Sistema di periferia decentrata ET. 200pro - Moduli fail-safe SIMATIC

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1 Sistema di periferia decentrata ET 200pro - Moduli fail-safe SIMATIC Periferia decentrata - Tecnica F Sistema di periferia decentrata ET 200pro - Moduli fail-safe Istruzioni operative Prefazione Presentazione del prodotto 1 Configurazione 2 Indirizzamento e montaggio 3 Cablaggio 4 Diagnostica 5 Dati tecnici generali 6 Moduli di connessione fail- safe 7 Moduli elettronici fail safe 8 Dati di diagnostica dei A moduli fail safe B Disegni quotati Traduzione delle istruzioni operative originali Accessori e numeri di C ordinazione D Tempi di reazione E Collegamento 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 Il presente manuale fornisce una descrizione dei comandi, delle funzioni e i dati tecnici dei moduli fail-safe del sistema di periferia decentrata ET 200pro. Nozioni di base necessarie Il presente manuale costituisce un supplemento al manuale Sistema di periferia decentrata ET 200pro. Per la sua comprensione sono necessarie conoscenze generali nel settore della tecnologia di automazione. È inoltre richiesta familiarità con il software di base STEP 7 e con il sistema di periferia decentrata ET 200pro. Validità del manuale Unità Numero di ordinazione Dalla versione Modulo di collegamento fail-safe CM IO 16 M12 per 6ES7194-4DD00-0AA0 01 il modulo elettronico 8/16 F-DI Modulo di collegamento fail-safe CM IO 12 M12 per 6ES7194-4DC00-0AA0 01 il modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO Modulo di collegamento fail-safe CM F-IO 2 M12 6ES7194-4DA00-0AA0 01 per F-Switch PROFIsafe Modulo elettronico digitale fail-safe 8/16 F 6ES7148-4FA00-0AB0 01 DI DC24V PROFIsafe Modulo elettronico digitale fail-safe 4/8 F-DI/4 F- 6ES7148-4FC00-0AB0 01 DO DC24V/2A PROFIsafe Modulo elettronico digitale fail-safe F-Switch PRO- FIsafe 6ES7148-4FS00-0AB0 01 Modifiche rispetto alla versione precedente Il manuale contiene le seguente modifiche e integrazioni rispetto alla versione precedente: Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Omologazioni (vedere il capitolo "Norme e omologazioni") I moduli fail-safe ET 200pro sono inoltre certificati per l'impiego nel funzionamento di sicurezza fino a: Classe di sicurezza SIL3 (Safety Integrity Level) secondo IEC 61508:2000 Performance Level (PL) e nonché categoria 4 secondo le Norme ISO :2006 e EN ISO :2008 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

4 Prefazione 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") Collocazione del manuale nel panorama della documentazione Per operare con i moduli fail-safe ET 200pro è necessario disporre, a seconda dell'applicazione, dei seguenti documenti supplementari. I rimandi a questi documenti sono riportati nel relativo contesto nel presente manuale. Documentazione Manuale Sistema di periferia decentrata ET 200pro Descrizione di sistema Safety Engineering in SIMATIC S7 per l'integrazione nel sistema F S7 Distributed Safety Breve riepilogo dei contenuti di rilievo tratta tutti gli argomenti generali sull'hardware dell'et 200pro (ad es. configurazione, montaggio e cablaggio dell'et 200pro) Descrive in linea generale l'uso, la configurazione e il funzionamento dei sistemi di automazione di sicurezza S7 Distributed Safety e S7 F/FH. fornisce un riepilogo generale delle informazioni tecniche dettagliate valide nell'ambito della tecnica F dei sistemi S7-300 e S7-400 fornisce il calcolo dei tempi di reazione e di controllo dei sistemi F S7 Distributed Safety e S7 F/FH Systems Il manuale di programmazione e d'uso/la Guida in linea S7 Distributed Safety - configuring and programming descrivono: 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: installazione descrivono il montaggio e il cablaggio dei sistemi S Il manuale del prodotto CPU 31xC e CPU 31x Dati tecnici descrive le CPU DP e PN/DP nonché le CPU DP e PN/DP. Il manuale di installazione Sistemi di automazione S7-400 Configurazione e installazione descrive il montaggio e il cablaggio dei sistemi S Il manuale di riferimento Sistema di automazione S7-400 Configurazione e dati della CPU descrive la CPU Ciascuna CPU F impiegabile è provvista di proprie informazioni sul prodotto. Le informazioni sul prodotto indicano le differenze dalle CPU standard corrispondenti. Manuali di STEP 7: Il manuale Configurazione dell'hardware e progettazione di collegamenti STEP 7 V5.x tratta l'utilizzo dei tool standard di STEP 7 relativi a questa versione. Il manuale di riferimento Software di sistema per S7-300/400 - Funzioni standard e di sistema descrive le funzioni per l'accesso/la diagnostica della periferia decentrata. 4 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

5 Prefazione Documentazione Breve riepilogo dei contenuti di rilievo Guida in linea a STEP 7 descrive il comando dei tool standard di STEP 7 fornisce informazioni sulla configurazione e parametrizzazione di unità e slave intelligenti con Configurazione HW fornisce la descrizione dei linguaggi di programmazione FUP e KOP Manuali di PCS 7 descrive l'uso del sistema di automazione PCS 7 (necessario quando l'et 200pro con moduli fail-safe è integrata in un sistema di automazione sovraordinato). La documentazione SIMATIC S7 completa è disponibile su CD-ROM. Guida alla consultazione Il presente manuale descrive i moduli fail safe del sistema di periferia decentrata ET 200pro. Il manuale è suddiviso in capitoli formativi e di consultazione (dati tecnici e appendici). Sostanzialmente il manuale tratta i seguenti argomenti sui moduli fail safe: Struttura e impiego Configurazione Indirizzamento, montaggio e cablaggio Analisi della diagnostica Dati tecnici Numeri di ordinazione Convenzioni Nel presente manuale i termini "tecnica di sicurezza" e "tecnica F" vengono utilizzati come sinonimi. Lo stesso vale per i termini "fail-safe" e "F". "S7 Distributed Safety" in corsivo indica i pacchetti opzionali per entrambi i sistemi F "S7 Distributed Safety". Riciclaggio e smaltimento Essendo realizzati con materiali a ridotto impatto ambientale i moduli fail safe ET 200pro sono riciclabili. Per il riciclaggio e lo smaltimento dei moduli (apparecchiature) usati nel rispetto dell'ambiente rivolgersi a un'azienda certificata nello smaltimento di materiale elettronico. Supporto supplementare In caso di domande sull'utilizzo dei prodotti qui descritti a cui non si trova una risposta esaustiva nei prossimi capitoli, rivolgersi alle rappresentanze e partner locali competenti. ( Istruzioni operative, 07/2013, A5E

6 Prefazione Training center Per facilitare l'approccio al sistema di automazione S7, Siemens organizza corsi specifici. Rivolgersi al training center regionale più vicino o a quello centrale di Norimberga D Internet: ( H/F Competence Center Presso l'h/f Competence Center di Norimberga vengono offerti workshop specifici sugli argomenti inerenti ai sistemi di automazione SIMATIC S7 fail-safe e ad elevata disponibilità. Inoltre l'h/f Competence Center offre supporto sul luogo nella progettazione e nella messa in servizio nonché nella risoluzione di problemi. Per informazioni sui corsi: hf-cc@siemens.com Technical Support Per tutti i prodotti di Automation & Drives (A&D) il Technical Support può essere contattato: tramite il modulo web per la richiesta di supporto in Internet ( Maggiori informazioni sul Technical Support sono disponibili in Internet ( Service & Support in Internet Oltre alla documentazione, Siemens mette a disposizione della clientela diversi servizi online al sito: Hotspot-Text ( Qui si trovano: la newsletter con informazioni sempre aggiornate sui prodotti. I documenti appropriati, attraverso la funzione di ricerca in Service & Support Un Forum nel quale utenti e specialisti di tutto il mondo si scambiano le rispettive esperienze. I partner di riferimento locali per Automation & Drives. Informazioni su assistenza in loco, riparazioni, parti di ricambio. Maggiori dettagli sono contenuti alla voce "Service". 6 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

7 Prefazione Avvertenza importante per il mantenimento della sicurezza di funzionamento dell'impianto Nota Gli impianti con caratteristiche di sicurezza sono soggetti a particolari requisiti di sicurezza di funzionamento che il gestore deve rispettare. Anche il fornitore è tenuto all'osservanza di particolari misure per il controllo del prodotto. Per questa ragione, una speciale newsletter manterrà aggiornati sugli sviluppi e le caratteristiche dei prodotti che sono o possono essere importanti per il funzionamento in sicurezza degli impianti. Si raccomanda, per essere sempre aggiornati sulle ultime novità ed in grado di eseguire eventuali modifiche nel proprio impianto, di iscriversi alla newsletter relativa ai prodotti interessati. È sufficiente entrare in Internet ( DIR&subjectID=2) e registrarsi per ricevere le seguenti Newsletter: SIMATIC S7-300 SIMATIC S7-400 Periferia decentrata Software industriale SIMATIC Per ricevere queste newsletter, selezionare la casella "Attualità". Vedere anche Norme e omologazioni (Pagina 41) Istruzioni operative, 07/2013, A5E

8 Prefazione 8 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

9 Indice del contenuto Prefazione Presentazione del prodotto Moduli fail-safe ET 200pro Impiego dei moduli fail safe ET 200pro Guida alla messa in servizio dell'et 200pro con i moduli fail safe Configurazione Configurazione dell'et 200pro con i moduli fail safe Assegnazione reciproca tra i moduli di un ET 200pro Limitazione sui moduli collegabili/configurazione max Configurazione e parametrizzazione Indirizzamento e montaggio Assegnazione indirizzi nella CPU F Assegnazione dell'indirizzo PROFIsafe Montaggio Cablaggio Bassa tensione funzionale di sicurezza per i moduli fail safe Cablaggio dei moduli fai-safe Inserimento ed estrazione dei moduli elettronici fail safe e dei moduli di collegamento Requisiti posti ad encoder e attuatori Diagnostica Reazione agli errori Diagnostica errori Dati tecnici generali Norme e omologazioni Compatibilità elettromagnetica Condizioni di trasporto e immagazzinaggio Condizioni ambientali climatiche e meccaniche Dati su controlli d'isolamento, classe e grado di protezione, tensione nominale Moduli di connessione fail-safe Modulo di collegamento fail safe CM IO 16 x M12 per 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Istruzioni operative, 07/2013, A5E

10 Indice del contenuto 7.2 Modulo di collegamento fail safe CM IO 12 x M12 per 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Modulo di collegamento fail safe CM F-IO 2 x M12 per F Switch PROFIsafe Moduli elettronici fail safe Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Proprietà del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Assegnazione dei pin del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Schema di principio del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Parametri del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Cablaggio degli ingressi del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Applicazione 1: funzionamento di sicurezza SIL2/cat Applicazione 2: funzionamento di sicurezza SIL3/cat Applicazione 3: funzionamento di sicurezza SIL3/cat Funzioni di diagnostica del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Dati tecnici del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Proprietà del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Assegnazione dei pin del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Schema di principio del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Parametri del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Cablaggio degli ingressi del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Cablaggio delle uscite del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Funzioni di diagnostica del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Dati tecnici del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Proprietà del modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Assegnazione dei pin del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe Schema di principio del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe Parametri del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe Cablaggio degli ingressi del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe Applicazione 1: Funzionamento di sicurezza F-Switch PROFIsafe Applicazione 2: funzionamento di sicurezza SIL3/cat Applicazione 3: funzionamento di sicurezza SIL3/cat Cablaggio delle uscite del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe Funzioni di diagnostica del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe Dati tecnici del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe A Dati di diagnostica dei moduli fail safe B Disegni quotati C Accessori e numeri di ordinazione C.1 Accessori e numeri di ordinazione D Tempi di reazione D.1 Tempi di reazione E Collegamento di carichi E.1 Collegamento di carichi capacitivi Istruzioni operative, 07/2013, A5E

11 Indice del contenuto E.2 Collegamento di carichi induttivi Glossario Indice analitico Istruzioni operative, 07/2013, A5E

12 Indice del contenuto 12 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

13 Presentazione del prodotto 1 Sommario del capitolo Il capitolo di presentazione del prodotto fornisce informazioni sui seguenti argomenti: collocazione del sistema di periferia decentrata ET 200pro con moduli fail-safe nei sistemi di automazione SIMATIC S7 fail safe componenti che costituiscono il sistema di periferia decentrata ET 200pro con i moduli fail safe operazioni da eseguire dalla selezione dei moduli F alla messa in servizio dell'et 200pro in PROFIBUS DP/PROFINET IO. 1.1 Moduli fail-safe ET 200pro Sistema di automazione fail-safe I sistemi di automazione fail-safe (sistemi F) vengono impiegati in impianti con elevati requisiti di sicurezza. I sistemi F sono preposti al controllo di processi nei quali il raggiungimento dello stato sicuro avviene tramite la disattivazione. In altri termini, i sistemi F comandano processi nei quali la disattivazione immediata non costituisce alcun pericolo per le persone o per l'ambiente. Sistema di periferia decentrata ET 200pro Il sistema di periferia decentrata ET 200pro è uno slave DP/IO Device sul PROFIBUS DP/PROFINET IO che può contenere, oltre a moduli standard, anche moduli fail-safe ET 200pro. I rami PROFIBUS DP/PROFINET IO possono essere configurati con cavi di rame. Moduli fail-safe I moduli fail safe si differenziano sostanzialmente dai moduli ET 200pro standard in quanto i primi hanno un'architettura interna a due canali. I due processori integrati si controllano reciprocamente, testano automaticamente i circuiti di ingresso e uscita e, al verificarsi di un errore, portano il modulo F in uno stato sicuro. La CPU F comunica con il modulo fail safe tramite il profilo di bus di sicurezza PROFIsafe. 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. Le unità di uscite digitali fail safe sono adatte alle operazioni di disinserzione con controllo di cortocircuito e cortocircuito trasversale fino all'attuatore. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

14 Presentazione del prodotto 1.2 Impiego dei moduli fail safe ET 200pro Il modulo Switch fail safe rileva gli stati dei segnali degli encoder orientati alla sicurezza e invia alla CPU F i telegrammi di sicurezza corrispondenti. Questo modulo è adatto al collegamento di convertitori di frequenza, motori e unità di uscite. I moduli di collegamento fail safe vengono installati sui moduli elettronici fail safe. Consentono di collegare sensori e attuatori. 1.2 Impiego dei moduli fail safe ET 200pro Modalità di impiego dell'et 200pro con i moduli fail safe L'impiego dell'et 200pro con i moduli fail safe rende possibile il passaggio dalle architetture basate sulle tecnologie di sicurezza convenzionali alla tecnica fail safe con i componenti PROFIBUS DP/PROFINET IO. Ciò comporta, tra l altro, la possibilità di rimpiazzo degli interruttori di ARRESTO DI EMERGENZA, interblocchi barriera e comando a due mani. Impiego nei sistemi F I moduli fail safe ET 200pro trovano impiego: Nel sistema F S7 Distributed Safety con il pacchetto opzionale S7 Distributed Safety dalla versione V 5.1 e F Configuration Pack dalla versione V 5.4 Per l'impiego dei moduli fail safe ET 200pro nei sistemi F valgono le informazioni dei manuali: Sistema di periferia decentrata ET 200pro Safety Engineering in SIMATIC S7 S7 Distributed Safety - configuring and programming Sistema F con ET 200pro La figura seguente riporta una configurazione d'esempio di un sistema F S7 Distributed Safety con l'et 200pro sul PROFIBUS DP/PROFINET IO. Il master DP/l'IO Controller fail safe scambia, nell'esempio, con i moduli ET 200pro standard e fail safe dati rilevanti e non rilevanti per la sicurezza. 14 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

15 Presentazione del prodotto 1.2 Impiego dei moduli fail safe ET 200pro Figura 1-1 Sistema di automazione fail-safe S7 Distributed Safety Disponibilità dei moduli elettronici fail safe Per l'et 200pro sono disponibili i seguenti moduli elettronici fail safe: Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe: commutazione verso P / M Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe, (è consentito un F-Switch per ciascun gruppo equipotenziale) Per i moduli elettronici fail safe esistono moduli di collegamento fail safe. L'elenco completo si trova nel presente manuale. Applicazioni limitate al funzionamento di sicurezza In un ET 200pro possono essere impiegati contemporaneamente moduli standard e fail safe. I moduli fail safe possono essere impiegati esclusivamente nel funzionamento di sicurezza, il loro utilizzo nel funzionamento standard non è possibile. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

16 Presentazione del prodotto 1.3 Guida alla messa in servizio dell'et 200pro con i moduli fail safe Classi di sicurezza raggiungibili I moduli fail safe includono funzioni di sicurezza per il funzionamento di sicurezza. Un'adeguata parametrizzazione delle funzioni di sicurezza in STEP 7, avvalendosi del pacchetto opzionale S7 Distributed Safety oppure S7 F/FH Systems, una determinata combinazione di moduli F e standard, nonché una precisa disposizione e un adeguato cablaggio di encoder e attuatori possono consentire di raggiungere le seguenti classi di sicurezza: Tabella 1-1 Classi di sicurezza raggiungibili nel funzionamento di sicurezza Classe di sicurezza nel funzionamento di sicurezza Secondo la Norma IEC 61508:2000 Secondo ISO :2006 o EN ISO :2008 SIL2 cat. 3/PLd SIL3 cat. 4/PLe Vedere anche Configurazione dell'et 200pro con i moduli fail safe (Pagina 19) 1.3 Guida alla messa in servizio dell'et 200pro con i moduli fail safe Introduzione La tabella seguente elenca tutte le operazioni da eseguirsi per la messa in servizio sul PROFIBUS DP/PROFINET IO di sistemi di periferia decentrata ET 200pro con moduli fail safe come slave DP/IO Device. Sequenze operative a partire dalla scelta dei moduli F alla messa in servizio dell'et 200pro Tabella 1-2 Sequenze operative dalla scelta dei moduli F alla messa in servizio dell'et 200pro Operazione Procedimento Vedere Scelta dei moduli F per la configurazione dell'et 200pro Capitolo "Opzioni di configurazione" 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 200pro Capitolo "Indirizzamento e montaggio" 5. Cablaggio dell'et 200pro Capitolo "Cablaggio ed equipaggiamento" 16 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

17 Presentazione del prodotto 1.3 Guida alla messa in servizio dell'et 200pro con i moduli fail safe Operazione Procedimento Vedere Messa in servizio dell'et 200pro sul PROFIBUS DP/PROFINET IO 7. Diagnostica dell'et 200pro qualora la messa in servizio non sia riuscita Manuale Sistema di periferia decentrata ET 200pro Capitolo "Diagnostica", capitolo "Moduli fail safe" e manuale Sistema di periferia decentrata ET 200pro Nota Prima della messa in sevizio è assolutamente necessario aver configurato e parametrizzato i moduli F in STEP 7. Motivo: Gli indirizzi PROFIsafe dei moduli F vengono assegnati automaticamente da STEP 7. L'indirizzo PROFIsafe deve essere assegnato a ciascun modulo F tramite interruttore prima del montaggio. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

18 Presentazione del prodotto 1.3 Guida alla messa in servizio dell'et 200pro con i moduli fail safe 18 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

19 Configurazione Configurazione dell'et 200pro con i moduli fail safe Introduzione La configurazione dei sistemi di periferia decentrata ET 200pro può essere eseguita con moduli standard e fail safe. Il presente capitolo illustra la configurazione sulla base di un esempio Esempio di configurazione dell'et 200pro con i moduli fail safe La figura sottostante riporta un esempio di configurazione con moduli standard e fail safe in un ET 200pro Figura 2-1 Modulo di collegamento CM IM DP per il modulo di interfaccia Modulo di interfaccia IM DP HIGH FEATURE (PROFIBUS DP) (6ES AA00-0AB0) Modulo di interfaccia IM PN HIGH FEATURE (PROFINET IO) (6ES AA00-0AB0) Moduli di collegamento per i moduli elettronici Modulo di chiusura Raccordi a vite PG per i cavi sul modulo di collegamento Esempio di configurazione dell'et 200pro con moduli fail safe Istruzioni operative, 07/2013, A5E

20 Configurazione 2.2 Assegnazione reciproca tra i moduli di un ET 200pro 2.2 Assegnazione reciproca tra i moduli di un ET 200pro Introduzione Il presente capitolo tratta l'assegnazione dei moduli elettronici F ai moduli di collegamento F nell'et 200pro. Assegnazione dei moduli elettronici F ai moduli di collegamento F I moduli elettronici fail safe ed i moduli di collegamento elencati nel seguito sono idonei all'assegnazione reciproca: Tabella 2-1 Assegnazione dei moduli elettronici F ai moduli di collegamento F Moduli elettronici F Modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe (6ES FA00-0AB0) Modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (6ES FC00-0AB0) Modulo elettronico F Switch PROFIsafe (6ES FS00-0AB0) Moduli di collegamento F CM IO 16 M12 per modulo elettronico 8/16 F-DI (6ES DD00-0AA0) CM IO 12 M12 per modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO (6ES DC00-0AA0) CM F-IO 2 M12 per modulo elettronico F Switch PROFIsafe (6ES DA00-0AA0) Vedere anche Proprietà del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe (Pagina 57) Proprietà del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (Pagina 89) Proprietà del modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe (Pagina 108) 2.3 Limitazione sui moduli collegabili/configurazione max. Numero massimo di moduli PROFIBUS DP: Il numero massimo di moduli consentiti in un ET 200pro dipende dalla lunghezza dei parametri dei moduli stessi. Sono possibili complessivamente 244 byte per ogni singolo ET 200pro. 20 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

21 Configurazione 2.4 Configurazione e parametrizzazione PROFINET IO: Non è consentito superare la larghezza max. di configurazione di 1m. Tabella 2-2 Lunghezza dei parametri dei moduli F in byte Modulo fail-safe Lunghezza parametri 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe 42 byte 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe 34 byte F-Switch PROFIsafe 26 byte Esempio PROFIBUS DP Nell'esempio sottostante, nell'et 200pro vengono impiegati moduli con una lunghezza dei parametri complessiva di 205 byte. Per l'inserimento di altri moduli sono disponibili 39 byte residui. Numero e : 1 x tipo di moduli IM154-2 HIGH FEATURE Lunghezza parametri + 2 x 8/16 F-DI + 2 x 4/8 F-DI/4 F-DO + 1 x F-Switch PROFIsafe = 6 moduli : 27 byte + 84 byte + 68 byte + 26 byte = 205 byte ET 200pro: Limitazione e configurazione massima Per informazioni circa le limitazioni e la configurazione massima dell'et 200pro standard, consultare il manuale Sistema di periferia decentrata ET 200pro. 2.4 Configurazione e parametrizzazione Presupposti La configurazione e la parametrizzazione dei modulo fail safe dell'et 200pro presuppongono: STEP 7, dalla versione V 5.3 SP2; HSP S7 Distributed Safety, dalla versione V 5.1 F Configuration Pack, dalla versione V 5.5 SP2 Il pacchetto F Configuration Pack V 5.5 SP2 può essere scaricato da Internet al sito: Configurazione La configurazione dei moduli fail safe avviene, come di consueto, (come per i moduli standard dell'et 200pro) con Configurazione HW in STEP 7. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

