Technika Bezpečnostní relé 3SK2 siemens.cz/sirius
Uplatnění pro 3SK2 Jestliže uživatel požaduje: bezpečnost nezávisle na standard automatizačních systémech è automatizační kocept: Stand-Alone menší bezpečnostní aplikace (malý až střední počet I/O) retrofit časově kritické aplikace komplexní a univerzální bezpečnostní řešení è softwarové vytvoření bezpečnostních funkcí odlišení od bezpečnostních relé snížení nákladů/ zvýšení produktivity projektování nižší výdaje za školení è grafická parametrizace místo vyššího programovacího jazyka Strana 2
Požadavky Co nejvíce funkcí v minimální zastavěné šířce Dlouhá životnost a velká spínací schopnost Větší univerzálnost než hardwarová parametrizace Drag & Drop místo programování Oddělení bezpečnost. a standardních obvodů Odpověď: Bezpečnostní relé SIRIUS 3SK2 Strana 3
3SK: charakteristické systémové vlastnosti Safety is a SIRIUS business Jednoduchost Štíhlé a přehledné produktové portfolio + Operativnost Zvětšení počtu vstupů a výstupů díky modulární konstrukci + Hospodárnost Nižší pracnost související s propojováním zajišťují napájecí propojovací konektory + Kombinovatelnost s bezpečnostními spouštěči motorů SIRIUS 3RM1 Multifunkčnost Hardwarová nebo softwarová parametrizace + + Strana 4
Pozice 3SK2 v portfoliu Safety Integrated Programovatel. S7-1200F S7-300F ET 200S Funkce parametrovatelné 3SK1 1-3 SF 3SK2 1-6 SF Modular Safety System 3-20 SF pevné Počet I/O malý střední vysoký Konfigurace pevná modulární Řešení oddělené integrované Strana 5
3SK2 vyplňuje mezeru mezi 3SK1 a MSS 3RK3 Přehled Safety Integrated F-CPU: S7-1200 / S7-1500 / ET 200SP MSS 3RK3 3SK1 3SK2 MSS ASIsafe Safety device Bezpečnostní relé SIRIUS 3SK Modulární bezpečnostní systém SIRIUS 3RK3 Bezpečnostní SIMATIC PLC a vzdálené I/O Projektování Hardwarové Softwarové parametrování Programování Počet bezpečnostních funkcí Komunikace Strana 6 do 3 do 6 do 20 od 10 žádná AS-i nebo PROFIBUS AS-i, PROFIBUS, PROFINET, PROFIsafe, I-WLAN
3SK1 Standard: hardwarové řešení inovované! 3SK1 Advanced: hardwarové řešení rozšiřitelné! 3SK2: pro náročnější bezpečnostní aplikace 3SK2 - základní modul 3SK1 Standard - základní modul Malé alikace snadné používání málo zapojování pouze jeden přístroj pro mechanické a elektronické senzory reléové nebo tranzistorové výstupy 3SK1 Advanced - základní modul Menší aplikace s velkým počtem senzorů snadné používání konzistentní parametrizační koncept výstupy s řízeným zpožděním propojení rozšiřovacích modulů inovativními propojovacími paticemi zvětšení počtu vstupů pro připojení dalších senzorů Univerzální použití s volným přiřazením vstupů a výstupů snadná realizace bezpečnostních fukcí v náročných aplikacích (volba pracovních režimů,, zamykání krytů) muting výkonové polovodičové výstupy Individuální nastavení zpoždění volné přiřazení senzorů i aktorů uvádění do provozu: grafický testovací režim, nastavení hodnot vstupů, diagnostika export / tisk uživatelské dokumentace Jednoduché Bezpečnostní aplikace náročné Strana 7
Jak zvolit optimální variantu 3SK? 3SK1 Požadavky 3SK2 malé zařízení komplexnější zařízení doplňkové funkce (muting, blokování) pouze hardwarové řešení zpožděné vypnutí komplexní časové funkce výkonnější výstupy rozšířená diagnostika snazší uvádění do provozu úspora místa Strana 8
