qui di seguito. Applicazione 3: collegamento di 2 carichi paralleli per ciascuna uscita digitale Prevenzione/gestione dei cortocircuiti: Per gestire i cortocircuiti tra i commutatori su P e su M di un'uscita digitale fail-safe si consiglia di utilizzare il seguente schema di cablaggio. Con questo circuito si raggiunge il livello SIL3/Cat.4/PLe. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

190 7.7 Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Figura 7-53 Schema di cablaggio per ciascuno dei 2 relè in parallelo a 1 F-DO dell'em 4 F- DO DC24V/2A PROFIsafe Nota Se si collegano in parallelo due relè a un'uscita digitale (come illustrato nella figura più sopra) l'errore di "rottura conduttore" viene rilevato solo se la rottura scollega entrambi i relè da P ed M. Questa diagnostica non è rilevante ai fini della sicurezza Parametri dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Parametri in STEP 7 La seguente tabella elenca i parametri impostabili per il modulo F-DO (vedere anche "Configurazione e parametrizzazione"). Tabella 7-35 Parametri del modulo F-DO Parametro Campo di valori Impostazione predefinita Parametri F: F-destination address 1 to 1022 Assegnato da STEP 7 Tipo di parametro Statico Valido per... Modulo F-monitoring time 10 to ms 150 ms Statico Modulo Parametri dell'unità: Behavior after channel fault* Passivate the entire module/passivate channel Passivate the entire module Statico Modulo 190 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

191 7.7 Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Parametro Campo di valori Impostazione predefinita Tipo di parametro Valido per... DO channel n Activated/deactivated Activated Statico Canale Readback time ms 1 ms Statico Canale Diagnostica: Wire break Activated/deactivated Deactivated Statico Canale * Questa impostazione è rilevante solo se è stato installato il pacchetto opzionale S7 Distributed Safety V5.4 o superiore. Parametro Readback time Ogni canale di uscita ha un proprio tempo di rilettura parametrizzabile. Tale tempo definisce la durata massima del test di disinserzione per il corrispondente canale e quindi anche il tempo di rilettura per la disinserzione del canale. Si possono parametrizzare i seguenti tempi di rilettura: 1 ms, 5 ms, 10 ms, 50 ms, 100 ms, 200 ms e 400 ms. Se il canale interessato attiva carichi capacitivi elevati, utilizzare un tempo di rilettura sufficientemente elevato. Se il tempo di rilettura di un carico capacitivo comandato è troppo basso, il canale di uscita viene passivato perché la capacità non viene scaricata entro il tempo di esecuzione del test di disinserzione. Se i segnali di rilettura sono errati, al termine del tempo di rilettura l'errore di "cortocircuito" causa la passivazione del canale di uscita. AVVERTENZA Parametrizzando un tempo di rilettura di 50 ms si possono sopprimere i cortocircuiti (trasversali) in rapporto a un segnale di disturbo con una frequenza > 10 Hz (rapporto impulso/periodo 50:50). I cortocircuiti (trasversali) verso un'uscita della stessa unità vengono riconosciuti. Conseguenze delle modifiche dei parametri sul test dei pattern dei bit La durata di un impulso di prova durante il test con disattivazione dell'uscita dipende dal carico ed è minore/uguale al tempo di rilettura parametrizzato. Maggiori informazioni sul test dei pattern dei bit dei moduli ET 200S fail-safe, sul comportamento dei moduli e sui parametri in uso sono disponibili in Internet ( Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

192 7.7 Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Funzioni di diagnostica dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Comportamento in caso di guasto della tensione di alimentazione Se si interrompe la tensione ausiliaria esterna il LED SF si accende e il modulo viene passivato. Quando in seguito viene ripristinata la tensione (il livello deve essere almeno per 1 minuto sopra il valore specificato - vedere i dati tecnici: tensioni, correnti, potenziali), il LED SF si spegne di nuovo e il modulo resta passivato. Il LED SF lampeggia se non sono presenti altri errori finché l'errore non viene confermato. Funzioni di diagnostica La tabella seguente mostra una panoramica delle funzioni di diagnostica dell'em 4 F- DO DC24V/2A PROFIsafe. Le funzioni di diagnostica vengono assegnate a un singolo canale o all'intero modulo. Tabella 7-36 Funzioni di diagnostica dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Funzione di diagnostica* Numero di errore LED Campo di applicazione della diagnostica Parametrizzabile Cortocircuito 1H SF Canale No Sovraccarico 4H SF Canale No Sovratemperatura 5H SF Modulo No Rottura conduttore 6H SF Canale Sì Errore 9H SF Modulo No Errore di parametrizzazione 10H SF Modulo No Manca la tensione di carico o dell'encoder 11H SF Modulo No Errore di comunicazione 13H SF Modulo No *: Speciale per moduli F; visualizzazione in STEP 7, vedere Tabella 5-1 Tipi di errori della diagnostica riferita al canale (eccetto EM 1 F-RO DC24V/AC V/5A) (Pagina 56) AVVERTENZA Prima di confermare la diagnostica di cortocircuito eliminare l'errore e convalidare la funzione di sicurezza. Per eliminare l'errore attenersi alle istruzioni nel capitolo "Reazione agli errori (Pagina 51)". 192 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

193 7.7 Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Cause di errore e rimedi Nella tabella seguente sono elencati i messaggi e le registrazioni del buffer di diagnostica dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe, le possibili cause di errore e i rimedi. Tabella 7-37 Messaggi e registrazioni del buffer di diagnostica dell'em 4 F-DO Ex 17,4V/40mA, cause di errore e rimedi Messaggio di diagnostica Cortocircuito Sovraccarico (solo con segnale di uscita "1") Sovratemperatura Rottura conduttore (solo con segnale di uscita "1") 1) Buffer di diagnostica Possibili cause degli errori Rimedi Guasto del driver di uscita P Guasto del driver di uscita M Cortocircuito dell'uscita verso L+ o guasto del driver di uscita Cortocircuito dell'uscita verso M o guasto del driver di uscita Sovracorrente nel driver di uscita Temperatura al di fuori del campo consentito Rottura conduttore Cortocircuito dell'uscita Cortocircuito tra canali con segnali diversi Guasto del driver di uscita Cortocircuito dell'uscita Cortocircuito tra canali con segnali diversi Guasto del driver di uscita Cortocircuito dell'uscita Cortocircuito tra canali con segnali diversi Guasto del driver di uscita Sovraccarico dell'uscita Cortocircuito dell'uscita verso M Guasto del driver di uscita Sovraccarico nell'uscita Disinserzione in seguito al superamento del limite di temperatura massimo o minimo nel contenitore del modulo Interruzione della linea tra modulo e attuatore Il canale non è collegato (aperto) Cortocircuito tra canali con segnali diversi Eliminare il cortocircuito entro 100 ore dal verificarsi dell'errore. Eliminare il cortocircuito entro 100 ore dal verificarsi dell'errore. Sostituire il modulo Eliminare il cortocircuito entro 100 ore dal verificarsi dell'errore. Eliminare il cortocircuito entro 100 ore dal verificarsi dell'errore. Sostituire il modulo Eliminare il cortocircuito entro 100 ore dal verificarsi dell'errore. Eliminare il cortocircuito entro 100 ore dal verificarsi dell'errore. Sostituire il modulo Eliminare il sovraccarico entro 100 ore dal verificarsi dell'errore. Eliminare il cortocircuito entro 100 ore dal verificarsi dell'errore. Sostituire il modulo Eliminare il sovraccarico Verificare la sovratemperatura; una volta eliminato l'errore estrarre e reinserire o spegnere e riaccendere il modulo Creare il collegamento Tramite parametrizzazione disattivare la "Diagnostica: rottura conduttore" per il canale Eliminare il cortocircuito Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