22 Configurazione 2.4 Configurazione e parametrizzazione Parametrizzazione delle proprietà del modulo elettronico Per la parametrizzazione delle proprietà dei moduli elettronici fail safe, selezionare il modulo interessato in Configurazione HW di STEP 7, quindi il comando di menu "Modifica > Proprietà dell'oggetto". Durante il caricamento i parametri vengono trasmessi dal dispositivo di programmazione (PG) alla CPU F dove vengono salvati e inoltrati da quest'ultima al modulo fail safe. Descrizione dei parametri I parametri impostabili nei moduli elettronici fail safe sono elencati nel presente manuale. Indirizzo PROFIsafe e relativa assegnazione La descrizione dell'indirizzo PROFIsafe e le relative modalità di assegnazione si trovano nel presente manuale. Vedere anche Assegnazione dell'indirizzo PROFIsafe (Pagina 24) Parametri del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe (Pagina 61) Parametri del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (Pagina 93) Parametri del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe (Pagina 111) 22 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

23 Indirizzamento e montaggio Assegnazione indirizzi nella CPU F Assegnazione indirizzi I moduli fail safe occupano le seguenti aree di indirizzi nella CPU F: per S7 Distributed Safety: nel campo dell'immagine di processo Tabella 3-1 Assegnazione indirizzi nella CPU F Modulo F Byte occupati nella CPU F: nell'area di ingresso nell'area di uscita 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe x a x + 7 x + 0 fino a x + 3 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe x + 0 fino a x + 6 x + 0 fino a x + 4 F-Switch PROFIsafe x + 0 fino a x + 6 x + 0 fino a x + 4 x = indirizzo iniziale del modulo Indirizzi occupati dai dati utili I dati utili occupano i seguenti indirizzi tra quelli occupati dai moduli fail safe nella CPU F: Tabella 3-2 Indirizzi occupati dai dati utili di ingresso Byte nella CPU F 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe: x + 0 canale 7 oppure 0 (SIL3) x + 1 canale 15 oppure 0 (SIL3) Bit occupati da ciascun modulo F nella CPU F: canale 6 oppure 0 (SIL3) canale 14 oppure 0 (SIL3) 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe: x + 0 canale 7 oppure 0 (SIL3) F Switch PROFIsafe: canale 6 oppure 0 (SIL3) canale 5 oppure 0 (SIL3) canale 13 oppure 0 (SIL3) canale 5 oppure 0 (SIL3) canale 4 oppure 0 (SIL3) canale 12 oppure 0 (SIL3) canale 4 oppure 0 (SIL3) Canale 3 Canale 2 Canale 1 Canale 0 Canale 11 Canale 10 Canale 9 Canale 8 Canale 3 Canale 2 Canale 1 Canale 0 X Canale 1 Canale 0 x = indirizzo iniziale del modulo Istruzioni operative, 07/2013, A5E

24 Indirizzamento e montaggio 3.2 Assegnazione dell'indirizzo PROFIsafe Tabella 3-3 Indirizzi occupati dai dati utili di uscita Byte nella CPU F Bit occupati da ciascun modulo F nella CPU F: /8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe: x Canale 3 Canale 2 Canale 1 Canale 0 F Switch PROFIsafe: X Canale 2 Canale 1 Canale 0 x = indirizzo iniziale del modulo AVVERTENZA È consentito accedere soltanto agli indirizzi occupati dai dati utili. Le altre aree di indirizzi occupate dai moduli F vengono assegnate, tra l'altro, alla comunicazione di sicurezza e suddivise tra i moduli F e la CPU F secondo la Norma PROFIsafe. In caso di valutazione 1oo2 degli encoder, nel programma di sicurezza è possibile accedere solo al canale meno significativo tra quelli raggruppati mediante la valutazione. Ulteriori informazioni Per informazioni dettagliate sull'accesso alla periferia F consultare il manuale S7 Distributed Safety - configuring and programming. 3.2 Assegnazione dell'indirizzo PROFIsafe Indirizzo PROFIsafe Ogni modulo fail safe dispone, oltre che dell'indirizzo PROFIBUS/Industrial Ethernet, di un proprio indirizzo PROFIsafe. Prima di procedere al montaggio è necessario impostare l'indirizzo PROFIsafe in ciascun modulo fail safe. Assegnazione dell'indirizzo PROFIsafe Gli indirizzi PROFIsafe (Indirizzo_origine_F, Indirizzo_destinazione_F) vengono assegnati automaticamente in STEP 7 durante la progettazione dei moduli fail-safe. L'Indirizzo_destinazione_F è rappresentato in formato binario nel parametro "Impostazione DIP switch" delle proprietà dell'oggetto dei moduli fail-safe, in Configurazione HW. L'indirizzo indicato nella finestra di parametrizzazione va impostato nei moduli fail safe con l'apposito interruttore. L'Indirizzo_destinazione_F può essere modificato in Configurazione HW. Per evitare errori si consiglia tuttavia di utilizzare l'indirizzo_destinazione_f assegnato automaticamente. 24 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

25 Indirizzamento e montaggio 3.2 Assegnazione dell'indirizzo PROFIsafe Interruttore per l'impostazione dell'indirizzo PROFIsafe Sul lato sinistro dei moduli si trova l'interruttore per l'indirizzo (DIP switch a 10 pin) per l'impostazione dell'indirizzo PROFIsafe (Indirizzo_destinazione_F) del modulo F. Nota I moduli fail safe nell'et 200pro possono essere utilizzati soltanto nel funzionamento 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 DIP switch. Figura 3-1 Esempio di impostazione dell'interruttore per l'indirizzo (DIP switch) Nota Per ragioni di spazio, viene utilizzato l'interruttore per l'indirizzo nella forma costruttiva più ridotta possibile che sarà pertanto sensibile alle forti pressioni e agli oggetti appuntiti. Si raccomanda di maneggiarlo con uno strumento adatto. In commercio si trovano diversi strumenti, quali ad es. il DIPSTICK della Ditta Grayhill, adatti all'attivazione dell'interruttore per l'indirizzo. Se utilizzata con la dovuta cautela si addice anche una penna a sfera. È molto importante prevenire il formarsi di bavature che potrebbero impedire all'interruttore di girare fino al fermo a molla. Non possono essere quindi utilizzati cacciaviti o coltelli per l'attivazione dell'interruttore per l'indirizzo. Regole per l'assegnazione dell'indirizzo AVVERTENZA Per l'assegnazione dell'indirizzo rispettare le seguenti regole: Accertarsi che l'impostazione dell'interruttore dell'indirizzo della periferia F coincida con l'indirizzo di destinazione PROFIsafe impostato nella Configurazione HW di STEP 7 (parametro "Indirizzo_destinazione_F"). Istruzioni operative, 07/2013, A5E

26 Indirizzamento e montaggio 3.3 Montaggio 3.3 Montaggio Montaggio dei moduli fail safe I moduli elettronici fail safe ed i moduli di collegamento sono parte integrante della serie dei moduli di ET 200pro, il loro montaggio avviene esattamente come per i moduli standard di un ET 200pro. Per i dettagli di montaggio consultare il manuale Sistema di periferia decentrata ET 200pro. 26 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

27 Cablaggio 4 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 di simili manomissioni o per danni derivanti dalla mancata osservanza del presente avviso. Contenuto del capitolo Il presente capitolo tratta le particolarità del cablaggio dei moduli fail safe. Informazioni sull'argomento, valide sia per l'et 200pro funzionante con i moduli fail safe che per l'et 200pro utilizzato con i moduli standard, sono disponibili nel manuale Sistema di periferia decentrata ET 200pro. 4.1 Bassa tensione funzionale di sicurezza per i moduli fail safe Bassa tensione funzionale di sicurezza AVVERTENZA Il funzionamento dei moduli fail safe deve avvenire con bassa tensione funzionale di sicurezza (SELV, PELV). Ciò implica che, anche in caso di errore, in queste unità è consentita soltanto una tensione max. non superiore a Um. Per tutti i moduli fail safe vale: Um < 60,0 V Informazioni approfondite sulla bassa tensione funzionale di sicurezza si trovano ad es. nei dati tecnici degli alimentatori impiegabili. Tutti i componenti del sistema in grado di erogare energia elettrica in qualsivoglia forma devono soddisfare questi requisiti. Ogni circuito elettrico (DC 24 V) impiegato in via supplementare nel sistema deve essere dotato di bassa tensione funzionale di sicurezza (SELV, PELV). Consultare i dati tecnici corrispondenti o rivolgersi al costruttore. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

28 Cablaggio 4.2 Cablaggio dei moduli fai-safe Osservare inoltre che anche encoder e attuatori alimentati da terzi possono essere collegati ai moduli F. Anche in questo caso accertarsi che vengano alimentati con una bassissima tensione funzionale di sicurezza. Il segnale di processo di un'unità digitale DC 24 V non deve superare nemmeno in caso di errore la tensione di errore di Um. AVVERTENZA Tutte le fonti di tensione, quali ad es. alimentatori della tensione di carico interna DC 24 V, alimentatori della tensione di carico esterna DC 24 V, tensione di bus DC 5 V devono essere interconnessi con collegamento galvanico esterno. Ciò consente di prevenire, anche con differenze di potenziale, l'insorgere di tensioni aggiuntive nelle singole fonti di tensione ed il superamento della tensione di errore Um. Nella realizzazione della separazione galvanica, accertarsi che le sezioni dei conduttori siano sufficienti e conformi alla disposizioni di configurazione dell'et 200pro (vedere il manuale Sistema di periferia decentrata ET 200pro). Requisiti posti agli alimentatori ai fini della rispondenza alla raccomandazione NAMUR Nota Nell'osservanza della raccomandazione NAMUR NE 21, IEC e EN 298 impiegare esclusivamente apparecchiature di rete/alimentatori (AC 230 V --> DC 24 V) con un intervallo di tamponamento interruzione di rete di almeno 20 ms. Informazioni costantemente aggiornate sui componenti di alimentazione sono disponibili in Internet al sito: Questi requisiti valgono ovviamente anche per apparecchiature di rete/alimentatori non prodotti con tecnica costruttiva ET 200pro o S7-300/ Cablaggio dei moduli fai-safe Cablaggio come nell'et 200pro I moduli elettronici fail safe ed i moduli di collegamento sono parte integrante della serie dei moduli di ET 200pro, il loro cablaggio avviene esattamente come per tutti i moduli standard di un ET 200pro. 28 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

29 Cablaggio 4.2 Cablaggio dei moduli fai-safe Per i dettagli di cablaggio di questi moduli consultare il manuale Sistema di periferia decentrata ET 200pro. AVVERTENZA Accertarsi, durante l'assegnazione dei segnali del modulo F-DI, che all'interno di un canale o di un conduttore schermato: vengano condotti soltanto segnali il cui eventuale cortocircuito non costituisca gravi rischi per la sicurezza oppure vengano condotti soltanto segnali alimentati, in questo modulo F-DI, da alimentatori encoder diversi. Guide profilate utilizzabili Per il montaggio dell'et 200pro con moduli fail safe è consentito esclusivamente l'impiego dei supporti portamoduli previsti per l'et 200pro (vedere il manuale Sistema di periferia decentrata ET 200pro). Assegnazione dei pin dei moduli di collegamento L'assegnazione dei pin dei moduli di collegamento dipende dal modulo elettronico utilizzato. Vedere anche Schema di principio del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe (Pagina 60) Applicazione 1: funzionamento di sicurezza SIL2/cat.3 (Pagina 67) Applicazione 2: funzionamento di sicurezza SIL3/cat.3 (Pagina 69) Applicazione 3: funzionamento di sicurezza SIL3/cat.4 (Pagina 78) Cablaggio degli ingressi del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (Pagina 97) Cablaggio delle uscite del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (Pagina 98) Schema di principio del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe (Pagina 110) Applicazione 1: Funzionamento di sicurezza F-Switch PROFIsafe (Pagina 116) Applicazione 2: funzionamento di sicurezza SIL3/cat.3 (Pagina 117) Applicazione 3: funzionamento di sicurezza SIL3/cat.4 (Pagina 125) Istruzioni operative, 07/2013, A5E

30 Cablaggio 4.3 Inserimento ed estrazione dei moduli elettronici fail safe e dei moduli di collegamento 4.3 Inserimento ed estrazione dei moduli elettronici fail safe e dei moduli di collegamento Inserimento ed estrazione dei moduli L'estrazione e l'inserimento dei moduli fail safe nell'et 200pro avvengono esattamente come per i moduli standard di questo sistema. Inserimento ed estrazione di moduli durante il funzionamento L'estrazione e l'inserimento di moduli F durante il funzionamento sono possibili con le stesse modalità previste per i moduli standard nell'et 200pro. Osservare a questo proposito le avvertenze nel capitolo "Messa in servizio e manutenzione" del manuale Sistema di periferia decentrata ET 200pro. Nota Tenere presente che la sostituzione di un modulo fail safe durante il funzionamento dell'et 200pro causa un errore di comunicazione nella CPU F. Questo messaggio di errore deve essere confermato nel programma di sicurezza (per informazioni su: comportamento del sistema F dopo errori di comunicazione, emissione del valore sostitutivo e conferma utente, consultare il manuale S7 Distributed Safety - configuring and programming). In assenza di conferma, i dati utili dei moduli F-DO rimangono passivati (uscite su "0"). Impostazione dell'indirizzo PROFIsafe dopo la sostituzione del modulo Contestualmente alla sostituzione del modulo F, ricordare di impostare sul nuovo modulo elettronico, avvalendosi dell'interruttore (interruttore DIP), l'indirizzo del modulo precedente. Vedere anche Assegnazione dell'indirizzo PROFIsafe (Pagina 24) 4.4 Requisiti posti ad encoder e attuatori Requisiti generali posti ad encoder e attuatori In caso di impiego di encoder e attuatori di sicurezza, osservare la seguente importante avvertenza: 30 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

31 Cablaggio 4.4 Requisiti posti ad encoder e attuatori AVVERTENZA L'impiego di strumentazione composta da encoder e attuatori comporta una notevole responsabilità in materia di sicurezza. Tenere inoltre presente che encoder e attuatori generalmente non reggono intervalli di test di prova (proof-test) di 10 anni, come previsto dalla Norma IEC 61508:2000, senza considerevoli perdite di sicurezza. La probabilità del verificarsi di guasti pericolosi, ovvero la percentuale di guasti pericolosi riconducibili all'obsolescenza di una funzione di sicurezza, deve essere arginata entro un limite massimo definito in SIL. I valori raggiunti dai moduli F sono elencati alla sezione "Grandezze caratteristiche di sicurezza" nei dati tecnici di questi moduli. Per la realizzazione dei requisiti SIL3 (cat.4), è necessario l'impiego di encoder e attuatori specifici. Requisiti di durata dei segnali encoder AVVERTENZA I segnali encoder devono soddisfare i seguenti requisiti: Per la rilevazione corretta dei segnali dell'encoder da parte degli ingressi del modulo F DI/F DO, accertarsi che per questi segnali sia stata definita una 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. Rilevazione sicura da parte degli ingressi del modulo F DI/F DO La tabella sottostante elenca la durata minima dei segnali encoder del modulo F DI. La durata varia a seconda dei valori assunti dalla parametrizzazione della prova di cortocircuito e del ritardo di ingresso in STEP 7. Tabella 4-1 Durata minima dei segnali encoder per la rilevazione corretta da parte del modulo F-DI Modulo elettronico Parametro Short-circuit Ritardo di ingresso parametrizzabile test 0,5 ms 3 ms 15 ms 8/16 F-DI disattivata 10 ms 13 ms 25 ms attiva 10 ms 18 ms 56 ms 4/8 F-DI/4 F-DO disattivata 11 ms 13 ms 25 ms attiva 11 ms 20 ms 57 ms F-Switch PROFIsafe disattivata - 14 ms - attiva - 27 ms - Rilevazione sicura da parte del programma di sicurezza nella CPU F Istruzioni operative, 07/2013, A5E

32 Cablaggio 4.4 Requisiti posti ad encoder e attuatori Per informazioni sulla durata dell'intervallo ai fini della rilevazione corretta dei segnali encoder nel programma di sicurezza, consultare la sezione "Moduli fail safe" nella descrizione di sistema Safety Engineering in SIMATIC S7. Ulteriori requisiti posti all'encoder Generalmente vale: Per soddisfare i requisiti posti da SIL2/cat.3 è sufficiente un encoder ad un canale, per realizzare invece i requisiti posti da SIL3/cat.4 gli encoder devono essere collegati a due canali. Per soddisfare tuttavia i requisiti SIL2/cat.3 con un encoder ad un canale, l'encoder in oggetto deve supportare a sua volta le funzioni SIL2/cat.3, in caso contrario questo livello di sicurezza può essere raggiunto esclusivamente con il collegamento a due canali degli encoder. Ulteriori requisiti posti agli attuatori Le unità di uscita fail safe testano le uscite ad intervalli regolari. Per questo scopo il modulo F disattiva brevemente le uscite. Questi impulsi di prova hanno la seguente durata: Intervallo buio di disattivazione (dark period) < 1 ms Gli attuatori a reazione veloce possono subire un breve fuori servizio durante il test. Qualora il processo non tolleri questo comportamento, utilizzare attuatori con sufficiente inerzia (> 1 ms). AVVERTENZA Qualora gli attuatori funzionino con tensioni superiori a DC 24 V (ad es. DC 230 V) o attivino tensioni superiori, tra le uscite di un'unità di uscita fail safe e i componenti conduttori della tensione superiore deve esistere una separazione di potenziale sicura (secondo la Norma EN 50178). Questo requisito è generalmente soddisfatto in relè e contattori. Prestare invece particolare attenzione a questa disposizione in presenza di dispositivi di manovra a semiconduttore. Vedere anche Assegnazione dell'indirizzo PROFIsafe (Pagina 24) Dati tecnici del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe (Pagina 86) Dati tecnici del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (Pagina 103) Dati tecnici del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe (Pagina 136) 32 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

33 Diagnostica Reazione agli errori Stato di sicurezza (concetto di sicurezza) Il principio di base del concetto di sicurezza si fonda sull'esistenza di uno stato sicuro per tutte le grandezze di processo. Nota Nei moduli digitali F ad es. si tratta del valore "0". Ciò vale sia per gli encoder che per gli attuatori. Reazione agli errori e avviamento del sistema F La funzione di sicurezza fa sì che in un modulo fail safe vengano impiegati in alcuni casi i valori sostitutivi (stato sicuro) in luogo dei valori di processo (passivazione del modulo fail safe): all'avvio del sistema F in presenza di errori nella comunicazione di sicurezza, realizzata tramite protocollo di sicurezza secondo PROFIsafe, tra la CPU F ed il modulo F (errori di comunicazione) in presenza di errori della periferia F/di canale (ad es. rottura conduttore, cortocircuito, errore di discrepanza). Gli errori individuati vengono registrati nel buffer di diagnostica della CPU F e comunicati al programma di sicurezza di quest'ultima. I moduli F non sono in grado di salvare a ritenzione gli errori rilevati. Dopo un RETE OFF - RETE ON, un errore persistente viene nuovamente individuato al momento dell'avvio. Gli errori possono essere tuttavia memorizzati nel programma di sicurezza. AVVERTENZA Al verificarsi di un errore di canale in canali parametrizzati in STEP 7 come "disattivati", non avrà luogo alcuna reazione di diagnostica, nemmeno nel caso in cui questo canale sia indirettamente coinvolto da un errore nel gruppo di canali (parametro "Canale attivato/disattivato"). Istruzioni operative, 07/2013, A5E

34 Diagnostica 5.1 Reazione agli errori Emissione del valore sostitutivo per moduli fail safe Nei moduli F-DI in caso di passivazione il sistema F mette a disposizione del programma di sicurezza i valori sostitutivi in luogo dei valori di processo presenti sugli ingressi fail safe. Nei moduli F-DI si tratta sempre del valore sostitutivo (0). Nei moduli F-DO in caso di passivazione il sistema F trasferisce alle uscite fail safe i valori sostitutivi (0) in luogo dei valori di uscita messi a disposizione dal programma di sicurezza. Nei canali di uscita vengono disattivate tensione e corrente. Questo avviene anche in caso di STOP della CPU F. La parametrizzazione dei valori sostitutivi non è possibile. In funzione del sistema F impiegato e del tipo di errore (errore nella periferia F, errore di canale o di comunicazione), l'impiego dei valori sostitutivi può avvenire esclusivamente nel canale interessato oppure in tutti i canali del modulo fail safe dove si è verificato l'errore. In caso di errori di canale nei sistemi F S7 Distributed Safety fino alla versione V 5.3, viene passivato l'intero modulo F (e dalla versione S7 Distributed Safety V 5.4 la passivazione concerne l'intero modulo o ha luogo canale per canale). Reintegrazione di un modulo fail safe La commutazione da valori sostitutivi a valori di processo (reintegrazione di un modulo fail safe) viene eseguita automaticamente o solo dopo una conferma da parte dell'utente nel programma di sicurezza. In caso di errori di canale saranno eventualmente necessari l'estrazione e l'inserimento del modulo F. Un elenco dettagliato degli errori che richiedono l'estrazione e l'inserimento del modulo F è disponibile alle sezioni "8/16 F-DI DC24V PROFIsafe" fino a "4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe" nelle tabelle "Messaggi di diagnostica del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe, Cause di errore e rimedi" "F-Switch PROFIsafe" nelle tabelle "Messaggi di diagnostica del modulo elettronico F Switch PROFIsafe, Cause di errore e rimedi". Dopo la reintegrazione: nel modulo fail safe DI, i valori di processo presenti sugli ingressi fail safe vengono messi nuovamente a disposizione del programma di sicurezza nel modulo fail safe DO, i valori di uscita messi a disposizione nel programma di sicurezza vengono trasmessi alle uscite fail safe Ulteriori informazioni sulla passivazione e sulla reintegrazione Per ulteriori informazioni sulla passivazione e sulla reintegrazione della periferia F consultare il manuale S7 Distributed Safety - configuring and programming. Comportamento del modulo F-DI in caso di disturbi della comunicazione In caso di disturbi della comunicazione nel modulo F-DI si presenta un comportamento diverso da quello abitualmente osservato con gli altri errori. In caso di disturbi della comunicazione i valori di processo aggiornati sugli ingressi del modulo F-DI vengono mantenuti; la passivazione dei canali non ha luogo. I valori di processo aggiornati vengono inviati alla CPU F dove vengono passivati. 34 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

35 Diagnostica 5.2 Diagnostica errori Vedere anche Proprietà del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe (Pagina 57) Funzioni di diagnostica del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe (Pagina 83) Proprietà del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (Pagina 89) Funzioni di diagnostica del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (Pagina 100) Proprietà del modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe (Pagina 108) Funzioni di diagnostica del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe (Pagina 133) 5.2 Diagnostica errori Scopo della diagnostica La diagnostica consente di verificare il corretto svolgimento della rilevazione dei segnali nei moduli fail safe. Le informazioni di diagnostica sono assegnate ad un singolo canale oppure all'intero modulo F. Le informazioni di diagnostica non presentano criticità per la sicurezza Nessuna delle funzioni di diagnostica (segnalazioni e messaggi) risulta critica per la sicurezza. Di conseguenza non sono implementate come funzioni sicurem in altri termini, non vengono verificate internamente mediante test. Opzioni di diagnostica per i moduli fail safe in ET 200pro I moduli fail safe dispongono delle seguenti opzioni di diagnostica: LED sul lato frontale del modulo Funzioni di diagnostica dei moduli F Funzioni di diagnostica non parametrizzabili I moduli elettronici fail safe dispongono di funzioni di diagnostica non parametrizzabili, ovvero di funzioni di diagnostica sempre attivate che in caso di errore vengono rese disponibili dal modulo F in STEP 7 e inoltrate alla CPU F. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

