SIMATIC
System Automatyki
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkowania
Poniższy dodatek jest częścią niniejszej dokumentacji:
Nr Informacje o produkcie Numer dok. Edycja
1 SM 336
F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
A5E01690372-01 02/2008
Przedmowa
Informacje ogólne 1
Opcje konfiguracji 2
Konfiguracja i parametryzacja
3
Adresowanie i instalacja
4
Podłączanie okablowania
5
Reakcja na uszkodzenia i diagnostyka
6
Ogólna specyfikacja techniczna
7
Moduły cyfrowe 8
Moduły analogowe 9
Ochronnik bezpieczeństwa
10
Dane diagnostyczne modułów bezpieczeństwa
A
Rysunki wymiarowe B
Akcesoria i numery zamówieniowe
C
Czasy odpowiedzi D
Przełączanie obciążeń pojemnościowych E
Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
F
Siemens AG
Automation and Drives
Postfach 48 48
90437 NÜRNBERG GERMANY
A5E00085586-09
03/2008 Copyright © Siemens AG 2005.
Technical data subject to change
Wskazówki bezpieczeństwa
Niniejsza instrukcja zawiera wskazówki, których przestrzeganie pozwoli na zapewnienie bezpieczeństwa
oraz zapobiegnie powstawaniu strat materialnych podczas używania sprzętu. Wskazówki odnoszące się do
osobistego bezpieczeństwa oznaczone są symbolem bezpieczeństwa. Uwagi odnoszące sie do szkód
majątkowych nie posiadają symbolu bezpieczeństwa. Wskazówki przedstawione poniżej są ułożone według
stopnia niebezpieczeństwa.
NIEBEZPIECZEŃSTWO Oznacza, że jeśli stosowne środki ostrożności nie zostaną zachowane, będą miały miejsce: śmierć, ciężkie
uszkodzenia ciała lub poważne uszkodzenia mienia.
OSTRZEŻENIE Oznacza, że jeżeli stosowane środki ostrożności nie zostaną zachowane, mogą mieć miejsce: śmierć, ciężkie
uszkodzenia ciała lub poważne uszkodzenia mienia.
OSTROŻNIE Oznacza, że jeśli stosowane środki ostrożności nie zostaną zachowane, mogą mieć miejsce drobne urazy.
OSTROŻNIE Bez symbolu bezpieczeństwa, oznacza, że mogą mieć miejsce uszkodzenia mienia, jeśli stosowane środki ostrożności nie zostaną zachowane
UWAGA Oznacza, że jeśli odpowiednie informacje nie zostaną wzięte pod uwagę, mogą wystąpić nieoczekiwane wyniki lub sytuacje.
Jeżeli w tekście / instrukcji oznaczono więcej niż jeden stopień niebezpieczeństwa, ostrzeżenie przedstawia
najwyższy stopień niebezpieczeństwa podczas użytkowania. Ostrzeżenie zranienia wraz z symbolem
bezpieczeństwa może obejmować także ostrzeżenie odnoszące sie do szkody majątkowej.
Wykwalifikowany Personel
Urządzenie bądź System może być konfigurowane i używane tylko z poniższą dokumentacją. Odbiór
techniczny i eksploatacja może być wykonywana jedynie przez wykwalifikowany personel. W kontekście
informacji o bezpieczeństwie, zawartych w tym dokumencie, pod pojęciem wykwalifikowany personel
rozumie się osoby upoważnione do uziemiania, podłączania sprzętu i systemów zgodnie z obowiązującymi
normami i standardami bezpieczeństwa.
Prawidłowe użycie
Następująca wskazówka:
OSTRZEŻENIE To urządzenie może być używane jedynie do zastosowań opisanych w katalogu lub specyfikacji technicznej i tylko w połączeniu z urządzeniami lub komponentami pochodzącymi od producentów zatwierdzonych lub zalecanych przez firmę Siemens. Poprawne i bezpieczne funkcjonowanie produktu możliwe jest tylko i wyłącznie, jeśli jest on transportowany, magazynowany, przechowywany oraz instalowany prawidłowo i ostrożnie oraz jest obsługiwany i serwisowany według wskazań.
Znaki handlowe
Wszystkie nazwy posiadające znak ® są zastrzeżonymi znakami handlowymi Siemens AG. Wykorzystane
znaki handlowe, użyte przez osoby trzecie, mogą naruszać prawa do znaku handlowego właściciela.
