Controladores de seguridad SIMATIC Safety Integrated · Uso descentralizado del escáner láser LS4-4 en la categoría de seguridad 3, de conformidad con la norma EN 954-1 ... sobre

Controladores de seguridad SIMATIC Safety Integrated Uso descentralizado del escáner láser LS4-4 en la categoría de seguridad 3, de conformidad con la norma EN 954-1

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Uso descentralizado del escáner láser LS4-4 en la categoría de seguridad 3, de conformidad con EN 954-1

A&D Safety Integrated Página 2/41 AS-FE-I-010-V10-SP

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Advertencia preliminar Los ejemplos de función relacionados con “Safety Integrated” (seguridad integrada) son configuraciones de automatización completamente funcionales y verificadas basadas en productos estándar A&D para una simple, rápida y económica implementación de tareas de automatización en la técnica de seguridad. Cada uno de estos ejemplos de función cubre una tarea secundaria habitual comprendida dentro de un problema de seguridad funcional típico para un cliente. Aparte de la lista de todos los componentes de hardware y software, y de la descripción sobre cómo están conectados entre sí, los ejemplos de función incluyen el código verificado y comentado. Esto permite que las funcionalidades descritas aquí puedan adaptarse en poco tiempo y, de esta manera, utilizarse como punto de partida para futuras ampliaciones.

Nota importante Los ejemplos de función Safety son recomendaciones y no pretenden ser completos en cuanto a la configuración ni al equipamiento, ni contemplar cualquier posible eventualidad. Los ejemplos de función Safety no representan una solución específica para el cliente. Estos aspiran solamente a ofrecer asistencia para aplicaciones típicas. Usted es responsable de que los productos descritos se utilicen correctamente.

Estos ejemplos de función Safety no disminuyen su responsabilidad en cuanto a la utilización segura y profesional durante la instalación, operación y mantenimiento. Al usar estos ejemplos de función Safety, ha de ser consciente de que a Siemens no se le puede hacer responsable de ningún daño/reclamación excluido de la cláusula de responsabilidad descrita a continuación. Nos reservamos el derecho de efectuar modificaciones en estos ejemplos de función Safety, en todo momento y sin notificación previa. Si existieran divergencias entre las recomendaciones de estos ejemplos de función Safety y otras publicaciones, por ejemplo, si se trata de catálogos, entonces el contenido de los otros documentos tiene prioridad.

1 Garantía, responsabilidad y asistencia ........................................................ 3

2 Función de automatización ........................................................................... 4 2.1 Descripción de la funcionalidad ........................................................................ 4 2.2 Ventajas/beneficio para el cliente ................................................................... 11

3 Componentes requeridos ............................................................................ 12

4 Instalación y cableado ................................................................................. 13 4.1 Resumen de la configuración del hardware ................................................... 13 4.2 Cableado de los componentes de hardware .................................................. 14 4.3 Software de configuración y diagnóstico LS4Soft .......................................... 19 4.4 Verificación de la funcionalidad ...................................................................... 22 4.5 Ajustes importantes en los componentes de hardware .................................. 24

5 Datos de rendimiento de referencia............................................................ 29

6 Código de ejemplo........................................................................................ 30

Valoración ................................................................................................................... 41



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1 Garantía, responsabilidad y asistencia

No asumimos ninguna responsabilidad por las informaciones contenidas en este documento. Queda excluida cualquier reclamación dirigida a nosotros, independientemente del motivo legal en el que se base, por los perjuicios/daños resultantes del uso de estos ejemplos, indicaciones, programas, datos de configuración, prestaciones, etc. Esta exclusión no es aplicable en el caso de responsabilidad obligatoria, es decir bajo la ley de responsabilidad de productos alemana (“Produkthaftungsgesetz”), en caso de premeditación, negligencia extrema, atentados contra la vida, lesiones corporales o contra la salud, debido a la garantía para la calidad de un producto, silencio malintencionado o debido al incumplimiento de obligaciones contractuales fundamentales “wesentlicher Vertragspflichten”. Sin embargo, las indemnizaciones debidas al incumplimiento de una obligación contractual fundamental serán limitadas al perjuicio previsible que es intrínseco al contrato, a no ser que sea originado por premeditación o negligencia extrema o debido a atentados contra la vida, lesiones corporales o contra la salud. Las cláusulas anteriores no implican un cambio en carga de la prueba en su perjuicio Copyright© 2004 Siemens A&D. Se prohíbe la transmisión o reproducción total o parcial de estos ejemplos de función si no existe previamente una autorización expresa por escrito por parte de Siemens A&D.

Si tiene alguna pregunta sobre este artículo, póngase en contacto con nosotros empleado la siguiente dirección de e-mail:

[email protected]


2 Función de automatización

2.1 Descripción de la funcionalidad

Áreas de aplicación El escáner láser SIGUARD LS4 se emplea ante todo para prevenir peligros. Con una colocación predominantemente horizontal, se vigila la presencia de personas en la zona de detección. Al utilizar el LS4, el acceso a los lugares peligrosos solamente puede ser permitido dentro de la zona de detección. Se debe mantener una distancia de seguridad entre la zona de detección y el lugar peligroso. La distancia se calcula según las fórmulas contenidas en las normas C europeas referidas a las máquinas o en la norma B1 general B1 EN 999 : 1998.

Imagen del escáner láser LS4


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Principio de funcionamiento del escáner láser LS4 El LS4 es un escáner de área. Envía impulsos láser muy cortos y mide el tiempo hasta que el impulso impacta en un objeto, así como su remisión (reflejo difuso de un rayo en una superficie no refractante) al receptor en el LS4. El equipo emplea este tiempo para calcular la distancia entre el objeto y LS4. La unidad sensorial dentro del LS4 gira y envía/recibe un impulso láser después de respectivamente 0,36°. Un sector circular de hasta 190° es escaneado en cuyo centro está situado el LS4.

Aplicación descentralizada En la variante “PROFIBUS“, el LS4 puede ser operado como componente bus de seguridad junto con componentes estándar no seguros en el mismo bus (PROFIBUS DP). Esto es posible mediante el PROFIsafe, una extensión fucional de PROFIBUS DP. Para usted como usuario, esto no representa ninguna diferencia: Usted conecta el LS4 de la misma manera al PROFIBUS, tal como lo conoce de los otros esclavos DP.