194 7.7 Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Messaggio di diagnostica Buffer di diagnostica Possibili cause degli errori Rimedi Errore Guasto del processore Interferenze elettromagnetiche troppo elevate Errore di parametrizzazione Manca la tensione di carico o dell'encoder Errore di comunicazione Errore del processore Errore EPROM Errore RAM Controllo del tempo di ciclo attivato Errore di parametrizzazione (19, 20, 21) Errore di parametrizzazione (18) Guasto della tensione di alimentazione interna all'unità Errore del valore di controllo (CRC) nel telegramma dei dati Tempo di controllo superato per telegramma dei dati Errore interno Impostazione dell'interruttore indirizzo (commutatore DIP) diversa dal previsto Interferenze elettromagnetiche troppo elevate Errore interno Interferenze elettromagnetiche troppo elevate Errore interno Interferenze elettromagnetiche troppo elevate Errore interno Il tempo di controllo PROFIsafe impostato è troppo basso Parametrizzazione errata Indirizzo PROFIsafe nel modulo F errato Interferenze elettromagnetiche troppo elevate Errore interno alla tensione di alimentazione Errore di comunicazione tra la CPU F e il modulo F, ad es. a causa di interferenze elettromagnetiche eccessive o di errori di controllo del life beat Accesso in scrittura all'area di periferia per ingressi/uscite del modulo nel programma utente standard Il tempo di controllo parametrizzato è stato superato Eliminare le interferenze; una volta eliminato l'errore estrarre e reinserire o spegnere e riaccendere il modulo Sostituire il modulo Verificare e correggere la posizione del commutatore DIP Eliminare le interferenze; una volta eliminato l'errore estrarre e reinserire o spegnere e riaccendere il modulo Sostituire il modulo Eliminare le interferenze; una volta eliminato l'errore estrarre e reinserire o spegnere e riaccendere il modulo Sostituire il modulo Eliminare le interferenze; una volta eliminato l'errore estrarre e reinserire o spegnere e riaccendere il modulo Sostituire il modulo Impostare il parametro "F_Monitoring time" per il modulo Verificare i percorsi di comunicazione Correzione dei parametri Verificare se l'indirizzo PROFIsafe nel modulo F corrisponde alla progettazione Eliminare le interferenze; una volta eliminato l'errore estrarre e reinserire o spegnere e riaccendere il modulo Sostituire il modulo Verificare il collegamento PROFIBUS/PROFINET Eliminare i disturbi Eliminare tutti gli accessi in scrittura all'area di periferia per ingressi/uscite dei moduli F nel programma utente standard Verificare la parametrizzazione del tempo di controllo 194 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

195 7.7 Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Messaggio di diagnostica Buffer di diagnostica Possibili cause degli errori Rimedi Una volta eliminato l'errore reintegrare il modulo F nel programma di sicurezza Per maggiori informazioni sulla passivazione e la reintegrazione della periferia F consultare il capitolo "Diagnostica" e il manuale S7 Distributed Safety - configuring and programming o S7 F/FH Systems - Configuring and Programming. Informazioni generali sulla diagnostica Per maggiori informazioni sulla diagnostica che riguardano tutti i moduli fail-safe (ad es. per la lettura delle funzioni di diagnostica e la passivazione dei canali) consultare il capitolo "Diagnostica" e il manuale S7 Distributed Safety - configuring and programming o S7 F/FH Systems - Configuring and Programming. Vedere anche Diagnostica degli errori (Pagina 53) Dati tecnici dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Panoramica Dati tecnici Dimensioni e peso Dimensioni L x H x P (mm) 30 x 81 x 52 Peso ca. 85 g Dati specifici dell'unità Numero di uscite (con commutazione su P/M) 4 Area di indirizzi occupata Area della periferia per gli ingressi 5 byte Area della periferia per le uscite 5 byte Lunghezza cavo* Non schermati Max. 500 m Schermati Max. 500 m Classe di sicurezza raggiungibile Secondo IEC 61508:2000 SIL3 ai sensi della norma ISO :2006 o EN ISO :2008 Grandezze caratteristiche di sicurezza Cat.4/PLe SIL3 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

196 7.7 Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Dati tecnici Low demand mode (average probability of < 1,00E-05 failure on demand) high demand / continuous mode (probability of a dangerous failure per hour) < 1,00E-10 Codice di collaudo FM, culus, ATEX, CE, C-Tick Tensione, corrente e potenziale Tensione nominale di alimentazione L+ DC 24 V Campo consentito** 20,4 V... 28,8 V Tamponamento caduta di rete di L+ Nessuno Tempo di tamponamento in caso di mancanza di rete dell'alimentazione interna 5 ms Protezione dall'inversione di polarità No Corrente somma delle uscite Montaggio orizzontale Fino a 40 C Fino a 55 C Fino a 60 C 6 A 5 A 4 A Montaggio verticale Fino a 40 C 4 A Separazione di potenziale Tra i canali e il bus backplane Sì Tra i canali e l'alimentazione No Tra i canali No Tra i canali/l'alimentazione e lo schermo Sì Differenza di potenziale ammessa tra Lo schermo e la connessione di bus dell'et 200S DC 75 V / AC 60 V Lo schermo e la periferia (DO, barra P1/P2) DC 75 V / AC 60 V Connessione dell'et 200S e periferia (DO, barra P1/P2) Isolamento della serie testato con Dalla connessione di bus dell'et 200S alla periferia (DO, barra P1/P2) Isolamento nella prova del tipo testato con Lo schermo e la connessione di bus dell'et 200S AC 250 V DC 2545 V/2 s AC 350 V/1 min Dallo schermo alla periferia (DO, barra P1/P2) AC 350 V/1 min 196 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

197 7.7 Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Dati tecnici Dalla connessione dell'et 200S alla periferia AC 2830 V/1 min (DO, barra P1/P2) Prova della tensione di picco tra il collegamento di bus dell'et 200S e la periferia (DO, barra P1/P2) DC 6000 V/5 impulsi positivi e 5 negativi Corrente assorbita Dal bus backplane Max. 28 ma Dalla tensione di carico L+ (senza carico) Tip. 100 ma Potenza dissipata dal modulo Tip. 3,5 W Stato, allarmi, diagnostica Indicazione dello stato Uscite LED verdi per ciascun canale Funzioni di diagnostica LED di errore cumulativo LED rosso (SF) Informazione di diagnostica leggibile Possibile Dati per la scelta di un attuatore*** Tensione di uscita Con il segnale "1" Min. L + (-2,0 V) Commutazione su P: Min. L+ (-1,5 V), caduta di tensione nel commutatore su M: Max. 0,5 V Corrente di uscita con il segnale "1" Valore nominale 2 A Campo consentito 20 ma A Con il segnale "0" (corrente residua) Max. 0,5 ma Comando indiretto del carico tramite relè di accoppiamento: Con il segnale "0" (corrente residua) Commutazione su P Max. 0,5 ma Commutazione su M Max. 0,5 ma Campo della resistenza di carico 12 Ω... 1 kω Carico lampade Max. 10 W Controllo di rottura conduttore (Open Load Detection) e sovraccarico Soglia d'intervento I < ma Tempo di rilevamento degli errori Varia in funzione del tempo di rilettura parametrizzato (vedere "Tempi di reazione") Collegamento in parallelo di due uscite Impossibile Comando di un ingresso digitale Impossibile Frequenza di commutazione Con carico ohmico Max. 30 Hz simmetrica Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