SIRIUS 3SK efektivní integrace spínací techniky Vlastnosti / funkce Přednosti bezdrátové začlenění spouštěčů SIRIUS 3RM1 failsafe do systému 3SK1 propojovacími konektory u úspora času a nákladů vyvarování se chyb při zapojování Dříve menší počet bezpečnostních modulů a přístrojů v hlavním obvodu napájecí systém a propojovací patice u u úspora nákladů, přístrojů a výdajů souvisejících se zapojováním zkrácení doby montáže a výdajů souvisejících se zapojováním spouštěče motorů SIRIUS 3RM1 jsou široké pouze 22.5 mm u úspora místa v rozváděči v porovnání s tradičním řešením Nyní! Strana 9
Charakteristické vlastnosti 3SK1 Vlastnosti / funkce parametrování DIP přepínači a otočným potenciometrem pevně dané funkce u u rozšíření vstupními a výstupními moduly u Přednosti snadné projektování a uvádění do provozu nejjednodušší způsob realizace bezpečnost. funkcí jemné zvětšení počtu vstupů a výstupů multifunkční přístroje u volba zapojením, zjednodušení logistiky a souvisejících nákladů Strana 10
Systémové moduly SIRIUS 3SK se dají kombinovat Diagnostický displej Základní jednotky / CPU 3SK2 tranzistor 22 mm tranzistor 45 mm Softwarově parametrizovatelné Rozšíření výstupů Rozšíření vstupů Propojovací patice 3SK1 Advanced tranzistor mini relé tranzistor Výstupy okamžité Výstupy okamžité a s řízeným zpožděním nebo 4RQ 3RM1 3RQ 230V napájecí zdroj Připojení dalších senzorů 3SK1 Standard relé tranzistor Výstupy okamžité Strana 11
3SK2 základní parametry porovnání provedení 22,5 mm a 45 mm 22.5 mm 45 mm Vestavěné I/Os 10 FI 2 FQ (nezávislé, tranzistorové) 1 DQ (standardní, tranzistorový) 2 pulzní testovací výstupy 20 FI 4 FQ (nezávislé, tranzistorové) 2 DQ (tranzistorové) 4 pulzní testovací výstupy Paměťový modul vestavěn externí, vyměnitelný Diagnostika SIRIUS Safety ES, diagnostický modul 3RK36 displej, SIRIUS Safety ES, diagnostický modul 3RK36 Rozměry (šxvxh) 22.5 mm x 100 mm x 124 mm 45 mm x 100 mm x 124 mm Rozšiřitelnost Specifické vlastnosti Pracovní teplota -20 Caž 60 C Software propojovacími paticemi až o 5 rozšiřovacích modulů: 3SK1 rozšíření výstupů (5 A a 10 A) nebo 3RM1 failsafe spouštěč motorů Počet výstupů lze zvětšit o 2 nezávislé bezpečnostní výstupy. 20 bezpečnostních merkerů; několik logfiles ; chování výstupů je parametrovatelné SIRIUS Safety ES Strana 12
3SK2 produktová informace základní modul 22,5 mm - design Horní svorky F vstupy testovací výstupy signalizační výstup Systémové rozhraní: připojení PG/PC diagnostický displej rozhraní DP Tlačítko reset potvrzení odstranění závady tovární nastavení Diagnostické LED provozní režim poruchové stavy Dolní svorky F vstupy F výstupy napájení Strana 13
3SK2 produktová informace základní modul 22,5 mm připojovací svorky T1 T2 F-IN1 F-IN10 Testovací výstupy pro F-IN: F-IN1, F-IN3, F-IN5, F-IN7, F-IN9 Testovací výstupy pro F-IN: F-IN2, F-IN4, F-IN6, F-IN8, F-IN10 Bezpečnostní vstupy testovací výstupy T1 / T2 s odlišnými pulzními signály připojení senzorů za účelem detekce křížového spojení Připojení senzorů. Dovolené kombinace při 2kanálovém připojení: F-IN1 + F-IN2 F-IN3 + F-IN4 F-IN5 + F-IN6 F-IN7 + F-IN8 F-IN9 + F-IN10 QM1 Standardní tranzistorový výstup Standardní výstup, není vhodný do bezpečnostního obvodu F-Q1, F-Q2 Bezpečnostní tranzistorové výstupy A1+ Napájecí napětí DC 24V Redundantní bezpečnostní výstupy k uvedení zařízení do bezpečného stavu A2- Vztažný potenciál Vztažný potenciál DC 24V FE Svorka FE Stínění, vyrovnání potenciálů Strana 14