Wyłączenia z odpowiedzialności
Zawartość niniejszej instrukcji została sprawdzona pod względem zgodności z opisanym sprzętem i
oprogramowaniem. Ponieważ wszystkie odchylenia nie mogą być całkowicie wykluczone, dlatego całkowita
zgodność nie może być gwarantowana. Jednakże informacje zawarte w niniejszej instrukcji są regularnie
uaktualniane i wszystkie konieczne poprawki są zawierane w następnych edycjach.
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 3
Przedmowa
Przeznaczenie podręcznika
Niniejszy podręcznik udostępnia zbiór informacji z zakresu funkcji sterujących, funkcjonalności oraz informacji technicznych modułów sygnałowych fail-safe systemu S7-300.
Wymagany poziom wiedzy
Korzystanie z podręcznika wymaga ogólnej wiedzy z zakresu automatyki przemysłowej. Zakłada się, że osoba korzystająca z podręcznika ma wystarczającą wiedzę z zakresu programu Step 7 Basic, systemu automatyki S7-300 oraz systemu rozproszonego ET200M.
Zakres podręcznika Moduł Numer zamówieniowy od wersji prod.
Safety protector 6ES7195-7KF00-0XA0 03
Bus module for safety protector 6ES7195-7HG00-0XA0 01
SM 326; DI 24 x DC 24 V 6ES7326-1BK01-0AB0 01
SM 326; DI 8 x NAMUR 6ES7326-1RF00-0AB0 05
SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM 6ES7326-2BF40-0AB0 01
SM 326; DO 10 x DC 24V/2A 6ES7326-2BF01-0AB0 01
SM 336; AI 6 x 13Bit 6ES7336-1HE00-0AB0 04
SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART 6ES7336-4GE00-0AB0 01
Co nowego w porównaniu do poprzedniej wersji
Podręcznik został uaktualniony o opis:
Nowych funkcji modułu SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Zatwierdzenia
System S7-300 jest zgodny z wymaganiami I kryteriami IEC 1131, Część 2. Dodatkowo dla S7-300 dostępne są zatwierdzenie CSA, UL, i FM.
Moduły fail-safe S7-300 zostały także certyfikowane do użycia w trybach zabezpieczeń w:
Poziom nienaruszalności bezpieczeństwa (Safety Integrity Level) SIL 3 zgodnie z IEC 61508
Kategorią 4 zgodnie z EN 954-1
Przedmowa
Moduły sygnałowe Fail-safe
4 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Certyfikacja CE
Informacje w rozdziale Standardy i certyfikaty.
C-Tick-Mark dla Australii
Informacje w rozdziale Standardy i certyfikaty.
Standardy
Informacje w rozdziale Standardy i certyfikaty.
Pozycja w środowisku IT
Dodatkowe odniesienia wymagane do pracy z modułami fail-safe wylistowano poniżej.
Niniejszy podręcznik zawiera odwołania do dodatkowej dokumentacji.
Dokumentacja Zawartość dokumentacji
ET 200M Distributed I/O Device Manual
Opisuje sprzęt ET 200M (włączając konfigurację, montaż oraz okablowanie IM153 w połączeniu z modułami rodziny S7-300).
Operating instructions S7-300, CPU 31xC and CPU 31x: Installation
Opisuje konfigurację, instalację, okablowanie, adresowanie oraz rozruch systemów S7-300.
Reference manual Automation Systems S7-300, ET 200M, Ex I/O Modules
SM 326; DI 8 × NAMUR jest częścią rodziny modułów cyfrowych SIMATIC S7 Ex. Użytkowanie zgodnie z dokumentacją dla modułów cyfrowych SIMATIC S7-Ex.
Podręcznik zawiera szczegółowe wskazówki do konfiguracji modułów cyfrowych SIMATIC S7-Ex.
It is to be used in compliance with installation guidelines for SIMATIC S7-Ex digital modules.
Manual Automation Systems Principles of Explosion Protection
Opisuje podstawowe zasady ochrony przeciwwybuchowej.
Safety Engineering in SIMATIC S7 system description
Zawiera ogólne informacje o użyciu, konfiguracji i funkcjonalności modułów Distributed Safety S7 oraz systemów automatyki S7 F/FH fail-safe
Zawiera streszczenie szczegółowych informacji technicznych odnośnie inżynieringu fail-safe w systemach S7-300 i S7-400.