Comunicación entre la CPU S7 a prueba de fallos y el LS4 La CPU S7 (F-CPU) y el escáner láser LS4 se comunican mediante el PROFIBUS. En esto, el LS4 de la CPU S7 proporciona datos de entrada cíclicos de 1 byte de longitud. Por su parte, el LS4 espera de la CPU S7 datos de salida cíclicos de 1 byte de longitud. Estos datos de entrada y salida solamente pueden ser procesados o evaluados en el programa de usuario o el programa de seguridad STEP 7.

Uso descentralizado del escáner láser LS4-4 en la categoría de seguridad 3, de conformidad con EN 954-1 Datos de entrada y salida cíclicos


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La denominación datos de entrada y salida se refiere a la vista del DP maestro:

• Los datos de entrada son leídos por el DP maestro, por lo tanto son los datos de salida del LS4.

• Los datos de salida son escritos por el DP maestro y, por lo tanto, son señales de control para el LS4.

La integración de los datos de entrada y salida en el código de programa puede ser vista en el proyecto de ejemplo S7 adjunto.

Bits de los datos de entrada cíclicos Aquí solamente nos ocupamos de un bit (bit 7), lo cual es útil para comprender la funcionalidad en general.

El bit OSSD (bit 7) describe las señales de salida a prueba de fallo del LS4. En caso de que se detecte una violación de la zona de detección, este bit cambia de “1“ a “0“, esto ocasiona la desconexión del actuador en el programa a prueba de fallos.


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Advertencia

Los bits 0 a 6 no deben ser utilizados para decisiones relevantes de seguridad. La CPU S7 de seguridad solamente debe evaluar bit 7, para dado el caso autorizar el actuador sucesivo.

Bits de los datos de salida cíclicos Aquí solamente se toma en consideración los bits individuales que son útiles para la comprensión de la funcionalidad en general. Proxy-Enable (Bit 6): El ajuste de este bit es importante para conmutar entre las zonas de detección (dispone de más información sobre las zonas de detección abajo en esta página).

Números de zonas de detección (Bits 0, 1, 2): Con estos bits se selecciona un par de detección/alarma en el LS4.


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Zonas de detección y alarma Cuando emplea el LS4, usted determina las zonas de detección y alarma. Una zona de detección (SF) y una zona de alarma (WF) siempre constituyen un par de zona. En total, solamente se pueden definir 4 pares de zona, en lo cual sin embargo, en todo momento solamente un par de zona puede estar activo. Usted determina qué par de zona debe estar activo (1, 2, 3 ó 4) con los números de zona de detección (bits 0, 1 y 2 de los datos de salida cíclicos). El bit de autorización proxy de los datos debe ser “0”. Las zonas de detección y advertencia se determinan mediante el software LS4Soft. El adaptador PROFIsafe permite un comportamiento de tiempo correcto cuando se conmutan los pares de zona.

Una violación de las zonas de alarma y de detección se indica mediante

• diodos luminosos en el LS4 y

• los bits de los datos de entrada cíclicos

Las violaciones de los campos de alarma no son evaluadas en el programa de ejemplo STEP 7. En caso de violación de la zona de detección transforma el bit OSSD de los datos de entrada cíclicos a “0“, lo cual lleva el actuador usado en este ejemplo al estado de seguridad.

Uso descentralizado del escáner láser LS4-4 en la categoría de seguridad 3, de conformidad con EN 954-1 Ejemplo para un par de zona activo

La celda robótica mostrada adelante consta de dos pares de zona:

Par de zona 1 (SF1, WF1): Esta zona está activada, el robot para en caso de intrusión en SF1.

Par de zona 2 (SF2, WF2): En el punto de tiempo indicado aquí, se puede entrar en la zona de detección y alarma 2 determinada.


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Proyecto de ejemplo El proyecto STEP 7 indicado en este ejemplo consta de

• una CPU S7 de seguridad (DP maestro),

• el escáner láser LS4 para PROFIBUS (DP esclavo) así como

• módulos de entrada y salida del ET 200S (DP esclavo) estándares y de seguridad

El actuador es simulado en este ejemplo mediante una luz de señalización. Éste se conecta y desconecta mediante una salida de seguridad (F-DO del ET 200S). Si la zona de detección LS4 se vulnera mientras la salida (luz de señalización ON) está conectada (activada), la luz de señalización se desconecta automáticamente. Sólo será posible rearrancar si existe un acuse de recibo previo.

El estado de los sensores determina el número de la zona de detección (bits 0 a 2 de los datos de salida cíclicos). De esta manera se determina qué campo de protección y advertencia está activo. En este ejemplo la activación posible es:

• Par de zona 1: campo de protección 1 y campo de advertencia 1 o

• Par de zona 2: campo de protección 2 y campo de advertencia 2

Si desea expandir el ejemplo como para trabajar con tres o (máximo) cuatro pares de zona, usted puede utilizar secuencias de programa preparadas (mayor información en capítulo 6).


Los sensores para conectar las zonas de detección se dirigen a un módulo de entrada de seguridad del ET 200S. En caso de un fallo en el módulo de entrada, ya no es posible conmutar entre las zonas de detección. Este error se detecta y ajusta el módulo de salida a prueba de fallos en modo a prueba de fallos (la luz indicadora es conectada).

Tiempos de reacción Para calcular el máx. tiempo de reacción de su sistema F, utilice el fichero Excel (Cotia table), que se encuentra disponible en S7 Distributed Safety V 5.3. Puede encontrar este fichero en internet:

http://www4.ad.siemens.de/ww/view/es

en el artículo ID 19138505

Zonas de detección y alarma preparadas


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Aparte del proyecto STEP 7, ambos pares de zona preparados (SF1-WF1, SF2-WF2) también están disponibles como ficheros de descarga separados. En el capítulo 4 se describe cómo cargar los datos de configuración de este fichero al LS4. A continuación se muestran los pares de zona preparados para una primera impresión del software de parametrización LS4Soft.