198 7.7 Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Dati tecnici Con carico induttivo secondo IEC , Max. 0,1 Hz simmetrica DC13 Con carico delle lampade Max. 10 Hz simmetrica Limitazione della tensione di disinserzione induttiva Tip. -80 V Protezione dell'uscita dal cortocircuito Sì, elettronica Soglia di intervento (cortocircuito) 5 A A Soglia di intervento (cortocircuito M esterno) 5 A A Soglia di intervento (cortocircuito P esterno) 25 A A Protezione da sovraccarico Sì Soglia d'intervento I >2,6... 2,8 A Tempo, frequenza Tempi di preparazione interni Vedere "Tempi di reazione" Tempo di conferma in modalità di sicurezza Min. 4 ms / max. 8 ms Protezione dalla sovratensione Protezione della tensione di alimentazione L+ dalle sovratensioni secondo IEC solo con elementi esterni Simmetrica (L+ verso M) + 1 kv; 1,2/50 μs Asimmetrica (L+ verso PE, M verso PE) + 2 kv; 1,2/50 μs Protezione degli ingressi e delle uscite dalle sovratensioni secondo IEC solo con elementi esterni Simmetrica (L+ verso M) +1 kv; 1,2/50 μs Asimmetrica (L+ verso PE, M verso PE) +2 kv; 1,2/50 μs *: Per raggiungere la lunghezza dei conduttori indicata è necessario racchiudere i conduttori di segnale P e M in un unico cavo o un'unica guaina. **: Il funzionamento al di sotto della tensione di alimentazione ammessa è consentito al massimo per la durata delle riparazione. Vedere il capitolo "Introduzione (Pagina 71)". Funzionamento al di sopra della tensione di alimentazione consentita: Se la tensione di alimentazione è > 35,5 V il modulo si spegne. ***: Per maggiori informazioni sui requisiti degli encoder e degli attuatori vedere il capitolo "Cablaggio ed equipaggiamento (Pagina 43)". 198 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

199 7.8 Modulo elettronico digitale 1 F-RO DC24V/AC V/5A 7.8 Modulo elettronico digitale 1 F-RO DC24V/AC V/5A Caratteristiche dell'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A Numero di ordinazione 6ES7138-4FR00-0AA0 Proprietà Il modulo elettronico digitale 1 F-RO DC24V/AC V/5A presenta le seguenti caratteristiche: 1 uscita relè (due contatti di lavoro a 2 canali) Corrente di uscita 5 A Tensione nominale di carico DC 24 V e AC V Segnalazione di stato dell'uscita (LED verde) Classe di sicurezza raggiungibile SIL3/Cat.4/PLe se il modulo F-RO viene comandato da un'uscita fail-safe (ad es. EM 4F-DO DC24V/2A PROFIsafe) Disinserzione di sicurezza dei gruppi di carico standard In combinazione con l'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe il modulo elettronico 1 F-RO DC24V/AC V/5A può essere utilizzato per la disinserzione di sicurezza dei gruppi di carico standard (costituiti da modulo power standard e moduli di uscita standard); il modulo F-RO viene comandato da un'uscita fail-safe. (Se non sono necessari più di 2 A di corrente la disinserzione di sicurezza dei gruppi di carico standard può essere eseguita direttamente dall'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe con commutazione su P/M.) Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

200 7.8 Modulo elettronico digitale 1 F-RO DC24V/AC V/5A Un elenco dei moduli di uscita ET 200S standard abilitati è disponibile in Internet ( AVVERTENZA Le uscite dei moduli DO standard non possono essere attivate in sicurezza, ma solo disattivate. È quindi indispensabile valutare le seguenti possibili conseguenze: nel caso peggiore si devono considerare tutti i possibili errori dei moduli DO standard e del programma da cui sono comandati che non possono essere rilevati direttamente. Ad es. l'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A non rileva i cortocircuiti esterni verso L+ nelle uscite dei moduli DO standard. Tutti gli errori dei moduli DO standard influiscono sul processo tramite gli attuatori. Il processo deve essere reso noto alla CPU F tramite encoder e un programma di sicurezza adeguato. Poiché nei moduli DO standard gli errori critici per la sicurezza non possono essere rilevati con un autotest all'interno del modulo, la "Diagnostica" deve essere eseguita indirettamente attraverso il processo comandato. Finché il processo comandato in modo errato non rappresenta un pericolo, il controllore di sicurezza non interviene ma attiva una disinserzione solo quando il processo mostra un comportamento indesiderato o potenzialmente pericoloso. Ne consegue che i tempi di reazione in caso di errori all'interno dei moduli DO standard non dipendono dai tempi di rilevamento degli errori specifici dell's7, che sono brevi, bensì dal processo comandato e dall'analisi delle sue risposte. I dati di processo rilevanti per la sicurezza devono garantire la sicurezza funzionale essere letti attraverso unità di ingressi fail-safe (ad es. F-DI) essere trasformati in comandi di uscita dalla CPU fail-safe e essere trasmessi dall'unità di uscita fail-safe al comando del relè di sicurezza corrispondente o essere emessi dal modulo power PM-E F fail-safe. Se il processo non si comporta come previsto (a causa di un'anomalia del processo o dei moduli DO standard), i moduli DO standard devono essere portati in stato di sicurezza dal circuito di sicurezza sovraordinato. In questo caso è particolarmente importante il tempo di tolleranza agli errori del processo. Durante questo tempo di tolleranza agli errori, infatti, un processo eventualmente comandato in modo errato non rappresenta un pericolo. Il programma di sicurezza deve reagire in modo adeguato sotto il profilo della sicurezza e della logica agli stati del processo indesiderati o potenzialmente pericolosi per mezzo dell'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A e dei moduli di uscita fail-safe. Per evitare del tutto i problemi ora descritti si consiglia di utilizzare i moduli elettronici failsafe con commutazione su P/M 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe con moduli power ET 200S standard anziché i moduli DO standard (vedere "Modulo elettronico digitale 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe" e la tabella "Assegnazione dei moduli power ai moduli elettronici/avviatori motore e classe di sicurezza"). Proprietà della disinserzione di sicurezza dei moduli DO standard tramite l'em 4 F- DO DC24V/2A PROFIsafe in combinazione con l'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A: 200 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

201 7.8 Modulo elettronico digitale 1 F-RO DC24V/AC V/5A questa soluzione dai costi contenuti permette di disattivare contemporaneamente tutte le uscite interessate quando viene rilevato un errore nel processo o nell'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A. Disinserzione in sicurezza di singoli moduli F con uscite fail-safe: quando viene rilevato un errore viene disinserito il minor numero possibile di elementi. Inoltre questa soluzione consente di distribuire nel tempo la reazione agli stati di processo critici ovvero di disattivare le uscite singolarmente e in sicurezza Assegnazione dei collegamenti per EM 1F-RO DC24V/AC V/5A Vista frontale Figura 7-54 Vista frontale EM 1 F-RO DC24V/AC V/5A AVVERTENZA La segnalazione di stato dell'uscita non è concepita per il funzionamento fail-safe e pertanto non deve essere utilizzata per attività di sicurezza. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

