! " #! "!! $ "!! " " % $ & $ ' ( ) * +

Transkrypt

1 ! " #! "!! $ "!! " " % $ & $ ' ( ) * +, -. / 0 +- Uwaga wstpna Przykładowe aplikacje bezpieczestwa to działajce i przetestowane konfiguracje na bazie standardowych produktów A&D, umoliwiajce proste, szybkie i korzystne cenowo tworzenie aplikacji w zakresie techniki bezpieczestwa. Kady z opisanych przykładów funkcji bezpieczestwa realizuje jedno z czsto spotykanych zada czciowych, jakie wystpuj w typowych sytuacjach u klientów. Działanie Opis działnia Schemat działania Zalety/korzyci dla klienta Wymagane składniki Konstrukcja i okablowanie Konstrukcja sprztu w prezentacji blokowej Okablowanie składników sprztowych Wane ustawienia składników sprztowych Parametryzacja SIMOCODE pro C wsimocode ES Przykładowy kod Test działania Doradztwo techniczne Gwarancja, odpowiedzialno Strona /25 Przykładowe aplikacje bezpieczestwa

2 Wskazówka Przykładowe aplikacje bezpieczestwa nie s obowizujce i mog by niekompletne pod wzgldem konfiguracji i wyposaenia, jak równie wszelkich innych opcji. Informacje te nie stanowi rozwiza specyficznych dla klientów, a jedynie pomoc w rozwizywaniu typowych zada. Pastwo sami ponosz odpowiedzialno za prawidłow eksploatacj opisanych produktów. Ponisze przykładowe aplikacje bezpieczestwa nie zwalniaj Pastwa z obowizku bezpiecznego obchodzenia si z nimi podczas instalacji, eksploatacji i konserwacji. Korzystajc z przykładowych aplikacji bezpieczestwa uznaj Pastwo, e firma Siemens nie moe by pocignita do odpowiedzialnoci za ewentualne szkody w sposób wykraczajcy poza powysz regulacj. Zastrzegamy sobie prawo do wprowadzenia w kadej chwili i bez uprzedzenia zmian do poniszych aplikacji. W razie rónic midzy propozycjami zawartymi w niniejszych przykładach i innymi publikacjami firmy Siemens, np. katalogami, obowizuje tre tej innej dokumentacji Strona 2/25

3 Działanie. Opis działania Tam, gdzie ludzie przebywaj w pobliu maszyn (np. na produkcji), maszyny musz by wyposaone w techniczne urzdzenia ochronne. Szeroko rozpowszechnionym rodkiem zabezpieczajcym człowieka, maszyn i rodowisko przed zagroeniami jest urzdzenie zatrzymania awaryjnego (STOP AWARYJNY). SIMOCODE pro jest elastycznym, modułowym systemem zarzdzania prac silników o stałej prdkoci obrotowej, pracujcych w sieciach niskich napi. Pozwala zoptymalizowa połczenie midzy systemem sterowania i odgałzieniem silnikowym, podnosi dyspozycyjno urzdze i umoliwia jednoczenie uzyskani znacznych oszczdnoci na etapie planowania oraz podczas uruchomienia, eksploatacji i konserwacji. Wbudowane w szaf sterownicz niskiego napicia, urzdzenie SIMOCODE pro stanowi inteligentne połczenie midzy nadrzdnym układem automatyki i odgałzieniem silnikowym. W poniszej przykładowej aplikacji bezpieczestwa, wyposaone w styki pomocnicze, urzdzenie aktywujce STOP AWARYJNY jest nadzorowane przez przekanik bezpieczestwa SIRIUS 3TK2824 zgodnie z kategori 2 wg EN Po naciniciu przycisku STOP AWARYJNY przekanik 3TK2824 wyłcza przyporzdkowany mu napd zgodnie z kategori zatrzymania 0 wg EN Nacinicie przycisku jest zgłaszane do urzdzenia SIMOCODE pro przez wejcie IN4. Sygnał ten jest wykorzystywany do powtórzenia w SIMOCODE stanu po naciniciu przycisku Stop awaryjny. Kiedy styk ten zgłasza zero, SIMOCODE powtarza rozkaz wyłczenia. Po odblokowaniu wyłcznika STOP AWARYJNY i oraz po skwitowaniu awarii (w tym przypadku wyłczenia awaryjnego) sygnał na wejciu IN4 jest aktywny i napd mona ponownie uruchomi. Wyzwolenie 3TK2824 jest sygnalizowane ółt diod LED na panelu operatorskim. Zganicie diody informuje obsługujcego maszyn, e mona ponownie uruchomi napd. Taki sam sygnał jest przekazywany za pomoc funkcji Meldunki cykliczne do nadrzdnej jednostki PLC, gdzie moe by wykorzystany do odblokowania funkcji załczania w zdalnym trybie pracy. W tym przykładowym układzie kategoria 2 wg EN954- jest osigana tylko przez automatyczny alarm (lampka sygnalizacyjna) wywołany brakiem działania stycznika. Jest on wyzwalany przez wyjcie OUT urzdzenia SIMOCODE. Bez tej lampki byłaby niezbdna druga droga wyłczania. W naszym przykładzie szczególn uwag powicimy funkcji bezpieczestwa. Załczanie i wyłczanie odgałzienia silnikowego wynikajce z normalnej eksploatacji realizuje standardowa jednostka PLC. Strona 3/25

