Novinky Safety v pohonech Sinamics S120 Funkce Shared device a safety. For internal use only / Siemens AG All Rights Reserved.

Transkript

1 TIA 2012 Safety-Integrated Novinky Safety v pohonech Sinamics S120 Funkce Shared device a safety

2 Přehled novinek Safety v SINAMICS S120 V4.5 Řídicí jednotka CU310-2 SS1E (Safe Stop 1 Extern) Safety bez ovládání - trvale aktivní Nové telegramy PROFIsafe SLP (Safely-Limited Position) Override pro SLS (Safely-Limited Speed) SP (Safe Position)

3 zvláštnosti CU310-2 Nový hardware CU310-2 DP CU310-2 PN Uvolněno do prodeje s firmwarem V4.4 HF12 Onboard: 3 F-DIs + 1 F-DO (použitelné od V4.5) Stavová hodnota F-DI přenositelná přes PROFIsafe (pouze PROFIsafe telegramy 31, 901 a 902) Použitelné pouze pro Extended funkce; pro základní funkce lze použít pouze F-DI0. Při použití TM54F nejsou Onboard-F-DI k dispozici (pouze F- DI0 pro základní funkce). PN-varianta podporuje funkci Shared Device Stejná výbava Safety-funkcemi jako u CU320-2

4 Control Unit CU310-2

5 Nastavení použití on-board F-DI programem STARTER

6 Komplexní low-cost řešení š í pro jednoduché d stroje Bezpečnostní funkce v pohonech ovládané přes on-board F-DI S Řízení í pohonů ů přes ř Profinet Profinet F-DI. Bezpečnostní relé SIRIUS Ponony SINAMICS S110/S120

7 CU : maximální počet č os Maximální počet os při použití rozšířených safety-funkcí při nasazení CU320-2 (PN nebo DP): Druh regulace Počet os dle verze V4.3/V4.4 V4.5 Vector 6 6 Servo 6 6 U/f 8 11/12 (*) (*) pomocí GSD - 12 Safety-os při použití TM54F obecně pouze 6 os (omezení dané TM54F) základní safety-funkce -12 Safety-os Katalogový údaj o 5-ti osách již neplatí.

8 Safe Stop 1 Extern (SS1E) popis nové funkce v Drehzahlsollwert Drehzahlistwert SS1E STO SS1 delay time Funkce SS1 Pohon brzdí po rampě OFF3 a po uplynutí času SS1 delay time je aktivována funkce STO, brzdění po rampě je řízeno pohonem. Funkce SS1E Po aktivaci i funkce musí nadřízený systém samostatně t ě zastavit pohon během času SS1 delay time, poté je aktivována funkce STO Výhodné pro synchronizované a vačkované pohony, kde přímá rampa není ížádoucí

9 Safe Stop 1 Extern (SS1E) doplňující í informace SS1E (Safe Stop 1 Extern) je oficiální označení pro funkci SS1 bez rampy OFF3. SS1E je k dispozici pro Basic a Extended funkce. SS1E je k dispozici i bez encodéru. U funkce SS1E jsou vypnuté kontroly SBR (Safe Brake Ramp) a SAM (Safe Acceleration Monitor) SS1E lze použít také se systémem SIMOTION. Zpětné hlášení SS1 je obsaženo pouze u Extended-funkcí v Safety-datovém bloku. poznámka: SS2 bez rampy OFF3 odpovídá přímému navolení funkce SOS.