Zawiera informacje o kalkulacji czasu monitoring I odpowiedzi S7 Distributed Safety oraz systemów automatyki S7 F/FH fail-safe
do integracji w systemach fail-safe S7 F/FH
Podręcznik Konfiguracja i Programowanie Systemów S7 F/FH opisuje zadania wymagane do utworzenia i rozruchu systemów fail-safe S7 F/FH.
Podręcznik Sprzęt i Instalacja Systemy Automatyki S7-400, M7-400 opisuje instalację oraz okablowanie systemów S7-400.
Podręcznik S7-400H Sterowniki Programowalne, Systemy Fault-Tolerant opisuje moduły centralne CPU 41x-H oraz zadania wymagane do konfiguracji I uruchomienia systemów fault-tolerant S7-400H.
Podręcznik/pomoc online CFC dla SIMATIC S7 opisuje programowanie z użyciem CFC.
Informacje ogólne
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 5
Dokumentacja Zawartość dokumentacji
do integracji w systemach fail-safe S7 F/FH
Podręcznik S7 Distributed Safety, Konfiguracja i Programowanie oraz pomoc online opisują:
konfigurację fail-safe CPU i I/O
jak programować fail-safe CPU w językach F-FBD i F-LAD
Wymagana dokumentacja, w zależności od użytego F-CPU:
S7-300, CPU 31xC and CPU 31x: Installation instrukcja opisuje jak instalować i podłączać systemy S7-300.
Podręcznik CPU 31xC and CPU 31x, Technical Specifications opisuje CPU 315-2 DP i PN/DP, CPU 317-2 DP i PN/DP, oraz CPU 319-3 PN/DP.
Podręcznik Automation System S7-400 Hardware and Installation opisuje instalację oraz podłączanie systemów S7-400.
Podręcznik Automation System S7-400 CPU Specifications opisuje CPU 416-2 oraz CPU 416-3 PN/DP.
Podręcznik ET 200S IM 151-7 CPU Interface Module opisuje IM 151-7 CPU.
Każdy z F-CPU ma przypisany dokument Informacji o Produkcie (Product Information). Dokument ten opisuje jedynie różnice pomiędzy odpowiadającym mu standardowym CPU.
Podręczniki STEP 7 Podręcznik Configuring Hardware and Communication Connections with STEP 7 V5.x opisuje pracę z standardowymi narzędziami program STEP 7.
Podręcznik System and Standard Functions opisuje funkcjonalność dostępu/diagnostyki rozproszonych I/O.
Pomoc online STEP 7 Opisuje pracę ze standardowymi narzędziami STEP 7
Zawiera informacje o konfiguracji i parametryzacji modułów i inteligentnych urządzeń slave w środowisku HW Config.
Zawiera opis języków programowania FBD i LAD.
Podręczniki PCS 7 Opisują obsługę system sterowania PCS 7 (wymagane jeśli moduły I/O fail-safe są implementowane w nadrzędnym systemie sterowania).
Cała dokumentacja SIMATIC S7 jest dostępna na żądania na płycie CD-ROM.
Przewodnik
Podręcznik opisuje moduły fail-safe S7-300 i składa się z rozdziałów z instrukcjami i danymi (dane techniczne i załączniki).
Zawiera następujące istotne informacje o modułach sygnałowych fail-safe:
Instalacja i użytkowanie
Konfiguracja i parametryzacja
Adresowanie, instalacja i okablowanie
Ocena danych diagnostycznych
Dane techniczne
Numery zamówieniowe
Przedmowa
Moduły sygnałowe Fail-safe
6 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Konwencje
Terminy ―technologia safety‖ (―safety technology‖) oraz ―technologia fail-safe‖ (―fail-safe technology‖) w obrębie tego podręcznika oznaczają to samo. Tyczy się to także użycia zwrotów „fail-safe‖ oraz „F-‖. „F-SM‖ jest synonimem „moduł sygnałowy fail-safe‖.
―S7 Distributed Safety‖ oraz ―S7 F Systems‖ zapisane kursywą oznaczają pakiety opcjonalne dla systemów fail-safe "S7 Distributed Safety" i "S7 F/FH Systems".
Recycling i usuwanie
Dzięki faktowi, iż sprzęt rodziny S7-300 ma niski poziom substancji zanieczyszczających, możliwy jest jego recykling. W celu usunięcia lub poddania recyklingowi starego sprzętu, prosimy o kontakt z certyfikowaną firmą świadczącą tego typu usługi.