4 Wskazówka Wyposaenie do zatrzymania awaryjnego i aspekty funkcjonalne zawarte s w normie EN 48. Strona 4/25

5 .2 Schemat działania Poniszy schemat działania pokazuje zalenoci funkcjonalne (dla zachowania przejrzystoci nie uwzgldniono zatrzymania wynikajcego z normalnej eksploatacji) Strona 5/25

6 .3 Zalety / korzyci dla klienta Dziki kombinacji urzdzenia SIMOCODE pro z przekanikiem bezpieczestwa 3TK28 klient ma do dyspozycji zarówno elastyczny, modułowy system zarzdzania prac silników jak i zorientowane na bezpieczestwo wyłczanie odbiornika. Wszystkie stany sygnałów 3TK28 mog by zgłaszane nadrzdnej jednostki PLC za porednictwem magistrali PROFIBUS. Rozbudowana ochrona odgałzienia silnika dziki kombinacji rónych wielostopniowych funkcji ochronnych i kontrolnych w SIMOCODE Wszystkie wymagane do sterowania funkcje logiczne s ju zawarte w SIMOCODE jako moduły logiczne. Dziki zastosowaniu mniejszej liczby urzdze i uboszemu okablowaniu, zmniejszeniu ulegaj powierzchnie zabudowane w szafach sterowniczych, a co za tym idzie take powierzchnia zajmowana przez cał instalacj. Zintegrowany interfejs PROFIBUS DP zapewnia standaryzowane włczenie odgałzienia silnikowego do systemu automatyki. Spełnia wszystkie odnone normy bezpieczestwa. Strona 6/25

7 2 Wymagane składniki Składniki sprztowe Składnik Typ Dane dot. zamawiania / MLFB Producent STOP AWARYJNY Przycisk startu Grzybkowy przycisk sterowniczy, z wymuszonym blokowaniem 2NC 40 mm, bez kołnierza ochronnego Pusta obudowa do elementów przełczajcych Element łcznikowy NO (do mocowania w obudowie) Przycisk czarny, płaski, rednica nominalna 22 mm 3SB3 80-0EG3 3SB3 80-0AA3 3SB3 420-OB 3SB AA Przekanik bezpieczestwa 3TK2824 3TK2824-BB40 Stycznik, AC-3, 3 kw/400 3RT05-BB42 Stycznik K V, NC, DC 24V, 3- biegunowy, BGR. S00, 2 zaciski rubowe Wyłcznik mocy do ochrony Wyzwalacz 0,35...0,5A 3RV0-0FA silnika Lampka do wbudowania Oprawa do arówki/led AC/DC V SIMOCODE pro C 3UF7 000-AB00-0 Jednostka podstawowa Moduł przekładników prdowych 0,3 3 A 3UF7 00-AA00-0 SIMOCODE pro Panel operatorski 3UF7 200-AA00-0 SIMATIC S7 Kabel systemowy 0,m 3UF7 93-0AA00-0 Kabel systemowy 0,5m 3UF AA00-0 Zasilacz sieciowy 6ES7307-EA00-0AA0 PS307 5A SIMATIC S7-300, CPU 35-2DP 6ES735-2AG0-0AB0 Siemens AG Micro Memory Card MMC 52 kb 6ES7953-8LJ0-0AA0 Wskazówka Funkcjonalno przetestowano za pomoc wymienionych aparatów. Mona zastosowa te inne produkty, odbiegajce od wyszczególnionych na licie. W takim przypadku mog si okaza konieczne zmiany przykładowego kodu (np. inne adresy) lub okablowania (np. inne przyporzdkowanie zacisków). Wskazówka Niniejszy przykład został zrealizowany i przetestowany z wykorzystaniem SIMOCODE pro C. Mona go oczywicie bez ogranicze zrealizowa take w oparciu o SIMOCODE pro V. Strona 7/25