3SK2 produktová informace základní modul 45 mm - design Horní svorky F vstupy testovací výstupy signalizační výstup Tlačítko reset potvrzení odstranění závady tovární nastavení Systémové rozhraní: připojení PG/PC diagnostický displej rozhraní DP Diagnostické LED provozní režim poruchové stavy Paměťový modul Vestavěný displej provozní režim poruchové stavy stavy vstupů / výstupů obsluhuje se tlačítky MODE/SET Dolní svorky F vstupy F výstupy napájení Strana 15
3SK2 produktová informace základní modul 45 mm připojovací svorky T1_1 T2_1 T2_1 T2_2 F-IN1 F-IN10 Testovací výstupy pro F-IN: F-IN1, F-IN3, F-IN5, F-IN7, F-IN9 Testovací výstupy pro F-IN: F-IN2, F-IN4, F-IN6, F-IN8, F-IN10 Bezpečnostní vstupy testovací výstupy T1 / T2 s odlišnými pulzními signály připojení senzorů za účelem detekce křížového spojení Připojení senzorů. Dovolené kombinace při 2kanálovém připojení: F-IN1 + F-IN2 F-IN3 + F-IN4 F-IN5 + F-IN6 F-IN7 + F-IN8 F-IN9 + F-IN10 QM1, QM2 Standardní tranzistorový výstup Standardní výstup, není vhodný do bezpečnostního obvodu F-Q1 F-Q4 Bezpečnostní tranzistorové výstupy A1+ (2 x) Napájecí napětí DC 24V Redundantní bezpečnostní výstupy k uvedení zařízení do bezpečného stavu A2- (3 x) Vztažný potenciál Vztažný potenciál DC 24V FE Svorka FE Stínění, vyrovnání potenciálů Strana 16
Přizpůsobení výstupu akčnímu členu doba trvání dark test dark test: testování F výstupu na správnost funkce ovlivnění kapacitní zátěží přizpůsobení doby testu zabraňuje nežádoucím chybám Chybové hlášení přístroje Akční člen Použít SW blok zpožděný F výstup Strana 17
Možnosti HW konfigurace rozšiřitelnost bezpečnostních relé SIRIUS 3SK2 Vlevo: diagnostický displej DP-rozhraní (MSS) propojení plochým kabelem Základní modul Výstupní rozšíření Vpravo: výstupní rozšíření 4RO výstupní rozšíření 3RO Power spouštěč motorů 3RM1 F do 3 kw připojení propojovacími paticemi Propojovací patice Strana 18
Bezpečnostní relé SIRIUS 3SK1 výstupní rozšíření spínací schopnost 5 A 4 reléové bezpečnostní výstupy připojení propojovacím konektorem 3ZY1 (nepovinné) DIP přepínač pro volbu ne/zpožděného vypnutí Strana 19
Bezpečnostní relé SIRIUS 3SK1 výstupní rozšíření spínací schopnost 10 A 3 reléové bezpečnostní výstupy připojení propojovacím konektorem 3ZY1 (nepovinné) DIP přepínač pro volbu ne/zpožděného vypnutí Strana 20
Spouštěč motorů SIRIUS 3RM1 failsafe stručný popis šířka: 22.5 mm přímý (reverzační) spouštěč bezpečnostní vypnutí SIL 3 / PLe ochrana motoru proti přetížení splňuje požadavky ATEX třída vypnutí: class 10 A zkratová vypínací schopnost s jističem / pojistkami 55 ka 3 provedení do 7 A (0,1 až 0,5 A; 0,4 až 2 A; 1,6 až 7 A) jmenovité pracovní napětí do 500 V Strana 21
Možnosti HW konfigurace Propojovací patice Přístroj Typ 3SK1 Type1 3SK2 Type 3 3RM1 Type 2 Vlastnosti smyčkování napájecího napětí interní řízení F výstupů monitorování obvodu zpětné vazby monitorování montážní pozice přístroje Propojovací patice Zakončovací patice Strana 22