36 Diagnostica 5.2 Diagnostica errori Funzioni di diagnostica parametrizzabili Alcune funzioni di diagnostica sono parametrizzabili in STEP 7 (abilitazione): per il controllo di cortocircuito per il modulo F-DI per la rilevazione rottura conduttore per il modulo F-DO per il controllo di cortocircuito per F Switch PROFIsafe AVVERTENZA L'attivazione e la disattivazione di funzioni di diagnostica devono avvenire in funzione dell'applicazione. Diagnostica tramite LED Ciascun modulo di collegamento segnala gli errori tramite il LED di canale e il LED SF (LED di errore cumulativo). Non appena il modulo F genera una funzione di diagnostica, sul LED di canale e sul LED SF si accende la luce rossa. I LED si spengono quando tutti gli errori sono stati eliminati. 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 Ed3 CP 3/1. I moduli elettronici fail safe supportano la diagnostica slave esattamente come i moduli standard ET 200pro. Le modalità di configurazione della diagnostica slave per ET 200pro valida a livello generale ed i moduli fail safe sono descritti nel manuale Sistema di periferia decentrata ET 200pro. Nel seguito si trova un supplemento sulla diagnostica riferita al canale per i moduli fail safe. 36 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

37 Diagnostica 5.2 Diagnostica errori Diagnostica riferita al canale Dal byte 19, l'et 200pro dispone rispettivamente di 3 byte per la diagnostica riferita al canale. Per ciascun dispositivo della periferia decentrata sono consentiti al massimo 10 messaggi di diagnostica riferita al canale. La configurazione della diagnostica riferita al canale nei moduli fail safe si presenta come segue: Figura 5-1 Struttura della diagnostica riferita al canale Nota La diagnostica riferita al canale è sempre aggiornata all'ultima funzione nel telegramma di diagnostica. Le funzioni di diagnostica precedenti non vengono cancellate. Rimedio: Dal parametro RET_VAL dell'sfc 13 in STEP 7 è possibile ricavare la lunghezza valida attuale del telegramma di diagnostica ricevuto. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

38 Diagnostica 5.2 Diagnostica errori Possibili tipi di errore nei moduli fail safe La tabella seguente riporta la descrizione dei tipi di errore nella diagnostica riferita al canale. Informazioni dettagliate sulla diagnostica sono riportate alla sezione Diagnostica hardware in STEP 7. Tabella 5-1 Tipi di errore della diagnostica riferita al canale Tipo di errore Funzione di diagnostica in STEP 7 Modulo F Significato speciale per i moduli F 00001B 1D Cortocircuito Tutti Cortocircuito verso L+ sul cavo encoder non collegato Cortocircuito verso L+ nell'alimentazione encoder Cortocircuito verso la massa o alimentazione difettosa dell'encoder Errore interno nel circuito di lettura/prova 4/8 F-DI/4 F-DO Driver di uscita P difettoso Cortocircuito dell'uscita verso L+ o driver di uscita Driver di uscita M difettoso Cortocircuito dell'uscita verso M o driver di uscita F Switch Sovracorrente nel driver di uscita Driver di uscita P difettoso Cortocircuito dell'uscita verso L+ o driver di uscita Cortocircuito dell'uscita verso M o driver di uscita 00100B 4D Sovraccarico 4/8 F-DI/4 F-DO Sovracorrente nel driver di uscita 00101B 5D Sovratemperatura Tutti B 6D Rottura conduttore 4/8 F-DI/4 F-DO Rottura conduttore 01001B 9D Errore Tutti Errore RAM Errore EPROM Guasto al processore (valore stimato interruttore DIP / valore reale interruttore DIP) Errore interno nel circuito di lettura/prova 10000B 16D Errore di parametrizzazione Tutti Errore di parametrizzazione 10001B 17D Tensione encoder o di Tutti Mancanza di tensione alimentazione interna all'unità carico mancante 4/8 F-DI/4 F-DO, Tensione di carico difettosa o non collegata F Switch 10011B 19D Errore di comunicazione Tutti Valore di controllo errato (CRC) nel telegramma di dati Overflow del tempo di controllo nel telegramma di dati 11001B 25D Disinserzione di sicurezza Tutti Errore di discrepanza 4/8 F-DI/4 F-DO, F Switch Frequenza di commutazione troppo elevata 38 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

39 Diagnostica 5.2 Diagnostica errori Comportamento dei moduli F in caso di guasto ad un modulo Al verificarsi di un grave errore interno nel modulo F tale da causarne il fuori servizio: il collegamento al bus backplane viene interrotto e gli ingressi e le uscite fail safe vengono passivati il modulo F non emette indicazioni di diagnostica e la diagnostica standard segnala un "errore nel modulo". il LED SF del modulo F interessato è acceso Informazioni specifiche sulle funzioni di diagnostica Tutte le funzioni di diagnostica specifiche per i moduli, le cause di errore ed i relativi rimedi sono descritti ai capitoli "8/16 F-DI DC24V PROFIsafe", "4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe" fino a "F-Switch PROFIsafe". In questi capitoli sono inoltre indicate le funzioni di stato e di diagnostica rappresentate dai LED sul lato frontale del rispettivo modulo F. Lettura delle funzioni di diagnostica Le cause di errore possono essere visionate in STEP 7 nella diagnostica dell'unità (vedere la Guida in linea a STEP 7). La lettura delle funzioni di diagnostica (diagnostica slave) può essere eseguita nel programma utente standard tramite l'sfc 13 (vedere il manuale di riferimento Funzioni standard e di sistema). Vedere anche Funzioni di diagnostica del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe (Pagina 83) Funzioni di diagnostica del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (Pagina 100) Funzioni di diagnostica del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe (Pagina 133) Istruzioni operative, 07/2013, A5E

40 Diagnostica 5.2 Diagnostica errori 40 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

41 Dati tecnici generali 6 Contenuto del capitolo Il presente capitolo fornisce, per i moduli fail safe, indicazioni relative: alle più importanti norme e omologazioni ai dati tecnici generali Dati tecnici generali I dati tecnici generali riepilogano da un lato le norme soddisfatte ed i valori di controllo ottenuti dai moduli fail safe nell'impiego in un ET 200pro nonché i criteri di controllo secondo i quali questi moduli sono stati testati. Dall'altro, essi elencano i requisiti di trasporto e immagazzinaggio nonché le condizioni ambientali per i moduli fail safe. 6.1 Norme e omologazioni Omologazione CE I moduli fail safe dell'et 200pro sono conformi ai requisiti ed ai livelli di protezione delle seguenti direttive CE, nonché alle norme europee armonizzate (EN) per i controllori programmabili pubblicate nelle Gazzette Ufficiali della Comunità Europea: 2006/42/CE "Direttiva macchine" 73/23/CE "Materiale elettrico destinato ad essere impiegato entro taluni limiti di tensione" (Direttiva B. T.) CEE/89/336 "Compatibilità elettromagnetica" (Direttiva CEM) Le dichiarazioni di conformità CE sono a disposizione delle autorità competenti presso: Siemens Aktiengesellschaft Bereich Automatisierungstechnik A&D AS RD ST Type Test Postfach 1963 D Amberg Istruzioni operative, 07/2013, A5E

42 Dati tecnici generali 6.1 Norme e omologazioni Omologazione UL/CSA Underwriters Laboratories Inc. secondo UL 508 (Industrial Control Equipment) CSA C22.2 No. 142 (Process Control Equipment) Nota Le omologazioni attualmente valide sono riportate sulla targhetta di identificazione del relativo modulo. Marchio per l'australia I moduli fail safe dell'et 200pro rispondono ai requisiti della norma AS/NZS 2064 (Class A). IEC I moduli fail safe dell'et 200pro soddisfano i requisiti e i criteri della norma IEC (Controllori programmabili, parte 2: Requisiti dei dispositivi elettrici e controlli). Norma PROFIBUS/Industrial Ethernet Il sistema di periferia decentrata ET 200pro è basato sulla Norma IEC Omologazione per costruzioni navali Presentata alle seguenti società di classificazione 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) 42 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

43 Dati tecnici generali 6.1 Norme e omologazioni Impiego in ambito industriale I prodotti SIMATIC sono idonei all'impiego in ambito industriale. Campo di impiego Requisiti di Emissioni di disturbi Resistenza ai disturbi Industria EN EN Impiego in ambito civile L'impiego dell'et 200pro in ambito civile prevede il rispetto dei valori limite della classe B secondo la norma EN in materia di emissione di radiodisturbi. Misure adeguate per il contenimento del livello di radiodisturbi entro i valori limite della classe B: Montaggio dell'et 200pro in armadi/cassette messi a terra Impiego di filtri sulle linee di alimentazione Certificazioni TÜV e norme I moduli fail safe sono certificati ai sensi delle seguenti norme. La versione/edizione applicata della norma è riportata nella relazione che accompagna le certificazioni TÜV. Norma/Direttiva Nome Norme/Direttive sulla sicurezza funzionale IEC 61508:2000 pren e 2 Norme/Direttive sulla tecnica di processo VDI/VDE fino a 5 NE 31 ISA S Norme/Direttive sulla sicurezza delle macchine IEC /37/CE EN Norme/Direttive sulla tecnica di combustione DIN VDE 0116 cifr. 8.7 pren EN 230 comma 7.3 EN 298 cifr. 7.3, 8, 9 e 10 DIN V ENV 1954 (revocata) Ulteriori norme/direttive DIN VDE DIN VDE /68/CE 92/31/CE e 93/68/CE DIN EN (revocata) EN (revocata) EN DIN EN Istruzioni operative, 07/2013, A5E

44 Dati tecnici generali 6.2 Compatibilità elettromagnetica La relazione aggiornata allegata alle Certificazioni TÜV è disponibile in Internet al seguente sito: alla sezione "Product&Support". Richiesta delle certificazioni TÜV Copie delle certificazioni TÜV e della relativa relazione possono essere richieste al seguente indirizzo: Siemens Aktiengesellschaft Bereich Automatisierungstechnik A&D AS RD ST Type Test Postfach 1963 D Amberg 6.2 Compatibilità elettromagnetica Introduzione Il presente capitolo fornisce indicazioni sull'immunità ai disturbi dei moduli fail safe nonché sulle interferenze radio. 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 inoltre i requisiti CEM previsti dalla direttiva CEE del mercato interno europeo. La rispondenza a questi requisiti presuppone tuttavia che il sistema di periferia decentrata ET 200pro sia conforma alle norme e alle direttive sulla configurazione elettrica. 44 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

45 Dati tecnici generali 6.2 Compatibilità elettromagnetica Grandezze di disturbo ad impulsi La tabella seguente mostra la compatibilità elettromagnetica dei moduli fail safe rispetto alle grandezze di disturbo ad impulsi. Grandezze di disturbo a impulsi testato con corrisponde al grado di severità Scariche elettrostatiche secondo la Norma IEC (DIN VDE 0843 parte 2) 8 kv 6 kv 3 (scarica in aria) 3 (scarica a contatto) Impulsi Burst (grandezze di disturbo transienti veloci) secondo IEC (DIN VDE 0843 parte 4) 2 kv (conduttori di alimentazione) 2 kv (cavo di segnale) 3 4 Impulso di disturbo singolo ad alta energia (surge) secondo IEC (DIN VDE 0839 parte 10) Per i gradi di severità 2 e 3 è richiesto un circuito protettivo esterno (vedere il paragrafo seguente). Accoppiamento asimmetrico Accoppiamento simmetrico 1 kv (conduttori di alimentazione) 1 kv (linea di dati/di segnale) 2 kv (conduttori di alimentazione) 0,5 kv (conduttori di alimentazione) 0,5 kv (linea di dati/di segnale) 1 kv (conduttori di alimentazione) 1 kv (linea di dati/di segnale) Protezione dalle sovratensioni dell'et 200pro con moduli fail safe Qualora l'impianto richieda una protezione dalle sovratensioni, si raccomanda, al fine di garantire l'immunità alle sovratensioni nell'et 200pro con moduli fail safe, la collocazione di un circuito di protezione esterno (filtro Surge) tra l'alimentatore della tensione di carico e l'ingresso della tensione stessa nei moduli terminali. Nota Le misure di protezione contro i fulmini richiedono sempre una valutazione individuale dell'intero impianto. Tuttavia, una protezione completa dalle sovratensioni può essere realizzata soltanto se tutto dell'edificio è protetto in questo senso. Questo riguarda soprattutto i provvedimenti inerenti alla costruzione stessa dell'edificio fin dalla 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. La figura seguente riporta una configurazione d'esempio dell'et 200pro con moduli F e moduli standard. È possibile anche l'impiego di un numero inferiore di alimentatori. Accertarsi tuttavia che la corrente complessiva nei moduli approvvigionati da un determinato alimentatore non superi i limiti consentiti. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

46 Dati tecnici generali 6.2 Compatibilità elettromagnetica Per ulteriori informazioni sull'immunità alle sovratensioni dei moduli standard, consultare il manuale Sistema di periferia decentrata ET 200pro. Figura 6-1 Esempio di configurazione dell'et 200pro con moduli F e moduli standard Nota Avvertenza per la configurazione secondo la Norma EN928 Disattivare la "Diagnostica tensione di carico mancante" (Load voltage Failure diagnostic) sull'intestazione dell'et200pro-f. 46 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

47 Dati tecnici generali 6.2 Compatibilità elettromagnetica Impulsi di disturbo sinusoidali Irradiazione HF: Controllo secondo la Norma IEC , "Radiated Electromagnetic Field Requirements" Prova standard: da 80 MHz a 1 GHz, controllo eseguito con 10 V/m e 20 V/m; 80 % AM (1 khz) da 1,4 GHz a 2,7 GHz, controllo eseguito con 10 V/m; 80 % AM (1 khz) Disturbi di campo GSM/ISM/UMTS a frequenze diverse (norma: EN 298: 2004, IEC (bozza)) Interferenza HF sulle linee di dati e di segnale: Controllo secondo la Norma IEC , "Testing and measurement techniques Immunity to conducted disturbances, induced by radio-frequency fields" Prova standard: Alta frequenza, asimmetrica, a modulazione d'ampiezza: da 0,15 MHz a 80 MHz, controllo eseguito con 10 V e 20 V valore effettivo; 80 % AM (1 khz) Disturbi ISM a frequenze diverse (Norma: EN 298: 2004, IEC (bozza)) Emissione di radiodisturbi Emissione di disturbi di campi elettromagnetici secondo IEC : Classe di valore limite A, gruppo 1 (misurati a 10 m di distanza). Frequenza Emissioni di disturbi MHz < 40 db (µv/m)q MHz < 47 db (µv/m)q Emissione di disturbi dalla rete di alimentazione a corrente alternata secondo IEC : classe di valore limite A, gruppo 1. Frequenza Emissioni di disturbi 0, ,5 MHz < 79 db (µv)q, < 66 db (µv)m 0, MHz < 73 db (µv)q, < 60 db (µv)m MHz < 73 db (µv)q, < 60 db (µv)m Istruzioni operative, 07/2013, A5E

48 Dati tecnici generali 6.3 Condizioni di trasporto e immagazzinaggio 6.3 Condizioni di trasporto e immagazzinaggio Condizioni per moduli fail safe Per quanto concerne le condizioni di trasporto e immagazzinaggio, i moduli fail safe soddisfano pienamente le direttive della Norma IEC 61131, Parte 2. I dati seguenti valgono per moduli fail safe trasportati o immagazzinati nell'imballaggio originale. Tipo di condizione Campo consentito Caduta libera 1 m Temperatura -25 C C Variazioni di temperatura 20 K/h Pressione d'aria hpa (corrispondente a un'altitudine da 1000 a 3500 m) Umidità relativa dell'aria %, senza condensa 6.4 Condizioni ambientali climatiche e meccaniche Condizioni ambientali e climatiche Devono essere soddisfatte le seguenti condizioni ambientali e climatiche: Condizioni ambientali Campi di impiego Osservazioni Temperatura -25 C C Tutte le posizioni di montaggio Variazioni di temperatura 10 K/h Umidità relativa dell'aria da 5 a max. 100 % con condensa Pressione d'aria hpa Corrisponde a un'altitudine tra e 2000m Concentrazione di sostanze nocive SO2: < 0,5 ppm; umidità rel. < 60 %, senza condensa H2S: < 0,1 ppm; umidità rel. < 60 %, senza condensa Controllo: 10 ppm; 4 giorni 1 ppm; 4 giorni Condizioni ambientali meccaniche Le condizioni ambientali meccaniche sono indicate nella tabella seguente in forma di oscillazioni sinusoidali. Campo di frequenza permanente occasionale 5 f 8 Hz 0,35 mm ampiezza 0,75 mm ampiezza 8 f 150 Hz accelerazione costante 5 g accelerazione costante 10 g 48 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

49 Dati tecnici generali 6.5 Dati su controlli d'isolamento, classe e grado di protezione, tensione nominale Controlli delle condizioni ambientali meccaniche La seguente tabella mostra la tipologia e l'entità dei controlli delle condizioni ambientali meccaniche. Controllo di... Norma di collaudo Moduli terminali ed elettronici Oscillazioni Controllo delle vibrazioni secondo IEC Tipo di vibrazione: frequenza continuativa con una velocità di variazione di 1 ottava/minuto. 5 Hz f 8 Hz, ampiezza costante 0,75 mm 8 Hz f 150 Hz, accelerazione costante 10 g Durata della vibrazione: 10 cicli di frequenze per asse in ciascuno dei 3 assi perpendicolari Urti Resistenza agli urti con sollecitazioni ripetute Resistenza agli urti, controllata secondo IEC Urto, testato secondo IEC Tipo di urto: semisinusoidale Intensità dell'urto: 30 g di valore di soglia, 18 ms di durata Direzione dell'urto: 3 urti rispettivamente nella direzione +/- in ciascuno dei 3 assi ortogonali Tipo di urto: semisinusoidale Intensità dell'urto: 25 g di valore di soglia, 6 ms di durata Direzione dell'urto: 1000 urti rispettivamente nella direzione +/- in ciascuno dei 3 assi ortogonali Riduzione delle vibrazioni Se i moduli fail safe sono sottoposti a forti urti o vibrazioni è necessario adottare misure opportune per ridurne sia l'ampiezza sia l'accelerazione. Si consiglia di fissare l'et 200pro su materiali ammortizzanti (ad es. gomma-metallo). 6.5 Dati su controlli d'isolamento, classe e grado di protezione, tensione nominale Tensione di prova La resistenza dell'isolamento è stata accertata durante la prova del tipo con la seguente tensione di prova secondo la norma IEC : Circuiti di corrente con tensione nominale Ue Tensione di prova rispetto ad altri circuiti di corrente o verso terra < 50V DC 500V < 150V DC 2500V < 250V DC 4000V Istruzioni operative, 07/2013, A5E

50 Dati tecnici generali 6.5 Dati su controlli d'isolamento, classe e grado di protezione, tensione nominale Grado di inquinamento / categoria di sovratensione secondo la norma IEC Grado di inquinamento 2 Categoria di sovratensione con UN = DC 24V: II Grado di protezione IP65 Grado di protezione sec. IEC 529 Protezione dalla penetrazione di polvere e protezione completa dal contatto diretto. Protezione da un getto d'acqua diretto contro l'involucro da tutte le direzioni (l'acqua non deve avere effetti dannosi). Grado di protezione IP66 e IP67 Grado di protezione sec. IEC 529 Protezione dalla penetrazione di polvere e protezione completa dal contatto diretto IP66: protezione contro il mare grosso o forti getti d'acqua (l'acqua non deve infiltrarsi nell'involucro in quantità dannose). IP67: protezione contro l'acqua se l'involucro vi viene immersa per una durata e con una pressione prestabilite (l'acqua non deve infiltrarsi nell'involucro in quantità dannose). Tensione nominale di funzionamento L'apparecchiatura di periferia decentrata ET 200pro funziona con la tensione nominale seguente e la tolleranza corrispondente. Tensione nominale DC 24 V Funzionamento con tolleranza DC 20, ,8 V 50 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

51 Moduli di connessione fail-safe Modulo di collegamento fail safe CM IO 16 x M12 per 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Numero di ordinazione 6ES DD00-0AA0 Proprietà Il modulo di collegamento CM IO 16 x M12 ha le seguenti proprietà: Inseribile e avvitabile con il modulo elettronico 16 prese tonde M12 16 targhette di siglatura e 1 targhetta di identificazione del modulo Istruzioni operative, 07/2013, A5E

52 Moduli di connessione fail-safe 7.1 Modulo di collegamento fail safe CM IO 16 x M12 per 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Assegnazione dei pin L'assegnazione dei pin dipende dal modulo elettronico utilizzato. Vista Collegamento Nome X1 1. Presa tonda M12 X2 2. Presa tonda M12 X3 3. Presa tonda M12 X4 4. Presa tonda M12 X5 5. Presa tonda M12 X6 6. Presa tonda M12 X7 7. Presa tonda M12 X8 8. Presa tonda M12 X9 9. Presa tonda M12 X Presa tonda M12 X Presa tonda M12 X Presa tonda M12 X Presa tonda M12 X Presa tonda M12 X Presa tonda M12 X Presa tonda M12 Schema di principio La tabella sottostante mostra lo schema elettrico generale del modulo di collegamento CM IO 16 x M12. Figura 7-1 Schema di principio del modulo di collegamento CM IO 16xM12 Dati tecnici Dimensioni e peso Dimensioni L x A x P (mm) 90 x 130 x 39 Peso 505 g Vedere anche Proprietà del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe (Pagina 57) Schema di principio del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe (Pagina 60) 52 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

53 Moduli di connessione fail-safe 7.2 Modulo di collegamento fail safe CM IO 12 x M12 per 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe 7.2 Modulo di collegamento fail safe CM IO 12 x M12 per 4/8 F-DI/4 F- DO DC24V/2A PROFIsafe Numero di ordinazione 6ES DC00-0AA0 Proprietà Il modulo di collegamento CM IO 12 x M12 ha le seguenti proprietà: Inseribile e avvitabile con il modulo elettronico 12 prese tonde M12 12 targhette di siglatura e 1 targhetta di identificazione del modulo Istruzioni operative, 07/2013, A5E

54 Moduli di connessione fail-safe 7.2 Modulo di collegamento fail safe CM IO 12 x M12 per 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Assegnazione dei pin L'assegnazione dei pin dipende dal modulo elettronico utilizzato. Vista Collegamento Nome X1 1. Presa tonda M12 X2 2. Presa tonda M12 X3 3. Presa tonda M12 X4 4. Presa tonda M12 X5 5. Presa tonda M12 X6 6. Presa tonda M12 X7 7. Presa tonda M12 X8 8. Presa tonda M12 X9 9. Presa tonda M12 X Presa tonda M12 X Presa tonda M12 X Presa tonda M12 Schema di principio La tabella sottostante mostra lo schema elettrico generale del modulo di collegamento CM IO 12 x M12. Figura 7-2 Schema di principio del modulo di collegamento CM IO 12xM12 Dati tecnici Dimensioni e peso Dimensioni L x A x P (mm) 90 x 130 x 39 Peso 530 g 54 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

55 Moduli di connessione fail-safe 7.3 Modulo di collegamento fail safe CM F-IO 2 x M12 per F Switch PROFIsafe Vedere anche Proprietà del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (Pagina 89) Schema di principio del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (Pagina 92) 7.3 Modulo di collegamento fail safe CM F-IO 2 x M12 per F Switch PROFIsafe Numero di ordinazione 6ES DA00-0AA0 Proprietà Il modulo di collegamento CM F-IO 2 M12 ha le seguenti proprietà: Inseribile e avvitabile con il modulo elettronico 2 prese tonde M12 2 targhette di siglatura e 1 targhetta di identificazione del modulo Istruzioni operative, 07/2013, A5E

56 Moduli di connessione fail-safe 7.3 Modulo di collegamento fail safe CM F-IO 2 x M12 per F Switch PROFIsafe Assegnazione dei pin L'assegnazione dei pin è illustrata nella tabella seguente: Vista Collegamento Nome X1 1. Presa tonda M12 X2 2. Presa tonda M12 Schema di principio La tabella sottostante mostra lo schema elettrico generale del modulo di collegamento CM F-IO 2 M12. Figura 7-3 Schema di principio del modulo di collegamento CM F-IO 2 M12 Dati tecnici Dimensioni e peso Dimensioni L x A x P (mm) 45 x 130 x 40 Peso 310 g Vedere anche Proprietà del modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe (Pagina 108) Schema di principio del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe (Pagina 110) 56 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