Dodatkowe wsparcie
Przedstawiciele lokalnego biura firmy Siemens z chęcią odpowiedzą na Państwa pytania dotyczące użytkowania produktów opisanym w niniejszym podręczniku:
http://www.siemens.com/automation/partner
Centra szkoleniowe
Firma Siemens oferuje wiele kursów, które pomogą Państwu rozpocząć pracę z systemami automatyki SIMATIC S7. W celu uzyskania szczegółowych informacji prosimy o kontakt z regionalnym Centrum Szkoleniowym lub głównym Centrum Szkoleniowym w D-90327 Nuremberg, Niemcy.
Telefon: +49 (911) 895-3200
Internet: http://www.sitrain.com
H/F Competence Center
H/F Competence Center w Nuremberg posiada w swojej ofercie specjalne warsztaty dedykowane systemom automatyki ze sprzętem SIMATIC S7 F i H. H/F Competence Center oferuje także wsparcie w zakresie inżynieringu na obiekcie, rozruchów oraz diagnostyki błędów.
Telefon: +49 (911) 895-4759
Fax: +49 (911) 895-5193
Informacje o warsztatach można uzyskać m.in. pod adresem:
Informacje ogólne
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 7
A&D Wsparcie Techniczne
Cały Świat (Nuremberg) Wsparcie Techniczne
Czas lokalny:
0:00 do 24:00 / 365 dni
Tel.: +49 (180) 5050-222
Fax: +49 (180) 5050-223
E-mail:
GMT: +1:00
Europa/Afryka (Nuremberg) Autoryzacje
Czas lokalny: Pon.-Pt. 8:00 do
17:00
Tel.: +49 (180) 5050-222
Fax: +49 (180) 5050-223
E-mail:
GMT: +1:00
USA (Johnson City) Wsparcie Techniczne i Autoryzacje
Czas lokalny: Mon.-Fri. 8:00 do
17:00
Tel.: +1 (423) 262 2522
Fax: +1 (423) 262 2289
E-mail:
GMT: -5:00
Azja/Australia (Beijing) Wsparcie Techniczne i Autoryzacje
Czas lokalny: Pon.-Pt. 8:00 do
17:00
Tel.: +86 10 64 75 75 75
Fax: +86 10 64 74 74 74
E-mail:
GMT: +8:00
Językiem komunikacji w kontaktach z Wsparciem Technicznym oraz Centrami Autoryzacji jest język angielski i niemiecki.
Service & Support w sieci Internet
Poza dokumentacją, oferujemy także obszerną bazę wiedzy w Internecie, pod adresem:
http://www.siemens.com/automation/service&support
Można tam znaleźć:
Newsletter, który dostarcza najświeższe informacje o produktach
Dokumentacje; funkcje wyszukiwania w serwisie Service & Support
Ogólnoświatowe forum, w którym użytkownicy oraz eksperci dzielą się swoim doświadczeniem
Bazę danych kontaktowych do lokalnych partnerów Automation & Drives
Informacje o dostępnych serwisach on-site, naprawach, częściach zamiennych. Poza tym, na stronach „Serwisu‖ można znaleźć dużo więcej informacji.
Przedmowa
Moduły sygnałowe Fail-safe
8 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Ważne informacje odnośnie bezpiecznego sterowania w fabryce
UWAGA
Fabryki ze specyfiką produkcji wymagającą systemów safety wymagają bezpiecznej eksploatacji za którą odpowiedzialny jest operator. Specjalne pomiary dla monitoringu produktów gwarantuje również dostawca systemu. Firma Siemens publikuje specjalny Newsletter z najnowszymi informacjami z zakresu rozwoju produktów i właściwości, które mogą mieć istotny wpływ na bezpieczeństwo. Aby otrzymywać bieżące informacje i móc stosownie modyfikować fabrykę, wskazane jest aby subskrybować odpowiedni newsletter. Prosimy o odwiedzenie stron internetowych:
http://www.automation.siemens.com/WW/newsletter/guiThemes2Select.aspx?subjectID=2
aby zapisać się do następujących Newsletter:
SIMATIC S7-300
SIMATIC S7-400
Distributed I/O
SIMATIC Industrial Software
Aby subskrybować odpowiedni newsletter należy aktywować pole „News‖.