Nota Los contornos de las zonas de detección y alarma utilizados en el proyecto de ejemplo son rectángulos. El software LS4Soft también ofrece también la posibilidad de parametrizar otros contornos (p.ej., semicírculos) como delimitadores de zonas.

http://www4.ad.siemens.de/ww/view/es

Uso descentralizado del escáner láser LS4-4 en la categoría de seguridad 3, de conformidad con EN 954-1 Secuencia de tiempo

Para facilitar la comprensión, en esta sección se ilustra la secuencia de tiempo de los parámetros usados en este proyecto de ejemplo. La denominación de las dimensiones corresponde con los símbolos en el proyecto STEP 7.

Dimensión Entrada/Salida Nota/Explicación START Entrada (NO) Orden de arranque para conectar el actuador. STOP Entrada (NC) Orden de detención para desconectar el actuador ACK Entrada (NO) Señal de acuse de recibo OSSD Fecha de entrada

cíclica Bit que lee la CPU S7 a prueba de fallos del LS4 mediante el PROFIBUS. Una señal de “1“ a “0“ indica una detección de la violación de la zona de detección.

ACTUADOR Salida Salida a prueba de fallo a la cual está conectada una luz de señalización.

A continuación se da una explicación de los tiempos en el diagrama:


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Tiempo

Nota/Explicación

t1 Conexión del actuador: La luz indicadora se enciende (ACTUATOR=“1”). t2 Desconexión del actuador: La luz de señalización se apaga (ACTUATOR=“0”). t3 Conexión del actuador: La luz de señalización se enciende (ACTUATOR=“1”). t4 LS4 reconoce una vulneración de la zona de detección activa (OSSD=“0“) . después... t5 ...un nuevo arranque no causa que se encienda la luz indicador, sino... t6 ...primeramente debe darse acuse de recibo. Solo después... t7 ...una nueva solicitud de arranque hace que la luz de señalización se encienda.


Nota Un requisito para la secuencia de tiempo anterior es un par de zona ajustado activo.

Organigrama El siguiente organigrama ilustra una vez más las relaciones.


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Estándares para la aplicación de escáneres de área Para el empleo de escáneres de área LS4 PROFIBUS son aplicables las normativas relevantes de la seguridad de máquinas en Europa, especialmente:

• la directiva para máquinas 98/37/EG y

• la directiva para equipamiento de trabajo 89/655/EWG

Normas sobre PROFIsafe Las normas relevantes son:

• IEC 61508



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• EN954-1 : 1996

Categoría de seguridad El escáner láser SIGUARD LS4-4 corresponde a la categoría de seguridad 3 según EN954-1 : 1996. El ejemplo presente cumple con los requisitos de la categoría de seguridad 3.

2.2 Ventajas/beneficio para el cliente

• Cuatro pares de zona de detección programables libres

• Conmutación de zona de detección con todo sensor sin equipo de evaluación adicional

• Alcance de medición ampliado de 190°

• Bajo consumo de energía (aprox. 300 mA)

• Fácil conexión al PROFIBUS DP

• Cómodo software de operador LS4Soft

• Cableado reducido al mínimo gracias a la utilización de la CPU S7 de seguridad y de la periferia distribuida. Cuanto más funciones de seguridad se implementen, mayor será esta ventaja.

• Programación del programa de seguridad con STEP 7 Engineering-Tools

• Solamente se requiere una CPU, ya que dentro de ésta se ejecutan de forma coexistente las partes de programa seguras y estándares.

• Utilización de bloques de seguridad prefabricados (y certificados) de la biblioteca de Distributed Safety



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3 Componentes requeridos

Componentes de hardware

Componentes Tipo MLFB / Datos de pedido

N° Fabricante

En un acuse de recibo (flancos negativo de ACK), #Q_ESTP y #Q_FDOOR siguen a “1“ (requisito:

PS307 5A 6ES73071EA00-0AA0 1

CPU S7, puede ser empleada para aplicaciones de seguridad CPU 315F-2DP 6ES7315-6FF01-0AB0 1

Micro Memory Card MMC 512 KByte 6ES7953-8LJ10-0AA0 1

Módulo de intefaz para ET 200S IM 151 High Feature 6ES7315-6FF01-0AB0 1

Módulo de potencia para ET 200S PM-E DC24..48V AC24..230V 6ES7138-4CB10-0AB0 2

Módulo electrónico para ET 200S 2DI HF DC24V 6ES7131-4BB00-0AB0 2

Módulo electrónico para ET 200S 4/8 F-DI DC24V 6ES7138-4FA01-0AB0 1

Módulo electrónico para ET 200S 4 F-DO DC24V/2A 6ES7138-4FB01-0AB0 1

Módulo terminal para ET 200S TM-P15S23-A0 6ES7193-4CD20-0AA0 2

Módulo terminal para ET 200S TM-E15S24-A1 6ES7193-4CA20-0AA0 2

Módulo terminal para ET 200S TM-E30C46-A1 6ES7193-4CF50-0AA0 2

Carril de perfil 482,6 mm 6ES7390-1AE80-0AA0 1

Carril de perfil de norma 35 mm, longitud:483 mm 6ES5710-8MA11 1

Botón pulsador Verde, 1S 3SB3801-0DA3 3

Botón pulsador Rojo, 1NC 3SB3801-0DG3 1

Interruptor de posición Pistón de contacto, 1S+1Ö 3SE2200-1C 2

Luz indicadora con lámpara Amarilla 3SB3217-6AA30 1

Escáner láser SIGUARD LS4-4 para PROFIBUS 3SF7834-6PB00 1

Cable óptico adaptador de PC 3RG7838-1DC 1

Enchufe de conexión PROFIBUS M12 Inserto de clavija (5 un.) 6GK1905-0EA00 1

Enchufe de conexión PROFIBUS M12 Inserto de conector (5 un.) 6GK1905-0EB00 1

Enchufe de conexión PROFIBUS M12 (5 un.) 6GK1905-0EC00 1

SIEMENS AG

Nota La funcionalidad se ha probado con los componentes de hardware mencionados. También se pueden utilizar productos similares que no se han indicado en la lista anterior. En ese caso, tenga en cuenta que pueden ser necesarias algunas modificaciones en el código de ejemplo (p.ej., diferentes direcciones).