8 Oprogramowanie/narzdzia projektowe Składnik Typ Dane dot. zamawiania / MLFB SIMATIC STEP7 V5.3 + SP3 6ES7 80-4CC07-0YA5 SIMOCODE ES Professional 3ZS 32-2CC0-0YA0 V.0 + SP + HF SIMOCODE ES Graphic 2005 V.0 3ZS 32-3CC0-0YA0 Producent Siemens AG Strona 8/25

9 3 Konstrukcja i okablowanie 3. Konstrukcja sprztu w prezentacji blokowej Strona 9/25

10 3.2 Okablowanie składników sprztowych Strona 0/25

11 3.3 Wane ustawienia składników sprztowych Poniej znajd Pastwo przegld kilku istotnych ustawie z konfiguracji sprztowej STEP7. Ustawienia te znajduj si w dostarczonym projekcie STEP 7. Rysunek pogldowy Ustawienia CPU 35-2DP Mona wykorzysta ustawienia standardowe CPU 35-2DP. Strona /25

12 Ustawienia SIMOCODE pro C w konfiguratorze sprztu (HW-Konfig) Aby mie do dyspozycji SIMOCODE jako DP-slave w konfiguratorze sprztu SIMATIC Manager, naley zainstalowa odpowiedni plik GSD. Wymagane pliki GSD mona cign przez nastpujcy link: Dla SIMOCODE pro C dostpne s nastpujce pliki GSD: SI080FD.GSG (jz. niemiecki) SI080FD.GSE (jz. angielski) Dla SIMOCODE pro V dostpne s nastpujce pliki GSD: SI80FD.GSG (jz. niemiecki) SI80FD.GSE (jz. angielski) W celu zainstalowania pliku GSD naley uruchomi Step7 i wywoła w HW- Konfig pozycj menu Narzdzia > Instalacja nowego pliku GSD. W oknie dialogowym wybra właciwy plik i potwierdzi przyciskiem OK. Strona 2/25

13 Obraz Wskazówka SIMOCODE jest integrowany z systemem jako normalny Slave za pomoc pliku GSD. Urzdzenie zostanie pobrane z katalogu sprztu w folderze PROFIBUS DP pod Additional Field Devices > Switchgear > SIMOCODE > SIMOCODE pro i dodane do PROFIBUS. Do właciwoci mona dosta si klikajc dwukrotnie na slot w SIMOCODE. Tutaj zmieniany jest adres wejcia i wyjcia (na 6). Adres magistrali Profibus jest ustawiany np. na 5. Menu ustawiania adresu magistrali Profibus znajduje si we właciwociach DP-slave, podwójne kliknicie na przycisk Profibus. Strona 3/25

14 3.4 Parametryzacja SIMOCODE pro C w SIMOCODE ES Poniej pokazano parametryzacj urzdzenia SIMOCODE za pomoc SIMOCODE ES Professional. Wybór aplikacji Obraz Wskazówka W menu wyboru aplikacji wybra Rozruch bezporedni. Konfiguracja urzdzenia Obraz Wskazówka W pozycji menu Konfiguracja urzdzenia wybra SIMOCODE pro C. Strona 4/25