Zobacz także
Standardy i zatwierdzenia (Strona 53)
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 9
Spis treści
1 Informacje ogólne .......................................................................................................................................13
1.1 Wstęp .............................................................................................................................................13
1.2 Użytkowanie modułów sygnałowych fail-safe ................................................................................13
1.3 Przewodnik w uruchamianiu modułów sygnałowych fail-safe .......................................................16
2 Opcje konfiguracji .......................................................................................................................................17
2.1 Wstęp .............................................................................................................................................17
2.2 Konfiguracja z F-SM w trybie standardowym ................................................................................17
2.3 Konfiguracja z F-SM w trybie bezpieczeństwa ..............................................................................18
3 Konfiguracja i parametryzacja ...................................................................................................................21
3.1 Konfiguracja ...................................................................................................................................21
3.2 Parametryzacja ..............................................................................................................................23
3.3 Uaktualnienie firmware z HW Config (SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART) ..............................24
4 Adresowanie i instalacja ............................................................................................................................27
4.1 Przypisywanie adresów w CPU .....................................................................................................27
4.2 Adresowanie kanałów ....................................................................................................................29
4.3 Przydzielanie adresu PROFIsafe ...................................................................................................30
4.3.1 Wprowadzenie ............................................................................................................................... 30
4.3.2 Nadawanie adresu PROFIsafe (adres początkowy F-SM) ............................................................ 31
4.3.3 Nadawanie adresu PROFIsafe (F adres docelowy) ...................................................................... 34
4.4 Instalacja ........................................................................................................................................37
5 Podłączenie okablowania...........................................................................................................................39
5.1 Obwód napięcia bardzo niskiego (PELV) dla modułów sygnałowych fail-safe .............................40
5.2 Podłączanie okablowania modułów sygnałowych Fail-Safe ..........................................................41
5.3 Wymiana modułów sygnałowych fail-safe .....................................................................................42
5.4 Wymagania odnośnie czujników i el. wykonawczych przy pracy F-SM w trybie bezpieczeństwa 43
6 Reakcja na uszkodzenia i diagnostyka .....................................................................................................47
6.1 Reakcja na uszkodzenia F-SM ......................................................................................................47
6.1.1 Reakcje na uszkodzenia w trybie standardowym .......................................................................... 47
6.1.2 Reakcja na uszkodzenia w trybie bezpieczeństwa ........................................................................ 48
6.2 Diagnostyka uszkodzeń F-SM .......................................................................................................50
Spis treści
Moduły sygnałowe Fail-safe
10 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
7 Ogólna specyfikacja techniczna ...............................................................................................................53
7.1 Wprowadzenie ...............................................................................................................................53
7.2 Normy i zatwierdzenia ....................................................................................................................53
7.3 Kompatybilność elektromagnetyczna ............................................................................................58
7.4 Warunki transportu i przechowywania ...........................................................................................61
7.5 Mechaniczne i klimatyczne warunki otoczenia ..............................................................................61
7.6 Specyfikacja napięć znamionowych, testów izolacji, klasy zabezpieczeń oraz stopnia zabezpieczeń .................................................................................................................................63
8 Moduły cyfrowe ...........................................................................................................................................65
8.1 Wprowadzenie ...............................................................................................................................65
8.2 Analiza rozbieżności dla cyfrowych modułów wejść fail-safe ........................................................65
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V ................................................................................................................67
8.3.1 Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy ......................................... 67
8.3.2 Aplikacje z SM 326; DI 24 x DC 24V ............................................................................................. 72
8.3.3 Aplikacja 1: Tryb standartowy ........................................................................................................ 73
8.3.4 Aplikacja 2: Tryb standardowy z wysoką dostępnością ................................................................. 74
8.3.5 Aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3).................................................................... 76
8.3.6 Aplikacja 4: Tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH) ...................................................................................................................... 78
8.3.7 Aplikacja 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4).................................................................... 80
8.3.8 Aplikacja 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH) ...................................................................................................................... 84
8.3.9 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI 24 x DC 24V ................................................................... 90