57 Moduli elettronici fail safe 8 Contenuto del capitolo Per il collegamento di sensori ed encoder digitali nonché di attuatori e carichi, sono disponibili nell'et 200pro unità digitali fail safe. In questo capitolo si trovano, per ciascun modulo fail safe: le caratteristiche e le particolarità la vista frontale, l'assegnazione dei pin ai moduli di collegamento e lo schema elettrico generale lo schema di cablaggio ed i parametri impostabili le funzioni di diagnostica con le azioni correttive i dati tecnici AVVERTENZA Le grandezze caratteristiche di sicurezza nei dati tecnici valgono per un intervallo di 10 anni per il test di prova (proof-test) e un tempo di riparazione di 100 ore. Descrizione dei moduli elettronici e di collegamento impiegabili La descrizione dei moduli elettronici standard e dei moduli di collegamento standard impiegabili è disponibile nel manuale Sistema di periferia decentrata ET 200pro. 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Proprietà del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Numero di ordinazione 6ES FA00-0AB0 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

58 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Proprietà Il modulo elettronico F Switch è dotato delle seguenti proprietà: 16 ingressi (SIL2/cat.3) o 8 ingressi (SIL3/cat.3 o cat.4) Tensione nominale di ingresso DC 24V Adatto per interruttori e interruttori di prossimità a 3/4 fili (BERO) 4 alimentatori encoder a prova di cortocircuito per rispettivamente 4 ingressi Possibile impiego di alimentatori encoder esterni LED di errore cumulativo (SF; LED rosso) Il LED di errore per ciascun alimentatore dell'encoder (Vs1F... Vs4F) viene mappato sull LED VsF e dei rispettivi canali LED di stato e di errore per ciascun ingresso (LED a due colori, verde/rosso) Dati di identificazione (consultare il manuale standard Sistema di periferia decentrata ET 200pro) Diagnostica parametrizzabile utilizzabile soltanto nel funzionamento di sicurezza Assegnazione dei pin del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Assegnazione dei pin del modulo di collegamento CM IO 16 M12 La tabella sottostante illustra l'assegnazione dei pin del modulo 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe sul modulo di collegamento CM IO 16 M12. Le prese da X1 a X4 e da X9 a X12 vengono assegnate due volte. Ciò consente di realizzare una valutazione 1oo2 con un cavo di collegamento, ad es. con i canali 0 e 4 sul connettore X1. 58 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

59 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe La terra funzionale FE si torva sulla schermatura. Tabella 8-1 Assegnazione dei pin del modulo di collegamento CM IO 16 x M12 per 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Rappresentazione della spina di accoppiamento Morsetto Assegnazione da X1 a X16 1 Connettori X1... X4: alimentazione encoder 24V 1 (Vs1) 2 Connettori X5... X8: alimentazione encoder 24V 2 (Vs2) 2 Connettori X9... X12: alimentazione 24V encoder 3 (Vs3) 2 Connettori X13... X16: alimentazione encoder 24V 4 (Vs4) 2 2 Segnale di ingresso: Connettore X1: Canale 4 3 Connettore X2: Canale 5 3 Connettore X3: Canale 6 3 Connettore X4: Canale 7 3 Connettore X5: non assegnato Connettore X6: non assegnato Connettore X7: non assegnato Connettore X8: non assegnato 3 Massa alimentazione encoder (1M) 4 Segnale di ingresso: Connettore X1: Canale 0 Connettore X2: Canale 1 Connettore X3: Canale 2 Connettore X4: Canale 3 Connettore X5: Canale 4 Connettore X6: Canale 5 Connettore X7: Canale 6 Connettore X8: Canale 7 1 Cavo di rame a 3, 4 o 5 fili 2 Fornito dall'et 200pro per l'encoder collegato 3 Di rilievo soltanto per la valutazione 1oo2 tramite un cavo di collegamento Connettore X9: Canale 12 3 Connettore X10: Canale 13 3 Connettore X11: Canale 14 3 Connettore X12: Canale 15 3 Connettore X13: non assegnato Connettore X14: non assegnato Connettore X15: non assegnato Connettore X16: non assegnato Connettore X9: Canale 8 Connettore X10: Canale 9 Connettore X11: Canale 10 Connettore X12: Canale 11 Connettore X13: Canale 12 Connettore X14: Canale 13 Connettore X15: Canale 14 Connettore X16: Canale 15 5 Connettori X1... X4: alimentazione encoder 24V 2 (Vs2) 3 Connettori X5... X8: non assegnato Connettore X9... X12: alimentazione 24V encoder 4 (Vs4) 3 Connettori X13... X16: non assegnato Istruzioni operative, 07/2013, A5E

60 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Schema di principio del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Schema di principio Figura 8-1 Schema di principio del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe 60 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

61 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Parametri del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Parametri in STEP 7 La tabella sottostante elenca i parametri impostabili per il modulo elettronico 8/16 F- DI DC24V PROFIsafe. Tabella 8-2 Parametri del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Parametri Campo valori Valore preimpostato Tipo di parametro Parametri F: F-destination address Campo di applicazione 1 to 1022 assegnato da STEP 7 statico Modulo F-monitoring time 10 to ms 150 ms statico Modulo Parametri del modulo: Input delay 0,5; 3; 15 ms 3 ms statico Modulo Short-circuit test Cycic/Lock Cyclic statico Modulo Behavior after channel fault* Passivate the entire module/passivate channel Passivate the entire module statico Modulo Channel n, n+4 Activated/deactivated Activated 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 statico Gruppo di canali 2 channel equivalent statico Gruppo di canali Supply last valid value statico Gruppo di canali Discrepancy time 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 Short-circuit test Il parametro Short-circuit test attiva e disattiva la prova ciclica di cortocircuito. Tale prova è utile solo se si utilizzano interruttori semplici che non hanno una propria alimentazione. Una volta attivata la prova di cortocircuito devono essere impiegati gli alimentatori interni dell'encoder (vedere anche "Casi applicativi del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe"). Istruzioni operative, 07/2013, A5E

62 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe 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 value" oppure "Supply value 0" Presupposti Devono essere stati impostati i seguenti parametri: Valutazione degli encoder: "1oo2 evaluation" "Supply last valid value" Non appena tra i segnali dei due canali di ingresso interessati viene rilevata una discrepanza, il programma di sicurezza mette a disposizione della CPU F l'ultimo valore valido (vecchio valore) prima del verificarsi della discrepanza. 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. Nella peggiore delle ipotesi il tempo di reazione dell'encoder/attuatore si protrae di un intervallo pari al tempo di discrepanza: impostare quindi un valore di discrepanza possibilmente basso negli encoder del processo. Selezionare poi un tempo di discrepanza possibilmente breve nel quale non siano escluse al contempo sufficienti capacità di reazione ad eventuali segnalazioni errate di errori di discrepanza. "Fornisci valore 0" Non appena tra i segnali dei due canali di ingresso interessati viene rilevata una discrepanza, il programma di sicurezza nella CPU F mette a disposizione il valore "0". Se è stata parametrizzata l'opzione "Fornisci valore 0", il tempo di discrepanza non influenza il tempo di reazione dell'encoder/attuatore. Parametro Tempo di discrepanza 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 Devono essere stati impostati i seguenti parametri: Valutazione degli encoder: "Valutazione 1oo2" e Tipo di collegamento degli encoder: "equivalente a 2 canali" o "antivalente a 2 canali" Analisi e tempo di discrepanza 62 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

63 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Con l'impiego di un encoder a due canali, un encoder antivalente o due encoder ad un canale preposti al rilevamento della medesima grandezza di processo fisica, 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 nei due segnali di ingresso corrispondenti (nel caso dell'antivalenza: lo stesso livello). Si verifica se allo scadere di un intervallo di tempo parametrizzabile, il cosiddetto tempo di discrepanza, la differenza (in caso di verifica dell'antivalenza: l'uguaglianza) è stata eliminata. Se la differenza persiste, si è in presenza di un errore di discrepanza. Nella maggior parte dei casi, il tempo di discrepanza si avvia senza tuttavia arrivare al termine in quanto le differenze tra i segnali vengono nuovamente compensate dopo solo qualche istante. Si consiglia di impostare il tempo di discrepanza su un valore tale da consentire, in assenza di errori, che la differenza tra i due segnali (in caso di verifica dell'antivalenza: l'uguaglianza dei segnali) venga eliminata prima del suo scadere. Comportamento durante il tempo di discrepanza Durante il decorso nel modulo del tempo di discrepanza parametrizzato, i canali di ingresso interessati forniscono al programma di sicurezza della CPU F, in funzione del comportamento di discrepanza impostato, l'ultimo valore valido oppure il valore "0". Comportamento dopo la scadenza 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 not necessary" l'errore di discrepanza è da considerarsi eliminato quando su entrambi i canali di ingresso interessati la discrepanza è stata eliminata. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

64 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe 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. I canali del modulo F che forniscono i segnali utili sono elencati nel manuale del modulo impiegato. "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 Cablaggio degli ingressi del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Nota I capitoli seguenti, inerenti alle opzioni di cablaggio ed ai parametri specifici di STEP 7 (applicazioni) hanno validità per il modulo 8/16 F-DI e per gli ingressi del modulo 4/8 F-DI/4 F-DO. 64 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

65 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Scelta dell'applicazione La figura sottostante offre un supporto nella scelta dell'applicazione idonea a soddisfare i requisiti fail safe. I capitoli seguenti illustrano, per ogni singola applicazione, le modalità di cablaggio del modulo F ed i parametri specifici da impostare in STEP 7. Figura 8-2 Scelta delle applicazioni AVVERTENZA La classe di sicurezza realizzabile è in funzione della qualità dell'encoder e dell'estensione dell'intervallo di test di prova (proof-test) ai sensi della 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 2 canali. Condizioni per il raggiungimento dell'idoneità SIL/cat. La tabella seguente espone le condizioni previste ai fini della rispondenza ai requisiti di sicurezza. Tabella 8-3 Moduli F-DI: Condizioni ai fini dell'idoneità SIL/cat. Applicazione Encoder Valutazione degli encoder Alimentazione encoder 1 ad 1 canale 1v1 interna, con prova cortocircuito interna, senza prova cortocircuito Idoneità SIL/cat 2 / 3 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

66 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Applicazione Encoder Valutazione degli encoder Alimentazione encoder esterna 2.1 ad 1 canale 2v2 interna, con prova cortocircuito 2.2 equivalente a 2 canali 2.3 antivalente a 2 canali 3.1 equivalente a 2 canali 3.2 antivalente a 2 canali 2v2 2v2 2v2 interna, senza prova cortocircuito esterna interna, senza prova cortocircuito esterna interna, senza prova cortocircuito esterna interna, con prova cortocircuito Idoneità SIL/cat 3 / 3 3 / 4 Nota I diversi ingressi di un modulo F-DI possono essere impiegati contemporaneamente in SIL2/cat.3 e in SIL3/cat.3 o cat.4. L'interconnessione e la parametrizzazione degli ingressi devono essere eseguite esclusivamente come indicato nei capitoli seguenti. Requisiti posti agli encoder Per l'impiego sicuro degli encoder, si raccomanda di attenersi alle avvertenze riportate nel capitolo "Requisiti posti ad encoder e attuatori". 66 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

67 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Applicazione 1: funzionamento di sicurezza SIL2/cat.3 Alimentazione encoder L'alimentazione encoder può essere interna o esterna. Tabella 8-4 Applicazione 1: Assegnazione dell'alimentazione encoder ai canali di ingresso 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Canali di ingresso da DI 0 a DI 3: Alimentazione encoder Vs1 Canali di ingresso da DI 4 a DI 7: Alimentazione encoder Vs2 Canali di ingresso da DI 8 a DI 11: Alimentazione encoder Vs3 Canali di ingresso da DI 12 a DI 15: Alimentazione encoder Vs4 Canali di ingresso da DI 0 a DI 3: Alimentazione encoder Vs1 Canali di ingresso da DI 4 a DI 7: Alimentazione encoder Vs2 Schema di cablaggio dell'applicazione 1 collegamento a 1 canale di un encoder Per ciascun segnale del processo viene collegato un encoder ad 1 canale (valutazione 1v1). Il cablaggio deve avvenire nel modulo di collegamento corrispondente. Le figure seguenti riportano, a titolo di esempio, uno schema di cablaggio per i gruppi di canali 1 e 2. Figura 8-3 Schema di cablaggio dei moduli F-DI - un encoder collegato tramite 1 canale, alimentazione interna Istruzioni operative, 07/2013, A5E

68 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Figura 8-4 Schema di cablaggio dei moduli F-DI - un encoder collegato tramite 1 canale, alimentazione esterna Parametri impostabili per l'applicazione 1 Impostare su "1oo1 evaluation" il parametro "Sensor evaluation" per l'ingresso. Il parametro "Short-circuit test" può essere attivato o disattivato. Tuttavia, se almeno un ingresso digitale viene alimentato dall'esterno è necessario disattivarlo. In caso contrario viene emesso il messaggio di 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 8-5 Moduli F-DI: 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 Vs1 Cortocircuito M, alimentazione Sì Sì Sì Vs1 o Vs2 difettosa Cortocircuito alimentazione Sì No No Vs1 con Vs2 Errore nel circuito di lettura/prova Sì Sì Sì 68 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

69 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Esempio di errore Errore nella tensione di alimentazione alimentazione encoder interna e prova di cortoc. attiva Errore rilevato con... alimentazione encoder interna e prova di cortoc. disattivata alimentazione encoder esterna 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 il segnale non risulta alterato rispetto al segnale dell'encoder, il rilevamento dell'errore non è possibile né necessario ai fini della sicurezza Applicazione 2: funzionamento di sicurezza SIL3/cat.3 Assegnazione degli ingressi I moduli F-DI sono provvisti di 2, 8 e 16 ingressi fail safe (SIL2). Un ingresso ogni due può essere utilizzato come ingresso (SIL3). Gli ingressi sono assegnati nel seguente modo: Tabella 8-6 Applicazione 2: interconnessione dei canali di ingresso 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Canali di ingresso DI 0 con DI 4 Canali di ingresso DI 1 con DI 5 Canali di ingresso DI 2 con DI 6 Canali di ingresso DI 3 con DI 7 Canali di ingresso DI 8 con DI 12 Canali di ingresso DI 9 con DI 13 Canali di ingresso DI 10 con DI 14 Canali di ingresso DI 11 con DI 15 Canali di ingresso DI 0 con DI 4 Canali di ingresso DI 1 con DI 5 Canali di ingresso DI 2 con DI 6 Canali di ingresso DI 3 con DI 7 Alimentazione encoder L'alimentazione encoder può essere interna o esterna. Tabella 8-7 Applicazione 2: Assegnazione dell'alimentazione encoder agli ingressi 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Canali di ingresso da DI 0 a DI 3: Alimentazione encoder Vs1 Canali di ingresso da DI 4 a DI 7: Alimentazione encoder Vs2 Canali di ingresso da DI 8 a DI 11: Alimentazione encoder Vs3 Canali di ingresso da DI 12 a DI 15: Alimentazione encoder Vs4 Canali di ingresso da DI 0 a DI 3: Alimentazione encoder Vs1 Canali di ingresso da DI 4 a DI 7: Alimentazione encoder Vs2 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

70 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Schema di cablaggio dell'applicazione 2.1 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). 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 deve avvenire nel modulo di collegamento corrispondente. Le figure seguenti riportano, a titolo di esempio, uno schema di cablaggio per i gruppi di canali 1 e 2. Figura 8-5 Schema di cablaggio dei moduli F-DI - un encoder collegato a due ingressi tramite 1 canale, alimentazione interna 70 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

71 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Figura 8-6 Schema di cablaggio dei moduli F-DI - un encoder collegato a due ingressi tramite 1 canale, alimentazione esterna AVVERTENZA Per raggiungere la classe di sicurezza SIL3/cat.3 con questo cablaggio è necessario utilizzare un encoder di una categoria corrispondente, ad es. un encoder secondo la Norma IEC Parametri impostabili per l'applicazione 2.1 Impostare su "1oo2 evaluation" il parametro "Sensor evaluation" e su "2 channel equivalent" il parametro "Type sensor interconnection " per l'ingresso corrispondente. Il tempo di discrepanza è fisso (non è modificabile) e impostato per default a 10 ms. Il parametro "Prova di cortocircuito" può essere attivato o disattivato. Tuttavia, se almeno un ingresso digitale viene alimentato dall'esterno è necessario disattivarlo. In caso contrario viene emesso il messaggio di diagnostica "Cortocircuito". Istruzioni operative, 07/2013, A5E

72 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 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 8-8 Modulo elettronico 8/16 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 Vs1 Cortocircuito M, alimentazione Sì Sì Sì Vs1 o Vs2 difettosa Cortocircuito alimentazione Sì No No Vs1 con Vs2 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 il segnale non risulta alterato rispetto al segnale dell'encoder, il rilevamento dell'errore non è possibile né necessario ai fini della sicurezza. Schema di cablaggio dell'applicazione collegamento di un encoder a due canali tramite 2 canali Per ogni segnale del processo, due canali di un encoder a due canali vengono collegati a due ingressi del modulo F (valutazione 1oo2). Il cablaggio deve avvenire nel modulo di collegamento corrispondente. Le figure seguenti riportano, a titolo di esempio, uno schema di cablaggio per i gruppi di canali 1 e Istruzioni operative, 07/2013, A5E

73 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Figura 8-7 Schema di cablaggio dei moduli F-DI - collegamento di un encoder a due canali, alimentazione interna Figura 8-8 Schema di cablaggio dei moduli F-DI - un encoder a due canali collegato tramite 2 canali, alimentazione esterna 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. La figura seguente riporta l'esempio di uno schema di cablaggio per i gruppi di canali 1 e 2. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

74 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Figura 8-9 Schema di cablaggio dei moduli F-DI - due encoder a un canale collegati tramite 2 canali, alimentazione interna AVVERTENZA Per raggiungere la classe di sicurezza SIL3/cat.3 con questo cablaggio è necessario utilizzare un encoder di una categoria corrispondente, ad es. un encoder secondo la Norma IEC Parametri impostabili per l'applicazione 2.2 Impostare su "1oo2 evaluation" il parametro "Sensor evaluation" e su "2 channel equivalent" il parametro "Type sensor interconnection " per l'ingresso corrispondente. Disattivare il parametro "Short-circuit test". 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 8-9 Moduli F-DI: 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 74 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

75 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Esempio di errore alimentazione encoder interna e prova di cortoc. disattivata Errore rilevato con... alimentazione encoder esterna 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 Vs1 No No Cortocircuito M, alimentazione Vs1 o Vs2 difettosa Cortocircuito alimentazione Vs1 con Vs2 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 il segnale non risulta alterato rispetto al segnale dell'encoder, il rilevamento dell'errore non è possibile né necessario ai fini della sicurezza. Sì No Sì No Schema di cablaggio dell'applicazione collegamento di un encoder antivalente tramite 2 canali antivalenti Per ogni segnale del processo un encoder antivalente viene collegato in modo antivalente a due ingressi del modulo F tramite due canali (valutazione 1oo2). I canali sulla sinistra del modulo F (DI 0... DI 2, DI 0... DI 3, oppure DI 8... DI 11) forniscono i dati utili. Se non vengono rilevati errori i segnali sono disponibili nella periferia degli ingressi della CPU F. Nota Se la tensione per l'alimentazione degli encoder viene fornita dal modulo F-DI, utilizzare l'alimentazione interna Vs1 (o Vs3). Il collegamento a Vs2 (o Vs4) non è possibile. Il cablaggio deve avvenire nel modulo di collegamento corrispondente. Le figure seguenti riportano, a titolo di esempio, uno schema di cablaggio per i gruppi di canali 1 e 2. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

76 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Figura 8-10 Schema di cablaggio dei moduli F-DI - un encoder antivalente collegato in modo antivalente tramite 2 canali, alimentazione interna Figura 8-11 Schema di cablaggio dei moduli F-DI - un encoder antivalente collegato in modo antivalente tramite 2 canali, alimentazione esterna 76 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

77 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Schema di cablaggio dell'applicazione collegamento antivalente di due encoder a un canale tramite 2 canali Per ogni segnale del processo, due encoder a un canale vengono collegati in modo antivalente tramite due canali a due ingressi del modulo di periferia F (valutazione 1oo2). I canali sulla sinistra del modulo F (DI 0... DI 2, DI 0... DI 3, oppure DI 8... DI 11) forniscono i dati 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. La figura seguente riporta l'esempio di uno schema di cablaggio per i gruppi di canali 1 e 2. Figura 8-12 Schema di cablaggio dei moduli F-DI - due encoder a un canale collegati in modo antivalente tramite 2 canali, alimentazione interna AVVERTENZA Per raggiungere la classe di sicurezza SIL3/cat.3 con questo cablaggio è necessario utilizzare un encoder di una categoria corrispondente, ad es. un encoder secondo la Norma IEC Parametri impostabili per l'applicazione 2.3 Impostare su "1oo2 evaluation" il parametro "Sensor evaluation" e su "2 channel non equivalent" il parametro "Type sensor interconnection" per l'ingresso corrispondente. Disattivare il parametro "Short-circuit test". Istruzioni operative, 07/2013, A5E

78 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 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 8-10 Moduli F-DI: 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 Vs1 No No Cortocircuito M, alimentazione Vs1 o Sì Sì Vs2 difettosa Cortocircuito alimentazione Vs1 con No No Vs2 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 il segnale non risulta alterato rispetto al segnale dell'encoder, il rilevamento dell'errore non è possibile né necessario ai fini della sicurezza Applicazione 3: funzionamento di sicurezza SIL3/cat.4 Assegnazione degli ingressi I moduli F-DI sono provvisti di 2, 8 e 16 ingressi fail safe (SIL2). Un ingresso ogni due può essere utilizzato come ingresso (SIL3). Gli ingressi sono assegnati nel seguente modo: Tabella 8-11 Applicazione 3: interconnessione dei canali di ingresso 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Canale di ingresso DI 0 con DI 4 Canale di ingresso DI 1 con DI 5 Canale di ingresso DI 2 con DI 6 Canale di ingresso DI 3 con DI 7 Canale di ingresso DI 8 con DI 12 Canale di ingresso DI 9 con DI 13 Canale di ingresso DI 10 con DI 14 Canale di ingresso DI 11 con DI 15 Canale di ingresso DI 0 con DI 4 Canale di ingresso DI 1 con DI 5 Canale di ingresso DI 2 con DI 6 Canale di ingresso DI 3 con DI 7 78 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

79 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Alimentazione encoder L'alimentazione encoder deve avvenire internamente. Tabella 8-12 Applicazione 2: Assegnazione dell'alimentazione encoder agli ingressi 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Canali di ingresso da DI 0 a DI 3: Alimentazione encoder Vs1 Canali di ingresso da DI 4 a DI 7: Alimentazione encoder Vs2 Canali di ingresso da DI 8 a DI 11: Alimentazione encoder Vs3 Canali di ingresso da DI 12 a DI 15: Alimentazione encoder Vs4 Canali di ingresso da DI 0 a DI 3: Alimentazione encoder Vs1 Canali di ingresso da DI 4 a DI 7: Alimentazione encoder Vs2 Schema di cablaggio dell'applicazione collegamento di un encoder a due canali tramite 2 canali Per ogni segnale del processo, due canali di un encoder a due canali vengono collegati a due ingressi del modulo F (valutazione 1oo2). Il cablaggio deve avvenire nel modulo di collegamento corrispondente. La figura seguente riporta l'esempio di uno schema di cablaggio per i gruppi di canali 1 e 2. Figura 8-13 Schema di cablaggio dei moduli F-DI - un encoder a due canali collegato tramite 2 canali, alimentazione interna Istruzioni operative, 07/2013, A5E