Software/herramientas de configuración Componentes Tipo MLFB / Datos de pedido N° Fabricante SIMATIC STEP 7 V5.3 + SP1 6ES7810-4CC07-0YA5 1

SIMATIC Distributed Safety V5.3 6ES7833-1FC01-0YA5 1

LS4Soft V1.08 Se entrega con el LS4 1

SIEMENS


4 Instalación y cableado

4.1 Resumen de la configuración del hardware

El escáner láser LS4-4 se utiliza, al igual que el ET 200S, como DP esclavo en el PROFIBUS DP. Una CPU S7 de seguridad se aplica como DP maestro.


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! Adverten

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En este ejemplo, el actuador se simula mediante una luz de señalización. Para alcanzar la categoría de seguridad 3, el actuador debe ser leído por dos canales (utilización de dos contactores).



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Nota Los dos módulos electrónicos 2DI también pueden ser reemplazados por un módulo electrónico 4DI. Los módulos electrónicos “High Feature“ también pueden reemplazarse por módulos estándar.

4.2 Cableado de los componentes de hardware

Requisito: las fuentes de alimentación se alimentan a 230V AC.

Verifique previamente las direcciones configuradas en los componentes de hardware indicados a continuación:

Componente de hardware

Dirección por configurar

Explicación/notas

IM 151 High Feature

6 (dirección PROFIBUS)

Se puede modificar

Escáner láser LS4-4

4 (dirección PROFIBUS)

Ajuste por defecto, lo puede modificar

F-DI Posición del interruptor: 1111111110

F-DO Posición del interruptor: 1111111101

Las direcciones PROFIsafe se asignan automáticamente durante la configuración de módulos de seguridad en STEP 7. Las direcciones PROFIsafe de 1 a 1022 están permitidas. Por favor, asegúrese de que el ajuste en el interruptor de dirección (interruptor DIL) en la parte del módulo corresponda con la dirección del PROFIsafe en la configuración de hardware de STEP 7.

Nota En la siguiente imagen no se ilustra el escáner láser Sus conexiones se discuten por separado más adelante

Nota La interfaz DP de la CPU 315F debe conectarse con la interfaz DP de IM 151 HF y del LS4-4.

Nota A continuación se muestra el cableado del Hardware. Para esto, en la tabla siguiente, se enumeran los componentes de hardware varias veces de manera que puedan ser asignados en el plan de cableado siguiente.


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E Acuse de

recibo

Start

L1

N

PE

PM-E

4 8

2 6

3 7

A 4 A 8

AUX1

4 8

2 6

3 7

A 4 A 8

AUX1

PM-E 2 DI HF

1 5

2 6

3 7

A 4 A 8

IM 151 HF

L L M M

1 5

2 6

3 7

4 8

A 4 A 8

A 3 A 7

9 1 3

1 0 1 4

1 1 1 5

1 2 1 6

A 12 A 16

A 11

A 15

F-DI

1 5

2 6

3 7

4 8

A 4 A 8

A 3 A 7

9 1 3

1 0 1 4

1 1 1 5

1 2 1 6

A 12 A 16

A 11

A 15

F-DO

Stop

2 DI HF

1 5

2 6

3 7

A 4 A 8

2

4

3

Final de carrera (NC) para par de

zona 2

21

22

Botón de rearranqueLS4-4

LS4-4

Actuador

22

21Final de carrera (NC) para par de

zona 1

1


Para la transferencia del proyecto de S7 a la CPU 315F-2DP se necesita una conexión entre la interfaz MPI de la PG/PC y la interfaz MPI de la CPU 315F-2DP (cable MPI).

Nota

Conexión del LS4 Para la conexión del LS4 en la red PROFIBUS, se necesita fichero maestro de equipo (GSD) correspondiente al LS4. Éste viene con el LS4. Instale el GSD en la configuración de hardware de STEP 7 (Menú “Options“(Extras) -> Instalar nuevo GSD). A continuación se pone a disposición el LS4 en el catálogo de hardware (dentro de la configuración de hardware de STEP 7, véase la siguiente imagen).


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El LS4 posee externamente cinco enchufes hembra/macho (X1, X2,...,X5).


Conecte estos enchufes hembra/macho tal como se indica a continuación:

Enchufe hembra/macho

Función Nota/Explicación

X1 Botón de rearranque

Conecte aquí un botón (NO) (ha sido considerado en el cap. 3 en la tabla “componentes de hardware”). Este botón tiene dos cometidos:

1.) Desbloquear el bloqueo de rearranque/arranque interno de escáner, si ha sido activado. En este ejemplo éste no se ha activado. Sin embargo, se ha realizado un bloqueo de rearranque en el programa de seguridad S7.

2.) Acuse de recibo de error, si el LS4 está en modo de error.

X2 Salida PROFIBUS

Si el LS4 es el último equipo en el PROFIBUS, se debe conectar una resistencia de terminal normada (en nuestra conexión de prueba fue así).

X3 Entrada PROFIBUS

X4 Suministro de energía

Pin 1: +24V DC Pin 3: 0V DC


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X5 Interfaz de PC óptica (también se describe como adaptador PC)

Conectada a la interfaz COM del PG/PC en la cual se ha instalado el software de parametrización LS4Soft.

Nota La salida de cable del adaptador PC en el LS4 debe indicar en dirección a la zona de detección. El adaptador PC debería conectarse solamente en la fase de instalación o para fines de control.

Uso descentralizado del escáner láser LS4-4 en la categoría de seguridad 3, de conformidad con EN 954-1 4.3 Software de configuración y diagnóstico LS4Soft

A continuación se muestra como se carga el fichero de ejemplo as_fe_i_010_v10_code_plscanner.ls en el LS4 mediante el programa LS4Soft. El fichero de ejemplo lo recibe usted (como el respectivo proyecto STEP 7) como descarga separada.

