Safety Integrated se S7-1200FC

Transkript

1 PLC Motion Safety Drives Letní bezpečnostní akademie 205 Safety Integrated se S7-200FC Siemens 205

2 Focus na Safety Integrated Detekce vyhodnocení Reakce SIRIUS position switches SIMATIC Failsafe Controller Advanced Controller Distributed Controller SIMATIC Fehlersichere Steuerung Basic Controller SINAMICS Drive SINAMICS Frequenzumrichter SIMATIC S7-500 with Safety integrated ET 200SP F-CPU with Safety integrated SIRIUS SIMATIC Safety Fehlersichere Relays Steuerung SIMATIC S7-200 with Safety integrated SIMAMIC G SIRIUS SIMATIC Contactor Fehlersichere Steuerung SIMAMIC S SIRIUS E-STOPS Safety Relays SIRIUS 3SK Modular Safety system SIRIUS 3RK3 SIRIUS Schütze

3 SIMATIC a SINAMICS podporují Safety Integrated Společně jsme ještě silnější

4 SIMATIC S7-200 se Safety Integrated unikátní, inovativní a výhodné řešení funkční bezpečnosti i pro segment malých aplíkací Minimalizace typů a částí Standardní i bezpečnostní aplikace v jednom kontroléru PROFINET integrated + + Certifikace dle EN nd Edition a EN ISO PL e Ověřené vykonání kódu místo víceprocesorového systému Jednoduché použití Jednoduše přidejte fail-safe moduly do bezp. PLC Jednoduchý převod aplikací mezi S7-200 <> S Integrovaná diagnostika Jednoduché a rychlé odhalení chyb hlášení v diagnostickéch bufferu, alarmu ve vizualizaci i webovém serveru Zabezpečení programu Hesla pro přístup k F-konfiguraci a F-Programu + +

5 SIMATIC S7-200 Standard & Failsafe Portfolio

6 SIMATIC S7-200 Fail-Safe CPU 478 EUR standardní 33 EUR 703 EUR standardní 472 EUR

7 SIMATIC S7-200 Failsafe Compact CPUs FW4. CPU Features CPU 2C CPU 22C CPU 24 FC CPU 25 FC CPU 27C Standard CPU DC/DC/DC, AC/DC/RLY, DC/DC/RLY DC/DC/DC Failsafe CPU - - DC/DC/DC, DC/DC/RLY - Work Memory, Integrated 50 KB 75 KB 00 / 25 KB 25 / 50 KB 50 KB Load Memory, Integrated MB MB 4 MB 4 MB 4 MB Retentive Memory, Integ. 0 KB 0 KB 0 KB 0 KB 0 KB Bit Memory (M) 4 KB 4 KB 8 KB 8 KB 8 KB Integ. Standard Digital I/O 6 Inputs / 4 Outputs 8 Inputs / 6 Outputs 4 Inputs / 0 Outputs 4 Inputs / 0 Outputs 4 Inputs / 0 Outputs*) Integ. Standard Analog I/O 2 Inputs 2 Inputs / 2 Outputs Process Image Size Signal Board Expansion 024 Bytes for Inputs / 024 Bytes for Outputs max. Signal Module Expansion none 2 max. 8 max. Max. Local I/O Digital Max. Local I/O Analog

8 SIMATIC S7-200 Failsafe CPU CPU Vlastnosti Boolean Execution Speed Move Word Execution Speed Real Math Execution Speed CPU 2C CPU 22C CPU 24 FC CPU 25 FC CPU 27C µs / instruction.7 µs / instruction 2.3 µs / instruction Čas odezvy ze vstupu na výstup ( x CPU & 2 x F-I/O) 50 ms Max. lokálních F I/O 8 x SM 226 F-DI (6x DI SIL2 / 8x DI SIL3) 28x DI SIL2 / 64 x DI SIL3 8 x SM 226 F-DQ (4x DQ) 32x DQ 8 x SM 226 F DQ Rly (2 x Rly) 6x Rly