10 Safety bez ovládání - trvale aktivní Nastavení K dispozici pouze pro SLS a SDI (s a bez snímače) pro ostatní Extended-funkce není toto nastavení možné Možná kombinace se základními funkcemi přes onboard-svorky PROFIsafe, TM54F nebo F-DI není zapotřebí Typické použití: Trvalé hlídání maximálních otáček nebo zablokování určitého směru otáčení Levné řešení pro speciální aplikace např. v oblasti textil

11 Safety bez ovládání - trvale aktivní Safely-Limited it Speed (SLS) SLS lze staticky (trvale) aktivovat / deaktivovat. K dispozici je pouze jedna hodnota. Safety bez snímače: žádné ovládací signály nejsou zapotřebí

12 Safety bez ovládání - trvale aktivní Safe Direction (SDI) Každý SDI-směr lze staticky (trvale) aktivovat / deaktivovat. Safety bez snímače: žádné ovládací signály nejsou zapotřebí Žádný rozdíl mezi ProfiSafe a TM54F

13 Safety bez ovládání - trvale aktivní bezpečné č potvrzování p9507, Bit 0: konfigurace funkce, rozšířené potvrzování alarmů (hlášení) Jsou-li nastaveny trvale aktivní rozšířené funkce, pak lze obecně potvrzovat Safety-hlášení přes Power-On-Reset (vypnoutzapnout). Jsou-li ještě použity základní funkce přes Onboard-svorky, pak je k dispozici navíc možnost rozšířeného potvrzování poruch. Aktivací či deaktivací STO resp. SS1 budou existující Safetyhlášení automaticky potvrzeny.

14 PROFIsafe Přehled telegramů ů Dosud: Telegram 30 rozdílné obsazení pro Basic- resp. Extended funkce Nově: Telegram 31: nové obsazení bitů pro Safely-Limited Position a bezpečné referování Telegram 901: jako telegram 31, avšak navíc jsou z pohonu do F-řízení přenášeny (bezpečně) 16ti-bitově hodnoty: poloha, čítač cyklů a override für Safely-Limited Speed z řízení do pohonu Telegram 902: jako telegram 901, avšak poloha je přenášena jako 32bit-hodnota

15 PROFIsafe Telegram 30 S_STW1STW1 Byte 1 Byte SDI_N SDI_P SLS-Limit Selection ACK SLP SLS SOS SS2 SS1 STO S_ZSW1 Byte 1 Byte SSM SDI_N SDI_P SOS active SLS- Int. SLP SLS SOS SS2 SS1 active active active select. Limit event active active active active active Power removed 2 Byte uživatelských dat (I/O-data): S_STW1 STW1 (Safety Steuerwort 1), S_ZSW1 (Safety Zustandswort 1) 4 Byte Header-data (PROFIsafe Trailer) SLP active: zde se jedná o AND-spojení signálů SLP aktiv a bezpečně referováno. žlutě: pouze u Extended funkcí šrafovaně: Basic a Extended funkce

16 PROFIsafe Telegram 31 - nový S_STW2 Byte 1 Byte SDI_N SDI_P SLS-Limit Selection ACK SLP SLS SOS SS2 SS1 STO Byte 3 Byte SLP sel. S_ZSW2 Byte 1 Byte SSM SDI_N SDI_P active SLS- Int. SLP SLS SOS SS2 SS1 active active active Limit event active active active active active Byte 3 Byte SLP_ SLP_ SOS status status status SP SP SLP N OK P OK select. FDI2 FDI1 FDI0 ref valid sel. Power removed 4 Byte uživatelských dat (I/O-data): S_ STW2 (Safety Steuerwort 2), S_ ZSW2 (Safety Zustandswort 2) 4 Byte Header-data (PROFIsafe Trailer) oranžově: pouze při použití CU310-2 (Onboard-F_DIs) SLP active: zde se jedná o AND-spojení signálů SLP aktiv a bezpečně referováno.