15 Ustawienia parametrów Obraz Wskazówka Parametryzacja stacji sterowania Naley zlikwidowa wybór oznaczonych pól wyboru stanowiska sterowania. Parametryzacja przełcznika trybu pracy Adres PROFIBUS DP jest ustawiany podobnie jak przy projektowaniu HW-Konfig na 5. Strona 5/25

16 3.5 Przykładowy kod Uwaga W załczeniu przekazujemy Pastwu SIMOCODE pro i program STEP 7 jako przykładowy kod, za pomoc, którego mog Pastwo uzyska opisan tu funkcjonalno. Przykładowy kod jest zawsze przyporzdkowany do składników zastosowanych w przykładach i realizuje dan funkcjonalno. Problematyk wychodzc poza te ramy uytkownik musi rozwizywa we własnym zakresie, przy czym przykładowy kod moe mu słuy za punkt wyjcia. Ładowanie projektu STEP 7 W celu wywołania przynalenego pliku projektu naley otworzy plik CD- FE-I-036-V0-proC.zip i rozpakowa go do dowolnego folderu. Załadowanie projektu S7 do CPU wymaga połczenia midzy interfejsem MPI Pastwa PG/PC i interfejsem MPI CPU. Naley postpowa zgodnie z poniszymi wskazówkami: najpierw załadowa konfiguracj sprztu do CPU S7, przej do SIMATIC Manager, otworzy folder Moduły, klikn Load. W poniszej tabeli znajd Pastwo przyporzdkowanie poszczególnych bitów cyklicznych danych sterujcych i,meldunków, które w kadym cyklu DP s wymieniane midzy DP Master i SIMOCODE. Dane sterujce s wysyłane przez DP Master do SIMOCODE. W odpowiedzi SIMOCODE wysyła meldunki do modułu Master. W przykładzie DP Master stanowi CPU 35-2DP. W programie sterownika PLC nastpuje dostp do meldunków cyklicznych za porednictwem wej (meldunki) i wyj (dane sterujce). Wskazówka Kod programowy, słucy do tworzenia komend sterujcych załczajcych i wyłczajcych w układzie bezporedniego rozruchu silnika, uytkownik musi sporzdzi samodzielnie. Kod programowy słucy do przekazywania meldunku STOP AWARYJNY do jednostki PLC uytkownik musi sporzdzi samodzielnie. Meldunek STOP AWARYJNY nie jest bezporednio zorientowany na bezpieczestwo układu. Strona 6/25

17 Bit 0.0 Bit 0. Bit 0.2 Bit 0.3 Bit 0.4 Bit 0.5 Bit 0.6 Bit 0.7 Cykliczne dane sterujce Wywył Wrzał Przełcznik trybu pracy S Bit 0.0 Bit 0. Bit 0.2 Bit 0.3 Bit 0.4 Bit 0.5 Bit 0.6 Bit 0.7 Bit.0 Bit. Bit.2 Bit.3 Bit.4 Bit.5 Bit.6 Bit.7 Tabela sygnałów dla interfejsu jednostki PLC Meldunki cykliczne Status - Wył Status - Zał Meldunek - Wzrost prdu (I>5%Ie) Status Tryb pracy zdalny Status - Zakłócenie ogólne Status - Ostrzeenie ogólne STOP AWARYJNY Brak wykonania komendy Wył (uszkodzenie stycznika) Strona 7/25

18 Ładowanie projektu SIMOCODE pro W celu wywołania przynalenego pliku projektu naley skopiowa plik CD- FE-I-036-V0-Direkt-NH-Kat2.sdp do dowolnego folderu. Otworzy projekt za porednictwem menu Urzdzenie > Otwórz. Istniej dwie moliwoci realizacji połczenia w celu załadowania projektu SIMOCODE pro do urzdzenia: przez PROFIBUS DP lub RS232. Po naciniciu przycisku Ładuj do urzdzenia pojawi si nastpujce okno dialogowe: Naley wybra dany interfejs i potwierdzi przyciskiem OK. Do transmisji przez PROFIBUS DP potrzebny jest odpowiedni kabel, do transmisji przez RS232 kabel PC o numerze MLFB: 3UF AA00-0. Strona 8/25