9 SIMATIC S7-200 Fail-Safe signální moduly (SM) Vlastnost / Funkce ET 200SP SM 226 F-DI 6 x 24 VDC 6 vstupů SIL 2 8 vstupů SIL 3 8 vstupů SIL 2 4 vstupů SIL 3 Pasivace kanálu Pasivace kanálu i modulu Žádný DIP switch Žádný DIP switch 2 napájecí skupiny s ochranou proti zkratu, každá pro 8 vstupů 8 napájecích skupin s ochranou proti zkratu pro každý vstup Pouze centrální použití Centrální i decentrální použití Externí napájení je možné Zapnutí/vypnutí testu zkratů na interním sensor supply Externí napájení je možné Zapnutí/vypnutí testu zkratů na interním sensor supply 6ES7226-6BA32-0XB0 60 EUR Max. délka kabelu: 200m stíněný a nestíněný Rozměry: 70 x 00 x 75 [mm] Max. délka kabelu: 000m stíněný nebo 500m nestíněný Rozměry: 5 x 70 x 55

10 SIMATIC S7-200 Fail-Safe signální moduly (SM) SM 226 F-DQ 4 x 24 VDC Vlastnost / Funkce ET 200SP 4 výstupy 2A (pm) / SIL3 Pasivace kanálu 4 výstupy 2A (PM) / SIL3 Pasivace kanálu i modulu 6ES7226-6DA32-0XB0 60 EUR Bez DIP switche Bez DIP switche Centralně Centrální i decentrální použití Max. proud 7A Max. proud 6A Test na přerušení vodiče chybí Dark test Délka kabelu: 200m shielded and unshielded Rozměry: 70 x 00 x 75 [mm] Wire break monitoring enable/disable Dark test i Light test Délka kabelu: 000m shielded or 500m unshielded Rozměry: 5 x 70 x 55

11 SIMATIC S7-200 Fail-Safe signální moduly (SM) SM 226 F-DQ 2 x Relé Vlastnost / Funkce ET 200SP 2 reléové výstupy / SIL3 reléový výstup / SIL3 Channel passivation --- 6ES7226-6RA32-0XB0-220 EUR PROFIsafe adresa / bez DIP switche Nemá PROFIsafe adresu F- DQ kanál je nutný Centrální Centrální i decentrální použití Rozmezí napětí 5 až 30VDC nebo 5 až 250VAC Proud na kanál 5A Proud na modul max. 0A Cable length: 200m shielded and unshielded Rozměry: 70 x 00 x 75 [mm] 24VDC / 24 až 230VAC Proud na kanál/modul 5A Cable length: 500m shielded or 300m unshielded Rozměry: 5 x 70 x 55

12 Cenová kalkulace: bezpečnostní řešení na S7-200F Bezp. centrála 24FC Je o 65 EUR dražší než standardní verze Safety Basic V3 79 EUR, ale jednorázově Bezpečnostní výstupní karta 4 F-DO za 60 EUR Bezpečnostní vstupní karta 6 F-DI za 60 EUR Celkem 485 EUR za integrovaný bezpečnostní systém

13 SIMATIC S7-500 CPU Failsafe Portfolio přehled CPU 50SP CPU 52SP SIMATIC S7-500 Standard CPU CPU 5 CPU 53 CPU 55 CPU 56 CPU 57 CPU 58 CPU 50SP CPU 5SP CPU 5 CPU 53 CPU 55-2 PN CPU 56-3 PN/DP CPU 57-3 PN/DP CPU 58-4 PN/DP KB Prog. 750 KB Data 200 KB Prog. MB Data 50 KB Prog. MB Data 300 KB Prog.,5 MB Data 500 KB Prog. 3 MB Data MB Prog. 5 MB Data 2 MB Prog. 8 MB Data 3 MB Prog. 0 MB Data 72 ns Bit Perf. 48 ns Bit Perf. 60 ns Bit Perf. 40 ns Bit Perf. 30 ns Bit Perf. 0 ns Bit Perf. 2 ns Bit Perf. ns Bit Perf. 85 mm Width 0 mm Width 35 mm Width 35 mm Width 70 mm Width 70 mm Width 75 mm Width 75 mm Width CPU 50SP F CPU 52SP F SIMATIC S7-500 Failsafe CPU CPU 5F CPU 53F CPU 55F CPU 56F CPU 57F CPU 58 F CPU 50SP F CPU 52SP F CPU 5F CPU 53F CPU 55F-2 PN CPU 56F-3 PN/DP CPU 57F-3 PN/DP CPU 58F-4 PN/DP KB Prog. 750 KB Data 72 ns Bit Perf. 85 mm Width 300 KB Prog. MB Data 48 ns Bit Perf. 0 mm Width 225 KB Prog. MB Data 60 ns Bit Perf. 35 mm Width 450 KB Prog.,5 MB Data 40 ns Bit Perf. 35 mm Width 750 KB Prog. 3 MB Data 30 ns Bit Perf. 70 mm Width,5 MB Prog. 5 MB Data 0 ns Bit Perf. 70 mm Width 3 MB Prog. 8 MB Data 2 ns Bit Perf. 75 mm Width 4,5 MB Prog. 0 MB Data ns Bit Perf. 75 mm Width

