PLC Motion Safety Drives Duben 205 Safety Integrated ve výrobní automatizaci Siemens 205
Obsah. Úvod 2. Novinky v Hardwaru a softwaru 3. Porovnání klasického ešení a ešení se Safety Integrated 4. Reference 5. Záv r
Focus na Safety Integrated Engineering PLC HMI IO IPC Motion Effizientes Engineering Integrated System diagnostic Security integrated TIA Portal Efficiant Functions Library Concept Teamengineering Common Datebase Integrated Trace Safety integrated
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
Jaké použivají zákazníci ešení pro safety/ co použijí v budoucnosi? Safety Relay 47,% 72,7% 86,9% Safety and Standard in one Controller Solution split in Safety and PLC Small Safety PLC 30,2% 40,2% 27,5% 30,7% 22,4% 22,8% 29,4% 26,8% 59,4% 2009 204 in the future Configurable Safety Relay 28,9% 27,% 24,2%. Source: Market study 02/204 by Michaela Rothhöft with 392 customers in germany E-Mail: rothhoeft@marktstudien.org; Internet: www.marktstudien.org
Jaká ešení se používají? Standard PLC Safety- Relay Standard PLC Safety PLC Standard PLC konf. Safety Relay Safety Integrated PLC
SIMATIC a SINAMICS podporují Safety Integrated Spole jsme ješt siln jší
SIMATIC a SINAMICS Safety Integrated Spole siln jší ET200SP F-CPU S7-5F/53F Rozší ení portfolia Safety PLC i pro mén náro né aplikace S7-2xFC Safety v mikroautomatizaci!! PROFINET Bezpe nostní komunikace TIA-Portal Jedno inženýrské prost edí pro všechny Wireless Safety Nap. MP277 IWLAN ET 200MP/SP Safety I/O pro Advanced Controller Drive Safety Safety funkce bez enkodéru, Safety je integrované, není t eba další hw
SIMATIC S7-500 CPU Failsafe Portfolio p ehled 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 2 2 2 2 3 570 730 620.380 2.060 3.400 4.400 6.400 00 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 2 2 2 2 3 670 930 830.640 2.370 3.760 4.860 7.060 50 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
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 2 2 2 2 3 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 Po et I/O modul 024 2 048 8 92 8 92 6 384 6 384 Velikost procesního image 32 KB 32 KB 32 KB 32 KB 32 KB 32 KB
ET 200MP SM 526 Digitální vstupní modul F-DI 6x24VDC PROFIsafe F-DI 6x24VDC PROFIsafe MLFB: 6ES7526-BH00-0AB0 6 vstup (SIL2/Cat.3/PLd) nebo 8 vstup (SIL3/Cat.4/PLe) Sensor evaluation oo a oo2 Bez DIP-switche k nastavení F-Adresy Pasivace modulu nebo kanálu 4 interní nap ové skupiny / externí Nové parametry pulse stretching a chatter monitoring Podporuje FW-Update vyžaduje Safety Advanced V3 SP + HSP
ET 200MP SM 526 Digitální výstupní modul F-DQ 8x24VDC / 2A PPM PROFIsafe F-DQ 8x24VDC / 2A PPM PROFIsafe MLFB: 6ES7526-2BF00-0AB0 Bez DIP-switch pro nastavení F-Adresy Pasivace modulu nebo kanálu Nastavitelné pm / pp switching (SIL3/Cat.4/PLe) Výstupní proud 2A na kanál Nový parametr Disable dark test na 48h Podporuje FW-Update vyžaduje Safety Advanced V3 SP + HSP
SIMATIC S7-500 / ET 200 SP F CPU Portfolio ET 200 SP Standard & Failsafe CPU FW V.7 PROFINET / IE V3 SP CPU 50SP F V3 SP 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 Ší ka 00 mm 00mm Number of I/O modules 024 2 048