19 SIMOCODE pro - rozruch bezpo redni z układem bezpiecze stwa Parametryzacja SIMOCODE pro C Strona 9/25

20 W celu zrealizowania funkcji STOP AWARYJNY w edytorze graficznym oprogramowania SIMOCODE ES Professional naley dokona parametryzacji przedstawionych połcze. Midzy gniazdem Wył stacji sterowania oraz wtykiem Wył bloku funkcyjnego Wył funkcji Ochrona/sterowanie włczona jest tabela prawdy. Do wtyku We3 tabeli jest podawany sygnał STOP AWARYJNY z wejcia jednostki podstawowej SIMOCODE pro. Zalenoci w tabeli pokazuje poniszy rysunek. Zgłoszenie stanu STOPU AWARYJNEGO do jednostki nadrzdnej PLC realizowane jest poprzez wykorzystanie bloku funkcyjnego Meldunki cykliczne. Sygnał STOP AWARYJNY z wejcia jednostki podstawowej SIMOCODE pro jest przypisany do bitu 0. Stan STOPU AWARYJNEGO sygnalizowany jest przez wysterowanie ółtej diody LED nr 3 na panelu operatorskim (patrz rys. str.7). Przycinicie przycisku STOPU AWARYJNEGO powoduje wygenerowanie sygnału ostrzeenia w bloku funkcyjnym Zakłócenie zewntrzne. Strona 20/25

21 Poniszy ekran pokazuje parametryzacj funkcji Zakłócenie zewntrzne. Do tworzenia sygnału Uszkodzenie stycznika jest wykorzystywana funkcja Zakłócenie zewntrzne 2. Na wejcie funkcji jest podawany sygnał Zakłócenie Brak wykonania komendy Wył. Zakłócenie jest tworzone przez SIMOCODE, jeeli po rozkazie sterowania Wył i upływie czasu wykonania w obwodzie głównym płynie prd. Przy kadym wyłczeniu wynikajcym z normalnej eksploatacji stycznik K jest badany pod ktem zespawania styków. Sygnał zakłócenia jest, wic tworzony take wówczas, kiedy błd ten wystpuje po naciniciu STOP AWARYJNY. Strona 2/25

22 Poniszy rysunek pokazuje parametryzacj funkcji Zakłócenie zewntrzne 2. Do zgłaszania stanu Uszkodzenie stycznika nadrzdnej jednostce, PLC jest wykorzystywana funkcja Meldunki cykliczne. W tym przypadku sygnał doprowadza si do bitu. W celu wizualizacji sygnału Uszkodzenie stycznika jest podawany na wyjcie jednostki podstawowej. Mona podłczy do niego lampk sygnalizacyjn (p. rys. str. 7). Strona 22/25

23 3.6 Test działania Po okablowaniu składników sprztowych i załadowaniu projektów S7 i SIMOCODE pro mona sprawdzi wykorzystywane wejcia i wyjcia pod ktem ich funkcjonalnoci. Uywane wejcia i wyjcia Nr Składnik sprztowy Zacisk Symbol $! 2 3 "! 4 Wejcie STOP AWARYJNY IN4 STOP AWARYJN Y Wskazówka STOP AWARYJNY aktywny przy stanie 0 Urzdzenie 2 Przycisk STOP AWARYJ- A 3TK2824 NY 3 Przycisk Kwitowanie 3TK2824 Y - Y2 STOPU AWARYJNEGO 4 Stycznik K 7 K SIMO 5 Przełczanie wynikajce z normalnej eksploatacji 6 Sygnalizator wietlny 7 8 Przycisk Zał na panelu operatorskim Przycisk Wył na panelu operatorskim OUT3 wyjcie 3 0 Zał Wył Start napdu przy stanie uszkodzenie stycznika SIMO SIMO SIMO PO PO Strona 23/25