80 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe In via alternativa possono essere collegati, tramite 2 canali, due encoder ad un canale (vedere la figura "Schema di cablaggio dei moduli F-DI - due encoder ad un canale collegati tramite 2 canali, alimentazione interna"). In questo caso la medesima grandezza di processo viene rilevata da encoder separati meccanicamente. AVVERTENZA Per raggiungere la classe di sicurezza SIL3/cat.4 con questo cablaggio è necessario utilizzare un encoder di una categoria corrispondente, ad es. un encoder secondo la Norma IEC Parametri impostabili per l'applicazione 3.1 Impostare su "1oo2 evaluation" il parametro "Sensor evaluation" e su "2 channel equivalent" il parametro "Type sensor interconnection " per l'ingresso corrispondente. Attivare il parametro "Short-circuit test". Schema di cablaggio dell'applicazione collegamento di un encoder antivalente tramite 2 canali antivalenti È possibile collegare 8 segnali di processo a un modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe, 4 segnali di processo a un modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe oppure 2 segnali di processo a un modulo F-Switch PROFIsafe. Per ogni segnale del processo viene collegato un encoder in modo antivalente a due ingressi del modulo F tramite 2 canali (valutazione 1oo2). I canali sulla sinistra del modulo F (DI 0... DI 3 oppure DI 8... DI 11) forniscono i dati utili. Se non vengono rilevati errori i segnali sono disponibili nella periferia degli ingressi della CPU F. Nota Per l'alimentazione degli encoder deve essere impiegata l'alimentazione interna Vs1 (o Vs3). Il collegamento a Vs2 (o Vs4) non è possibile. Il cablaggio deve avvenire nel modulo di collegamento corrispondente. La figura seguente riporta l'esempio di uno schema di cablaggio per i gruppi di canali 1 e Istruzioni operative, 07/2013, A5E

81 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Figura 8-14 Schema di cablaggio dei moduli F-DI - un encoder antivalente collegato in modo antivalente tramite 2 canali, alimentazione interna In via alternativa possono essere collegati, in modo antivalente tramite 2 canali, due encoder ad un canale (vedere la figura "Schema di cablaggio dei moduli F-DI - due encoder ad un canale collegati in modo antivalente tramite 2 canali, alimentazione interna"). In questo caso la medesima grandezza di processo viene rilevata da encoder separati meccanicamente. AVVERTENZA Per raggiungere la classe di sicurezza SIL3/cat.4 con questo cablaggio è necessario utilizzare un encoder di una categoria corrispondente, ad es. un encoder secondo la Norma IEC Parametri impostabili per l'applicazione 3.2 Impostare su "1oo2 evaluation" il parametro "Sensor evaluation" e su "2 channel non equivalent" il parametro "Type sensor interconnection" per l'ingresso corrispondente. Attivare il parametro "Short-circuit test". Istruzioni operative, 07/2013, A5E

82 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 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 8-13 Moduli F-DI: rilevamento degli errori (applicazioni 3.1 e 3.2) Esempio di errore Attivazione del rilevamento errori con alimentazione interna degli encoder e prova di cortocircuito per... Encoder equivalente a 2 canali Encoder antivalente a 2 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 Vs1 Sì Sì Cortocircuito M, alimentazione Vs1 o Sì Sì Vs2 difettosa Cortocircuito alimentazione Vs1 con Sì Sì Vs2 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 il segnale non risulta alterato rispetto al segnale dell'encoder, il rilevamento dell'errore non è possibile né necessario ai fini della sicurezza. Requisiti per applicazioni nell'ambito della protezione macchine secondo la Cat.4 Per applicazioni nell'ambito della protezione macchine secondo la Cat.4 si richiede che il cablaggio tra gli encoder ed il sistema di automazione o tra il sistema di automazione e gli attuatori sia realizzato, secondo le migliori tecnologie del momento e secondo lo stato dell'arte riferito alle normative, in modo tale da evitare cortocircuiti e che vengano individuati tutti i cortocircuiti elencati nella tabella sovrastante. In questo contesto è sufficiente l'individuazione di un solo cortocircuito in quanto il suo insorgere richiede la presenza di 2 errori (entrambe le linee di segnale coinvolte dal cortocircuito presentano un errore di isolamento). Ciò rende superflua l'analisi di cortocircuito multiplo. Le procedure per il rilevamento di tutti i cortocircuiti sono quindi consentite se non vengono rilevati singoli cortocircuiti, sempre che 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 non contraria alla direzione di sicurezza. 82 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

83 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Funzioni di diagnostica del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Comportamento in caso di guasto alla tensione di alimentazione Il guasto dell'alimentazione encoder da Vs1 a Vs4 viene segnalato dai LED SF e VsF nonché dai LED del gruppo di canali corrispondente sul modulo F. Quest'informazione viene inoltre inoltrata al modulo (registrazione nel buffer di diagnostica). I gruppi di canali o - in caso di passivazione canale per canale - i singoli canali del modulo coinvolti vengono passivati. Funzioni di diagnostica La tabella seguente fornisce una panoramica delle funzioni di diagnostica del modulo 8/16 F- DI DC24V PROFIsafe. Le funzioni di diagnostica sono assegnate ad un singolo canale oppure all'intero modulo. Tabella 8-14 Funzioni di diagnostica del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Funzione di diagnostica* Numero dell'errore LED Viene segnalato nell'applicazione Campo di applicazione della diagnostica parametrizzabile Cortocircuito 1H SF 1, 2, 3 Canale Sì 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 Tensione encoder o di carico 11H VsF 1, 2, 3 Modulo No mancante VsF Errore di comunicazione 13H SF 1, 2, 3 Modulo No Disinserzione di sicurezza 19H SF 2,3 Canale No *: specifico per moduli F; visualizzazione in STEP 7, consultare la tabella "Diagnostica riferita al canale, tipi di errore nei moduli fail safe" Nota Se in STEP 7 è stata attivata la Prova di cortocircuito per il modulo F-DI e viene utilizzato soltanto uno dei due alimentatori interni del modulo (Vs1 o Vs2, oppure Vs3 o Vs4), per ciascuno dei 4 canali il cui alimentatore non viene utilizzato, viene individuato un cortocircuito M del canale. Nel buffer di diagnostica del modulo F vengono generati 4 messaggi di diagnostica indicanti il "Cortocircuito". Istruzioni operative, 07/2013, A5E

84 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Particolarità del rilevamento degli errori L'individuazione di alcuni errori (ad es. cortocircuiti, errori di discrepanza) dipende dall'applicazione, dal cablaggio e dalla parametrizzazione della prova di cortocircuito. Le singole tabelle relative alla rilevazione errori si trovano pertanto nelle applicazioni alla voce "Applicazione 1: Funzionamento di sicurezza SIL2/cat.3" fino a "Applicazione 3: Funzionamento di sicurezza SIL3/cat.4". Cause di errore e rimedi La tabella sottostante elenca, per i singoli messaggi di diagnostica nel modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe, le possibili cause di errore ed i relativi rimedi. Tabella 8-15 Messaggi di diagnostica nel modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe, cause di errore e rimedi Messaggio di diagnostica Rilevamento errori Possibili cause Rimedi Cortocircuito sempre Errore interno Sostituire il modulo Eliminare il cortocircuito (trasversale) sull'encoder Sovratemperatura Con prova di cortocircuito ciclica sempre Cortocircuito nell'encoder Cortocircuito trasversale nell'encoder Disinserzione causa superamento o mancato raggiungimento dei valori limite di temperatura nell'involucro del modulo Errore sempre Si è verificato un errore interno al modulo Errore di parametrizzazione Tensione encoder o di carico mancante sempre sempre Il modulo inserito non coincide con quello progettato Indirizzo PROFIsafe errato sul modulo F Tensione di alimentazione mancante o troppo bassa Interruzione della tensione a causa di un cortocircuito Controllare la temperatura ambiente Controllare che, a temperatura ambiente, la corrente di uscita ammessa dell'alimentazione encoder non venga superata Dopo l'eliminazione dell'errore si rendono necessari l'estrazione e l'inserimento del modulo oppure l'esecuzione di RETE OFF / RETE ON Sostituire il modulo Correggere la progettazione (sincronizzare la configurazione prefissata con quella attuale), Controllare che l'indirizzo PROFIsafe nel modulo coincida con quello progettato nella Configurazione HW di STEP 7 Controllare che il contatto del modulo sia esatto Dopo l'eliminazione dell'errore si rendono necessari l'estrazione e l'inserimento del modulo oppure l'esecuzione di RETE OFF / RETE ON Eliminare il cortocircuito/il cortocircuito trasversale 84 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

85 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Messaggio di diagnostica Rilevamento errori Possibili cause Rimedi Disturbo della comunicazione sempre Disturbo della comunicazione tra la CPU F ed il modulo ad es. dovuto ad un difetto del collegamento PROFIBUS/Industrial Ethernet oppure a elevati disturbi elettromagnetici causati da valori non consentiti Controllo del collegamento PROFIBUS/Industrial Ethernet Eliminare i disturbi Tempi di controllo PROFIsafe impostati su valori troppo bassi Aumentare il valore del parametro "F-monitoring time" impostato in Configurazione HW di STEP 7 La progettazione del modulo F non coincide con quella nel programma di sicurezza Generare nuovamente il programma di sicurezza, dopodiché ricaricarlo nella CPU F unitamente alla progettazione Disinserzione di sicurezza sempre Segnale di processo errato Controllare il segnale di processo, se necessario sostituire l'encoder Encoder guasto Cortocircuito tra il cavo encoder non collegato e il conduttore di alimentazione dell'encoder Eliminare il cortocircuito Rottura del cavo encoder collegato o del conduttore di alimentazione dell'encoder Ripristinare il conduttore Tempo di discrepanza parametrizzato troppo breve Controllare la parametrizzazione del tempo di discrepanza Dopo l'eliminazione dell'errore il modulo F deve essere reintegrato nel programma di sicurezza. Per ulteriori informazioni sulla passivazione e sulla reintegrazione della periferia F consultare la sezione "Diagnostica" ed il manuale S7 Distributed Safety - configuring and programming oppure Programmable Controllers S7 F/FH. Informazioni generali sulla diagnostica Informazioni sulla diagnostica relative a tutti i moduli fail safe (ad es. lettura delle funzioni di diagnostica, passivazione di canali) sono disponibili nel presente manuale alla sezione "Diagnostica" e nel manuale S7 Distributed Safety - configuring and programming oppure Programmable Controllers S7 F/FH. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

86 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Dati tecnici del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Panoramica Dati tecnici Dimensioni e peso Dimensioni L x A x P (mm) 90 x 175 x 65,2 (incl. il telaio di montaggio) Peso Ca. 270 g Dati specifici dell'unità Numero di ingressi ad 1 canale Max. 16 a 2 canali Max. 8 Area di indirizzi occupata Area della periferia per gli ingressi 8 byte Area della periferia per le uscite 4 byte Lunghezza cavo non schermato Max. 30 m schermato Max. 30 m Classe di sicurezza max. raggiungibile ad 1 canale a 2 canali Secondo la Norma IEC 61508:2000 SIL2 SIL3 Secondo le Norme ISO :2006 oppure EN ISO :2008 Cat.3 Cat.4 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-09 Tensioni, correnti, potenziali Tensione nominale di alimentazione L+ DC 24 V Campo consentito 20,4 V... 28,8 V Tamponamento caduta di rete di L+ Nessuno Tamponamento caduta di rete della P5 interna 5 ms Protezione da inversione polarità Sì Numero di ingressi comandabili contemporaneamente Tutte le posizioni di montaggio fino a 40 C fino a 55 C 16 (con 28,8 V) 16 (con 24,7 V) oppure 8 (con 28,8 V) 86 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

87 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Separazione di potenziale Dati tecnici Tra i canali e il bus backplane Sì Tra i canali e l'alimentazione No Tra i canali No Tra canali/alimentazione e schermatura Sì Differenza di potenziale ammessa tra Schermatura e connettore di bus ET 200pro DC 75 V/AC 60 V Schermatura e periferia (DI) DC 75V/AC 60V Connettore di bus ET 200pro e periferia (DI) DC 75V/AC 60V Isolamento nella prove del tipo testato con Schermatura e connettore di bus ET 200pro AC 350 V/1min Schermatura e periferia (DI) AC 350 V/1min Connettore di bus ET 200pro e periferia (DI) AC 350 V/1min Assorbimento di corrente Dal bus backplane tip. 20 ma Dalla tensione di carico L+ (senza encoder) tip. 120 ma Potenza dissipata dal modulo Stato, allarmi, diagnostica LED di stato tip. 4,5 W Ingressi LED a due colori (rosso/verde) per ciascun canale Alimentazione encoder LED VsF e segnalazione tramite LED dei gruppi di canali Funzioni di diagnostica Allarmi Allarme di diagnostica LED di canale, rosso LED di errore cumulativo LED rosso (SF) Informazione di diagnostica leggibile possibile Funzionalità I&M * Vedere il manuale "Periferia decentrata ET200pro" Uscite di alimentazione encoder Numero di uscite 4 Tensione di uscita Carico Min. L+ (-1,5V) Corrente di uscita Valore nominale 200 ma Campo consentito 0 ma ma Corrente di somma consentita delle uscite 800 ma Istruzioni operative, 07/2013, A5E

88 Moduli elettronici fail safe 8.1 Modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe Dati tecnici Protezione da cortocircuito sì, elettronica Valore di intervento 0,7 A... 2,1 A Dati per la scelta dell'encoder ** Tensione di ingresso Valore nominale DC 24 V Con segnale "1" 15 V V Con segnale "0" -30 V... 5 V Corrente di ingresso Con segnale "1" Tip. 3,7 ma Ritardo di ingresso Parametrizzabile (comune 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 BERO a 2 fili non possibile Corrente di riposo ammessa Max. 0,6 ma Tempi, frequenza Tempi di trattamento interni Tempo di conferma in modalità di sicurezza Vedere "Tempi di reazione" Prova di cortocircuito attivata con un ritardo di ingresso di 0,5 ms: con un 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 dei segnali encoder Vedere tabella "Durata minima dei segnali encoder per la rilevazione corretta da parte del modulo F-DI" alla voce "Cablaggio" Protezione da sovratensione Protezione della tensione di alimentazione L+ da sovratensioni secondo la Norma IEC , soltanto con elementi di protezione 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 da sovratensioni secondo la Norma IEC , soltanto con elementi di protezione esterni Protezione della tensione di alimentazione 1L+ da sovratensioni Non richiesto perché la lunghezza cavi < 30 m Guasto interno al fusibile 88 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

89 Moduli elettronici fail safe 8.2 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Dati tecnici *: I dati identificativi sono descritti nel manuale "Sistema di periferia decentrata ET200pro". **: Requisiti di encoder e attuatori, vedere "Requisiti posti ad encoder e attuatori" 8.2 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Proprietà del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Numero di ordinazione 6ES FC00-0AB0 Proprietà Il modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe presenta la seguenti proprietà: Ingressi 8 ingressi (SIL2/cat.3) o 4 ingressi (SIL3/cat.3 o cat.4) Tensione nominale di ingresso DC 24V Adatto per interruttori e interruttori di prossimità a 3/4 fili (BERO) 2 alimentatori encoder a prova di cortocircuito per rispettivamente 4 ingressi Possibile impiego di alimentatori encoder esterni Uscite 4 uscite, commutazione verso P / M Corrente di uscita 2 A Tensione nominale di carico DC 24V Adatto per elettrovalvole, teleruttori in continua e lampade di segnalazione LED di errore cumulativo (SF; LED rosso) Il LED di errore per ciascun alimentatore dell'encoder (Vs1F... Vs2F) viene mappato sul LED VsF e dei rispettivi canali LED di stato e di errore per ciascun ingresso / uscita (LED a due colori, verde/rosso) Dati di identificazione (consultare il manuale standard Sistema di periferia decentrata ET 200pro) Diagnostica parametrizzabile Classe di sicurezza raggiungibile SIL3 utilizzabile soltanto nel funzionamento di sicurezza Istruzioni operative, 07/2013, A5E

90 Moduli elettronici fail safe 8.2 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Collegamento di carichi configurati con messa a terra Se un modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe attiva carichi che presentano un collegamento tra massa e terra (ad es. per l'ottimizzazione della caratteristiche CEM) e se nell'alimentatore di rete utilizzato massa e terra sono collegate, viene individuato un "Cortocircuito". Dalla prospettiva del modulo F, con il collegamento massa-terra viene bypassato l'interruttore NPN (la figura seguente riporta l'esempio di un modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F- DO DC24V/2A PROFIsafe). Rimedio: Dal lato del carico, il valore della resistenza (R) tra massa e terra deve essere maggiore di 100 kω. Figura 8-15 Connessione di carichi messi a terra (presenza di resistenza tra massa e terra) Assegnazione dei pin del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Assegnazione dei pin del modulo di collegamento CM IO 12 M12 La tabella sottostante illustra l'assegnazione dei pin del modulo 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A sul modulo di collegamento CM IO 12 M Istruzioni operative, 07/2013, A5E

91 Moduli elettronici fail safe 8.2 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Le prese X1... X4 vengono assegnate due volte. Ciò consente di realizzare una valutazione 1oo2 con un cavo di collegamento, ad es. con i canali 0 e 4 sul connettore X1. Tabella 8-16 Assegnazione dei pin nel modulo di collegamento CM IO 12xM12 per 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Rappresentazione della spina di accoppiamento Ingressi digitali Uscite digitali Morsetto Assegnazione da X1 a X12 1 Connettori X1... X4: Alimentazione encoder 24V 1 (Vs1) Connettori X5... X8: Alimentazione encoder 24V 2 (Vs2) Connettori X9... X12: non assegnato 2 Segnale di ingresso: Connettore X1: Canale di ingresso 4 2 Connettore X2: Canale di ingresso 5 2 Connettore X3: Canale di ingresso 6 2 Connettore X4: Canale di ingresso 7 2 Connettore X5: non assegnato Connettore X6: non assegnato Connettore X7: non assegnato Connettore X8: non assegnato Connettore X9: non assegnato Connettore X10: non assegnato Connettore X11: non assegnato Connettore X12: non assegnato 3 Connettori X1... X8: Massa alimentazione encoder (1M) Connettore X9: Canale di uscita M0 Connettore X10: Canale di uscita M1 Connettore X11: Canale di uscita M2 Connettore X12: Canale di uscita M3 4 Segnale di ingresso: Connettore X1: Canale di ingresso 0 Connettore X2: Canale di ingresso 1 Connettore X3: Canale di ingresso 2 Connettore X4: Canale di ingresso 3 Connettore X5: Canale di ingresso 4 Connettore X6: Canale di ingresso 5 Connettore X7: Canale di ingresso 6 Connettore X8: Canale di ingresso 7 Connettore X9: Canale di uscita P0 Connettore X10: Canale di uscita P1 Connettore X11: Canale di uscita P2 Connettore X12: Canale di uscita P3 5 Connettori X1... X4: Alimentazione encoder 24V 2 (Vs2) Connettori X5... X8: non assegnato Connettore X9... X12: Terra funzionale (FE) 1 Cavo di rame a 3, 4 o 5 fili 2 di rilievo soltanto nella valutazione 2v2 tramite cavo di collegamento Istruzioni operative, 07/2013, A5E

92 Moduli elettronici fail safe 8.2 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Schema di principio del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Schema di principio Figura 8-16 Schema di principio del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe 92 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

93 Moduli elettronici fail safe 8.2 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Parametri del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Parametri in STEP 7 La tabella sottostante elenca i parametri impostabili per il modulo F-DI/F-DO (vedere anche "Configurazione e parametrizzazione"). Tabella 8-17 Parametri del modulo F-DI/F-DO Parametri Campo valori Valore preimpostato Tipo di parametro Parametri F: F-destination address 1 to 1022 assegnato da STEP 7 statico Campo di applicazione Modulo F-monitoring time 10 to ms 150 ms statico Modulo Parametri del modulo: Behavior after channel fault* Passivate the entire module/passivate channel Passivate the entire module statico Modulo Parametri per gli ingressi del modulo: Input delay 0,5; 3; 15 ms 3 ms statico Modulo Short-circuit test Cycic/Lock Cyclic statico Modulo Channel n, n+4 Activated/deactivated Activated statico Gruppo di canali Sensor evaluation 1oo2 evaluation/ 1oo1 evaluation 1oo2 evaluation statico Gruppo di canali Type sensor interconnection Discrepancy behavior 1 Channel; 2 channel equivalent; 2 channel non equivalent Supply last valid value; Supply value 0 2 channel equivalent statico Gruppo di canali Supply last valid value statico Gruppo di canali Discrepancy time 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 Parametri per le uscite del modulo: DO channel n Activated/deactivated Activated statico Canale Readback time ms 1 ms statico Canale Diagnosis: Wire break Activated/deactivated Deactivated statico Canale * Quest'impostazione è di rilievo soltanto se è stato installato il pacchetto opzionale S7 Distributed Safety V5.4 o più recente. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

94 Moduli elettronici fail safe 8.2 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Parametro Short-circuit test Il parametro Short-circuit test attiva e disattiva la prova ciclica di cortocircuito. Tale prova è utile solo se si utilizzano interruttori semplici che non hanno una propria alimentazione. Una volta attivata la prova di cortocircuito devono essere impiegati gli alimentatori interni dell'encoder (vedere anche "Casi applicativi del modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe"). 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 value" oppure "Supply value 0" Presupposti Devono essere stati impostati i seguenti parametri: Valutazione degli encoder: "1oo2 evaluation" "Supply last valid value" Non appena tra i segnali dei due canali di ingresso interessati viene rilevata una discrepanza, il programma di sicurezza mette a disposizione della CPU F l'ultimo valore valido (vecchio valore) prima del verificarsi della discrepanza. 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. Nella peggiore delle ipotesi il tempo di reazione dell'encoder/attuatore si protrae di un intervallo pari al tempo di discrepanza: impostare quindi un valore di discrepanza possibilmente basso negli encoder del processo. Selezionare poi un tempo di discrepanza possibilmente breve nel quale non siano escluse al contempo sufficienti capacità di reazione ad eventuali segnalazioni errate di 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. 94 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

95 Moduli elettronici fail safe 8.2 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe 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 Devono essere stati impostati i seguenti parametri: Valutazione degli encoder: "1oo2 evaluation" e 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 nei due segnali di ingresso corrispondenti (nel caso dell'antivalenza: lo stesso livello). Si verifica se allo scadere di un intervallo di tempo parametrizzabile, il cosiddetto tempo di discrepanza, la differenza (in caso di verifica dell'antivalenza: l'uguaglianza) è stata eliminata. 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. 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 Durante il decorso nel modulo del tempo di discrepanza parametrizzato, i canali di ingresso interessati forniscono al programma di sicurezza della CPU F, in funzione del comportamento di discrepanza impostato, l'ultimo valore valido oppure 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 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

96 Moduli elettronici fail safe 8.2 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Devono essere 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. I canali del modulo F che forniscono i segnali utili sono elencati nel manuale del modulo impiegato. "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 Tutti i canali di uscita dispongono di un tempo di rilettura proprio parametrizzabile. Questo valore definisce la durata max. del test di disinserzione nel canale corrispondente e pertanto anche il tempo di rilettura per la procedura di disinserzione del canale. Possono essere parametrizzati i seguenti tempi di rilettura: 1 ms, 5 ms, 10 ms, 50 ms, 100 ms, 200 ms e 400 ms. Quando il canale corrispondente attiva grandi carichi capacitivi, si consiglia di impostare su un valore sufficientemente alto i tempi di rilettura. Se il tempo di rilettura per un carico capacitivo comandato è troppo breve, il canale di uscita viene passivato perché la capacità non viene scaricata nell'ambito del test di disinserzione. In presenza di segnali di rilettura errati, il tempo di rilettura parametrizzato viene prolungato prima che il messaggio di errore "Cortocircuito" causi la passivazione del canale di uscita. 96 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