N° Acción Observación

1 Instale el software LS4Soft en su PG/PC. 2 Conecte el LS4. 3 Inicie el LS4Soft 4 Conecte la interfaz COM de su PG/PC con el LS4

mediante el adaptador PC. Se cargan ahora los datos de configuración que actualmente se encuentran en el LS4.


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5 Acceda ahora como “Cliente autorizado” e indique la contraseña necesaria LS4SIG.

Aparece una nota, indicando que no se ha especificado una contraseña individual.

6 Espere hasta que LS4 determine las informaciones de estatus.

7 Haga clic en “Close” (cerrar).


N° Acción Observación

No se debe generar ninguna configuración nueva, sino se debe utilizar el fichero de ejemplo as_fe_i_010_v10_code_plscanner.ls.

8 Haga clic en “Interrumpir”.

9 Verifique si “Display of measurement values” (visualizar

valores de medición) está activo. Se le presenta el par de zonas y el contorno actualmente activos.


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10 Active con un clic de ratón “LS4 configuration“ (configuración de LS4) y en el menú pase a LS4 configuration -> Load configuration data from file and transfer to LS4 system (configuración LS4 -> Cargar datos de configuración de fichero y transmitir al sistema LS4

11 Busque ahora el fichero de ejemplo as_fe_i_010_v10_code_plscanner.ls y siga las indicaciones que siguen

Nota Asegúrese de que la interfaz COM esté regulada correctamente. El ajuste de la interfaz COM se encuentra en el menú Settings -> PC configuration -> Interface (Ajustes->configuración de PC->Interfaz)

Modificar zonas de detección y alarma Si desea cambiar las zonas de detección y alarma, haga clic con el ratón en “Definition of detection zone/warning fields” (definición de zonas de detección/campos de alarma). Ajuste la zona de detección o alarma que usted desea editar y vaya entonces en el menú a “detection zone/warning fields->Define->Enter detection zone/warning field” (zona de detección /campos de alarma->Definir->Indicar zona de detección /campos de alarma).


Trabajar con el asistente Para el nivel de acceso “Cliente autorizado”, ofrecemos un servicial asistente para una parametrización de escáner rápido. Puede acceder al asistente tal como se indica a continuación.


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Entre otros, con el asistente usted puede regular los pares de zona que deberán ser autorizados al arrancar el LS4. En el ejemplo preparado, este es el par de zona1 (zona de detección1 y campo de alarma1).

Selección válida de par de zona al arrancar

Con el asistente también se puede determinar los pares de zonas que han de poderse conmutar. En el ejemplo preparado, se puede conmutar del par


de zona 1 a 2, y del par de zonas 2 y 1. Los pares de zona 3 y 4 no están preparados en este ejemplo.

Conmutación autorizada de par de zona


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4.4 Verificación de la funcionalidad

Después de realizar el cableado de los componentes, usted puede verificar las entradas y las salidas usadas con respecto a su funcionalidad (después de descargar el proyecto S7 y transmitir el fichero as_fe_i_010_v10_code_plscanner.ls a LS4).

Entradas y salidas usadas

N° Componentes HW Dirección

Símbolo Señal (valor por defecto)

Nota

1 Botón (NO) E 0,0 START “0” Conecta la luz indicadora ON

2 Botón (NC) E 0,1 STOP “1” Conecta la luz indicadora OFF

3 Botón (NO) E 1,0 ACK “0“ Acuse de recibo 4 Interruptor de entrada

(NC) E 2,0 SEN_FIELD1 “1“

5 Interruptor de entrada (NC)

E 2,4 SEN_FIELD2 “1“

Definir par de zonas activo

6 Luz de señalización A 8,0 ACTUADOR “0” Actuador (aquí: luz de señalización)

Verificación de entradas y salidas Requisito:

• Las entradas y salidas tienen los valores por defecto especificados en “Inputs/outputs used” (Entradas/salidas usadas).

• El proyecto de ejemplo STEP 7 está cargado

• El LS4 ha sido conectado y ha cargado el proyecto de ejemplo as_fe_i_010_v10_code_plscanner.ls.

• No se encuentra ningún objeto en la zona de detección del LS4


Respuesta N° Acción

A 8,0

Nota

1 Mantener E 2.0 en señal “0” “0“ 2 Mantener E 2,4 en señal “1” “0“

Activación de par de zona 1 (Zona de detección 1 y campo de alarma 1)

3 Presione el botón E 1,0 y suéltelo

“0“ Acuse de recibo necesario en el primer arranque


“1“ Solicitud de arranque


“0“ Solicitud de parada


“1“ No se necesita acuse de recibo para el arranque

7 Sitúe un objeto en la zona de detección del LS4

“0“ Violación de la zona de detección

8 Retire el objeto de la zona de protección del LS4

“0“


“0“ Acuse de recibo necesario antes del arranque


“0“ Acuse de recibo


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“1“ Arranque nuevamente posible

Comprobación de los LED en el LS4 El LS4 indica su estado actual mediante cinco LED:

LED Color Función/Significado Pictograma

1 verde

Función de sensor activa, zona de detección activa libre

2

amarillo El campo de alarma está ocupado

3

rojo

Las salidas OSSD están desconectadas

4

verde

Las salidas OSSD están conectadas


LED Color Función/Significado Pictograma

5

amarillo

• Luz permanente: Bloqueo de rearranque

• Parpadeo lento (1): Mensaje de alarma (aprox. 0,25 Hz)

• Parpadeo rápido (((1))): Mensaje de fallo (aprox. 4 Hz)

Realice las siguientes acciones:

Respuesta


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N° Acción

1 Asegúrese de no haya objetos ni en el campo de alarma ni en la zona de detección

ON OFF OFF ON OFF

2 Sitúe un objeto en el campo de alarma del LS4 ON ON OFF ON OFF

3 Sitúe un objeto en la zona de detección del LS4 OFF ON ON OFF OFF

Nota Para suprimir un mensaje de error del LS4-4, se debe corregir el error, y se debe aplicar la señal “1” al LS4-4 de 0,5 a 3 segundos utilizando el botón de rearranque (NO) (véase cap. 4.1).