14 SIMATIC S7-500 / ET 200 SP CPU Portfolio S7-500 Standard & Failsafe CPU FW V.7 PROFIBUS PROFINET / IE V3 SP V3 SP V3 SP CPU 5F CPU 53F CPU 55F CPU 56F CPU 57F CPU 58F CPU 5F- PN 53F- PN 55F-2 PN 56F-3 PN/DP 57F-3 PN/DP 58F-4 PN/DP Rozhraní Program- / Data Memory 50/ 225 KB MB 300/ 450 KB,5 MB 500 / 750 KB 3 MB /,5 MB 5 MB 2 / 3 MB 8 MB 4 / 6 MB 20 MB Bit-Performance 60 ns 40 ns 30 ns 0 ns 2 ns ns Počet I/O modulů Velikost procesního image 32 KB 32 KB 32 KB 32 KB 32 KB 32 KB

15 SIMATIC S7-500 / ET 200 SP F CPU Portfolio ET 200 SP Standard & Failsafe CPU FW V.7 PROFINET / IE V3 SP V3 SP CPU 50SP F CPU 52SP F CPU 50SP F- PN 52SP F- PN Rozhraní Program- / Data Memory 00/ 50 KB MB 200/ 300 KB MB Bit-Performance 72ns 48ns Šířka 00 mm 00mm Number of I/O modules

16 Modulární kontrolér s integrovanou bezpečností pro distribuované aplikace Bezpečnostní ET 200SP F-CPU Vlastnost / Funkce Benefit Kontrolér v designu ET200SP pro standardní i bezpečnostní aplikace Stejné vlastnosti a softwarový koncept jako u bezpečnostního SIMATIC S7-500 CPU Optimalizované řešení pro stroje Minimalizace typů a částí Stejný sw použitý podle potřeby na různém HW Menší rozměry Úspora místa v rozvaděči CPU 50SP F CPU 52SP F Rozšiřitelné centrálně i decentrálně moduly pro ET 200SP High functional density and low size on the narrowest space Vývoj v TIA Portal

17 SIMATIC ET 200SP včetně F modulů Jedna I/O stanice pro bezpečnostní i standardní automatizaci Stejný přístup a filozofie jako u standardních modulů Vytváření skupin napájení bez power modulů Vylepšená diagnostika Funkční bezpečnost certifikována podle EN 6508 F-DI, F-DQ, F-PM E, F-RQ* Bezpečnostní odpínání standardních DQ modulů bez F-CPU přes F-PM E Pro adresování nejsou nutné DIP switche (konfigurace pouze softwarově ) Parametry modulu jsou v případě výměny nastaveny automaticky ET200 SP - Optimální využití místa v rozvaděči * Scheduled Siemens start 205. of delivery for ET 200MP F Q4/203

18 SIMATIC ET 200SP F Portfolio ET 200S ET 200SP F Digitální vstup 4/8 F-DI DC24V 8 F-DI DC24V HF - Šířka modulu 5mm Digital outputs Relay Power module 4 F-DO DC24V/ 2A F-RO DC24V/AC230V/5A PM-E F pm DC24V PM-E F pp DC24V 4 F-DQ PM DC24V/ 2A HF - Šířka modulu 5mm F-RQ DC24V/AC V/6A - Šířka modulu 20mm F PM-E ppm DC24V/8A - Šířka modulu 20mm - 2 F-DI DC24V - F-DQ PPM 2A - pp / pm switching, parametrovatelné - přímé odepínání z F-DI na F-DO - Skupinové odepínání F-DQ až SIL3 -