Modulární kontrolér s integrovanou bezpe ností pro distribuované aplikace Bezpe nostní ET 200SP F-CPU Vlastnost / Funkce Kontrolér v designu ET200SP pro standardní i bezpe nostní aplikace Stejné vlastnosti a softwarový koncept jako u bezpe nostního SIMATIC S7-500 CPU Menší rozm ry Benefit Optimalizované ešení pro stroje Minimalizace typ a ástí Stejný sw použitý podle pot eby na r zném HW Úspora místa v rozvad i CPU 50SP F CPU 52SP F Rozši itelné centráln i decentráln moduly pro ET 200SP High functional density and low size on the narrowest space Vývoj v TIA Portal
SIMATIC S7-200 se Safety Integrated unikátní, inovativní a výhodné ešení funk ní bezpe nosti i pro segment malých aplíkací Minimalizace typ a ástí Standardní i bezpe nostní aplikace v jednom kontroléru PROFINET integrated + Certifikace dle EN 6508 2nd Edition a EN ISO 3849- PL e + Ov ené vykonání kódu místo víceprocesorového systému Jednoduché použití + Jednoduše p idejte fail-safe moduly do bezp. PLC Jednoduchý p evod aplikací mezi S7-200 <> S7-500 Integrovaná diagnostika Jednoduché a rychlé odhalení chyb hlášení v diagnostickéch bufferu, alarmu ve vizualizaci i webovém serveru Zabezpe ení programu Hesla pro p ístup k F-konfiguraci a F-Programu + +
SIMATIC S7-200 Standard & Failsafe Portfolio
SIMATIC S7-200 Fail-Safe CPU 478 EUR standardní 33 EUR 703 EUR standardní 472 EUR
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 4 82 284 284 284 Max. Local I/O Analog 3 9 67 69 69
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 0.085 µs / instruction.7 µs / instruction 2.3 µs / instruction as 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
SIMATIC S7-200 Fail-Safe signální moduly (SM) Vlastnost / Funkce ET 200SP SM 226 F-DI 6 x 24 VDC 6 vstup SIL 2 8 vstup SIL 3 8 vstup SIL 2 4 vstup SIL 3 Pasivace kanálu Pasivace kanálu i modulu Žádný DIP switch Žádný DIP switch 2 napájecí skupiny s ochranou proti zkratu, každá pro 8 vstup 8 napájecích skupin s ochranou proti zkratu pro každý vstup Pouze centrální použití Centrální i decentrální použití Externí napájení je možné Zapnutí/vypnutí testu zkrat na interním sensor supply Externí napájení je možné Zapnutí/vypnutí testu zkrat na interním sensor supply 6ES7226-6BA32-0XB0 60 EUR Max. délka kabelu: 200m stín ný a nestín ný Rozm ry: 70 x 00 x 75 [mm] Max. délka kabelu: 000m stín ný nebo 500m nestín ný Rozm ry: 5 x 70 x 55
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 Centraln Centrální i decentrální použití Max. proud 7A Max. proud 6A Test na p erušení vodi e chybí Dark test Délka kabelu: 200m shielded and unshielded Rozm ry: 70 x 00 x 75 [mm] Wire break monitoring enable/disable Dark test i Light test Délka kabelu: 000m shielded or 500m unshielded Rozm ry: 5 x 70 x 55
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 nap tí 5 až 30VDC nebo 5 až 250VAC Proud na kanál 5A Proud na modul max. 0A Cable length: 200m shielded and unshielded Rozm ry: 70 x 00 x 75 [mm] 24VDC / 24 až 230VAC Proud na kanál/modul 5A Cable length: 500m shielded or 300m unshielded Rozm ry: 5 x 70 x 55
Cenová kalkulace: bezpe nostní ešení na S7-200F Bezp. centrála 24FC Je o 65 EUR dražší než standardní verze Safety Basic V3 79 EUR, ale jednorázov Bezpe nostní výstupní karta 4 F-DO za 60 EUR Bezpe nostní vstupní karta 6 F-DI za 60 EUR Celkem 485 EUR za integrovaný bezpe nostní systém