17 PROFIsafe Telegram nový PZD 1 PZD 2 OUT (F-PLC -> pohon) S_STW2 IN (pohon-> F-PLC) S_ZSW2 PZD 3 S_SLS_LIMIT_SOLLSLS LIMIT SOLL S_SLS_LIMIT_ISTSLS LIMIT IST PZD 4 PZD 5 S_COUNTER S_XIST16 Telegram 901 je připraven pro použití v klasickém prostředí (STEP7 + Distributed Safety). Skladba telegramu 901: 6 Byte výstupní data (OUT) 10 Byte vstupní data (IN) 4 Byte Header (PROFIsafe-Trailer) S_STW2: Safety Steuerwort 2 (jako v telegramu 31) S_ZSW2: Safety Zustandswort 2 (jako v telegramu 31)

18 PROFIsafe Telegram nový PZD 1 PZD 2 OUT (F-PLC -> pohon) S_STW2 IN (pohon-> F-PLC) S_ZSW2 PZD 3 S_SLS_LIMIT_SOLLSLS LIMIT SOLL S_SLS_LIMIT_ISTSLS LIMIT IST PZD 4 PZD 5 PZD 6 S_COUNTER S_XIST32 Telegram 902 je připraven pro použití v prostředí TIA (STEP7 V11 + Safety Advanced). Skladba telegramu 902: 6 Byte výstupní data (OUT) 12 Byte vstupní data (IN) 4 Byte Header (PROFIsafe-Trailer) S_STW2 a S_ZSW2 jako v telegramu 31

19 PROFIsafe Telegram 700 Safety Info Chanel PZD 1 PZD 2 PZD 3 OUT (SIMOTION -> pohon) IN (pohon-> SIMOTON) S_ZSW1B S_V_LIMIT_B Telegram je určen pouze pro informování nadřízeného systému o stavu bezpečnostních funkcí v pohonech. Např. Sinamics Simotion Data v telegramu jsou aktualizována pouze, pokud jsou bezpečnostní č funkce v pohonech h aktivní. S_ZSW1B = r9734 S_V_LIMIT_B = r9733.2

20 Safely-Limited Position (SLP) Funkce s Anwahl Umschaltung Definice podle EN : S1_o SLP S2_o t Funkce SLP zamezuje, že hřídel motoru nepřekročí definované meze polohy (limity). S1_u S2_u Lze definovat dva páry mezních poloh (Sx_o/Sx_u), které lze přepínat. Pro přepnutí musí být použit bezpečný signál SLP je možné aktivovat pouze po předchozím bezpečném referování Po překročení nastavených mezí je pohon zastaven definovaným způsobem - Stoppreakce (STOP A/B/C/D/E). Výhoda: nejsou potřeba žádné (bezpečné) senzory pro hlídání koncových poloh.

21 Safely-Limited Position (SLP) ovládání SLP lze použít pouze ve spojení s TM54F nebo PROFIsafe. Pro tuto funkci je také nutný safety-snímač (encodér sin/cos). TM54F: Navolení SLP přes F-DI nebo trvalou aktivací Přepínání rozsahů přes F-DI PROFIsafe telegram 30 Aktivace přes ř Bit 6 v řídicím í slově ě S_STW1STW1 Použití pouze 1 sady; přepínání sad není možné v řídicím slově S_STW1 PROFIsafe telegrame 31, 901 a 902 Aktivace přes Bit 6 v řídicím slově S_STW2 Přepínání sad přes Bit 19 v řídicím slově S_STW2

22 Safely-Limited Speed (SLS) PROFIsafe SLS-Override SLS-úroveň1 = 60% Pomocí této funkce je možné ovlivnit hodnotu bezpečné omezené rychlosti. Hodnotu SLS-úroveň1 lze ovlivnit v rozmezí 0,01-100%. V pohonu jsou nastaveny až 4 mezní (maximální) hodnoty rychlosti. Omezení, že, SLS-úroveň1 musí mít nejnižší hodnotu v tomto případě neplatí. Přes Profisafe lze tuto úroveň ovlivnit. Override-faktor (S _ SLS_ LIMIT_ SOLL) musí být cyklicky y přenášen. Výhody: flexibilní nastavení platné mezní rychlosti (např. závislé na uživateli, obrobku, pozici,...). Žádné omezení íjen na 4 pevné mezní íhodnoty Oblasti použití: soustruhy ( vrtací pouzdro ), navíječka,...