19 SIMATIC ET 200SP Shrnutí Jednoduché použití Díky Push-In terminálům nejsou nutné nástroje Popisové pásky a rámeček pro oddělení Promyšlené značení a barevné odlišení Návrh stanice v TIA Selection tool Efektivní vývoj v TIA Portálu a Stepu 7 Malé rozměry Integrované napájecí moduly 6 kanálové IO moduly 50% menší než ET 200S 64 modulů v m stanici Vysoký výkon Připojení na PROFINET s bus adapter (RJ45, FastConnect) 00MBit/s přenosová rychlost na back plane Bezpečný přenos dat Moduly pro AS-Interface (incl. F), IO-Link PROFIenergy je v základu integrováno

20 Dosažení požadové úrovně u Safety funkce Je potřeba: Vybrat vhodnou architekturu Vybrat vhodné senzory a akční členy Vytvořit safety program, který splňuje požadavky safety funkce Splnit požadavky nadiagnostiku a testy k dosažení úrovně u senzorů a akčních členů (tady pomůže safety PLC) Splnit požadavky na zapojení Kontrolovat provoz a provozovat údržbu během životního cyklu systému PLC tvoří jen malou část celkové PFHd

21 F-DI oo evaluation SIMATIC Safety F-CPU F-I/O parameters ET200SP senzor na kanál (oo evaluation) Pro detekci zkratu odpovídající sensor supply musí být přiřazeno F-I/O modules BaseUnit General F-parameter 8 F-DI 4 F-DQ F-PM-E F-RQ Addressing Diagnostic Diagnose Lze použít i externí sensor supply

22 Aplikace F-I/O

23 F-DI oo2 (one out of two) vyhodnocení Příklady pro oo2 ekvivalentní / antivalentí

24 Aplikace F-I/O a

25 Aplikace F-I/O a

26 Aplikace F-I/O

27 Aplikace F-I/O

28 Aplikace F-I/O reléový výstup

29 F-DQ 4x24VDC/2A Parametry kanálu Udává čas ve kterém se provádí, dark aswitch on test. V případě chyby se zkracuje na 60s Readback time pro dark test Readback time pro test při switch on test

30 Diagnostika F-I/O Dark test Dark testy hutdown tests within bit pattern test. testovaný signal je spínán proti výstupnímu kanálu, během aktivního výstupního kanálu (""). Výstupní kanál je pak krátce vypnut(= "dark period") a znovu načten. A sufficiently slow actuator does not respond to this and remains switched on. Max readback time dark test má být nastaven co nejkratší, ale tak aby nepasivoval výstupní kanál Readback dark test detekuje následující chyby faults: Zkrat mezi P a L+ Zkrat mezi M a gnd Cross circuit

31 STEP 7 Safety Basic/Advanced s výhodou využívá vlastností TIA portálu i pro Safety Rychlý start se Safety Jednotné použití Basic je stejnějako Advanced Struktura F-programu se vytvoří automaticky po vložení F-CPU Integrovaná, certifikovaná knihovna se všemi běžnými safety funkcemi 6ES7833-FB3-0YA5 79 EUR Zjednodušené ověření Globální koncept knihoven pro IO moduly i funkční bloky včetně signatury Standardní a průkazná dokumentace bezpečnostního programu dle normy + + Výhody Využití vlastností TIA Portal je výhodné i pro safety Využití know-how ze STEPU 7 : i pro Safety Efektivita Centrální Safety Administration Editor zobrazení a nastavení safety parametrů Test/simulace bezpečnostních programů v S7-PLCSIM o Rychlý vývoj aplikací Využití již vytvořených knihoven (skládání z hotových komponent včetně signatur) Programování ve F-FBD a F-LAD + + +

32 STEP 7 Safety V3 SP přehled nových vlastností Vylepšení Podpora nových bezp. CPU - S7-200F a S7-500F Plná podpora S7-500F v PLCSim Sledování funkčních signatur až na úroveň bloku Backup / Restore Logbook pro sledování historie změn v bezpečnostním programu Přehled F-source/F-destination adres

33 Vytvoření safety programu Vložení Safety-PLC do hardwarové konfigurace PLC obsahuje safety program 2 Vytvoření struktury safety programu 3 Ready to go! PLC obsahuje safety program