STEP 7 Safety Basic s výhodou využívá vlastností TIA portálu i pro Safety Rychlý start se Safety Jednotné použití stejný jako Advanced Struktura F-programu se vytvo í automaticky po vložení F-CPU Integrovaná, certifikovaná knihovna se všemi b žnými safety funkcemi 6ES7833-FB3-0YA5 79 EUR Zjednodušené ov ení Globální koncept knihoven pro IO moduly i funk ní bloky v etn signatury Standardní a pr kazná dokumentace bezpe nostního 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 parametr Test/simulace bezpe nostních program v S7-PLCSIM o Rychlý vývoj aplikací + Využití již vytvo ených knihoven (skládání z hotových komponent etn signatur) Programování ve F-FBD a F-LAD + +
STEP 7 Safety V3 SP p ehled nových vlastností Vylepšení Podpora nových bezp. CPU - S7-200F a S7-500F Plná podpora S7-500F v PLCSim Sledování funk ních signatur až na úrove bloku Backup / Restore Logbook pro sledování historie zm n v bezpe nostním programu Run times of the fail-safe run-time groups are accessible ehled F-source/F-destination adres
STEP 7 Safety V3 SP new features Changelog pro bezpe nostní program Log historie zm n Signatura bezpe nostního programu Zm ny F-Blok s kontrolním sou tem Time stamp (kdy byla kompilace) Jméno uživatele (Windows User-ID) SAE - nastavení
STEP 7 Safety V3 SP nové vlastnosti Informace o b hu bezp. run-time groups Informace jsou dostupné v RTGxSysInfo DB
STEP 7 Safety V3 SP nové vlastnosti Zdrojové a cílové adresy jsou zobrazeny v p ehledu za ízení es zobrazit/skrýt sloupec
STEP 7 Safety V3 SP výkon Monitorování blok (v etn Go-Online) -4% -53% 22 9 9 s CPU 37F Vylepšení pro S7-300F -43% i S7-500F 7 4 s V3 V3 SP CPU 56F
STEP 7 Safety V3 SP Performance Malé zm ny v programu, kompilace i download b hem monitoringu 38-7% 4-70% 34 In sec CPU 37F Improvements for S7-300F -53% Významné vylepšení s delta- Compile a delta-download TIA portal udržuje konzistenci dat DS5.4 je rychlejší 500 234 V3-87% 3 V3 SP In sec CPU 56F
SIMATIC Safety Inovace Shrnutí STEP 7 Safety V3 SP New New New New Pohodlná integrace Safety v TIA Portal Logbook pro sledování zm n v F-programu asy b hu 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
Co je bezpe nostní funkce? E-STOP dve e/dvouru ní ovládání Area Monitoring
Co je bezpe nostní funkce? Speed- Monitoring Standstill- Monitoring Position- Monitoring
íklad ešení bezpe nosti stroje Pila s automatickým p ísunem materiálu
Process chain Nutné kroky jsou popsány v procesním et zci azení rizik Redukce rizik Prokázání a získání CE
Process chain Detailed procedure azení rizik Popis stroje Identifikace Vyhodnocení rizik Risk reduction Definice a vyhodnocení bezpe nostních opat ení (3 stup ová metoda) Návrh a architekura bezpe nostních funkcí Implementace a zprovozn ní bezp. konceptu Proof Dokumentace opat ení Provedení validace Prokázání shody s direktivou Získání známky CE
íklad stroj: p ehled 3 bezpe nostní funkce Safety door (SF 2) Safe door monitoring 2-Hand Control (SF 3) Manuální vkládání materiál k ezání E-STOP (SF) Okamžité zastavení pily a dopravníku
íklad stroje: vztah mezi funkcemi E-STOP Safety door 2-Hand Pila Dopravník Auto/Manuál
ešení s relé: schéma zapojení
Zákazník p ijde na poslední chvíli s požadavkem na další funkci Další funkce nap. sv. závora E-STOP Safety Door 2-Hand Pila Dopravník
Schéma zapojení po p idání dalšího E-STOPU
Zapojení s relé ( asy jsou orienta ní) relé Plánování Výb r komponent, 8:00 Schéma zapojení 2:00 Engineering/ Setup Zapojení 3:00 Diagnostika do nad azeného systému :00 celkem 4:00
Diagnostické informace Step : Zpráva ve vizualizaci 0/ Step 2: zpráva ve vizualizaci Step 3: kontrola LED Step 4: Vy tení chybových kod v manuálu Step 5: Oprava chyby To vše stojí n jaký as!!