97 Moduli elettronici fail safe 8.2 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Cablaggio degli ingressi del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Applicazioni Nota Le applicazioni relative alle unità di ingressi digitali hanno validità per tutti gli ingressi digitali dei moduli fail safe ET 200pro. Per questa ragione la descrizione dello schema di cablaggio degli ingressi si trova nel modulo elettronico digitale 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe. Figura 8-17 Cablaggio degli ingressi del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Vedere anche Applicazione 1: funzionamento di sicurezza SIL2/cat.3 (Pagina 67) Applicazione 2: funzionamento di sicurezza SIL3/cat.3 (Pagina 69) Applicazione 3: funzionamento di sicurezza SIL3/cat.4 (Pagina 78) Cablaggio delle uscite del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (Pagina 98) Istruzioni operative, 07/2013, A5E

98 Moduli elettronici fail safe 8.2 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Cablaggio delle uscite del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Applicazione 1: Collegamento di un carico per ogni singola uscita digitale Ciascuna delle 4 uscite digitali fail-safe dispone di un interruttore PNP DOx P e di un interruttore NPN DOx M che collegano il carico tra l'uno e l'altro. Per garantire che il carico riceva tensione vengono comandati sempre entrambi gli interruttori. Il cablaggio deve avvenire nel modulo di collegamento. Figura 8-18 Schema di cablaggio del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Applicazione 2: Collegamento di carichi verso L+ e M in ciascuna uscita digitale Ad un'uscita digitale fail safe possono essere collegati 2 relè. Osservare le seguenti condizioni: L+ e M del relè devono essere collegate a L+ e M del modulo F-DO (ciò richiede lo stesso potenziale di riferimento). I contatti normalmente aperti dei relè devono essere collegati in serie. Il collegamento è possibile in ciascuna delle 4 uscite digitali. L'esempio nella figura sottostante presenta il collegamento all'uscita DO 0. Questo collegamento soddisfa la norma SIL3/cat Istruzioni operative, 07/2013, A5E

99 Moduli elettronici fail safe 8.2 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Figura 8-19 Schema di cablaggio con rispettivamente 2 relè sull'uscita 1 F DO del modulo elettronico 4/8 F DI/4 F DO DC24V/2A PROFIsafe AVVERTENZA Con il collegamento di 2 relè su un'uscita digitale (come rappresentato nella figura precedente) i messaggi di errore "Rottura conduttore" e "Sovraccarico" vengono individuati soltanto nell'interruttore PNP dell'uscita (non nell'interruttore NPN). Con un cortocircuito trasversale tra gli interruttori PNP e NPN dell'uscita, l'attuatore comandato non viene più disinserito. AVVERTENZA Per prevenire cortocircuiti trasversali tra gli interruttori PNP e NPN di un'uscita digitala fail safe, la posa dei cavi per il collegamento dei relè agli interruttori PNP e NPN deve essere a prova di cortocircuito trasversale (ad es. con conduttori rivestiti separatamente oppure in canaline proprie). Applicazione 3: collegamento di 2 carichi paralleli per ciascuna uscita digitale Prevenzione/gestione di cortocircuiti trasversali: Per la gestione di cortocircuiti trasversali tra gli interruttori PNP e NPN di un'uscita digitale fail safe, si consiglia di adottare la seguente variante di cablaggio: Istruzioni operative, 07/2013, A5E

100 Moduli elettronici fail safe 8.2 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Figura 8-20 Schema di cablaggio con rispettivamente 2 relè paralleli sull'uscita 1 F-DO del modulo elettronico 4/8 F DI/4 F DO DC24V/2A PROFIsafe Vedere anche Schema di principio del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (Pagina 92) Funzioni di diagnostica del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Comportamento in caso di guasto alla tensione di alimentazione Il guasto dell'alimentazione encoder da Vs1 a Vs2 viene segnalato dai LED SF e VsF nonché dai LED del gruppo di canali corrispondente sul modulo F. Quest'informazione viene inoltre inoltrata al modulo (registrazione nel buffer di diagnostica). Tutti i canali del modulo vengono passivati. Funzioni di diagnostica La tabella seguente fornisce una panoramica delle funzioni di diagnostica del modulo 4/8 F- DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe. Le funzioni di diagnostica sono assegnate ad un singolo canale oppure all'intero modulo. Tabella 8-18 Funzioni di diagnostica del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Funzione di diagnostica* Numero dell'errore LED Cortocircuito 1H SF Canale No Sovraccarico 4H SF Canale No Campo di applicazione della diagnostica parametrizzabile 100 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

101 Moduli elettronici fail safe 8.2 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Funzione di diagnostica* Numero dell'errore LED Sovratemperatura 5H SF Modulo No Rottura conduttore 6H SF Canale Sì Errore 9H SF Modulo No Errore di parametrizzazione 10H SF Modulo No Tensione encoder o di carico mancante 11H SF Modulo No Errore di comunicazione 13H SF Modulo No Disinserzione di sicurezza 19H SF Canale No Campo di applicazione della diagnostica parametrizzabile *: specifico per moduli F; visualizzazione in STEP 7, consultare la tabella "Diagnostica riferita al canale, tipi di errore nei moduli fail safe" Cause di errore e rimedi La tabella sottostante elenca, per i singoli messaggi di diagnostica nel modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe, le possibili cause di errore ed i relativi rimedi. Tabella 8-19 Messaggi di diagnostica del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe, cause e rimedi Messaggio di diagnostica Rilevamento errori Possibili cause Rimedi Cortocircuito sempre Cortocircuito nell'attuatore Eliminare il cortocircuito (trasversale) Cortocircuito nell'attuatore nell'attuatore (tra circuiti diversi) Cortocircuito Sovraccarico Sovratemperatura Rottura conduttore Con prova di cortocircuito ciclica soltanto con il segnale di uscita "1" sempre soltanto con il segnale di uscita "1" Errore interno Cortocircuito nell'encoder Cortocircuito trasversale nell'encoder Il livello di uscita è sovraccarico e si surriscalda Disinserzione causa superamento o mancato raggiungimento dei valori limite di temperatura nella custodia del modulo Rottura conduttore Dopo l'eliminazione dell'errore si rendono necessari l'estrazione e l'inserimento del modulo oppure l'esecuzione di RETE OFF / RETE ON Sostituire il modulo Eliminare il cortocircuito (trasversale) sull'encoder Eliminare il sovraccarico Controllare il cablaggio del carico, controllare la temperatura ambiente, verificare che la corrente di uscita ammessa (corrente di somma) per la temperatura ambiente non venga superata Dopo l'eliminazione dell'errore si rendono necessari l'estrazione e l'inserimento del modulo oppure l'esecuzione di RETE OFF / RETE ON Eliminare il guasto, attenersi al carico minimo prescritto (vedere "Dati tecnici del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe") Istruzioni operative, 07/2013, A5E

102 Moduli elettronici fail safe 8.2 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Messaggio di diagnostica Rilevamento errori Possibili cause Errore sempre Si è verificato un errore interno al modulo Errore di parametrizzazione Tensione encoder o di carico mancante Errore di comunicazione Disinserzione di sicurezza sempre sempre sempre sempre Il modulo inserito non coincide con quello progettato, parametrizzazione errata Indirizzo PROFIsafe errato sul modulo F Tensione di alimentazione mancante o troppo bassa Interruzione della tensione a causa di un cortocircuito Disturbo della comunicazione tra la CPU F ed il modulo ad es. dovuto ad un difetto del collegamento PROFIBUS/Industrial Ethernet oppure a elevati disturbi elettromagnetici causati da valori non consentiti Tempi di controllo PROFIsafe impostati su valori troppo bassi La progettazione del modulo F non coincide con quella nel programma di sicurezza Segnale di processo errato encoder difettoso Cortocircuito tra il cavo encoder non collegato (interruttore aperto) e il conduttore di alimentazione dell'encoder Rottura del cavo encoder collegato (interruttore chiuso) e del conduttore di alimentazione dell'encoder Rimedi Sostituire il modulo Correggere la progettazione (sincronizzare la configurazione prefissata con quella attuale), controllare i percorsi di comunicazione Correzione della parametrizzazione Controllare che l'indirizzo PROFIsafe nel modulo coincida con quello progettato nella Configurazione HW di STEP 7 Controllare che il contatto del modulo sia esatto Dopo l'eliminazione dell'errore si rendono necessari l'estrazione e l'inserimento del modulo oppure l'esecuzione di RETE OFF / RETE ON Eliminare il cortocircuito/il cortocircuito trasversale Controllo del collegamento PROFIBUS/Industrial Ethernet, eliminazione dell'errore Ridurre l'intervallo di richiamo del programma F oppure Nella Configurazione HW di STEP 7 impostare su un valore più elevato il parametro "Tempo di controllo F" del modulo Generare nuovamente il programma di sicurezza, dopodiché ricaricarlo nella CPU F unitamente alla progettazione Controllare il segnale di processo ed event. sostituire l'encoder Eliminare il cortocircuito Ripristinare il conduttore 102 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

103 Moduli elettronici fail safe 8.2 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Messaggio di diagnostica Rilevamento errori Possibili cause Rimedi Tempo di discordanza troppo breve Verificare il tempo di discrepanza impostato Dopo l'eliminazione dell'errore il modulo F deve essere reintegrato nel programma di sicurezza. Superamento della frequenza di commutazione Ridurre la frequenza di commutazione Informazioni generali sulla diagnostica Le informazioni sulla diagnostica valide per tutti i moduli fail safe (ad es. lettura di funzioni di diagnostica, passivazione di canali) si trovano nel presente manuale alla sezione "Diagnostica" Dati tecnici del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Panoramica Dati tecnici Dimensioni e peso Dimensioni L x A x P (mm) 90 x 175 x 65,2 incl. il telaio di montaggio Peso Ca. 280 g Dati specifici dell'unità Numero di ingressi ad 1 canale Max. 8 a 2 canali Max. 4 Numero di uscite (commutazione verso P / M) 4 Area di indirizzi occupata Area della periferia per gli ingressi 7 byte Area della periferia per le uscite 5 byte Lunghezza cavo non schermato < 30 m schermato < 30 m Classe di sicurezza max. raggiungibile ad 1 canale a 2 canali Secondo la Norma IEC 61508:2000 SIL2 SIL3 Secondo le Norme ISO :2006 oppure EN ISO :2008 Cat.3 Cat.4 Grandezze caratteristiche di sicurezza SIL2 SIL3 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

104 Moduli elettronici fail safe 8.2 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Dati tecnici Low demand mode (average probability of failure on demand) < 1,00E-03 < 1,00E-05 High demand / continuous mode (probability of a dangerous failure per hour) < 1,00E-08 < 1,00E-09 Tensioni, correnti, potenziali Tensione nominale di alimentazione L+ DC 24 V Campo consentito 20,4 V... 28,8 V Tamponamento caduta di rete di L+ Nessuno Tamponamento caduta di rete della P5 interna 5 ms Protezione contro scambio di polarità (1L/1M) Sì Protezione contro scambio di polarità (2L/2M) No Numero di ingressi comandabili contemporaneamente Tutte le posizioni di montaggio fino a 40 C fino a 55 C 8 (con 28,8 V) 8 (con 24,8 V) oppure 4 (con 28,8 V) Corrente somma delle uscite Tutte le posizioni di montaggio fino a 40 C fino a 50 C fino a 55 C 6 A 4 A 3 A Separazione di potenziale Tra i canali e il bus backplane Sì Tra i canali e l'alimentazione No Tra DI No Tra DO No Tra DI e DO Sì Tra canali/alimentazione e schermatura Sì Differenza di potenziale ammessa tra Schermatura e connettore di bus ET 200pro DC 75 V/AC 60 V Schermatura e periferia (DI, DO) DC 75 V/AC 60 V Connettore di bus ET 200pro e periferia (DI, DO) DC 75 V/AC 60 V Tra DI e DO DC 75 V/AC 60 V Isolamento certificato durante la prova di omologazione Schermatura e connettore di bus ET 200pro AC 350 V/1 min 104 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

105 Moduli elettronici fail safe 8.2 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Dati tecnici Schermatura e periferia (DO) AC 350 V/1 min Connettore di bus ET 200pro verso la periferia (DO) AC 350 V/1 min Assorbimento di corrente Dal bus backplane Max. 20 ma dall'alimentazione dell'elettronica (senza carico) tip. 100 ma dalla tensione di carico L+ (senza carico) tip. 50 ma Potenza dissipata dal modulo Tip. 5,8W Stato, allarmi, diagnostica Segnalazione di stato Ingressi LED a due colori (rosso/verde) per ciascun canale Uscite LED a due colori (rosso/verde) per ciascun canale Alimentazione encoder LED VsF e segnalazione tramite LED del gruppo di canali Allarmi Allarme di diagnostica LED di canale, rosso Funzioni di diagnostica LED di errore cumulativo LED rosso (SF) Informazione di diagnostica leggibile possibile Funzionalità I&M * Vedere il manuale "Periferia decentrata ET200pro" Uscite di alimentazione encoder Numero di uscite 2 Tensione di uscita Carico Min. L+ (-1,5V) Corrente di uscita Valore nominale 200 ma Campo consentito 0 ma ma Corrente di somma consentita delle uscite 400 ma Protezione da cortocircuito sì, elettronica Valore di intervento 0,7 A... 2,1 A Dati per la scelta dell'encoder ** Tensione di ingresso Valore nominale DC 24 V Con segnale "1" 15 V V Istruzioni operative, 07/2013, A5E

106 Moduli elettronici fail safe 8.2 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Dati tecnici Con segnale "0" -30 V... 5 V Corrente di ingresso Con segnale "1" tip. 3,7 ma Ritardo di ingresso Parametrizzabile (comune per tutti gli ingressi) da "0" a "1" tip. 0,5 ms (0,3 ms... 0,7 ms) tip. 3 ms tip. 15 ms (2,6 ms... 3,4 ms) (13 ms ms) da "1" a "0" tip. 0,5 ms (0,3 ms... 0,7 ms) Tip. 3 ms tip. 15 ms Curva caratteristica di ingresso secondo IEC , tipo 1 Collegamento di BERO a 2 fili non possibile Corrente di riposo ammessa Max. 0,6 ma Dati per la scelta di un attuatore** Tensione di uscita Con segnale "1" Min. L+ (-1,5 V) Corrente di uscita con il segnale "1" Valore nominale 2 A Campo consentito 20 ma A Con segnale "0" (corrente residua) Comando indiretto del carico tramite relè di accoppiamento: con segnale "0" (corrente residua) (2,6 ms... 3,4 ms) (13 ms... 17ms) Commutazione su P: min. L+ (-1,5 V); caduta di tensione nell'interruttore NPN: max. 0,5 V Max. 0,5 ma Interruttore PNP Max. 0,5 ma Interruttore NPN Max. 1 ma Campo della resistenza di carico Carico lampade Controllo rottura conduttore (Open Load Detection) e sovraccarico 12 Ω... 1 Ω Max. 10 W Soglia di risposta I < ma Tempo di rilevamento errore In funzione del tempo di rilettura parametrizzato (vedere "Tempi di reazione") Collegamento in parallelo di due uscite Comando di un ingresso digitale Frequenza di commutazione non possibile non possibile con carico ohmico Max. 30 Hz 106 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

107 Moduli elettronici fail safe 8.2 Modulo elettronico digitale 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Dati tecnici con carico induttivo secondo IEC , Max. 0,1 Hz DC13 con carico lampade Max. 10 Hz Limitazione della tensione di disinserzione induttiva Tip. 2L+ (-2 47 V) su Protezione da cortocircuito dell'uscita 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 di risposta I > 2,8 A... 3,2 A Tempi, frequenza Tempi di trattamento interni Tempo di conferma in modalità di sicurezza Prova di cortocircuito attivata con ritardo di ingresso di 0,5 ms con ritardo di ingresso di 3 ms: con ritardo di ingresso di 15 ms: Vedere "Tempi di reazione" Min. 4 ms / max. 8 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 dei segnali encoder Vedere tabella "Durata minima dei segnali encoder per la rilevazione corretta da parte del modulo F-DI" alla voce "Cablaggio". Protezione da sovratensione Protezione della tensione di alimentazione L+ dalla sollecitazione Surge secondo la Norma IEC , soltanto con elementi di protezione 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 dalla sollecitazione Surge secondo la Norma IEC Non richiesto perché la lunghezza cavi < 30 m 4-5, soltanto con elementi di protezione esterni Protezione della tensione di alimentazione 1L+ da Guasto interno al fusibile sovratensione *: I dati identificativi sono descritti nel manuale "Sistema di periferia decentrata ET200pro". **: Per ulteriori informazioni sui requisiti di encoder e attuatori consultare la sezione "Cablaggio ". Istruzioni operative, 07/2013, A5E

108 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Proprietà del modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Numero di ordinazione 6ES FS00-0AB0 Proprietà Il modulo elettronico F-Switch PROFIsafe è dotato delle seguenti proprietà: Ingressi 2 ingressi (SIL3/cat.3 o cat.4) Tensione nominale di ingresso DC 24V Adatto per interruttori e interruttori di prossimità a 3/4 fili (BERO) 2 alimentatori encoder a prova di cortocircuito per rispettivamente 2 ingressi Possibile impiego di alimentatori encoder esterni È possibile soltanto la valutazione 2v2 Uscite 3 uscite, commutazione verso PP Corrente di uscita 1A (F0/F1) in SIL3/cat.4, 6A (2L+) in SIL2/cat.3 Tensione nominale di carico DC 24V Adatto per unità di uscita standard (2L+ guida), convertitori di frequenza e avviatori motore (F0, F1 guida) LED di errore cumulativo (SF; LED rosso) LED di errore cumulativo per gli alimentatori encoder (VsF; LED rosso) LED di stato e di errore per ciascun ingresso / uscita (LED a due colori, verde/rosso) Dati di identificazione (consultare il manuale standard Sistema di periferia decentrata ET 200pro) utilizzabile soltanto nel funzionamento di sicurezza Assegnazione dei pin del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe Assegnazione dei pin sul modulo di collegamento CM F-IO 2 M12 La tabella sottostante illustra l'assegnazione dei pin al modulo F-Switch PROFIsafe sul modulo di collegamento CM F-IO 2 M Istruzioni operative, 07/2013, A5E

109 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Le prese X1... X2 sono assegnate due volte. Ciò consente di realizzare una valutazione 2v2 con un cavo di collegamento, ad es. con i canali 0 e 2 sul connettore X1. La terra funzionale FE si torva sulla schermatura. Tabella 8-20 Assegnazione dei pin sul modulo di collegamento CM F-IO 2xM12 per F Switch PROFIsafe Rappresentazione della spina di accoppiamento Morsetto Assegnazione da X1 a X2 1 Connettori X1... X2: alimentazione encoder 24V 1 (Vs1) 2 2 Segnale di ingresso: Connettore X1: Canale 2 Connettore X2: Canale 3 3 Massa alimentazione encoder (1M) 4 Segnale di ingresso: Connettore X1: Canale 0 Connettore X2: Canale 1 5 Connettori X1... X2: alimentazione encoder 24V 2 (Vs2) 2 1 Cavo di rame a 3, 4 o 5 fili 2 fornito dall'et 200pro per l'encoder collegato Istruzioni operative, 07/2013, A5E

110 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Schema di principio del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe Schema di principio Figura 8-21 Schema di principio del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe 110 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

111 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Parametri del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe Parametri in STEP 7 La tabella sottostante elenca i parametri impostabili per il modulo F-Switch PROFIsafe (vedere anche "Configurazione e parametrizzazione"). Tabella 8-21 Parametri del modulo F-Switch PROFIsafe Parametri Campo valori Valore preimpostato Tipo di parametro Parametri F: F-destination address 1 to 1022 assegnato da STEP 7 statico Campo di applicazione Modulo F-monitoring time 10 to ms 150 ms statico Modulo Parametri del modulo: Behavior after channel fault* Passivate the entire module/passivate channel 2 channel non equivalent Supply last valid value; Supply value 0 Passivazione dell'intera unità statico Modulo Parametri per gli ingressi del modulo: Input delay 3 ms 3 ms statico Modulo Short-circuit test Cycic/Lock ciclica statico Modulo Channel n, n+2 Activated/deactivated attiva statico Gruppo di canali Sensor supply Internal /External interna statico Modulo Sensor evaluation 1oo2 evaluation Valutazione 1oo2 statico Gruppo di canali Type sensor interconnection 1 Channel; 2 channel equivalent; equivalente a 1 canale statico Gruppo di canali equivalente a 2 canali Discrepancy behavior Fornisci ultimo valore valido statico 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 segnale 0 non necessario statico Gruppo di canali Parametri per le uscite del modulo: Output test Activated/deactivated attivo statico Modulo * Questa impostazione è rilevante solo se è stato installato il pacchetto opzionale S7 Distributed Safety V5.4 o superiore. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

112 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Parametro Short-circuit test Il parametro Prova di cortocircuito consente di attivare o disattivare il test ciclico del cortocircuito. La prova di cortocircuito si rivela utile soltanto in caso di impiego di interruttori semplici, sprovvisti di alimentazione propria. Una volta attivata la prova di cortocircuito devono essere impiegati gli alimentatori interni dell'encoder (vedere anche "Casi applicativi del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe"). Parametro Alimentazione encoder Definire qui se gli encoder devono essere alimentati tramite il modulo F ("alimentazione interna dell'encoder"). Quest'impostazione costituisce un presupposto affinché la prova del cortocircuito possa rivelarsi utile. Nota Se il parametro Alimentazione encoder è impostato su opzioni diverse (interna/esterna) per i singoli gruppi di canali, le applicazioni trattate al capitolo "Applicazioni per il modulo elettronico F-Switch PROFIsafe" vanno considerate in riferimento ai singoli gruppi di canale. 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. Nella peggiore delle ipotesi il tempo di reazione dell'encoder/attuatore si protrae di un intervallo pari al tempo di discrepanza: impostare quindi un valore di discrepanza possibilmente basso negli encoder del processo. Selezionare poi un tempo di discrepanza possibilmente breve nel quale non siano escluse al contempo sufficienti capacità di reazione ad eventuali segnalazioni errate di 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. 112 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

113 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe 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 Definire qui il tempo di discrepanza per ogni coppia di canali. Il valore inserito viene arrotondato a multipli interi di 10 ms. Presupposti Devono essere stati impostati i seguenti parametri: Tipo di collegamento degli encoder: "equivalente a 2 canali" o "antivalente a 2 canali" Analisi e tempo di discrepanza Con l'impiego di un encoder a due canali, un encoder antivalente o due encoder ad un canale preposti al rilevamento della medesima grandezza di processo fisica, 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 della discrepanza viene avviata quando su due segnali di ingresso correlati vengono constatati livelli diversi (nel controllo dell'antivalenza: stesso livello). Si verifica se allo scadere di un intervallo di tempo parametrizzabile, il cosiddetto tempo di discrepanza, la differenza (in caso di verifica dell'antivalenza: l'uguaglianza) è stata eliminata. Se la differenza persiste, si è in presenza di un errore di discrepanza. Nella maggior parte dei casi, il tempo di discrepanza si avvia senza tuttavia arrivare al termine in quanto le differenze tra i segnali vengono nuovamente compensate dopo solo qualche istante. Si consiglia di impostare il tempo di discrepanza su un valore tale da consentire, in assenza di errori, che la differenza tra i due segnali (in caso di verifica dell'antivalenza: l'uguaglianza dei segnali) venga eliminata prima del suo scadere. Comportamento durante il tempo di discrepanza Durante il decorso nel modulo del tempo di discrepanza parametrizzato, i canali di ingresso interessati forniscono al programma di sicurezza della CPU F, in funzione del comportamento di discrepanza impostato, l'ultimo valore valido oppure il valore "0". Comportamento dopo la scadenza 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. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