202 7.8 Modulo elettronico digitale 1 F-RO DC24V/AC V/5A Assegnazione dei pin La figura seguente mostra l'assegnazione dei collegamenti dell'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A per i moduli terminali utilizzabili TM-E30S44-01, TM-E30C44-01, TM-E30S46-A1 e TM-E30C46-A1. Figura 7-55 Assegnazione dei collegamenti TM-E /TM-E...46-A1 per EM 1 F- RO DC24V/AC V/5A Tabella 7-38 Assegnazione dei collegamenti del modulo TM-E /TM-E...46-A1 Morsetto Identificazione 3 IN P Connessione per tensione di comando DC 24 V 4 IN M Connessione per tensione di comando massa A4 AUX 1 Per TM-E...46-A1: barra AUX 1. Collegamento con i morsetti da A3 a A16 per qualsiasi connessione di PE. Possibilità di raggruppare le alimentazioni di carico A3 AUX 1 Per TM-E...46-A1: barra AUX 1. Collegamento con i morsetti da A3 a A16 per qualsiasi connessione di PE. Possibilità di raggruppare le alimentazioni di carico 7 IN P Connessione per tensione di comando DC 24 V 8 IN M Connessione per tensione di comando massa A8 AUX 1 Per TM-E...46-A1: barra AUX 1. Collegamento con i morsetti da A3 a A16 per qualsiasi connessione di PE. Possibilità di raggruppare le alimentazioni di carico 202 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

203 7.8 Modulo elettronico digitale 1 F-RO DC24V/AC V/5A Morsetto Identificazione A7 AUX 1 Per TM-E...46-A1: barra AUX 1. Collegamento con i morsetti da A3 a A16 per qualsiasi connessione di PE. Possibilità di raggruppare le alimentazioni di carico 9 OUT 1 Contatto di lavoro, canale 0 per commutazione di sicurezza carico 1 10 OUT 1 11 OUT 2 Contatto di lavoro, canale 1 per commutazione di sicurezza carico 2 12 OUT 2 A12 AUX 1 Per TM-E...46-A1: barra AUX 1. Collegamento con i morsetti da A3 a A16 per qualsiasi connessione di PE. Possibilità di raggruppare le alimentazioni di carico A11 AUX 1 Per TM-E...46-A1: barra AUX 1. Collegamento con i morsetti da A3 a A16 per qualsiasi connessione di PE. Possibilità di raggruppare le alimentazioni di carico 13 OUT 1 Contatto di lavoro, canale 0 per commutazione di sicurezza carico 1 14 OUT 1 15 OUT 2 Contatto di lavoro, canale 1 per commutazione di sicurezza carico 2 16 OUT 2 A16 AUX 1 Per TM-E...46-A1: barra AUX 1. Collegamento con i morsetti da A3 a A16 per qualsiasi connessione di PE. Possibilità di raggruppare le alimentazioni di carico A15 AUX 1 Per TM-E...46-A1: barra AUX 1. Collegamento con i morsetti da A3 a A16 per qualsiasi connessione di PE. Possibilità di raggruppare le alimentazioni di carico CAUTELA Se in OUT 1 o OUT 2 possono essere generate correnti elevate ( 50% della corrente nominale del rispettivo canale di uscita), collegare in parallelo i morsetti seguenti: per OUT 1: morsetti 9/10 e 13/14 per OUT 2: morsetti 11/12 e 15/16 In caso contrario il carico di corrente potrebbe surriscaldare i morsetti. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

204 7.8 Modulo elettronico digitale 1 F-RO DC24V/AC V/5A Cablaggio dell'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A Schema di principio Figura 7-56 Schema di principio dell'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A 204 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

205 7.8 Modulo elettronico digitale 1 F-RO DC24V/AC V/5A Schema di cablaggio Figura 7-57 Schema di cablaggio dell'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A AVVERTENZA * Per proteggere i contatti relè da sovraccarichi e cortocircuiti utilizzare in generale un fusibile esterno per il circuito di carico con le seguenti caratteristiche: fusibile 6 A in classe di impiego gl/gg. Osservare che per le applicazioni a norma EN la corrente nominale specificata dell'organo di protezione dalle sovratensioni va moltiplicata per il fattore di sicurezza 0,6 per poter escludere l'errore "mancata apertura dei contatti causa saldatura permanente". Collegamento dell'alimentazione DC 24 V La tensione di comando DC 24 V si applica a IN P (morsetti 3;7) e IN M (morsetti 4;8). L'alimentazione DC 24 V ha luogo normalmente da un'uscita fail-safe con commutazione su P/M (ad es. EM 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe). L'uscita P di F-DO viene collegata a IN P del modulo F-RO e l'uscita M a IN M del modulo F-RO. In alternativa è possibile il collegamento a un'uscita fail-safe con commutazione su PP. Osservare, tuttavia, che i cortocircuiti esterni verso P non possono essere controllati sull'ingresso P. In questo caso IN M verrebbe collegato direttamente con la massa della tensione di comando. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

206 7.8 Modulo elettronico digitale 1 F-RO DC24V/AC V/5A Collegamento della tensione di carico e carico Le connessioni dell'uscita a relè sono contatti di lavoro a potenziale libero. In altri termini, la tensione deve essere alimentata dall'esterno. Collegare in serie l'alimentazione di carico (alimentazione 1) e il carico (carico 1) nelle connessioni OUT 1 (morsetti 9;13)/(morsetti 10;14). In questo modo i contatti di lavoro del relè interrompono il flusso di corrente dell'alimentazione di carico attraverso il carico. Grazie ai due contatti a relè collegati in serie la disinserzione rimane sempre possibile qualora uno dei relè fosse guasto. Il secondo circuito elettrico è indipendente dal primo. I due circuiti sono collegati logicamente da un comando comune. Ciò significa che nel circuito elettrico OUT 2 (morsetti 11;15)/(morsetti 12;16), alimentazione 2 e carico 2 il potenziale può essere diverso, AVVERTENZA Se si collega una bassa tensione di sicurezza (SELV/PELV) in un canale del modulo F-RO, anche all'altro canale si può collegare solo una bassa tensione di sicurezza (SELV/PELV). Il modulo F-RO e il report aggiornato sulla certificazione TÜV sono disponibili in Internet ( Nota Passivazione sporadica dei moduli F alla disinserzione del carico attraverso il modulo F-RO Se si disinserisce un carico all'interno di una stazione ET 200S attraverso il modulo fail-safe 1F-RO, può verificarsi sporadicamente una passivazione di tutti i moduli F all'interno della stessa stazione ET 200S. La passivazione dei moduli F è causata da sovratensioni come quelle che possono verificarsi ad es. alla disinserzione di carichi induttivi. Predisporre per le bobine a corrente continua e alternata un circuito di protezione come quelli utilizzati per aumentare la durata dei contatti di relè. Una descrizione di questi circuiti è disponibile in Internet ( 206 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

207 7.8 Modulo elettronico digitale 1 F-RO DC24V/AC V/5A Rilettura dei contatti di relè Nel programma di sicurezza il valore riletto dal modulo F-RO deve essere confrontato con lo stato del comando. Nei sistemi F S7 Distributed Safety è possibile utilizzare il blocco applicativo F FB 216 "F_FDBACK": controllo del circuito di retroazione nel programma di sicurezza (vedere il manuale S7 Distributed Safety - configuring and programming) F-RO con ingresso integrato FEEDBACK Contatti a relè per la commutazione del carico Uscita Q Figura 7-58 Esempio di collegamento al blocco applicativo F FB 216 Se la tensione di comando DC 24 V scende al di sotto del valore necessario per l'azionamento del relè o se si rompe il conduttore verso le connessioni di ingresso, i relè si attivano e non viene più riletto il valore "1" bensì il valore "0". Questo errore viene rilevato solo se è attiva la tensione di comando. Se uno dei due relè si blocca (i contatti di lavoro restano chiusi), dal modulo viene riletto il valore "1". Questo valore di rilettura viene confrontato nel programma di sicurezza con il valore previsto "0" e viene rilevato un errore. Questo errore viene rilevato solo se la tensione di comando è disattivata. Nota Per raggiungere la classe di sicurezza SIL3/Cat.4/PLe è necessario un cambio di segnale almeno una volta all'anno e la rilettura dello stato del processo. Si consiglia di effettuare il cambio di segnale una volta ogni sei mesi. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