34 S7-2xFC: Safety Library Safety-Functions in Safety Library E-STOP 2-Hand Safety Door Monitoring

35 S7-2xFC: Přidání další bezpečnostní funkce Vložení bloku z knihovny Rozšíření podmínky And v log. Funkci

36 STEP 7 Safety Advanced V3 - programování F-suitable PLC data type (F-UDT) S7-500F/200FC S7-300F/400F F uživatelský datový typ PLC datové typy (UDT) jsou datové struktury definované uživatelem a které jdou použití na mnoha místech programu. F-UDT jsou deklarovány stejně jako standardní UDT. V F-UDT je možné použít všechny povolené dat. typy. Vnoření F-UDT do jiného F-UDT není podporováno! F-UDT mohou být použivy v safety programu i v standardním programu Nově u S7-2xxF TIA Portal V3 STEP 7 Safety Advanced V3 Highlights Licenses F-System blocks TRUE / FALSE F-UDT Data exchange F-Runtime Group Safety Administration Comparing Testing Know-How protection Signatures Safety library F-Address assignment Compile & Download Cross-references Safety print-out Programming examples Hands-on

37 STEP 7 Safety Advanced V3 Signatury S7-500F/S7200F Funkční signatury F-bloků Snadné porovnání změn ve fail-safe programu díky funkční signatuře. Funkční signatura F-bloků se změní pouze pokud se změní logika v F-bloku, číslo ani verze ji neovlivní. Příklad: Nově v S7-500F TIA Portal V3 STEP 7 Safety Advanced V3 Highlights Licenses F-System blocks TRUE / FALSE F-UDT Data exchange F-Runtime Group Safety Administration Comparing Testing Know-How protection Signatures Safety library F-Address assignment Compile & Download Cross-references Safety print-out Programming examples Hands-on

38 STEP 7 Safety Basic/Advanced V3 Signatury S7-500F/S7200F Signatury parametrů F-I/O modulů s a bez PROFIsafe adresy Pokud zůstanou stejné parametry a změní se jen PROFIsafe adresy signatura F parametrů se nezmění Píklad před změnou:

39 SIMATIC Safety Inovace Shrnutí STEP 7 Safety V3 SP New New New New Pohodlná integrace Safety v TIA Portal Logbook pro sledování změn v F-programu Časy běhu F-Programu Plná podpora S7-500F v PLCsim Vylepšený výkon Nové SIMATIC S7-200FC CPU Menší stroje, menší aplikace centrální použitití - Stand alone CPU 24 FC a CPU 25 FC Nové SIMATIC S7-500F CPU Kompletní portfolio S7-500 failsafe CPU s CPU 5F a CPU 53F ET 200SP F pro modulární stroje distribuované architektury s CPU 50SP F a CPU 52SP F Nové SIMATIC ET 200 MP F Centrální (CPU5xxF) a decentrální použití F-DI 6x24VDC, F-DQ 8X24VDC / 2A ppm

40 Příklad řešení bezpečnosti stroje Automatický stroj - buňka Emergency stop (E-STOP) 3 Safety dveře 4 Panel se start a kvitovacím tlačítkem 5 motor dopravníku Vstup a otevření dveří vypne zařízení podobně jako emergency stop. Systém je možné restartovat když je e-stop vykvitovaný a dveře zavřené. Uživatel musí potvrdit, že jsou splněny bezpečnostní podmínky k restartu buňky

41 Příklad řešení bezpečnosti stroje Ve STEP 7 Safety, lze konfigurovat následující S7-200 komponenty: Fail-safe CPU 24FC Fail-safe CPU standardní digitální vstupy pro potvrzování, zpětnou vazbu od stykačů a tlačítko start Bezpečnostní vstupní SM pro připojení e-stopu a koncáků pro monitoring bezp. dveří bezpečnostní výstupní SM pro připojení motoru Po konfiguraci můžeme začít programovat: v našem příkladu bude vytvořen bezp. blok který obsahuje: Nouzový stop Bezpečnostní dveře Zpětnovazebí smyčka Uživatelské Siemens rozhraní 205. pro potvrzování reintagrace

42 Děkuji za pozornost! Vojtěch Kubáň Siemensova Praha 3 Tel: vojtech.kuban@siemens.com PLC Motion Safety Drives