23 Safe Position (SP) Funkce Poloha = 10001,00 mm Bezpečnou polohu uloženou v pohonu (S_XIST16 resp. S_XIST32) lze bezpečně přenést pomocí PROFIsafe (s telegramem 901 resp. 902) do nadřízeného F-CPU. Bezpečná absolutní poloha Pouze se snímačem Hodnota je k dispozici pouze, pokud je pohon bezpečně referován použití: bezpečné vačky, bezpečnostní koncepty pro více os (např. bezpečné vícerozměrné pracovní prostory) Bezpečné inkrementální polohy (kroky) K dispozici také bez snímače Reference není nutná použití: bezpečný výpočet hodnoty skutečné rychlosti v F-CPU

24 Safe Position (SP) Příklady použití Position = 10001,00 mm SLS-Stufe1 = 60% F-CPU + PROFIsafe + S120 bezpečnostní koncept ušitý na míru Bezpečné vačky Výpočet bezpečné rychlosti - S_COUNTER, S_XIST16(32) Bezpečnostní koncepty pro více os (v kartézských souřadnicích) Vícerozměrné bezpečnostní prostory SLS na křivkové dráze (v využitím SLS-override) Koncepty bezpečných zón Bezpečná reakce závislá na pozici os Rozdílná rekce podle čidel Omezení SLS bez pevných přednastavených úrovní např. každý pracovní nástroj obráběcího centra může být vybaven vlastní SLShodnotou.

25 STARTER Nově ě - Diagnostika PROFIsafe-dat Nyní je možné sledovat stav dat v PROFIsafe-telegramu

26 Shared device a safety princip i SHARED DEVICE Sdílený přístup na vzdálenou periferii (I/O, pohony, ) Vzorový příklad

27 HW-konfigurace vložení CPU a F-CPU

28 HW-konfigurace vložení pohonů ů SINAMICS

29 Nastavení komunikačních č telegramů ů

30 Nastavení komunikačních telegramů rozšíření í o PROFISafe

31 Kopírování í v projektu vytvoření ř íshared ddevice Kopírování z první HW-konfigurace do druhé HW-kofigurace přes paste shared Copy & Paste Shared IO-Controller 1 IO-Controller 2

32 Nastavení sdíleného přístupu pro CPU Nastavení přístupu ( --- / Full) pro CPU a F-CPU Standard CPU x.1 a x.3 (standardní telegramy) F-CPU x.2 - PROFIsafe

33 Nastavení sdíleného přístupu pro F-CPU Nastavení přístupu ( --- / Full) pro CPU a F-CPU Standard CPU x.1 a x.3 (standardní telegramy) F-CPU x.2 - PROFIsafe

34 Přehled bezpečnostních funkcí v pohonech h SINAMICS = sin/cos encoder required = encoderless possible = part of the product = activated by license Drive Basic Functions / Extended Functions ET200 S/PRO FC F-Version STO SS1 SLS SINAMICS G120/C/D 240E-2,2x0D-2 STO SINAMICS G120 F-Version 240E-2F STO SS1 SLS SDI SSM SINAMICS G120D F-Version 240D-F STO SS1 SLS SINAMICS S110 SINAMICS S120 STO SS1 SBC SLS SDI SSM SS2 SOS STO SS1 SBC SLS SDI SSM SS2 SOS SLP SINAMICS S120 Chassis & Cabinet STO SS1 SBC SLS SDI SSM SS2 SOS SLP SINAMICS G130/150 STO SS1 SBC SINAMICS S150 STO SS1 SBC SLS SDI SSM SS2 SOS SLP In preparation In preparation SINAMICS G S-2 STO SS1 SBC SLS SDI SSM SS2 SOS SINAMICS G120D F-Versions CU 240D-2F / CU 250D-2F STO SS1 SLS SDI SSM

35 Děkuji za Vaši pozornost! Radek Novotný Tel: Siemens s.r.o. Olomoucká 7/ Brno safety_integrated_4-3_(new_picture).ppt