208 7.8 Modulo elettronico digitale 1 F-RO DC24V/AC V/5A Funzioni di diagnostica dell'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A Segnalazione di stato dell'uscita La segnalazione di stato dell'uscita del modulo F-RO funziona nel modo seguente: Relè non attivato: il LED è spento Relè attivato: il LED è acceso Relè non attivato e contatto di relè saldato: il LED è acceso Cause di errore e rimedi Nei sistemi F S7 Distributed Safety è possibile utilizzare per la diagnostica l'uscita "DIAG" dell'fb 216 "F_FDBACK" se nel programma di sicurezza si usa questo blocco applicativo F per la rilettura dei contatti di relè (vedere il manuale S7 Distributed Safety - configuring and programming) Dati tecnici dell'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A Panoramica Dati tecnici Dimensioni e peso Dimensioni L x H x P (mm) 30 x 81 x 52 Peso ca. 90 g Dati specifici dell'unità Numero di uscite Uscite relè 1 (2 canali) Area di indirizzi occupata Nell'area della periferia per gli ingressi 2 bit Nell'area della periferia per le uscite -- Lunghezza cavo Non schermato per contatto di carico Max. 200 m Schermato per contatto di carico Max. 200 m Cavo di comando (ingresso) Max. 10 m Classe di sicurezza max. raggiungibile Secondo IEC 61508:2000 SIL3 ai sensi della norma ISO :2006 o EN ISO :2008 Grandezze caratteristiche di sicurezza Cat.4/PLe SIL3 208 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

209 7.8 Modulo elettronico digitale 1 F-RO DC24V/AC V/5A Dati tecnici Low demand mode (average probability of < 1,00E-05 failure on demand) high demand / continuous mode (probability of a dangerous failure per hour) < 1,00E-09 Codice di collaudo culus, CE, C-Tick Tensione, corrente e potenziale Tensione di comando Corrente totale di entrambi di canali Montaggio orizzontale Fino a 40 C Fino a 50 C Fino a 60 C Montaggio verticale Fino a 40 C DC 20, ,8 V (alimentazione attraverso l'uscita fail-safe di un F-DO) 8 A 6 A 5 A con tensione di comando max. DC 24,8 V 3 A con tensione di comando max. DC 28,8 V 6 A Separazione di potenziale Tra i canali e il bus backplane Sì Tra i canali e la tensione di comando Sì Tra i canali Sì Tra i canali/la tensione di comando e lo schermo Differenza di potenziale ammessa tra Lo schermo e la connessione di bus dell'et 200S Sì DC 75 V / AC 60 V Tensione di comando e schermo DC 75 V / AC 60 V Connessione di bus dell'et 200S e tensione di comando Canale 1 e schermo, connessione di bus dell'et 200S, tensione di comando, canale 2 Canale 2 e schermo, connessione di bus dell'et 200S, tensione di comando, canale 1 Isolamento della serie testato con Canale 1 e schermo, connessione di bus dell'et 200S, tensione di comando, canale 2 Canale 2 verso schermo, connessione di bus dell'et 200S, tensione di comando, canale 1 DC 75 V / AC 60 V AC 250 V AC 250 V DC 2545 V/2 s DC 2545 V/2 s Isolamento nella prova del tipo testato con Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

210 7.8 Modulo elettronico digitale 1 F-RO DC24V/AC V/5A Dati tecnici Schermo verso connessione di bus AC 370 V/DC 520 V/1 min dell'et 200S, tensione di comando, canale 1, canale 2 Ingresso di comando verso connessione di bus dell'et 200S, schermo, canale 1, canale 2 Connessione di bus dell'et 200S verso tensione di comando, schermo, canale 1, canale 2 Canale 1 e schermo, connessione di bus dell'et 200S, tensione di comando, canale 2 Canale 2 verso schermo, connessione di bus dell'et 200S, tensione di comando, canale 1 Prova della tensione di picco tra tensione di comando e canale 1, canale 2 AC 370 V/DC 520 V/1 min AC 370 V/DC 520 V/1 min AC 2300 V/DC 3250 V/1 min AC 2300 V/DC 3250 V/1 min DC 7200 V/5 impulsi positivi e 5 negativi Corrente assorbita Dal bus backplane Max. 10 ma Dalla tensione di comando (IN P, IN M) Max. 100 ma Potenza dissipata dal modulo Tip. 2,1 W Stato, allarmi, diagnostica Segnalazione di stato LED verde Funzioni di diagnostica Informazione di diagnostica leggibile No Dati per la scelta di un attuatore* Corrente in uscita Corrente termica permanente Max. 5 A Corrente di carico min. 5 ma Protezione dei contatti (interna) No Nell'uscita di relè No Controllo rottura conduttore No Collegamento in parallelo di due uscite Possibile, osservare la corrente totale max. consentita Comando di un ingresso digitale Possibile Frequenza di commutazione Con carico ohmico Max. 2 Hz Con carico induttivo secondo IEC , DC13 Con carico induttivo secondo IEC , AC15 Max. 0,1 Hz Max. 2 Hz Carico induttivo secondo UL 508 Pilot Duty B300, R Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

211 7.8 Modulo elettronico digitale 1 F-RO DC24V/AC V/5A Limitazione (interna) della tensione di disinserzione induttiva Protezione dell'uscita dal cortocircuito Tempo, frequenza Tempo di commutazione Tempo di scatto Protezione dalla sovratensione Protezione delle uscite dalle sovratensioni secondo IEC (non sono necessari elementi di protezione) Simmetrica Canale 1 (9/13) verso (10/14) Canale 2 (11/15) verso (12/16) Dati tecnici No No, fusibile esterno 6 A in classe di impiego gl/gg; con il collegamento parallelo di 2 uscite ogni uscita deve essere dotata di un fusibile 6 A in classe gl/gg. Osservare che per le applicazioni a norma EN la corrente nominale specificata dell'organo di protezione dalle sovratensioni va moltiplicata per il fattore di sicurezza 0,6 per poter escludere l'errore "mancata apertura dei contatti causa saldatura permanente". Tip. 13 ms Tip. 16 ms +1 kv; 1,2/50 μs Asimmetrica Canale 1 (9/13) o (10/14) verso PE Canale 2 (11/15) o (12/16) verso PE +2 kv; 1,2/50 μs *: Per maggiori informazioni sui requisiti degli encoder e degli attuatori vedere il capitolo "Cablaggio ed equipaggiamento (Pagina 43)". Potere di manovra e durata dei contatti La tabella seguente mostra il potere di manovra e la durata dei contatti. Con un circuito di protezione esterno è possibile ottenere una durata maggiore di quanto indicato nella tabella. Tabella 7-39 Potere di manovra e durata dei contatti Carico resistivo Tensione Corrente Cicli di carico (tip.) contatto di lavoro Per carico ohmico DC 24 V 5,0 A 0,35 milioni 3,0 A 0,5 milioni 2,0 A 0,75 milioni 1,0 A 1,8 milioni 0,5 A 4 milioni AC 230 V 5,0 A 0,1 milioni 3,0 A 0,15 milioni 2,0 A 0,2 milioni 1,0 A 0,4 milioni 0,5 A 0,8 milioni Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