114 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch 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. I canali del modulo F che forniscono i segnali utili sono elencati nel manuale del modulo impiegato. "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 Cablaggio degli ingressi del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe Nota Le opzioni di cablaggio ed i parametri specifici in STEP 7 (applicazioni), trattati nei seguenti capitoli, hanno validità per il modulo F-Switch PROFIsafe. 114 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

115 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Scelta dell'applicazione La figura sottostante offre un supporto nella scelta dell'applicazione idonea a soddisfare i requisiti posti alla tecnica fail safe. I capitoli seguenti illustrano, per ogni singola applicazione, le modalità di cablaggio del modulo F ed i parametri specifici da impostare in STEP 7. Figura 8-22 Scelta dell'applicazione AVVERTENZA La classe di sicurezza realizzabile dipende dalla qualità dell'encoder e dall'estensione dell'intervallo per il proof test ai sensi della Norma IEC 61508:2000. Condizioni per il raggiungimento dell'idoneità SIL/cat. La tabella seguente espone le condizioni previste ai fini della rispondenza ai requisiti di sicurezza. Tabella 8-22 Moduli F-DI: Condizioni ai fini dell'idoneità SIL/cat. Applicazione Encoder Valutazione degli encoder Alimentazione encoder 2.1 a 1 canale 2v2 interna, con prova cortocircuito interna, senza prova cortocircuito esterna Idoneità SIL/cat 3 / 3 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

116 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Applicazione Encoder Valutazione degli encoder 2.2 equivalente a 2 canali 2.3 antivalente a 2 canali 3.1 equivalente a 2 canali 3.2 antivalente a 2 canali 2v2 2v2 2v2 Alimentazione encoder interna, senza prova cortocircuito esterna interna, senza prova cortocircuito esterna interna, con prova cortocircuito Idoneità SIL/cat 3 / 4 Nota I diversi ingressi di un modulo F-Switch PROFIsafe possono essere impiegati contemporaneamente in SIL3/cat.3 e in SIL3/cat.4. L'interconnessione e la parametrizzazione degli ingressi devono essere eseguite esclusivamente come indicato nei capitoli seguenti. Requisiti posti agli encoder Per l'impiego sicuro degli encoder, si raccomanda di attenersi alle avvertenze riportate nel capitolo "Requisiti posti ad encoder e attuatori" Applicazione 1: Funzionamento di sicurezza F-Switch PROFIsafe Applicazione 1 Nota L'applicazione 1 non è prevista per il modulo F-Switch PROFIsafe. 116 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

117 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Applicazione 2: funzionamento di sicurezza SIL3/cat.3 Condizioni ai fini dell'idoneità SIL/cat. Nota Le condizioni per il raggiungimento dell'idoneità SIL/cat. ed i requisiti posti agli encoder sono illustrati alla sezione "Cablaggio degli ingressi del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe". Assegnazione degli ingressi L'EM F-Switch PROFIsafe dispone di 2 ingressi fail safe (SIL3). Gli ingressi sono assegnati nel seguente modo: Canali di ingresso da DI 0 a DI 2 Canali di ingresso da DI 1 a DI 3 F-Switch PROFIsafe Alimentazione degli encoder L'EM F-Switch PROFIsafe mette gli alimentatori encoder VS1 e VS2 a disposizione degli ingressi da 0 a 3. L'alimentazione per encoder può essere interna o esterna. F-Switch PROFIsafe Canali di ingresso da DI 0 a DI 1 con alimentatore encoder Vs1 Canali di ingresso da DI 2 a DI 3 con alimentatore encoder Vs2 Schema di cablaggio dell'applicazione 2.1 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 deve avvenire nel modulo di collegamento corrispondente. AVVERTENZA Per raggiungere la classe di sicurezza SIL3/cat.3 con questo cablaggio è necessario utilizzare un encoder di una categoria corrispondente, ad es. un encoder secondo la Norma IEC Nota Se l'alimentazione degli encoder proviene dal modulo EM F-Switch PROFIsafe, è necessario utilizzare l'alimentazione interna Vs1. Il collegamento a Vs2 non è possibile. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

118 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Figura 8-23 Schema di cablaggio del modulo F-Switch - un encoder collegato a due ingressi tramite 1 canale, alimentazione interna Figura 8-24 Schema di cablaggio del modulo F-Switch - un encoder collegato a due ingressi tramite 1 canale, alimentazione esterna Parametri impostabili per l'applicazione 2.1 Per l'ingresso interessato, impostare il parametro "Type sensor interconnection" su "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". 118 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

119 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Particolarità del rilevamento degli errori nell'applicazione 2.1 La seguente tabella descrive gli errori rilevati in relazione all'alimentazione degli encoder e alla parametrizzazione della prova di cortocircuito. Tabella 8-23 EM F-Switch 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 DI 0 con DI 1 No No No Cortocircuito DI 0 con DI 3 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 Cortocircuito verso M alimentazione Sì Sì Sì encoder o guasto Cortocircuito alimentazione No No No con DI 0 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 collegamento di un encoder a due canali tramite 2 canali Per ogni segnale del processo due canali di un encoder a due canali vengono collegati a due ingressi del modulo F (valutazione 1oo2). Il cablaggio deve avvenire nel modulo di collegamento corrispondente. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

120 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Figura 8-25 Schema di cablaggio del modulo F-Switch - collegamento di un encoder a due canali, alimentazione interna Figura 8-26 Schema di cablaggio del modulo F-Switch - un encoder a due canali collegato tramite 2 canali, alimentazione esterna Schema di cablaggio - collegamento di due encoder a un canale tramite 2 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. AVVERTENZA Per raggiungere la classe di sicurezza SIL2/cat.3 con questo cablaggio è necessario utilizzare un encoder di una categoria corrispondente, ad es. un encoder secondo la Norma IEC Istruzioni operative, 07/2013, A5E

121 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Parametri impostabili per l'applicazione 2.2 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". Figura 8-27 Schema di cablaggio F-Switch - due encoder a un canale collegati tramite 2 canali, alimentazione interna Particolarità del rilevamento degli errori nell'applicazione 2.2 La seguente tabella descrive gli errori rilevati in relazione all'alimentazione degli encoder e alla parametrizzazione della prova di cortocircuito. Tabella 8-24 EM F-Switch 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 DI 0 con DI 1 Sì* Sì* Sì* Cortocircuito DI 0 con DI 2 No No No Cortocircuito DI 0 con DI 3 Sì* Sì* Sì* Cortocircuito P DI 0 Sì* Sì* Sì* Cortocircuito M DI 0 Sì* Sì* Sì* Errore di discrepanza Sì Sì Sì Cortocircuito P alimentazione Sì No No Cortocircuito verso M alimentazione Sì Sì Sì encoder o guasto Cortocircuito alimentazione con DI 0 Sì* Sì* Sì* Istruzioni operative, 07/2013, A5E

122 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Esempio di errore Errore di tensione di alimentazione alimentazione encoder interna e prova di cortoc. attiva Errore rilevato con... alimentazione encoder interna e prova di cortoc. disattivata alimentazione encoder esterna 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 il segnale non risulta alterato rispetto al segnale dell'encoder, il rilevamento dell'errore non è possibile né necessario ai fini della sicurezza. AVVERTENZA Se la prova di cortocircuito non è attivata o se l'alimentazione encoder per gli ingressi digitali è impostata su "esterna", collegare a prova di cortocircuito il cavo tra l'encoder e il canale di ingresso. Schema di cablaggio dell'applicazione collegamento di un encoder antivalente tramite 2 canali antivalenti Per ogni segnale del processo viene collegato un encoder antivalente a due ingressi del modulo di periferia F tramite 2 canali (valutazione 1oo2). I canali sulla sinistra del modulo F (da DI0 a DI1) forniscono i segnali utili. Se non vengono rilevati errori i segnali sono disponibili nella periferia degli ingressi della CPU F. Nota Se l'alimentazione degli encoder avviene dal modulo F Switch PROFIsafe, è necessario utilizzare l'alimentazione interna Vs1. Il collegamento a Vs2 non è possibile. Il cablaggio deve avvenire nel modulo di collegamento corrispondente. 122 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

123 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Figura 8-28 Schema di cablaggio dei moduli F-Switch - un encoder antivalente collegato in modo antivalente tramite 2 canali, alimentazione interna Figura 8-29 Schema di cablaggio dei moduli F-Switch - un encoder antivalente collegato in modo antivalente tramite 2 canali, alimentazione esterna Schema di cablaggio - collegamento antivalente di due encoder a un canale tramite 2 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 DI 0 a DI 1) 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. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

124 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Figura 8-30 Schema di cablaggio F-Switch - due encoder a un canale collegati in modo antivalente tramite 2 canali, alimentazione interna AVVERTENZA Per raggiungere la classe di sicurezza SIL2/cat.3 con questo cablaggio è necessario utilizzare un encoder di una categoria corrispondente, ad es. un encoder secondo la Norma IEC Parametri impostabili per l'applicazione 2.3 Per l'ingresso interessato, impostare il parametro "Type of sensor interconnection" 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". 124 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

125 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Particolarità del rilevamento degli errori nell'applicazione 2.3 La seguente tabella descrive gli errori rilevati in relazione all'alimentazione degli encoder e alla parametrizzazione della prova di cortocircuito. Tabella 8-25 EM F-Switch PROFIsafe: Rilevamento degli errori (applicazione 2.3) 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 DI 0 con DI 1 Sì* Sì* Sì* Cortocircuito DI 0 con DI 2 Sì Sì Sì Cortocircuito DI 0 con DI 3 Sì* Sì* Sì* Cortocircuito P DI 0 Sì* Sì* Sì* Cortocircuito M DI 0 Sì* Sì* Sì* Errore di discrepanza Sì Sì Sì Cortocircuito P alimentazione Sì No No Cortocircuito M nell'alimentazione Sì Sì Sì o alimentazione difet- tosa Cortocircuito alimentazione Sì* Sì* Sì* con DI 0 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 il segnale non risulta alterato rispetto al segnale dell'encoder, il rilevamento dell'errore non è possibile né necessario ai fini della sicurezza Applicazione 3: funzionamento di sicurezza SIL3/cat.4 Assegnazione degli ingressi L'F-Switch PROFIsafe dispone di 2 ingressi fail safe (SIL3). Gli ingressi sono assegnati nel seguente modo: Tabella 8-26 Applicazione 3: interconnessione dei canali di ingresso Canali di ingresso da DI 0 a DI 2 Canali di ingresso da DI 1 a DI 3 F-Switch PROFIsafe Istruzioni operative, 07/2013, A5E

126 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Alimentazione degli encoder L'EM F-Switch PROFIsafe mette gli alimentatori encoder VS1 e VS2 a disposizione degli ingressi da 0 a 3 L'alimentazione encoder deve avvenire internamente. Tabella 8-27 Applicazione 2: Assegnazione dell'alimentazione encoder agli ingressi F-Switch PROFIsafe Canali di ingresso da DI 0 a DI 1 con alimentatore encoder Vs1 Canali di ingresso da DI 2 a DI 3 con alimentatore encoder Vs2 Schema di cablaggio dell'applicazione collegamento di un encoder a due canali tramite 2 canali Per ogni segnale del processo due canali di un encoder a due canali vengono collegati a due ingressi del modulo F (valutazione 1oo2). Il cablaggio deve avvenire nel modulo di collegamento corrispondente. La figura seguente riporta l'esempio di uno schema di cablaggio per i gruppi di canali 1 e 2. Figura 8-31 Schema di cablaggio del modulo F-Switch - un encoder a due canali collegato tramite 2 canali, alimentazione interna In via alternativa possono essere collegati, tramite 2 canali, due encoder ad un canale (vedere la figura "Schema di cablaggio dei moduli F-DI - due encoder ad un canale collegati tramite 2 canali, alimentazione interna"). In questo caso la medesima grandezza di processo viene rilevata da encoder separati meccanicamente. AVVERTENZA Per raggiungere la classe di sicurezza SIL3/cat.4 con questo cablaggio è necessario utilizzare un encoder di una categoria corrispondente, ad es. un encoder secondo la Norma IEC Istruzioni operative, 07/2013, A5E

127 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Parametri impostabili per l'applicazione 3.1 Impostare il parametro "Type of sensor interconnection" dell'ingresso interessato su "2- channel equivalent". Attivare il parametro "Short-circuit test" e impostare il parametro a "Sensor supply" su "internal". Schema di cablaggio dell'applicazione collegamento di un encoder antivalente tramite 2 canali antivalenti A un modulo F-Switch PROFIsafe possono essere collegati 2 segnali di processo. Per ogni segnale del processo viene collegato un encoder in modo antivalente a due ingressi del modulo F tramite 2 canali (valutazione 1oo2). I canali sulla sinistra del modulo F (da DI 0 a DI 1) forniscono i segnali utili. Se non vengono rilevati errori i segnali sono disponibili nella periferia degli ingressi della CPU F. Nota Per l'alimentazione degli encoder deve essere impiegata l'alimentazione interna Vs1. Il collegamento a Vs2 non è possibile. Il cablaggio deve avvenire nel modulo di collegamento corrispondente. Figura 8-32 Schema di cablaggio dei moduli F-Switch - un encoder antivalente collegato in modo antivalente tramite 2 canali, alimentazione interna Istruzioni operative, 07/2013, A5E

128 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe In via alternativa possono essere collegati, in modo antivalente tramite 2 canali, due encoder ad un canale (vedere la figura "Schema di cablaggio dei moduli F-DI - due encoder ad un canale collegati in modo antivalente tramite 2 canali, alimentazione interna"). In questo caso la medesima grandezza di processo viene rilevata da encoder separati meccanicamente. AVVERTENZA Per raggiungere la classe di sicurezza SIL3/cat.4 con questo cablaggio è necessario utilizzare un encoder di una categoria corrispondente, ad es. un encoder secondo la Norma IEC Parametri impostabili per l'applicazione 3.2 Per l'ingresso interessato, impostare il parametro "Type of sensor interconnection" su "2- channel equivalent". Attivare il parametro "Short-circuit test" e impostare il parametro a "Sensor supply" su "internal". 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 8-28 Modulo elettronico F-Switch PROFIsafe: rilevamento degli errori (applicazioni 3.1 e 3.2) Esempio di errore Attivazione del rilevamento errori con alimentazione interna degli encoder e prova di cortocircuito per... Encoder equivalente a 2 canali Encoder antivalente a 2 canali Cortocircuito DI 0 con DI 1 Sì* Sì* Cortocircuito DI 0 con DI 2 Sì* Sì Cortocircuito DI 0 con DI 3 Sì* Sì* Cortocircuito P DI 0 Sì Sì Cortocircuito M DI 0 Sì* Sì* Errore di discrepanza Sì Sì Cortocircuito P alimentazione Vs1 Sì Sì Cortocircuito M, alimentazione Vs1 o Sì Sì Vs2 difettosa Cortocircuito alimentazione Vs1 con Sì Sì Vs2 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 il segnale non risulta alterato rispetto al segnale dell'encoder, il rilevamento dell'errore non è possibile né necessario ai fini della sicurezza. 128 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

129 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Requisiti per applicazioni nell'ambito della protezione macchine secondo la Cat.4 Per applicazioni nell'ambito della protezione macchine secondo la Cat.4 si richiede che il cablaggio tra gli encoder ed il sistema di automazione o tra il sistema di automazione e gli attuatori sia realizzato, secondo le migliori tecnologie del momento e secondo lo stato dell'arte riferito alle normative, in modo tale da evitare cortocircuiti e che vengano individuati tutti i cortocircuiti elencati nella tabella sovrastante. In questo contesto è sufficiente l'individuazione di un solo cortocircuito in quanto il suo insorgere richiede la presenza di 2 errori (entrambe le linee di segnale coinvolte dal cortocircuito presentano un errore di isolamento). Ciò rende superflua l'analisi di cortocircuito multiplo. Le procedure per il rilevamento di tutti i cortocircuiti sono quindi consentite se non vengono rilevati singoli cortocircuiti, sempre che 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 non contraria alla direzione di sicurezza Cablaggio delle uscite del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe Assegnazione dei canali Canale DO0 F0 DO1 F1 DO2 2L+ Guida L'elenco dei moduli operanti a valle dell'f-switch è disponibile in Internet nell'id Interconnessione di attuatori L'interconnessione degli attuatori avviene tramite guide del bus power. Le uscite con commutazione verso PP dell'f-switch PROFIsafe vengono indirizzate agli attuatori tramite le guide del bus power. Le guide del bus power consistono in un cablaggio prefissato all'interno di un sistema. Pertanto le varianti di cablaggio sono realizzabili soltanto in forma limitata. Le guide possono essere misurate, inoltrate ed elaborate soltanto da moduli del sistema ET200pro. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

130 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Schema di cablaggio convertitore di frequenza (SIL2/cat.3) Figura 8-33 Schema di cablaggio F Switch PROFIsafe - collegamento di convertitori di frequenza 130 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

131 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Schema di cablaggio delle uscite digitali standard (SIL2/cat.3) Figura 8-34 Schema di cablaggio F Switch PROFIsafe - collegamento di uscite digitali AVVERTENZA In caso di cortocircuito trasversale tra 2L+ e DO o di un cortocircuito esterno verso P, l'attuatore comandato o la guida 2L+ non vengono più disattivati. Per prevenire un cortocircuito trasversale o un cortocircuito verso P, la posa dei cavi per il collegamento degli attuatori deve essere a prova di cortocircuito trasversale (ad es. con conduttori rivestiti separatamente oppure in canaline proprie). AVVERTENZA Con l'alimentazione delle unità di uscite digitali standard, gli attuatori devono essere sempre alimentati tramite i moduli CM di queste unità (retroazione dell'attuatore sul modulo DO). Diversamente può accadere che, in presenza di una riduzione repentina della massa, con il "segnale 0" vi sia passaggio di corrente residua. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

132 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Schema di cablaggio moduli di disinserzione (SIL3/cat.4) Figura 8-35 Schema di cablaggio F Switch PROFIsafe - collegamento di moduli di disinserzione AVVERTENZA Nel funzionamento come applicazione SIL 3 / cat 4 è necessario attivare il "Test delle uscite". 132 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

133 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Disinserzione di sicurezza dei moduli di uscita standard AVVERTENZA Le uscite dei moduli DO standard non possono essere attivate ma solo disattivate in sicurezza. Per questa ragione, tenere presenti le seguenti possibili ripercussioni: Considerare tutti i possibili errori che, nella peggiore delle ipotesi, possono verificarsi nei moduli DO standard e nel programma che li comanda senza che per questi errori esista possibilità di individuazione diretta. Il modulo F Switch PROFIsafe non riconosce ad es. i cortocircuiti esterni verso L+ sulle uscite dei moduli DO standard. Tutti gli errori dei moduli DO standard influiscono sul processo tramite gli attuatori. È necessario che lo stato del processo venga reso disponibile alla CPU F avvalendosi di encoder e di un adeguato programma di sicurezza. Il programma di sicurezza deve essere in grado di reagire in modo sicuro e logicamente appropriato, impiegando F-Switch PROFIsafe e moduli di uscita fail safe, a stati indesiderati o potenzialmente pericolosi del processo. Vedere anche Su Internet ( Funzioni di diagnostica del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe Comportamento in caso di guasto alla tensione di alimentazione Il guasto dell'alimentazione encoder da Vs1 a Vs2 viene segnalato dai LED SF e VsF nonché dai LED del gruppo di canali corrispondente sul modulo F. Quest'informazione viene inoltre inoltrata al modulo F (registrazione nel buffer di diagnostica). Tutti i canali del modulo F vengono passivati. Funzioni di diagnostica La tabella seguente fornisce una panoramica delle funzioni di diagnostica del modulo F- Switch PROFIsafe. Le funzioni di diagnostica sono assegnate ad un singolo canale oppure all'intero modulo. Tabella 8-29 Funzioni di diagnostica del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe Funzione di diagnostica* Numero dell'errore LED Cortocircuito 1H SF Canale Sì Sovratemperatura 5H SF Modulo No Errore 9H SF Modulo No Campo di applicazione della diagnostica parametrizzabile Istruzioni operative, 07/2013, A5E

134 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Funzione di diagnostica* Numero dell'errore LED Errore di parametrizzazione 10H SF Modulo No Tensione encoder o di carico mancante 11H SF Modulo No Errore di comunicazione 13H SF Modulo No Disinserzione di sicurezza 19H SF Canale No Campo di applicazione della diagnostica parametrizzabile *: specifico per moduli F; visualizzazione in STEP 7, consultare la tabella "Diagnostica riferita al canale, tipi di errore nei moduli fail safe" Cause di errore e rimedi La tabella sottostante elenca, per i singoli messaggi di diagnostica nel modulo elettronico F- Switch PROFIsafe, le possibili cause di errore ed i relativi rimedi. Tabella 8-30 Messaggi di diagnostica del modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe, cause di errore e rimedi Messaggio di diagnostica Rilevamento errori Possibili cause Rimedi Cortocircuito sempre Cortocircuito nell'attuatore Eliminare il cortocircuito (trasversale) Cortocircuito nell'attuatore nell'attuatore (tra circuiti diversi) Sovratemperatura Soltanto con il segnale di uscita 1 Con prova di cortocircuito ciclica sempre Errore interno Sovraccarico: Il livello di uscita è sovraccarico e si surriscalda. Cortocircuito nell'encoder Cortocircuito trasversale nell'encoder Disinserzione causa superamento o mancato raggiungimento dei valori limite di temperatura nell'involucro del modulo Errore sempre Si è verificato un errore interno al modulo Errore di parametrizzazione sempre Il modulo inserito non coincide con quello progettato, parametrizzazione errata Dopo l'eliminazione dell'errore si rendono necessari l'estrazione e l'inserimento del modulo oppure l'esecuzione di RETE OFF / RETE ON Sostituire il modulo Eliminare il sovraccarico Eliminare il cortocircuito (trasversale) sull'encoder Controllare il cablaggio del carico, controllare la temperatura ambiente, verificare che la corrente di uscita ammessa (corrente di somma) per la temperatura ambiente non venga superata Dopo l'eliminazione dell'errore si rendono necessari l'estrazione e l'inserimento del modulo oppure l'esecuzione di RETE OFF / RETE ON Sostituire il modulo Correggere la progettazione (sincronizzare la configurazione prefissata con quella attuale), controllare i percorsi di comunicazione Correzione della parametrizzazione 134 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