8.3.10 Specyfikacja techniczna - SM 326; DI 24 x DC 24V ...................................................................... 92
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR .................................................................................................................95
8.4.1 Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy ......................................... 95
8.4.2 Wymagania specjalne przy podłączaniu SM 326; DI 8 x NAMUR do pracy w obszarach Ex ....... 99
8.4.3 Aplikacje z SM 326; DI x 8 NAMUR ............................................................................................. 102
8.4.4 Aplikacja 1: tryb standardowy i aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) ................ 103
8.4.5 Aplikacja 2: tryb standardowy z wysoką dostępnością i aplikacja 4: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH) ........................................ 104
8.4.6 Aplikacja 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4).................................................................. 106
8.4.7 Aplikacja 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością (jedynie w systemach S7 F/FH) .................................................................................................................... 108
8.4.8 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI x 8 NAMUR ................................................................... 110
8.4.9 Specyfikacja techniczna - SM 326; DI 8 x NAMUR ..................................................................... 112
8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM ..................................................................................................115
8.5.1 Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy ....................................... 115
8.5.2 Aplikacje PM z SM 326; DO 8 x DC 24V/2A ................................................................................ 118
8.5.3 Aplikacja 1: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) i aplikacja przypadek 2: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) ............................................................................................ 119
8.5.4 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM ...................................................... 122
8.5.5 Specyfikacja techniczna - SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM ........................................................ 125
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A ......................................................................................................128
8.6.1 Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy ....................................... 128
Informacje ogólne
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 11
8.6.2 Aplikacje z SM 326; DO 10 x DC 24V/2A .................................................................................... 132
8.6.3 Aplikacja 1: tryb standardowy, aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) i aplikacja przypadek 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) ............................................................... 133
8.6.4 Aplikacja 2: tryb standardowy z wysoką dostępnością, aplikacja 4: tryb bezpieczeństwaSIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością i aplikacja klasa 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH) ........................................... 135
8.6.5 Podłączanie równoległe wyjść w celu eliminowania „dark period‖ .............................................. 137
8.6.6 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 10 x DC 24V/2A .......................................................... 138
8.6.7 Specyfikacja techniczna - SM 326; DO 10 x DC 24V/2A ............................................................ 143
9 Moduły analogowe ....................................................................................................................................147
9.1 Wprowadzenie .............................................................................................................................147
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit ...................................................................................................................148
9.2.1 Reprezentacja wartości analogowej ............................................................................................ 148
9.2.2 Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy ....................................... 150
9.2.3 Aplikacje z SM 336; AI 6 x 13 Bit ................................................................................................. 156
9.2.4 Aplikacja 1: tryb standardowy ...................................................................................................... 158
9.2.5 Aplikacja 2: tryb standardowy z wysoką dostępnością ................................................................ 161
9.2.6 Aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3).................................................................. 166
9.2.7 Aplikacja 4: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH Systems) ..................................................................................................... 168
9.2.8 Aplikacja 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4).................................................................. 173
9.2.9 Aplikacja 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH) .................................................................................................................... 176
9.2.10 Komunikaty diagnostyczne SM 336; AI 6 x 13Bit ........................................................................ 180
9.2.11 Specyfikacja techniczna - SM 336; AI 6 x 13Bit .......................................................................... 182
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART ..........................................................................................186
9.3.1 Reprezentacja wartości analogowej ............................................................................................ 186
9.3.2 Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy ....................................... 188
9.3.3 Apikacje z SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART ........................................................................ 193
9.3.4 Aplikacje i schematy podłączeń ................................................................................................... 203
9.3.5 Aplikacja 1 i 2 ............................................................................................................................... 203
9.3.6 Aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 3).................................................................. 204
9.3.7 Aplikacja 4: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH) .................................................................................................................... 206
9.3.8 Aplikacja 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4).................................................................. 208
9.3.9 Aplikacja 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH) .................................................................................................................... 211