212 7.8 Modulo elettronico digitale 1 F-RO DC24V/AC V/5A Carico resistivo Tensione Corrente Cicli di carico (tip.) contatto di lavoro Per carico induttivo DC 24 V 1,0 A 0,1 milioni secondo IEC ,5 A 0,2 milioni 5-1 DC 13/ AC15 AC 230 V 1,0 A 0,2 milioni 0,5 A 0,35 milioni 212 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

213 Dati di diagnostica dei moduli fail-safe A A.1 Introduzione Introduzione La presente appendice descrive la struttura dei dati di diagnostica nei dati di sistema. È importante conoscere questa struttura per poter valutare i dati di diagnostica dei moduli failsafe nel programma utente standard. Ulteriore bibliografia Il principio della valutazione dei dati di diagnostica dei moduli F nel programma utente standard e le SFC utilizzabili sono descritti nel manuale di riferimento Funzioni standard e di sistema. A.2 Struttura e contenuto dei dati di diagnostica Lettura dei dati di diagnostica La diagnostica (errori e informazioni sulla manutenzione) viene segnalata dall'ob 82. Le informazioni supplementari di allarme possono poi essere analizzate ad es. con l'sfb 54. L'SFB 54 "RALARM" legge le informazioni di allarme di tutte le unità con capacità di diagnostica, al di là che siano innestate a livello centrale o vengano impiegate in PROFIBUS DP o PROFINET IO. Nota SFB 54 nella Guida in linea a STEP 7 Una descrizione dettagliata dell'sfb 54 è contenuta nella Guida in linea a STEP 7. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

214 Dati di diagnostica dei moduli fail-safe A.2 Struttura e contenuto dei dati di diagnostica Inoltre vengono messi a disposizione anche diversi set di dati (lettura tramite SFC 59) e diagnostiche slave (lettura tramite SFC 13) che consentono una diagnostica avanzata. Tabella A- 1 SFB/SFC per la lettura dei dati di diagnostica Numero dell'sfb/sfc Identificatore Applicazione SFB 54 RALARM Lettura delle informazioni supplementari di allarme di uno slave DP/IO Device o di un modulo di periferia utilizzato a livello centrale nel rispettivo OB SFC 59 RD_REC Lettura dei set di dati della diagnostica S7 (memorizzata nell'area di dati del programma utente standard) SFC 13 DPNRM_DG Lettura della diagnostica slave (memorizzata nell'area di dati del programma utente standard) Posizione nel telegramma di diagnostica della diagnostica slave Se si impiegano i moduli fail-safe nell'et 200S e si verifica un allarme di diagnostica, nella diagnostica slave dell'et 200S (parte allarmi) vengono impostati i set di dati 0 e 1. La posizione della parte allarmi all'interno della diagnostica slave dipende dalla struttura del telegramma di diagnostica e dalla lunghezza della diagnostica riferita al canale. Nel capitolo "Messa in servizio e diagnostica" delle istruzioni operative Sistema di periferia decentrata ET 200S sono descritte nel dettaglio sia la struttura del telegramma di diagnostica che la posizione della parte allarmi come previsto dalla norma PROFIBUS. Set di dati 0 e 1 dei dati di sistema (non per PROFINET IO) I dati di diagnostica di un modulo possono avere una lunghezza massima di 40 byte e si trovano nei set di dati 0 e 1 dell'area dei dati di sistema: il set di dati 0 contiene 4 byte di dati di diagnostica che descrivono lo stato del modulo F. Il set di dati 1 contiene i 4 byte del modulo F contenuti anche nel set di dati 0 e fino a 36 byte di dati di diagnostica riferiti al canale in funzione del modulo F (vedere "Diagnostica riferita al canale dal byte 8"). Descrizione Qui di seguito sono specificati la struttura e il contenuto dei byte dei dati di diagnostica. In generale vale quanto segue: quando si verifica un errore il corrispondente bit viene impostato su "1". 214 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

215 Dati di diagnostica dei moduli fail-safe A.2 Struttura e contenuto dei dati di diagnostica Byte 0 e 1 La seguente figura illustra il contenuto dei byte 0 e 1 dei dati di diagnostica. Figura A-1 Byte 0 e 1 dei dati di diagnostica Byte 2 e 3 La seguente figura illustra il contenuto dei byte 2 e 3 dei dati di diagnostica. Figura A-2 Byte 2 e 3 dei dati di diagnostica Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

216 Dati di diagnostica dei moduli fail-safe A.2 Struttura e contenuto dei dati di diagnostica Byte La seguente figura illustra il contenuto dei byte da 4 a 6 dei dati di diagnostica. Figura A-3 Byte da 4 a 6 dei dati di diagnostica Byte 7 nell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe La figura seguente mostra il contenuto del byte 7 dei dati di diagnostica per l'em 4/8 F- DI DC24V PROFIsafe. Figura A-4 Byte 7 dei dati di diagnostica per EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe 216 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

217 Dati di diagnostica dei moduli fail-safe A.2 Struttura e contenuto dei dati di diagnostica Byte 7 nell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Figura A-5 Byte 7 dei dati di diagnostica per EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Byte 7 nell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe La figura seguente mostra il contenuto del byte 7 dei dati di diagnostica per l'em 4 F- DO DC24V/2A PROFIsafe. Figura A-6 Byte 7 dei dati di diagnostica per EM 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Byte 7 nel PM-E F pm DC24V PROFIsafe La figura seguente mostra il contenuto del byte 7 dei dati di diagnostica per il PM- E F pm DC24V PROFIsafe. Figura A-7 Byte 7 dei dati di diagnostica per PM-E F pm DC24V PROFIsafe Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

218 Dati di diagnostica dei moduli fail-safe A.2 Struttura e contenuto dei dati di diagnostica Byte 7 nel PM-E F pp DC24V PROFIsafe La figura seguente mostra il contenuto del byte 7 dei dati di diagnostica per il PM- E F pp DC24V PROFIsafe Figura A-8 Byte 7 dei dati di diagnostica per PM-E F pp DC24V PROFIsafe Byte 7 nel PM-D F DC24V PROFIsafe La figura seguente mostra il contenuto del byte 7 dei dati di diagnostica per il PM- D F DC24V PROFIsafe. Figura A-9 Byte 7 dei dati di diagnostica per PM-D F DC24V PROFIsafe 218 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

219 Dati di diagnostica dei moduli fail-safe A.2 Struttura e contenuto dei dati di diagnostica Diagnostica riferita al canale dal byte 8 Dal byte 8 dei dati di diagnostica inizia la diagnostica riferita al canale. Per ciascun canale vengono forniti 4 byte di informazioni di diagnostica. Per l'em 4 F-DI/3 F-DO valgono gli ingressi. Figura A-10 Diagnostica riferita al canale dal byte 8 dei dati di diagnostica Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

220 Dati di diagnostica dei moduli fail-safe A.2 Struttura e contenuto dei dati di diagnostica Byte 27 per 4 F-DI/3 F-DO (uscite) La figura seguente mostra il contenuto del byte 27 dei dati di diagnostica per le uscite del modulo 4 F-DI/3 F-DO. Figura A-11 Byte 27 dei dati di diagnostica per le uscite del modulo 4 F-DI/3 F-DO Diagnostica riferita al canale dal byte 28 al byte 43 Dal byte 28 dei dati di diagnostica inizia la diagnostica riferita al canale. Per ciascun canale vengono forniti 4 byte di informazioni di diagnostica. Figura A-12 Diagnostica riferita al canale dal byte 28 dei dati di diagnostica 220 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