135 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Messaggio di diagnostica Rilevamento errori Possibili cause Rimedi Indirizzo PROFIsafe errato sul modulo F Controllare che l'indirizzo PROFIsafe nel modulo coincida con quello progettato nella Configurazione HW di STEP 7 Tensione encoder o di carico mancante sempre Tensione di alimentazione mancante o troppo bassa Controllare che il contatto del modulo sia esatto Dopo l'eliminazione dell'errore si rendono necessari l'estrazione e l'inserimento del modulo oppure l'esecuzione di RETE OFF / RETE ON Interruzione della tensione a causa di un cortocircuito Eliminare il cortocircuito/il cortocircuito trasversale Errore di comunicazione sempre Disturbo della comunicazione tra la CPU F ed il modulo ad es. dovuto ad un difetto del collegamento PROFIBUS/Industrial Ethernet oppure a elevati disturbi elettromagnetici causati da valori non consentiti Controllo del collegamento PROFIBUS/Industrial Ethernet, eliminazione dell'errore Tempi di controllo PROFIsafe impostati su valori troppo bassi Ridurre l'intervallo di richiamo del programma F oppure Nella Configurazione HW di STEP 7 impostare su un valore più elevato il parametro "Tempo di controllo F" del modulo La progettazione del modulo F non coincide con quella nel programma di sicurezza Generare nuovamente il programma di sicurezza, dopodiché ricaricarlo nella CPU F unitamente alla progettazione Disinserzione di sicurezza sempre Segnale di processo errato encoder difettoso Controllare il segnale di processo ed event. sostituire l'encoder Cortocircuito tra il cavo encoder non collegato (interruttore aperto) e il conduttore di alimentazione dell'encoder Eliminare il cortocircuito Rottura del cavo encoder collegato (interruttore chiuso) e del conduttore di alimentazione dell'encoder Ripristinare il conduttore Tempo di discordanza troppo breve Verificare il tempo di discrepanza impostato Dopo l'eliminazione dell'errore il modulo F deve essere reintegrato nel programma di sicurezza. Superamento della frequenza di commutazione Ridurre la frequenza di commutazione Istruzioni operative, 07/2013, A5E

136 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Informazioni generali sulla diagnostica Le informazioni sulla diagnostica valide per tutti i moduli fail safe (ad es. lettura di funzioni di diagnostica, passivazione di canali) si trovano nel presente manuale alla sezione "Diagnostica" Dati tecnici del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe Panoramica Dati tecnici Dimensioni e peso Dimensioni L x A x P (mm) 45 x 130 x 65,2 (incl. il telaio di montaggio) Peso Ca. 170g Dati specifici dell'unità Numero di ingressi a 2 canali Max. 2 Numero di uscite (commutazione verso P / P) Max. 3 Area di indirizzi occupata Area della periferia per gli ingressi 7 byte Area della periferia per le uscite 5 byte Lunghezza cavo non schermato < 30 m schermato < 30 m Classe di sicurezza max. raggiungibile a 2 canali Secondo la Norma IEC 61508:2000 SIL3 Secondo le Norme ISO :2006 oppure 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.4 SIL2 / SIL3 < 1,00 E-05 < 1,00 E-09 Tensioni, correnti, potenziali Tensione nominale di alimentazione L+ DC 24 V Campo consentito 20,4 V... 28,8 V Tamponamento caduta di rete di L+ Nessuno Tamponamento caduta di rete della P5 interna 5 ms 136 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

137 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Dati tecnici Protezione da inversione polarità Sì: elettronica, no: alimentazione di carico (l'inversione di polarità causa un guasto al fusibile (12,5 A rapido) nell'unità di intestazione). Separazione di potenziale Schermatura e connettore di bus ET 200pro Sì Connettore di bus ET200pro e periferia Sì Schermatura e periferia (DI, DO) Sì Tra DI e DO Sì Differenza di potenziale ammessa tra: Schermatura e connettore di bus ET 200pro DC 75 V/AC 60V Connettore di bus ET200pro e periferia DC 75V/AC 60V Schermatura e periferia (DI, DO) DC 75V/AC 60V Tra DI e DO DC 75V/AC 60V Isolamento certificato durante la prova di omologazione Schermatura e connettore di bus ET 200pro. 370VAC / 1min oppure DC520V / 1min Connettore di bus ET200pro e periferia 370VAC / 1min oppure DC520V / 1min Schermatura e periferia (DI, DO) 370VAC / 1min oppure DC520V / 1min Tra DI e DO 370VAC / 1min oppure DC520V / 1min Assorbimento di corrente Dal bus backplane Max. 40mA dall'alimentazione dell'elettronica (senza carico) 50mA dalla tensione di carico L+ (senza carico) tip. 25mA Potenza dissipata dal modulo Stato, allarmi, diagnostica LED di stato Ingressi LED a due colori (rosso/verde) per ciascun canale Uscite LED a due colori (rosso/verde) per ciascun canale Alimentazione encoder LED VsF e segnalazione tramite LED del gruppo di canali Allarmi Allarme di diagnostica LED di canale, rosso Funzioni di diagnostica 3W LED di errore cumulativo LED rosso (SF) Informazione di diagnostica leggibile possibile Istruzioni operative, 07/2013, A5E

138 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Dati tecnici Funzionalità I&M * Vedere il manuale "Periferia decentrata ET200pro" Uscite di alimentazione encoder Numero di uscite 2 Tensione di uscita Carico Min. L+ (-1,5V) Corrente di uscita Valore nominale 200 ma Campo consentito 0 ma ma Corrente di somma consentita delle uscite 400mA Protezione da cortocircuito sì, elettronica Valore di intervento 4 A... 9 A Dati per la scelta dell'encoder ** Tensione di ingresso Valore nominale DC 24 V Con segnale "1" 15 V V Con segnale "0" -30 V... 5 V Corrente di ingresso Con segnale "1" tip. 3,5 ma Ritardo di ingresso comune per tutti gli ingressi da "0" a "1" tip. 3 ms 2,0ms... 4,5ms da "1" a "0" tip. 3 ms 2,0ms... 4,5ms Curva caratteristica di ingresso secondo IEC , tipo 1 Collegamento di BERO a 2 fili non possibile Corrente di riposo ammessa Max. 0,6 ma Dati per la scelta di un attuatore* Tensione di uscita Con segnale "1" L+ -1,5V (F0 / F1) Corrente di uscita con il segnale "1" L+ -1,5V (2L+) Valore nominale 1A (F0 / F1) 6A (2L+) Campo consentito Fino a 1.2A (F0 / F1) 20mA... 6A (2L+) Con segnale "0" (corrente residua) Comando indiretto del carico tramite relè di accoppiamento: Con segnale "0" (corrente residua) Max. 0,5 ma 138 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

139 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Interruttore PNP Dati tecnici Max. 0,5 ma Carico lampade Non possibile (F0 / F1) Max 60 W (2L+) Collegamento in parallelo di due uscite Comando di un ingresso digitale Frequenza di commutazione non possibile possibile con carico ohmico Max. 10 Hz 1A (F0 / F1) Max. 2 Hz (2L+) con carico induttivo secondo IEC , DC13 Max. 0,1 Hz (F0 / F1) Max. 0,1 Hz (2L+) con carico lampade Max. 2 Hz (2L+) Limitazione della tensione di disinserzione induttiva su -36V (F0 / F1) -1V (2L+) Protezione da cortocircuito dell'uscita sì, elettronica Soglia di intervento (cortocircuito) (FO/FI) 5 A A Soglia di intervento (cortocircuito) (2L+) 20 A A Tempi, frequenza tempi di elaborazione interni Tempo di conferma in modalità di sicurezza Prova di cortocircuito attivata Vedere "Tempi di reazione" Min 4 ms / max. 8 ms 2.0 ms-4,5 ms con ritardo di ingresso di 3 ms Durata minima dei segnali encoder Uscite Funzionamento di sicurezza SIL3, Categoria 4 Funzionamento di sicurezza con reazione di errore Vedere Tabella "Durata minima dei segnali encoder per la rilevazione corretta da parte del modulo F-DI" alla voce "Cablaggio" 20 ms < 20 ms con transizione di segnale < 15 min con segnali statici Protezione da sovratensione Protezione della tensione di alimentazione 1L+ e 2L+ dalla sollecitazione Surge secondo la Norma IEC , soltanto con elementi di protezione 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 dalla sollecitazione Surge secondo la Norma IEC soltanto con elementi di protezione esterni Simmetrica (L+ verso M) +1kV; 1.2/50us Istruzioni operative, 07/2013, A5E

140 Moduli elettronici fail safe 8.3 Modulo elettronico digitale F-Switch PROFIsafe Dati tecnici Asimmetrica (L+ verso FE, M verso FE) +2kV; 1.2/50us Protezione della tensione di alimentazione 1L+ Guasto interno al fusibile da sovratensioni *: I dati identificativi sono descritti nel manuale "Sistema di periferia decentrata ET200pro". **: Requisiti di encoder e attuatori, vedere "Requisiti posti ad encoder e attuatori" 140 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

141 Dati di diagnostica dei moduli fail safe A 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. SFC per la lettura dei dati di diagnostica Per la lettura dei dati di diagnostica dei moduli fail safe nel programma utente standard sono disponibili le seguenti SFC: Tabella A- 1 SFC per la lettura dei dati di diagnostica Numero SFC Denominazione Applicazione 59 RD_REC Lettura dei set di dati della diagnostica S7 (salvataggio nell'area dati del programma utente standard) 13 DPNRM_DG Lettura della diagnostica slave (memorizzata nell'area di dati del programma utente standard) Posizione nel telegramma di diagnostica della diagnostica slave Con l'impiego dei moduli fail safe nell'et 200pro, alla generazione di un allarme di diagnostica i set di dati 0 e 1 vengono registrati nella diagnostica slave dell'et 200pro (= parte di allarme). La posizione della parte di allarme nella diagnostica slave è in funzione della struttura del telegramma di diagnostica e della lunghezza della diagnostica riferita al canale. Nel manuale Sistema di periferia decentrata ET 200pro, al capitolo "Messa in servizio e diagnostica", è disponibile la descrizione esatta della struttura del telegramma di diagnostica e della posizione della parte di allarme secondo lo standard PROFIBUS. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

142 Dati di diagnostica dei moduli fail safe Set di dati 0 e 1 dei dati di sistema I dati di diagnostica di un modulo, la cui lunghezza può raggiungere 44 byte, si trovano nei set di dati 0 e 1 dell'area 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 di dati di diagnostica del modulo F che si trovano anche nel set di dati 0 e fino a 40 byte di dati di diagnostica riferita al canale, in funzione del modulo F (vedere "Diagnostica riferita al canale dal byte 8"). Descrizione Nel seguito si riporta la descrizione della struttura e del contenuto dei singoli byte dei dati di diagnostica. In linea generale vale quanto segue: Al verificarsi di un errore il bit corrispondente viene impostato su "1". Byte 0 e 1 La figura seguente mostra il contenuto dei byte 0 e 1 dei dati di diagnostica. Figura A-1 Byte 0 e 1 dei dati di diagnostica 142 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

143 Dati di diagnostica dei moduli fail safe Byte 2 e 3 La figura seguente mostra il contenuto dei byte 2 e 3 dei dati di diagnostica. Figura A-2 Byte 2 e 3 dei dati di diagnostica Byte La figura seguente mostra il contenuto dei byte da 4 a 6 dei dati di diagnostica. Figura A-3 Byte dei dati di diagnostica 4/8 F-DI/4 F-DO: I dati di diagnostica dei moduli 4/8 F DI/4 F DO sono suddivisi tra ingressi e uscite. I dati di diagnostica degli ingressi si trovano nei byte da 4 a 23, i dati di diagnostica delle uscite, invece, nei byte da 24 a 43. Tramite il bit 7 nel byte 4 è possibile dedurre se si tratta di un modulo per il quale esiste una diagnostica supplementare nei byte da 24 fino a 43. F Switch: per l'em F Switch i dati di diagnostica sono suddivisi tra ingressi e uscite. I dati di diagnostica degli ingressi si trovano nei byte da 4 a 15, i dati di diagnostica delle uscite, invece, nei byte da 16 a 31. Istruzioni operative, 07/2013, A5E

144 Dati di diagnostica dei moduli fail safe Byte 7 nei moduli 8/16 F-DI e 4/8 F-DI/4 F-DO (ingressi) La figura seguente mostra il contenuto del byte 7 dei dati di diagnostica del modulo 8/16 F- DI e per gli ingressi del modulo 4/8 F-DI/4 F-DO Figura A-4 Byte 7 dei dati di diagnostica per il modulo 8/16 F-DI o per gli ingressi del modulo 4/8 F- DI/4 F-DO Byte 7 nell'f Switch La figura sottostante mostra il contenuto del byte 7 dei dati di diagnostica degli ingressi dell'em F Switch. Figura A-5 Byte 7 dei dati di diagnostica per gli ingressi dell'f Switch 144 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

145 Dati di diagnostica dei moduli fail safe Diagnostica riferita al canale dal byte 8 al byte 23 Dal byte 8 dei dati di diagnostica inizia la diagnostica riferita al canale. Per ciascun canale vengono forniti 4 byte di informazioni di diagnostica. Figura A-6 Diagnostica riferita al canale dal byte 8 dei dati di diagnostica Istruzioni operative, 07/2013, A5E

146 Dati di diagnostica dei moduli fail safe Byte da 24 a 26 nel modulo 4/8 F-DI/4 F-DO La figura seguente mostra il contenuto dei byte da 24 a 26 dei dati di diagnostica. Figura A-7 Byte dei dati di diagnostica Byte nell'f Switch La figura seguente mostra il contenuto dei byte da 16 a 18 dei dati di diagnostica dell'f Switch. Figura A-8 Byte dei dati di diagnostica dell'f Switch 146 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

147 Dati di diagnostica dei moduli fail safe Byte 27 nel modulo 4/8 F-DI/4 F-DO (uscite) La figura seguente mostra il contenuto del byte 27 dei dati di diagnostica delle uscite del modulo 4/8 F-DI/4 F-DO. Figura A-9 Byte 27 dei dati di diagnostica per le uscite del modulo 4/8 F-DI/4 F-DO Byte 19 nell'f Switch (uscite) La figura sottostante mostra il contenuto del byte 19 dei dati di diagnostica delle uscite dell'f Switch. Figura A-10 Byte 19 dei dati di diagnostica delle uscite dell'f-switch Istruzioni operative, 07/2013, A5E

148 Dati di diagnostica dei moduli fail safe Diagnostica riferita al canale dal byte 28 al byte 43 nel modulo 4/8 F-DI/4 F-DO 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-11 Diagnostica riferita al canale dal byte 28 dei dati di diagnostica 148 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

149 Dati di diagnostica dei moduli fail safe Diagnostica riferita al canale dal byte 20 al byte 31 nell'f Switch Dal byte 20 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 20 dei dati di diagnostica dell'f Switch Per effetto del diverso numero di canali nei moduli F, il set di dati 1 ha lunghezze diverse: 8/16 F-DI 40 byte 4/8 F-DI/4 F-DO 44 byte F Switch 32 byte Istruzioni operative, 07/2013, A5E

150 Dati di diagnostica dei moduli fail safe 150 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

151 Disegni quotati B Modulo di collegamento F con modulo F inserito Nel seguito si riporta il disegno quotato di un modulo di collegamento F con modulo F inserito. In alto viene raffigurato un supporto portamoduli sottile, in basso invece, un supporto portamoduli compatto. Figura B-1 Disegno quotato modulo di collegamento F con modulo elettronico F inserito Istruzioni operative, 07/2013, A5E

152 Disegni quotati Modulo di collegamento F CM F-IO 2 M12 con F-Switch PROFIsafe inserito Nel seguito si riporta il disegno quotato di un modulo di collegamento F CM F-IO 2 M12 con modulo F-Switch PROFIsafe inserito. In alto viene raffigurato un supporto portamoduli sottile, in basso invece, un supporto portamoduli compatto. Figura B-2 Modulo elettronico con modulo di collegamento CM F-IO 2 M Istruzioni operative, 07/2013, A5E

153 Accessori e numeri di ordinazione C C.1 Accessori e numeri di ordinazione Accessori e numeri di ordinazione I numeri di ordinazione e gli accessori si trovano nell'appendice del manuale Sistema di periferia decentrata ET 200pro. Componente Numero di ordinazione 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe 6ES FA00-0AB0 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe 6ES FC00-0AB0 F-Switch PROFIsafe 6ES FS00-0AB0 CM 16 M12 per 8/16 F-DI 6ES DD00-0AA0 CM 12 M12 per 4/8 F-DI/4 F-DO 6ES DC00-0AA0 CM F-IO 2xM12 per F-Switch PROFIsafe 6ES DA00-0AA0 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

154 Accessori e numeri di ordinazione C.1 Accessori e numeri di ordinazione 154 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

155 Tempi di reazione D D.1 Tempi di reazione Introduzione Nel seguito sono elencati i tempi di reazione del moduli ET 200pro fail-safe. I tempi di reazione dei moduli fail safe rientrano nel calcolo del tempo di reazione del sistema F. Informazioni sul calcolo dei tempi di reazione del sistema F si trovano nella descrizione del sistema Safety Engineering in SIMATIC S7. Definizione del tempo di reazione Il tempo di reazione è il tempo che decorre dal riconoscimento di un segnale d'ingresso alla variazione di un segnale d'uscita ad esso correlato. Il tempo di reazione effettivo è compreso tra il tempo di reazione più breve e quello più lungo. Nella progettazione di un impianto deve essere sempre considerato il tempo di reazione più lungo. Per gli ingressi digitali fail safe: Il tempo di reazione indica l'intervallo tra una transizione di segnale sull'ingresso digitale fino all'inoltro sicuro del -> telegramma di sicurezza sul bus backplane. Per le uscite digitali fail safe: Il tempo di reazione indica l'intervallo tra l'ingresso di un telegramma di sicurezza proveniente dal bus backplane e la transizione di segnale sull'uscita digitale. Tempo di reazione max. del modulo 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe, degli ingressi del modulo 4/8 F- DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe e del modulo F-Switch PROFIsafe Tempo di reazione max. in assenza di errori: Tabella D- 1 Tempo di reazione max. in assenza di errori Modulo elettronico Parametro Short-circuit Ritardo di ingresso parametrizzabile test 0,5 ms 3 ms 15 ms 8/16 F-DI disattivata 10 ms 13 ms 25 ms attiva 10 ms 18 ms 56 ms 4/8 F-DI/4 F-DO disattivata 11 ms 13 ms 25 ms attiva 11 ms 20 ms 57 ms F-Switch PROFIsafe disattivata - 14 ms - attiva - 27 ms - Istruzioni operative, 07/2013, A5E

156 Tempi di reazione D.1 Tempi di reazione Tabella D- 2 Modulo elettronico 8/16 F-DI DC24V PROFIsafe, ingressi del modulo 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe e del modulo F-Switch PROFIsafe tempi di elaborazione interni Modulo elettronico Valutazione degli encoder Tempo min. di elaborazione interno Tmin Tempo max. di elaborazione interno 8/16 F-DI 1oo1 e 1oo2 3 ms 12 ms 4/8 F-DI/4 F-DO 1oo1 e 1oo2 4 ms 7 ms F-Switch PROFIsafe Tempo di reazione max. in presenza di un errore: Tmax 2v2 4 ms 8 ms La tabella seguente elenca i tempi di reazioni max. del modulo F-DI in presenza di un errore e in funzione della parametrizzazione in STEP 7 e della valutazione encoder. Tabella D- 3 Moduli elettronici: Tempo di reazione max. in presenza di un errore Modulo elettronico Ritardo di ingresso Valutazione 1oo1 Valutazione 1oo2** 8/16 F-DI Prova di cortocircuito disattivata Prova di cortocircuito attivata 4/8 F-DI/4 F-DO Prova di cortocircuito disattivata F-Switch PROFIsafe Prova di cortocircuito attivata Prova di cortocircuito disattivata Prova di cortocircuito attivata 0,5 ms 3 ms 15 ms 0,5 ms 3 ms 15 ms 15 ms 15 ms 15 ms 10 ms 10 ms 10 ms 37 ms 58 ms 161 ms 10 ms 15 ms 41 ms 19 ms 19 ms 19 ms 10 ms 10 ms 10 ms 30 ms 40 ms 90 ms 10 ms 18 ms 42 ms ms ms - **: I tempi di reazione nella valutazione 2v2 dipendono inoltre dal comportamento di discrepanza parametrizzato: Fornisci valore 0: hanno validità i tempi indicati nella tabella in alto. Fornisci ultimo valore valido: I tempi indicati nella tabella in alto aumentano di un valore pari al tempo di discrepanza impostato. Nota Tenere presente che il file Excel in dotazione con il pacchetto opzionale S7 Distributed Safety per il calcolo dei tempi di reazione max. supporta già il calcolo del prolungamento del "Tempo di reazione max. in presenza di un errore" per effetto del tempo di discrepanza parametrizzato. 156 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

157 Tempi di reazione D.1 Tempi di reazione Tempo di reazione max. delle uscite del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Il tempo di reazione max. delle uscite del modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe (sia in assenza che in presenza di un errore) corrisponde al tempo max. di elaborazione interno Tmax. I tempi di elaborazione interni dipendono della parametrizzazione del tempo di rilettura (consultare la tabella seguente). Tabella D- 4 Modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe: tempi di elaborazione interni Modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Tempo di rilettura parametrizzato Frequenza limite Tempo min. di elaborazione interno Tmin Tempo max. di elaborazione interno Tmax 1 ms 62,5 Hz 4 ms 13 ms 5 ms 50,0 Hz 4 ms 14 ms 10 ms 40,0 Hz 4 ms 17 ms 50 ms 15,4 Hz 4 ms 30 ms 100 ms 8,7 Hz 4 ms 46 ms 200 ms 4,6 Hz 4 ms 71 ms 400 ms 2,4 Hz 4 ms 135 ms Tempo di reazione max. delle uscite del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe Il tempo di reazione max. delle uscite del modulo elettronico F-Switch PROFIsafe (sia in assenza che in presenza di un errore) corrisponde al tempo max. di elaborazione interno Tmax. I tempi di elaborazione interni dipendono della parametrizzazione del tempo di rilettura (consultare la tabella seguente). Tabella D- 5 Modulo elettronico F-Switch PROFIsafe: tempo di elaborazione interno Modulo elettronico F-Switch PROFIsafe Tempo di rilettura parametrizzato Frequenza limite Tempo min. di elaborazione interno Tmin Tempo max. di elaborazione interno Tmax 3 ms 45,4 Hz 4 ms 11 ms Istruzioni operative, 07/2013, A5E

158 Tempi di reazione D.1 Tempi di reazione 158 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

159 Collegamento di carichi E E.1 Collegamento di carichi capacitivi Collegamento di carichi capacitivi Se le uscite elettroniche del modulo 4/8 F-DI/4F-DO DC24V/2A PROFIsafe vengono collegate a carichi a basso consumo di corrente e dotati di capacità, è probabile che venga emesso il messaggio di errore "Cortocircuito". Motivo: durante il tempo di rilettura parametrizzato, la capacità non viene scaricata in quantità sufficiente nel corso dell'autotest. La figura seguente mostra le curve tipiche dei tempi di rilettura parametrizzati finalizzate a rappresentare l'interdipendenza tra corrente di carico e capacità di carico collegabile. Figura E-1 Interdipendenza tra corrente di carico e capacità di carico collegabile nel modulo elettronico 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe Istruzioni operative, 07/2013, A5E

160 Collegamento di carichi E.1 Collegamento di carichi capacitivi Rimedio: 1. Determinare la corrente di carico e la capacità del carico. 2. Determinare il punto di lavoro nella figura in alto. 3. Se il punto di lavoro si trova al di sopra della curva, incrementare la corrente di carico collegando in parallelo una resistenza, fino a raggiungere un valore in grado di portare il nuovo punto di lavoro al di sotto della curva. Collegamento di carichi capacitivi per il modulo F-Switch PROFIsafe La figura seguente mostra le curve tipiche finalizzate a rappresentare l'interdipendenza tra resistenza di carico e capacità di carico collegabile. In questo caso si ripropone lo stesso comportamento in precedenza descritto. Figura E-2 Confronto tra i carichi capacitivi max. collegabili per il modulo F-Switch PROFIsafe 160 Istruzioni operative, 07/2013, A5E

161 Collegamento di carichi E.2 Collegamento di carichi induttivi E.2 Collegamento di carichi induttivi Collegamento di carichi induttivi per il modulo EM 4/8 F-DI/4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe La figura seguente indica il carico induttivo max. consentito in funzione della corrente di carico e della frequenza di commutazione. Figura E-3 Interdipendenza tra resistenza di carico e carichi induttivi Istruzioni operative, 07/2013, A5E