9.3.10 Aplikacja 7: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4).................................................................. 213
9.3.11 Aplikacja 8: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH) .................................................................................................................... 215
9.3.12 Aplikacja 9: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z trzema modułami z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH) ................................................................................. 217
9.3.13 Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART .............................................. 219
9.3.14 Specyfikacja techniczna - SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART ................................................ 223
9.3.15 Parametry modułu wejść analogowych F-AI 6 x 0/4 ... 20mA HART .......................................... 228
9.3.16 Podstawy HART ........................................................................................................................... 238
9.3.17 Interfejs rekordów danych i dane użytkownika ............................................................................ 249
10 Ochronnik bezpieczeństwa (safety protector) .......................................................................................259
Spis treści
Moduły sygnałowe Fail-safe
12 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
10.1 Wprowadzenie .............................................................................................................................259
10.2 Właściwości, widok frontu i schemat blokowy .............................................................................259
10.3 Warianty konfiguracji ....................................................................................................................261
10.4 Specyfikacja techniczna ...............................................................................................................263
11 Dane diagnostyczne modułów bezpieczeństwa ....................................................................................265
A.1 Wprowadzenie .............................................................................................................................265
A.2 Struktura i zawartość danych diagnostycznych ...........................................................................265
12 Rysunki wymiarowe ..................................................................................................................................273
B.1 Moduł sygnałowy..........................................................................................................................273
B.2 Ochronnik bezpieczeństwa ..........................................................................................................275
13 Akcesoria i numery zamówieniowe ........................................................................................................277
C.1 Akcesoria i numery zamówieniowe ..............................................................................................277
14 Czasy odpowiedzi .....................................................................................................................................279
D.1 Czasy odpowiedzi ........................................................................................................................279
15 Przełączanie obciążeń pojemnościowych..............................................................................................283
E.1 Przełączanie obciążeń pojemnościowych ...................................................................................283
16 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności ..................................................................................285
F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności .........................................................................285
17 Słownik.......................................................................................................................................................291
18 Indeks .........................................................................................................................................................304
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 13
Informacje ogólne 1
1.1 Wstęp
W rozdziale
Rozdział Informacje ogólne zawiera informacje o
integracji modułów sygnałowych fail-safe w systemach automatyki fail-safe SIMATIC S7
dostępnych modułach sygnałowych fail-safe
krokach, które należy wykonać od wyboru modułów kończąc na uruchomieniu modułów fail-safe
1.2 Użytkowanie modułów sygnałowych fail-safe
System automatyki fail-safe
Systemy automatyki fail-safe (systemy-F) są wykorzystywane w fabrykach, w których zwiększone są wymagania w zakresie standardów zabezpieczeń. Systemy-F są używane do sterowania procesami oraz do wymuszenia stanu bezpiecznego instalacji w przypadku wyłączania fabryki. Oznacza to, że systemy-F sterują procesami, które wyłączane natychmiastowo nie stanowią zagrożenia dla człowieka lub środowiska.
Moduły sygnałowe fail-safe
W porównaniu do standardowych modułów rodziny S7-300, moduły sygnałowe fail-safe różnią się od standardowych modułów wewnętrzną strukturą dwukanałową. Dwa zintegrowane procesory monitorują swoją pracę, automatycznie testują obwody we/wy i wymuszają stan bezpieczny modułu fail-safe, gdy zostanie wykryta awaria lub błąd. F-CPU komunikuje się z modułami sygnałowymi fail-safe za pośrednictwem zorientowanej na bezpieczeństwo magistrali komunikacyjnej z profilem PROFIsafe.
Informacje ogólne
1.2 Użytkowanie modułów sygnałowych fail-safe
Moduły sygnałowe Fail-safe
14 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Typy modułów sygnałowych fail-safe
Dostępne moduły sygnałowe fail-safe (nazwa skrócona: F-SM):
Tabela 1-1 Typy modułów sygnałowych fail-safe
Moduły sygnałowe fail-safe Możliwość redundancji
SM 326; DI 24 x DC 24V Tak
SM 326; DI 8 x NAMUR Tak
SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM Nie
SM 326; DO 10 x DC 24V/2A Tak
SM 336; AI 6 x 13 Bit Tak
SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART Tak
Moduły interfejsu obsługujące pracę z modułami sygnałowymi fail-safe
Poniższa tabela zawiera listę modułów interfejsu, które są przeznaczone do pracy z modułami sygnałowymi fail-safe:
Tabela 1-2 Moduły interfejsu obsługujące moduły sygnałowe fail-safe
Moduł interfejsu Numer zamówieniowy
IM 153-2 6ES7153-2AA02 i wyższy (od wersji produktu 05, firmware V1.1.0)
IM 153-2 FO 6ES7153-2AB01 i wyższy (wersji produktu 04, firmware V1.1.0)
IM 153-2/IM 153-2 FO 6ES7153-2BA0./-2BB0.
SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART może być używany z poniższymi modułami interfejsu:
Tabela 1-3 Moduły interfejsu obsługujące SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduł interfejsu Numer zamówieniowy
IM 153-2/IM 153-2 FO 6ES7153-2BA0./-2BB0.
Opcjonalne aplikacje dla modułów sygnałowych fail-safe
Moduły sygnałów fail-safe S7-300 mogą być wykorzystywane w aplikacjach:
S7-300 system automatyki (centralny z S7-300; rozproszony w ET 200M)
S7-400 system automatyki (rozproszony w ET 200M)
UWAGA
Aby korzystać z funkcji HART modułu analogowego SM 336, F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART, moduł musi być używany w konfiguracji rozproszonej z ET 200M.