221 Dati di diagnostica dei moduli fail-safe A.2 Struttura e contenuto dei dati di diagnostica A causa del diverso numero di canali dei moduli F il set di dati 1 può avere diverse lunghezze: EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe: EM 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe: EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe: PM-E F pm DC24V PROFIsafe: PM-E F pp DC24V PROFIsafe: PM-D F DC24V PROFIsafe: 40 byte 24 byte 36 byte 20 byte 12 byte 32 byte Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

222 Dati di diagnostica dei moduli fail-safe A.2 Struttura e contenuto dei dati di diagnostica 222 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

223 Disegni quotati B Moduli terminali TM-x30x4x-xx con modulo F inserito Qui di seguito è riportato un disegno quotato per i moduli terminali TM-x30x4x-xx con modulo PM-E F pm, PM-E F pp, F-DI o F-DO innestato. Figura B-1 Disegno quotato dei moduli terminali con modulo PM-E F pm, PM-E F pp, F-DI o F-DO inserito Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

224 Disegni quotati Modulo terminale TM-PF30S47-F1 con modulo F inserito Qui di seguito è riportato un disegno quotato per il modulo terminale TM-PF30S47-F1 con modulo PM-D F innestato. Figura B-2 Disegno quotato del modulo terminale con PM-D F DC24V PROFIsafe inserito 224 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

225 Accessori e numeri di ordinazione C Accessori e numeri di ordinazione La seguente tabella elenca i numeri di ordinazione dei moduli terminali utilizzabili, dei moduli power ed elettronici fail-safe e dei componenti accessori ordinabili per i moduli fail-safe. Componente Numero di ordinazione Moduli terminali per F-DI e F-DO: TM-E30S44-01 (morsetto a vite), 1 pezzo 6ES7193-4CG20-0AA0 TM-E30C44-01 (morsetto a molla), 1 pezzo 6ES7193-4CG30-0AA0 TM-E30S46-A1 (morsetto a vite), 1 pezzo 6ES7193-4CF40-0AA0 TM-E30C46-A1 (morsetto a molla), 1 pezzo 6ES7193-4CF50-0AA0 Moduli terminali per PM-E F pm DC24V PROFIsafe e PM-E F pp DC24V PROFIsafe: TM-P30S44-A0 (morsetto a vite), 1 pezzo 6ES7193-4CK20-0AA0 TM-P30C44-A0 (morsetto a molla), 1 pezzo 6ES7193-4CK30-0AA0 Modulo terminale per PM-D F DC24V PROFIsafe: TM-PF30S47-F1 (morsetto a vite), 1 pezzo 3RK1903-3AA00 Moduli power fail-safe: PM-E F pm DC24V PROFIsafe 6ES7138-4CF03-0AB0 PM-E F pp DC24V PROFIsafe 6ES7138-4CF42-0AB0 PM-D F DC24V PROFIsafe 3RK1903-3BA02 Moduli elettronici fail-safe: 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe 6ES7138-4FA05-0AB0 4 F DI/3 DO DC24V PROFIsafe 6ES7138-4FC01-0AB0 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe 6ES7138-4FB04-0AB0 1 F-RO DC24V/AC V/5A 6ES7138-4FR00-0AA0 Accessori: Foglio di etichette di siglatura DIN A4, giallo, 10 6ES7193-4BB00-0AA0 pezzi Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

226 Accessori e numeri di ordinazione 226 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

227 Tempi di reazione D Introduzione Di seguito sono indicati i tempi di reazione dei moduli fail-safe ET 200S. I tempi di reazione dei moduli fail-safe vengono utilizzati nel calcolo del tempo di reazione del sistema F. Per maggiori infromazioni in proposito consultare Safety Engineering in SIMATIC S7 System Description. Definizione del tempo di reazione Per gli ingressi digitali fail-safe: il tempo di reazione corrisponde al tempo che intercorre tra un cambio di segnale nell'ingresso digitale e il caricamento sicuro del telegramma di sicurezza nel bus backplane. Per le uscite digitali fail-safe: il tempo di reazione corrisponde al tempo che intercorre tra l'arrivo del telegramma di sicurezza dal bus backplane e il cambio di segnale nell'uscita digitale. Tempo di reazione max. del PM-E F pm DC24V PROFIsafe Il tempo di reazione max. del modulo PM-E F pm DC24V PROFIsafe (con o senza errore) corrisponde al tempo di preparazione interno max. Tmax. I tempi di preparazione interni del canale elettronico del PM dipendono dal tempo di reazione parametrizzato (vedere la seguente tabella). Tabella D- 1 PM-E F pm DC24V PROFIsafe: tempi di preparazione interni del canale elettronico PM PM-E F pm DC24V PROFIsafe (canale elettronico PM) Tempo di rilettura parametrizzato Frequenza limite Tempo di preparazione interno min. Tmin Tempo di preparazione interno max. Tmax 1 ms 32,3 Hz 4 ms 16 ms 5 ms 28,6 Hz 4 ms 20 ms 10 ms 25,0 Hz 4 ms 25 ms 50 ms 12,5 Hz 4 ms 55 ms 100 ms 7,7 Hz 4 ms 90 ms 200 ms 4,3 Hz 4 ms 150 ms 400 ms 2,3 Hz 4 ms 300 ms Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

228 Tempi di reazione Tabella D- 2 PM-E F pm DC24V PROFIsafe: tempi di preparazione interni del canale P1/2 Canale di misura PM-E F pm DC24V PROFIsafe (canale P1/2; relè; inserzione) PM-E F pm DC24V PROFIsafe (canale P1/2; relè; disinserzione) Tempo di preparazione interno min. Tmin Tempo di preparazione interno max. Tmax 4 ms 10 ms 6 ms 14 ms Tempo di reazione max. del PM-E F pp DC24V PROFIsafe Il tempo di reazione max. del modulo PM-E F pp DC24V PROFIsafe (con o senza errore) corrisponde al tempo di preparazione interno max. Tmax. Tabella D- 3 PM-E F pp DC24V PROFIsafe: tempi di preparazione interni Canale di misura PM-E F pp DC24V PROFIsafe (canale P1/2; relè; inserzione) PM-E F pp DC24V PROFIsafe (canale P1/2; relè; disinserzione) Tempo di preparazione interno min. Tmin Tempo di preparazione interno max. Tmax 4 ms 10 ms 6 ms 12 ms Tempo di reazione max. del PM-D F DC24V PROFIsafe Il tempo di reazione max. del modulo PM-D F DC24V PROFIsafe (con o senza errore) corrisponde al tempo di preparazione interno max. Tmax. Tabella D- 4 PM-D F DC24V PROFIsafe: tempi di preparazione interni Canale di misura PM-D F DC24V PROFIsafe (canale elettronico PP) Tempo di preparazione interno min. Tmin Tempo di preparazione interno max. Tmax 3 ms 9 ms Tempo di reazione max. dell'em 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe Formula per il calcolo del tempo di reazione massimo in assenza di errori: tempo di reazione massimo in assenza di errori = Tmax + ritardo di ingresso + tempo della prova di cortocircuito* *: tempo della prova di cortocircuito = 2 x ritardo di ingresso 228 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