HW konfigurace zvětšení počtu výstupů při externím napájení napájen je pouze základní modul DC 24V 3SK2 max. 5 výstupní rozšíření výstupní rozšíření jsou napájeny propojovacími paticemi zakončovací patice pod poslední modul patice přenáší 2 nezávislé výstupní bezpečnostní signály (nezpožděný a zpožděný k řízení výstupních rozšiřovacích modulů max. jeden rozšiřovací modul 3RO Power Strana 23
Jednotná softwarová platforma pro všechna softwarově parametrovatelná bezpečnostní relé Safety ES je určen pro 3SK2 a MSS Úvodní okno po spuštění SIRIUS Safety ES Strana 24
Rozložení pracovní plochy Navigace Pracovní plocha è HW konfigurace è vytvoření logiky zapojení Katalog è hardware è SW funkční bloky Diagnostika è konzistence è seznam symbolů, svorek a odkazů Strana 25
Založení projektu a vytvoření HW konfigurace Údaje o projektu (povinné) Vytvoření HW konfigurace a parametrizace HW Strana 27
Vlastnosti základního modulu Minimum: 10ms Maximum: 60ms Výběr výstupních rozšíření připojených propojovacími paticemi Strana 28
Funkční bloky k realizaci bezpečnostních funkcí Strana 29
Přehled funkčních bloků (bezpečnostních funkcí)? Označení bloku Nouzové zastavení Bezpečnostní podložka Poloha ochranného krytu Blokování ochranného krytu Uvolňovací tlačítko 2ruční ovládání Světelná závora Přepínač režimů Univerzální funkční blok Muting (3 druhy) Symbol Strana 30
Parametrování 2kliknutím na funkční blok 1. Funkční blok pro monitorování polohy ochranného krytu Strana 31
Parametrování 2kliknutím na funkční blok 2. Funkční blok pro bezpečnostní výstup Příklad: řízení redundantních stykačů, zastavení kategorie 0 Strana 32
Parametrování 2kliknutím na funkční blok 2. Funkční blok pro bezpečnostní výstup Příklad: zvětšení počtu výstupů pomocí propojovací patice, zastavení kategorie 0 Strana 33
Parametrování 2kliknutím na funkční blok 2. Funkční blok pro bezpečnostní výstup Příklad: řízení frekvenčního měniče a stykače, zastavení kategorie 1 Strana 34
Parametrování 2kliknutím na funkční blok 2. Funkční blok pro bezpečnostní výstup Příklad: řízení spouštěče motorů 3RM1-F, zastavení kategorie 0 Strana 35
SW bloky pro vytvoření logických propojení Logic operation AND OR XOR NAND NOR Negotiation Flip-flop Counter functions Counter 0->1 Counter 1->0 Counter 0->1/1->0 Timer functions On delay Passing make contact Off delay Clock pulse generation Start-up functions Output output functions Monitored start-up Manual start-up Standard output F-output F-output delayed Strana 36
Vytvoření logického propojení 3. Logické propojení jednotlivých funkčních bloků se vstupy a výstupy Strana 37
Blokovací zařízení ochranných krytů Název Symbol MSS Basic Blokovací zařízení krytu MSS Advanced ü Ochranné dveře do nebezpečného prostoru jsou monitorovány a blokovány. Zamezují vstoupení do nebezpečného prostoru Uvolňovací signál ruší při požadavku blokování Odblokování může nastat: manuálně nebo externím signálem (např. monitorováním nulových otáček) Strana 38
Blokové znázornění zapojení Blokovací zařízení ochranných krytů Výstup Q tohoto funkčního bloku má hodnotu log. "1 tehdy, jsou-li ochranné dveře zavřeny a blokovány. QA L1 L2 L3 Řízení magnetu blokování QB Snímání polohy Monitorování stavu magnetu blokování Signál pro aktivaci blokování Strana 39