24 Testowanie wej i wyj Nr Akcja Reakcja Wskazówka Sprawdzi, czy przycisk STOP AWARYJNY jest odblokowany Nacisn przycisk Kwitowanie STOPU AWARYJNEGO Nacisn przycisk Zał na panelu operatorskim SIMOCODE Nacisn przycisk Stop awaryjny Jeeli był aktywowany Stop awaryjny, naley skwitowa 3TK28; styczniki K i K2 s załczone Stycznik K załcza si i na zacisk 24 na 3TK28 zostaje podane napicie. Wyjcie przekanikowe OUT3 podaje napicie na cewk stycznika K; stycznik załcza si Stycznik S wyłcza si z zacisku 24 3TK28 zostaje zdjte napicie, nacinicie Stopu awaryjnego zostaje zgłoszone do SIMOCODE, na wyjciu OUT3 SIMOCODE pojawia si stan 0. Odblokowa przycisk Stop awaryjny 3TK28 otrzymuje napicie zasilania Nacisn przycisk Kwitowanie Stop awaryjny Nacisn przycisk Zał na module obsługi SIMOCODE Zablokowa mechanicznie stycznik K 9 Nacisn przycisk Stop awaryjny Za porednictwem styku 4 3TK28 styk 6 SIMOCODE otrzymuje napicie Wyjcie OUT3 podaje napicie na cew stycznika K; stycznik załcza si 3TK28 jest odcinany od napicia zasilania, 3TK28 odłcza napicie od styku 4; w ten sposób równie na styku 6 SIMOCODE nie wystpuje napicie, a na wejcie IN4 zgłaszane jest zerem nacinicie Stop awaryjny. SIMOCODE wykonuje rozkaz Wył. Poniewa w dalszym cigu obecny jest sygnał Status prd płynie, tworzony jest komunikat Uszkodzenie stycznika, sterujcy przez wyjcie OUT lampk sygnalizacyjn. 0 Usun blokad stycznika K i Lampka sygnalizacyjna ganie. Silnik wyłaczony. skwitowa błd na SIMOCODE Odblokowa przycisk Stop awaryjny 3TK28 jest zasilany napiciem. 2 Nacisn przycisk Kwitowanie Stop awaryjny Za porednictwem styku 4 3TK28 styk 6 SIMOCODE otrzymuje napicie 3TK28 jest skwitowany i za porednictwem SIMOCODE silnik moe zosta uruchomiony Silnik obraca si Silnik jest bezpiecznie zatrzymany. SIMOCODE aktywował Stop awaryjny i nie sygnalizuje adnego błdu. 3TK28 jest skwitowany i za porednictwem SIMOCODE mona uruchomi silnik Silnik zostaje załaczony. Stycznik nie moe si wyłczy, silnik pozostaje załczony Poniewa stycznik K jest zablokowany, silnik jest załczony i w SIMOCODE nadal wystpuje sygnał Status - Prd płynie. 3TK28 jest skwitowany i za porednictwem SIMOCODE mona załczy silnik Strona 24/25

25 4 Doradztwo techniczne Doradztwo techniczne Telefon: +48 (7) ; +48 (22) Internet: 5 Gwarancja, odpowiedzialno Nie odpowiadamy za informacje zawarte w niniejszym dokumencie. Nasza odpowiedzialno, obojtne na takiej podstawie prawnej, za szkody spowodowane wykorzystaniem opisanych w niniejszym przykładzie aplikacji bezpieczestwa przykładów, wskazówek, programów, danych projektowych itd. jest wykluczona, o ile nie wystpuje przypadek odpowiedzialnoci przymusowej np. zgodnie z ustaw o odpowiedzialnoci za produkty w przypadkach działania umylnego, racej niedbałoci, uszkodzenia ycia, ciała lub zdrowia albo z powodu przejcia gwarancji za cechy i stan jakiej rzeczy, podstpnego zatajenia jakiej wady lub naruszenia istotnych obowizków wynikajcych z umowy. Odszkodowanie za naruszenie istotnych obowizków wynikajcych z umowy ogranicza si jednak do typowych dla umów, przewidywalnych szkód, o ile nie ma miejsca odpowiedzialno przymusowa z powodu działania umylnego, racej niedbałoci albo uszkodzenia ycia, ciała lub zdrowia. Nie wie si to ze zmian ciaru dowodu na Pastwa niekorzy. Copyright 2004 Siemens A&D. Przekazywanie niniejszego przykładu aplikacji bezpieczestwa osobom trzecim i jego powielanie w całoci lub we fragmentach Strona 25/25