Bezpe nostní PLC S7-2xFC Advanced Controller Distributed Controller Basic Controller SIMATIC S7-500 with Safety integrated ET 200SP F-CPU with Safety integrated SIMATIC S7-200 with Safety integrated
Vytvo ení safety programu Vložení Safety-PLC do hardwarové konfigurace PLC obsahuje safety program 2 Vytvo ení struktury safety programu 3 Ready to go! PLC obsahuje safety program
S7-2xFC: Safety Library Safety-Functions in Safety Library E-STOP 2-Hand Safety Door Monitoring
S7-2xFC: P idání další bezpe nostní funkce Vložení bloku z knihovny Rozší ení podmínky And v log. Funkci pily
Porovnání trvání návrhu a realizace Relé as S7-2xFC as Plánování Výb r komponent, vytvo ení návrhu zapojení 8:00 Výb r po tu modul idání požadovaných I/O kanál 0:30 Schéma zapojení 2:00 Schéma zapojení :00 Realizace Zapojení 3:00 Vytvo ení a optimalizace bezepe nostního programu 2:00 Diagnostika v nad azeném systému :00 Zapojení :00 Celkem 4:00 4:30
Záv r Standard PLC + relé S7-2xFC + - - - Drátování Vyšší náklady na zm ny Diagnostika jen v rozvad i Jeden systém Jedno vývojové prost edí Flexiblilita Diagnostika je integrovaná a p ístupná odevšad
S7-300 + Prog. relé S7-500F S7-300 + prog. relé + (G20) S7-5xF + (G20)
S7-5xF: Diagnostika Standardn zapnuta Diagnostické informace pro HMI, web, displej bez extra náklad Bez práce navíc
S7-5xF: Komunikace ístup F-UDT na Sinamics s Controlword_T30 Reprezentace PROFIsafe-Controlword 2 Prom nná datového typu F-UDT s 3 Symbolický p ístup 2 3
S7-5xF : Testování Safety Programu S PLCSIM je možné testovat a ladit kompletní sw i hw
Záv r S7-300 + prog. relé + G20 S7-5xF + G20 + + - - - Chybí PROFINET Diagnostiku je nutné programovat Chybí simulace Chybí forsování Kompletn na PROFINETU Všude dostupná integrovaná diagnostika Testování v PLCSIM
TIA-Reference v etn Safety Cíle zákazníka Informace o projektu Výhody pro zákazníka 2 Snížení náklad standardizací a modularizací Flexibilní ešemí Safetynezávislé na velikosti stroje ModernizaceACx00-Family obráb cích stroj Použité bezpe nostní funkce E-STOP, protecting cap, SS, SLS Použité produkty a nástroje íve Nyní S7-300 CPU55F/ 53F PNOZ Safety relé s Safety Integrated Úspora náklad stejné rozvad e, standardizované eš. Redukce náklad na vývoj a správu jedno prost edí a jeden kód Flexibilní Safetykoncept bez zm ny HW úspora místa PH8 a ET 200SP Option handling s centrálními a decentrálními I/Os CPU5xF a integrované funkce v m ni i S20 3 Diagnostika/ Vzdálený ístup ET 200S ET 200SP + F-I/O MP277/377 KP200 Comfort Masterdrive SINAMICS S20 PROFIBUS/Ethernet PROFINET Integrovaná Diagnostika v etn safety a bez extra námahy System diagnostic Webserver Comfort- Panel ssm@rtserver
Starý koncept CPU S7-300 55F X005 Project layout MP Comfort 377 Panel KP 200 Sm@rtServer Router Starší Koncept verze ACXX AC000, AC200 a AC500 ET200SP smit PNOZ Optionshandling Masterdrive CU320-2PN... S r zným po tem os PH8,
Architektura systému nov CPU 55F X005 Smart Server Comfort Panel KP 200 Router Koncept stroj AC000, AC200 AC500 ET200SP s Optionshandling CU320-2PN s r zným po tem os... PH8, synchronní nebo asynchronní
kuji za pozornost! Vojt ch Kubá I IA&DT AS Siemensova 55 00 Praha 3 Tel: 233 032 46 E-Mail: vojtech.kuban@siemens.com PLC Motion Safety Drives