4.5 Ajustes importantes en los componentes de hardware

A continuación, se muestran en resumen algunos ajustes importantes de la configuración de hardware del STEP 7. Estos ajustes están disponibles en el proyecto STEP 7 adjunto. En principio, es posible cambiar estos ajustes (p.ej., por necesidades individuales), sin embargo, debe tener en cuenta la siguiente nota:

! Atención

Los ajustes abajo indicados contribuyen a cumplir los requisitos de la categoría de seguridad 3. Cambios en los ajustes pueden ocasionar la pérdida de la función de seguridad.

Si usted realiza estas modificaciones (p.ej., añadiendo otro módulo), el código de ejemplo también tiene que ser adaptado en consecuencia.

Uso descentralizado del escáner láser LS4-4 en la categoría de seguridad 3, de conformidad con EN 954-1 Vista general


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La dirección PROFIBUS se ajusta en el IM 151 HF mediante el conmutador DIL.

Uso descentralizado del escáner láser LS4-4 en la categoría de seguridad 3, de conformidad con EN 954-1 Ajustes de la CPU 315F-2DP

Puede acceder a estos haciendo doble clic en “CPU 315F-2 DP” (véase la imagen "vista general").

Imagen Nota

Valor por defecto: 100 ms. Se tiene que respetar que el tiempo de supervisión del módulo F sea mayor que el tiempo del OB 35.


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Lo puede encontrar en la sección “Protection (protección)”. Se debe introducir una contraseña para poder seleccionar el parámetro “CPU Contains Safety Program” (CPU contiene programa de seguridad). Solamente en este caso, se genera en la transmisión de la configuración de hardware del STEP 7 todos los bloques F necesarios para operar con seguridad los módulos F. La contraseña usada aquí es: siemens

Operación regulada: “Test mode” (modo de test)“ En el Modo de proceso, las funciones de test, así como el estado de programa u observar y/o manejar variable están restringidas de tal manera que no se exceda el aumento permitido ajustado en el tiempo de ciclo. Los test con los puntos de parada y ejecución de programa gradual no se pueden ejecutar. En el Modo de test, todas las funciones de test pueden ser utilizadas sin restricciones mediante PG/PC, las cuales también pueden originar ampliaciones del tiempo de ciclo. Importante: Durante el modo de test, asegúrese de que la CPU o el proceso pueda “aguantar“ grandes aumentos en el tiempo de ciclo. Con el LS4 se pone a disposición un módulo de función “FB LS4”, el cual en este ejemplo no será utilizado (sobre el cual nos referimos brevemente en el cap. 6). Si desea utilizar el “FB LS4” para ajustar el programa de ejemplo a sus necesidades, asegúrese de reservar un área de memoria remanente de al menos 36 Bytes.

Uso descentralizado del escáner láser LS4-4 en la categoría de seguridad 3, de conformidad con EN 954-1 Ajustes de la F-DI de seguridad

Puede acceder a estos haciendo doble clic en “4/8 F-DI DC24V” (véase la imagen "vista general").

Imagen Nota

Active el test de corto circuito

DIL switch settings Este valor debe ajustarse en el módulo (F-DI). F monitoring time Se tiene que respetar que el tiempo de supervisión F sea mayor que el tiempo del OB 35.


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Lo mismo sucede en la sección “Parameter” (parámetro). Los sensores, que definen el par de zonas que debe estar activo, están integrados a prueba de fallos. En este ejemplo, están conectados interruptores de posición a los canales 0 y 4. Los canales restantes están desactivados.

Ajustes de la F-D0 de seguridad Puede acceder a estos haciendo doble clic en “4 F-DO DC24V/2A” (véase la imagen "vista general).

Imagen Nota

DIL switch settings Este valor debe ajustarse en el módulo (F-DO). F monitoring time Se tiene que respetar que el tiempo de supervisión F sea mayor que el tiempo del OB 35.


Imagen Nota

Activar los canales utilizados, desactivar los canales no utilizados. Al canal 0 se ha conectado la luz indicadora ACTUATOR. El tiempo de lectura de retorno define la duración del proceso de desconexión para el canal correspondiente. Usted deberá ajustar que el tiempo de lectura de retorno sea lo suficientemente grande, en caso de que el canal correspondiente conecte grandes cargas capacitivas. Recomendamos que ajuste el tiempo de lectura de retorno probándolo, para que sea lo más reducido posible. Sin embargo, éste deberá ser lo suficientemente grande para que el canal de salida no sea pasivado.


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Ajustes del LS4 Marque el LS4 y haga doble clic a continuación en la línea visible (véase la imagen siguiente):

Haga clic en “P


Imagen Nota

F_Dest_Add: Este valor siempre se obtiene de la dirección PROFIBUS (aquí: 4) más 500 F_WD_Time: El valor por defecto 10 ms es generalmente demasiado pequeño. Dentro del tiempo de supervisión, debe llegar un telegrama de seguridad actual válido del F-CPU. De no ser así, el esclavo normativo DP pasa al estado seguro.


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5 Datos de rendimiento de referencia

Memoria de carga y memoria de trabajo (sin código de programa) Total Bloques estándar S7 Bloques F

(de seguridad) Memoria de carga aprox. 37,5 k aprox. 0,2 k aprox. 37,3 k Memoria de trabajo

aprox. 28,2 k aprox. 0,09 k aprox. 28,1 k

Memoria de carga y memoria de trabajo (con código de programa) Total Bloques estándar S7 Bloques F

(de seguridad) Memoria de carga aprox. 97,8 k aprox. 48,9 k aprox. 48,9 k Memoria de trabajo

aprox. 79,6 k aprox. 44,9 k aprox. 34,7 k

Tiempo de ciclo aprox. 8 ms Programa estándar y de seguridad Tiempo de ciclo total (valor

máximo) 14 ms Tiempo máx. de ejecución

del programa de seguridadEl cálculo se realiza en base a la tabla Cotia. En el capítulo 2, está indicado dónde la puede encontrar

Datos de rendimiento del LS4 • 4 zonas de detección programables libres hasta 4 m

• 4 campos de alarma programables libres hasta 15 m

• Radio de supervisión hasta 190°

• Consumo de energía reducido 300 mA

• Peso 2 Kg.