229 Tempi di reazione Il ritardo di ingresso e il tempo della prova di cortocircuito vengono parametrizzati in STEP 7. Tabella D- 5 EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe: Tempi di preparazione interni Valutazione degli encoder Tempo di preparazione interno min. Tmin Tempo di preparazione interno max. Tmax 1oo1 e 1oo2 5 ms 11 ms Tempo di reazione massimo in presenza di errori: La seguente tabella elenca i tempi di reazione massimi del modulo F-DI in caso di errore, in funzione dei parametri impostati in STEP 7 e della valutazione degli encoder. Tabella D- 6 EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe: Tempo di reazione massimo in presenza di errori Valutazione 1oo1 Valutazione 1oo2** Ritardo di ingresso 0,5 ms 3 ms 15 ms 0,5 ms 3 ms 15 ms Prova di cortocircuito disattivata 18 ms 20 ms 32 ms 12 ms 14 ms 26 ms Prova di cortocircuito attiva 29 ms 40 ms 91 ms 13 ms 20 ms 56 ms **: Con la valutazione 1oo2 i tempi di reazione dipendono anche dal comportamento in caso di discrepanza parametrizzato: Metti a disposizione il valore 0: Valgono i tempi indicati nella tabella sopra riportata. Fornisci ultimo valore valido: I tempi indicati nella tabella in alto aumentano di un valore pari al tempo di discrepanza impostato. Nota I file Excel per il calcolo dei tempi di reazione massimi (s7fcotia.xls e s7ftimea.xls) messi a disposizione dai pacchetti opzionali S7 Distributed Safety e S7 F/FH Systems supportano già il calcolo dell'incremento del "tempo di reazione massimo in presenza di errori" sulla base del tempo di discrepanza impostato. Tempo di reazione max. dell'em 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe Formula per il calcolo del tempo di reazione massimo in assenza di errori: tempo di reazione massimo in assenza di errori = Tmax + ritardo di ingresso + tempo della prova di cortocircuito* *: tempo della prova di cortocircuito = 2 x ritardo di ingresso Il ritardo di ingresso e il tempo della prova di cortocircuito vengono parametrizzati in STEP 7. Tabella D- 7 EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe: Tempi di preparazione interni Valutazione degli encoder Tempo di preparazione interno min. Tmin Tempo di preparazione interno max. Tmax 1oo2 4 ms 9 ms Tempo di reazione massimo in presenza di errori: Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

230 Tempi di reazione La seguente tabella contiene i tempi di reazione massimi del modulo F-DI/F-DO in presenza di un errore, in funzione dei parametri impostati in STEP 7 e della valutazione degli encoder. Tabella D- 8 EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe: Tempo di reazione massimo in presenza di errori Ritardo di ingresso Prova di cortocircuito disattivata Prova di cortocircuito attiva Valutazione 1oo2* 3 ms 14 ms 22 ms *: Con la valutazione 1oo2 i tempi di reazione dipendono anche dal comportamento in caso di discrepanza parametrizzato: Metti a disposizione il valore 0: Valgono i valori della tabella in alto. Metti a disposizione l'ultimo valore valido: I tempi indicati nella tabella in alto aumentano di un valore pari al tempo di discrepanza impostato. Nota I file Excel per il calcolo dei tempi di reazione massimi (s7fcotia.xls e s7ftimea.xls) forniti con i pacchetti opzionali S7 Distributed Safety e S7 F/FH Systems supportano già il calcolo dell'incremento del "tempo di reazione massimo in presenza di errori" in base al tempo di discrepanza impostato. Tempo di reazione max. delle uscite: Il tempo di reazione max. del modulo EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe (con o senza errore) corrisponde al tempo di preparazione interno max. Tmax. I tempi di preparazione interni del canale elettronico del PM dipendono dal tempo di reazione parametrizzato (vedere la seguente tabella). Tabella D- 9 EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe: Tempi di preparazione interni EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe (canale elettronico PM) Tempo di rilettura parametrizzato Frequenza limite Tempo di preparazione interno min. Tmin Tempo di preparazione interno max. Tmax 1 ms 37,0 Hz 4 ms 13 ms 5 ms 32,2 Hz 4 ms 14 ms 10 ms 27,7 Hz 4 ms 20 ms 50 ms 13,2 Hz 4 ms 32 ms 100 ms 7,9 Hz 4 ms 50 ms 200 ms 4,4 Hz 4 ms 75 ms 400 ms 2,3 Hz 4 ms 140 ms Tempo di reazione max. dell'em 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Il tempo di reazione max. del modulo EM 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (con o senza errore) corrisponde al tempo di preparazione interno max. Tmax. 230 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

231 Tempi di reazione I tempi di preparazione interni del canale elettronico del PM dipendono dal tempo di reazione parametrizzato (vedere la seguente tabella). Tabella D- 10 EM 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe: Tempi di preparazione interni EM 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (canale elettronico PM) Tempo di rilettura parametrizzato Frequenza limite Tempo di preparazione interno min. Tmin Tempo di preparazione interno max. Tmax 1 ms 32,3 Hz 4 ms 16 ms 5 ms 28,6 Hz 4 ms 20 ms 10 ms 25,0 Hz 4 ms 25 ms 50 ms 12,5 Hz 4 ms 55 ms 100 ms 7,7 Hz 4 ms 100 ms 200 ms 4,3 Hz 4 ms 150 ms 400 ms 2,3 Hz 4 ms 300 ms Tempo di reazione max. dell'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A Il tempo di reazione max. dell'em 1 F-RO DC24V/AC V/5A (con o senza errori) è la somma di: tempo di reazione max. dell'uscita fail-safe utilizzata per il comando del modulo F-RO e tempo di commutazione o di scatto del relè del modulo F-RO Vedere anche Caratteristiche del modulo elettronico digitale 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe (Pagina 118) Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

232 Tempi di reazione 232 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

233 Connessione di carichi E E.1 Connessione di carichi capacitivi Connessione di carichi capacitivi per PM-E F pm DC24V PROFIsafe, EM 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Se le uscite elettroniche dei moduli PM-E F pm DC24V PROFIsafe ed EM 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe vengono collegate a carichi con basso consumo di corrente e capacità, si può verificare un errore di "cortocircuito". Motivo: le capacità non vengono scaricate abbastanza rapidamente durante il tempo di rilettura parametrizzato per l'autotest. La seguente figura illustra le curve tipiche dei tempi di rilettura parametrizzabili che indicano il rapporto fra la resistenza del carico e la capacità del carico. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

234 Connessione di carichi E.1 Connessione di carichi capacitivi Rimedio: 1. Determinare la corrente del carico e la capacità del carico. 2. Determinare il punto di lavoro nella figura sopra riportata. 3. Se il punto di lavoro si trova al di fuori della curva aumentare la corrente di carico collegando una resistenza in parallelo finché il punto di lavoro non scende al di sotto della curva. Connessione di carichi capacitivi per EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe La figura seguente mostra le curve tipiche dei tempi di rilettura parametrizzati che indicano il rapporto fra la resistenza e la capacità del carico. In questo caso vale lo stesso comportamento descritto in precedenza. 234 Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E

235 Connessione di carichi E.2 Connessione di carichi induttivi E.2 Connessione di carichi induttivi Connessione di carichi induttivi per PM-E F pm DC24V PROFIsafe, EM 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe ed EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe La figura seguente mostra il carico induttivo max. consentito in funzione della corrente di carico e della frequenza di commutazione. Manuale di installazione e d'uso, 07/2013, A5E