Muting Muting Název Symbol MSS Basic MSS Advanced ü 1 = světelná signalizace funkce Muting 2 = světelná závora 3 = senzory řídicí Muting Otvor do nebezpečného prostoru je monitorován světelnou závorou (ESPE ). Při transportu materiálu otvorem nesmí nastat vypnutí zařízení, bezpečnostní funkce je dočasně deaktivována / překlenuta". Strana 40
Muting 2 sensory - paralelní muting 4 senzory - paralelní muting 4 senzory sekvenční muting Strana 41
Blokové znázornění zapojení Muting M1 ESPE M3 Signalizace poruchy Muting aktivován/ Muting Restart (bliká) M2 M4 Signal pro ZAP / VYP zařízení Senzory řídicí Muting Vyhodnocení ESPE Vyhodnocení stavu zařízení Uvolnění dráhy mutingu Pokud je připojena signálka muting, může být (není povinné) monitorována pomocí vstupu FEEDBACK_MUT. Strana 42
Merkry ukládání interních hodnot k dispozici je 20 merkrů používají se stejně jako F vstupy a výstupy ukládání mezivýsledků prodloužení reakční doby o jeden cyklus Příklad: Start / stop jedním tlačítkem Strana 43
Provozní režimy Změna provozního režimu vždy on-line automatický přchod do on-line vždy při SW-download nebo příkazem Konfigurační režim: změna parametrů vytváření zapojení, změny parametrů monitorování není aktivováno Testovací režim: uvádění do provozu testování správné funkce monitorování bezpečnostních funkcí je aktivováno forcing on-line připojení PG/PC chráněn heslem (uloženo v základním modulu) Bezpečnostní režim: provoz stroje monitorování bezpečnostních funkcí je aktivováno pouze pro uvolněnou schválenou konfiguraci LED DEVICE SF DEVICE SF DEVICE SF Display PROJ TEST RUN Strana 44
Diagnostika Zákl. jedn. 45 mm Základní jednotky 22,5 mm a 45 mm Minidisplej na přístroji LED Safety ES Diagnostický displej diagnostika na místě stav I/O provozní režimy diagnostika přístroje grafická on line diagnostika stav I/O hlášení diagnostika hlášení na úrovni SW funkčních bloků Strana 45
Diagnostika přístroje pomocí LED LED na základním modulu LED Device provozní režim / porucha přístroje LED SF chyba v konfiguraci DEVICE SF RUN Displej (pouze varianta 45 mm) provozní režim stav I/O Strana 46
On-line diagnostika Grafické znázornění signálů a stavu funkčních bloků: aktivované FB / signály è zeleně poruchový stav è červeně (bliká) provozní hlášení è žlutě (bliká) (např. senzor aktivován) časové signályè modrá (časovače, monitorování časů) Strana 47
Ukládání událostí a poruchových hlášení Logfile obsahuje: ukládání všech událostí a poruch časové razítko u každého záznamu pouze v on-line režimu export do souboru.csv záznamy nejsou ovlivněny změnou do továrního nastavení Strana 48
Diagnostický displej poskytuje informace uživateli zobrazuje všechny typy událostí (poruchy přístroje, poruchy FB, výstrahy) zobrazení názvů FB zvolených v Safety ES switch usnadňuje detekci místa poruchy displej není nutné konfigurovat v Safety ES stačí připojit připojuje se plochým kabelem Číslo FB Událost: stisknuto tlačítko nouzového zastavení (na pracovišti obsluhy) Název FB E-Stop 1 Operator desk Safety Sensor actuated Druh události Strana 49
Děkuji Vám. Zdeněk Bekr SIRIUS, SIRIUS Safety Tel.: 499 903 851 e-mail: zdenek.bekr@siemens.com siemens.cz/sirius Strana 50