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6 Código de ejemplo

Advertencia preliminar Adjunto, le ofrecemos el proyecto STEP 7 como código de ejemplo, con el cual puede reproducir la funcionalidad descrita.

El código de ejemplo se asigna siempre a los componentes usados en los ejemplos de función y realiza la funcionalidad requerida. Además, el usuario debe añadir por sí mismo los problemas no tratados aquí, pudiendo utilizar el código de ejemplo como base para ello.

Contraseña La contraseña para la parte referida a la seguridad es siemens en todos los casos.

Utilización del proyecto STEP 7 Con el proyecto STEP 7 usted puede supervisar un área con el escáner LS4 de forma segura. Si el LS4 reconoce una violación de la zona de detección, la CPU S7 desconecta el canal de salida al actuador (aquí: la luz de señalización).

Descarga del proyecto STEP 7 Para llamar al fichero de proyecto correspondiente, abra el fichero "as_fe_i_010_v10_code_clscanner.zip" que se ofrece como descarga independiente (en la página HTML) y extráigala en la carpeta que desee.

Para transferir el proyecto en la CPU F, proceda de la siguiente manera:

• Cargue primeramente la configuración de hardware en la CPU S7

• Pase al Administrador SIMATIC

• Active la carpeta “Blocks (bloques)”

• Menú “Herramientas“ -> Editar programa de seguridad

• Haga clic en el botón “Download” (transferir)

El código de ejemplo con las configuraciones indicadas permite lo siguiente:

• Conexión de un escáner láser a una CPU S7 de seguridad mediante el PROFIBUS DP

• Conmutación entre dos pares de zonas preparadas (SF1/WF1 y SF2/WF2)

Descarga del proyecto LS4Soft Para la parametrización del LS4, cargue el proyecto de ejemplo as_fe_i_010_v10_code_plscanner.ls al LS4 (podrá encontrar las indicaciones al respecto en el capítulo 4.3), el cual también está a disposición como descarga separada (en la página HTM).

Uso descentralizado del escáner láser LS4-4 en la categoría de seguridad 3, de conformidad con EN 954-1 Procesamiento del programa

El programa de usuario estándar consta básicamente de tres redes en OB 1:

Red 1


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En la red 1, se da la señal para el arranque operacional (START) y la solicitud (STOP) para el actuador (simulada aquí mediante una luz de señalización).

El bit “INSTANZ_FB3”.EN contiene el estado de una báscula SR en el programa de seguridad (FB 3, NW 1) e impide aquí que, con un acuse de recibo transmitido en el programa de seguridad, que se pueda arrancar el actuador (simulado aquí por una luz indicadora). Mientras INSTANZ_FB3“.EN=“0“ sigue en “0“, COND=“0“ , incluso si se pulsan STOP=“0“ y el botón de arranque, ya que la función de desactivación tiene prioridad en este tipo de biestable.

La información de la marca “COND” de la red 1 se lee con la marca COND1 en el programa de seguridad. Esta asignación se lleva a cabo en el interruptor cíclico OB35 y se debe a lo siguiente:

Cuando desee leer datos del programa de usuario estándar (marcas o periferia estándar de la PAE) en el programa de seguridad (en este caso: COND), que pueden sufrir modificaciones durante el tiempo de procesamiento de un grupo de ejecución F por parte del programa estándar o desde un equipo de manejo y supervisión, se han de utilizar marcas propias (aquí: COND1). Esas marcas se han de escribir con los datos del programa de usuario estándar inmediatamente antes de llamar al grupo de ejecución F. En el programa de seguridad sólo está, pues, permitido acceder a esas marcas.

En este ejemplo esto ya se ha hecho así. Sin embargo, en general se considera que:

Si no se tiene en cuenta la regla anterior, la CPU F puede pasar a STOP. Nota


Red 2 En OB 1 se de desactiva el bit “Proxy-Enable” (bit 6 de los datos de salida cíclicos) al valor “0”.

Red 3 Por otra parte, el “FB LS4” se encuentra en el OB 1. Sin embargo, éste no se procesa. Sirve solamente como preparación en caso que desee usarlo. Tome en cuenta: Antes de llamar el “FB LS4” “Proxy-Enable” se debe activar permanentemente en “1“.

Con el “FB LS4” es posible realizar una parametrización automática en el intercambio del LS4.

El programa de seguridad posee la siguiente estructura:


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FC “FMAIN” (FC 2) Desde aquí se coordinan las llamadas de los bloques F.

Red 1 Aquí se llama el FB 3, DB 3:


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Parámetro Nota

ACK Señal de acuse de recibo OSSD Salida relevante de seguridad del LS4. COND1 Condición de arranque definida en OB 1 (o en OB 35). ACTUADOR Luz de señalización Red 2 Aquí se llama el FB 4, DB 4:

Entradas: Interruptor de posición que define el par de zona activo. Las entradas “SEN_FIELD3” y “SEN_FIELD4” no se usan en este ejemplo y por lo tanto se asignan con marcadores como dummys (falsos).

Salidas: Número de zona de detección (bit 0 a 2) de los datos de salida cíclicos.


Red 3

Aquí se llama el FC 3 para reintegración de los módulos pasivizados (F-DI / F-DO) y del LS4.

FB “SET_ACT” (FB 3, DB 3) Red 1


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El estado del biestable SR (#EN) se evalúa en OB 1 como condición para una orden de arranque. En caso de una violación del campo de detección, OSSD se pondrá a “0”, con lo que de desactivarán el biestable SR y #RELEASE (se utiliza en la red 2).

Este tipo de biestable se reajusta cuando la señal S y la entrada R son controladas con la señal “1” (la desactivación es prioritaria).

Nota

Red 2

El actuador (simulado aquí con una luz de señalización) es activo cuando

• la condición de arranque pudo ser transmitida (ver OB 1 ó OB 35) y

• Se dio la autorización (ver red anterior 1)

FB “FIELD_PAIR_SWITCHING” (FB 4) La tabla siguiente describe los parámetros.

Entrada/Salida Convención Parámetro

SEN_FIELD1 Interruptor de entrada (NC) “1“: Interruptor no activado SEN_FIELD2 Interruptor de entrada (NC) “1“: Interruptor no activado


Entrada/Salida Convención Parámetro

SEN_FIELD3 Marcador Dummy SEN_FIELD4 Marcador Dummy FIELD_BIT0 Bits de los datos de salida cíclicos FIELD_BIT1 FIELD_BIT2

Un máximo de cuatro pares de zona (un par de zonas consta de una zona de detección y una de alarma) pueden ser conmutados activamente. Sin embargo, en todo momento solamente puede activarse un par de zona. En este ejemplo, un par de zona 1 ó 2 puede estar activo. Los pares de zona 3 y 4 no están preparados. Si también desea utilizar estos pares de zona, reemplace los marcadores (en este ejemplo los dummys) por sensores (p.ej., otros interruptores de posición). Estos pares de zona 3 y/o 4 deben parametrizarse previamente con el software LS4Soft.


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En el ejemplo preparado, se puede conmutar del par de zona 1 a 2, y del par de zonas 2 y 1. El par de zona activo depende de los bits 0, 1, 2 de los datos de salida cíclicos (Parámetros “FIELD_BIT0“, “FIELD_BIT1“, “FIELD_BIT2“).

Al conmutar pares de zona, el adaptador de PD no debe estar conectado (el adaptador PC no se debe encontrar en el LS4).

Nota

La siguiente asignación es válida:

FIELD_BIT2 FIELD_BIT1 FIELD_BIT0 Par de zona activo

Nota

0 0 1 1 0 1 0 2 0 1 1 3 1 0 0 4

No realizada en este ejemplo

Los estados de estos tres bits son determinados por el estado del interruptor de posición (SEN_FIELD1 y SEN_FIELD2). La realización del código de programa se muestra a continuación.


Red 1 y red 2


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Red 3 y red 4 En estas redes, se pueden conectar activamente los pares de zona 3 y 4. Para esto, cambie los marcadores (dummys) por sus sensores (parámetros de entrada en el FC2) y parametrice los pares de zona en el LS4-4 con el software LS4Soft. En este ejemplo se consideran los pares de zona 1 y 2.

Los bits de marcador (dummys) están preasignados en el OB 100. Nota

Red 5 y red 6 En este ejemplo, un par de zona siempre se convierte en activo cuando se conecta el sensor respectivo (aquí NC) (es decir, está en señal “0“) Y el otro sensor (NC) o los bis dummy están en señal “1“. Durante la conmutación (p.ej., de par de zona 1 a par de zona 2), esta condición ya no se es válida por un tiempo determinado. ¡Durante este tiempo se mantiene activo el último par de zona ajustado!



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Esta condición puede (según la aplicación) ser un peligro potencial (p.ej., si el sensor para la conmutación no reacciona). En este ejemplo, este estado se registra y se compara con un tiempo parametrizado. Si esta condición continúa después de transcurrido este tiempo, esto se interpretará como un error y se asignará el bit #ERR_SW_TIME (véase la imagen siguiente).



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!

El tiempo que se paremetriza en el parámetro PT es independiente de la aplicación y puede modificarse. En general, sin embargo, debe ser lo menor posible. Para tiempos mayores de 1s, se deben considerar otras medidas de seguridad adicionales.

Advertencia

Para el bit #ERR_SW_TIME, se deben desactivar los bits 0, 1 y 2 de los datos de salida cíclicos (determinan la zona de detección activa). Por su parte, en LS4-4 esta combinación causa que el reajuste del bit OSSD. En este ejemplo, la desactivación del bit OSSD causa que se apague la luz de señalización (ver FB 3 NW 1 y 2).


FC “REINTEGRATION” (FC 3) La reintegración es válida para


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• el LS4 (red 1)

• el F-DO

• el F-DI

Para la F-DO se ha preparado una marca REINT, de modo que un flanco positivo reintegra el módulo F-DO.

!

En este ejemplo, la reintegración de módulos pasivados se produce automáticamente. Utilice la reintegración automática para sus aplicaciones solamente si esto no va a ocasionar peligros. Adverten

cia

Una pasivación queda reflejada en el módulo mediante un LED “SF“. La reintegración de un módulo F puede durar aprox. un minuto.



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Instrucciones de uso Requisitos:

• La configuración de hardware de STEP 7 y el programa de usuario y a prueba de fallo se encuentran en la CPU S7.

• No se encuentra ningún objeto en la zona de detección del LS4

• Se ha ajustado el par de zona 1 (mediante el interruptor de posicionamiento)

• El adaptador PD no está conectado

• El LS4 está parametrizado

• El para de zona 1 está activo

N° Acción Resultado / Nota

1 Presione el botón de acuse de recibo ACK (E 1.0)

Necesario antes del primer arranque

2 Presione el botón de acuse de recibo START (E 0.0)

La luz de señalización se enciende

3 Sitúe un objeto en la zona de detección

El bit OSSD del LS4 se pone a “0“ -> la luz de señalización se pone en OFF

4 Presione el botón de acuse de recibo ACK (E 1.0)

Necesario tras un error (aquí: se ha interrumpido el campo de detección).

5 Presione el botón de acuse de recibo START (E 0.0)

La luz de señalización se enciende

6 Utilice ahora los interruptores de posición del par de zona 1 a para de zona 2: FIELD_BIT0=“0“, FIELD_BIT1=“1“

El par de zona 2 ahora está activo La conmutación se debe hacer dentro del tiempo parametrizado en FB4, NW5.



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Valoración

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D-90327 Nuremberg-Moorenbrunn Fax.: 0911 895 – 15 2407 Email: [email protected]

Remitente

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Departamento

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Opino que no está muy bien Debido a

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El tema ha sido bien escogido Tema mal escogido

Extensión adecuada Muy detallado Muy superficial

De fácil comprensión Comprensible en parte Incomprensible

Buena presentación Presentación regular Mala presentación

Frecuentemente usado Muy poco usado Usado sólo una vez

Ahorro de tiempo utilizando este documento en comparación con anteriores:

Ningún ahorro aprox. 5% aprox. 10% otros...........%

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