Informacje ogólne
1.2 Użytkowanie modułów sygnałowych fail-safe
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 15
F-System z modułami sygnałowymi fail-safe
Poniższy rysunek pokazuje przykład konfiguracji Systemu-F S7 Rozproszone Zabezpieczenia z modułami sygnałowymi fail-safe w S7-300, ET 200M i ET 200S.
The figure below shows an example configuration of an S7 Distributed Safety F-system with fail-safe signal modules/modules in S7-300, ET 200M, and ET 200S.
Rysunek 1-1 Fail-safe S7 rozproszony system automatyki safety
Praca w trybie standardowym (standard mode)
Za wyjątkiem modułów SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM i SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART, pozostałe moduły sygnałowe fail-safe mogą pracować w trybie standardowym ze zwiększonymi wymaganiami diagnostycznymi. Podczas pracy w trybie standardowym, moduły sygnałowe fail-safe zachowują się podobnie jak standardowe moduły we/wy S7-300.
Praca w trybie bezpieczeństwa (safety mode)
Moduły sygnałowe fail-safe mogą pracować także w trybie bezpieczeństwa. Tryb bezpieczeństwa należy skonfigurować w HW Config w programie STEP 7 i używając przełącznika adresowego umieszczonego na tylnym panelu modułu sygnałowego fail-safe. Gdy moduł ma aktywny tryb bezpieczeństwa, świeci się na nim dioda LED „SAFE‖.
Obsługiwane Poziomy Nienaruszalności Bezpieczeństwa (SIL; Safety Integrity Levels)
Moduły sygnałowe fail-safe cechują zintegrowane funkcje bezpieczeństwa do pracy w trybie bezpieczeństwa. Poniższy tekst zawiera spis kategorii bezpieczeństwa (SIL), które można osiągnąć w trybie bezpieczeństwa, używając w STEP 7 funkcji bezpieczeństwa z pakietu opcjonalnego S7 Distributed Safety lub S7 F Systems, oraz odpowiednio stosując i podłączając czujniki i elementy wykonawcze:
Tabela 1-4 Kategorie bezpieczeństwa (SIL) osiągane w trybie bezpieczeństwa
Poziomy Nienaruszalności Bezpieczeństwa (SIL) w trybie bezpieczeństwa
Zgodnie z IEC 61508 Zgodnie z EN 954-1 Zgodnie z ISO 13849
SIL 2 Kategoria 3 (PL) Performance Level d
SIL 3 Category 4 (PL) Performance Level e
Moduły sygnałowe fail-safe
Moduły sygnałowe fail-safe
Moduły sygnałowe fail-safe
ET200S
ET200M
S7-300 z CPU 315F-2DP
Profibus-DP
Informacje ogólne
1.3 Przewodnik w uruchamianiu modułów sygnałowych fail-safe
Moduły sygnałowe Fail-safe
16 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Rozszerzona dostępność w trybie standardowym i bezpieczeństwa
W trybie standardowym, aby zwiększyć dostępność, można pracować z F-SM redundantnymi (za wyjątkiem modułów SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM i SM 336; 6 x 0/4 to 20 mA HART).
W trybie bezpieczeństwa, w systemach S7 F/FH systemy-F można pracować z F-SM redundantnymi (za wyjątkiem modułów SM 326; DO 8 x DC 24V/ 2A PM).
Opcje wkładania redundantnych modułów sygnałowych, zależą od wymaganej dostępności (przykładowe konfiguracje można znaleźć w podręczniku Safety Engineering in SIMATIC S7, System Description):
oddzielnie w dwóch rozproszonych wyspach we/wy ET 200M
w tej samej rozproszonej wyspie we/wy ET 200M
Wymagania programowe dla pracy redundantnej F-SM są opisane w rozdziale Konfiguracja i parametryzacja.
1.3 Przewodnik w uruchamianiu modułów sygnałowych fail-safe
Wstęp
Poniższa tabela zawiera listę wszystkich istotnych zadań niezbędnych do wykonanie podczas uruchamiania modułów sygnałowych fail-safe w S7-300 lub ET 200M.
Sekwencja uruchamiania, rozpoczęcie od wyboru F-SM
Tabela 1-5 Sekwencja uruchamiania, rozpoczęcie od wyboru F-SM
Krok Procedura Zobacz
1. Wybór F-SM do instalacji Katalog produktów; rozdział:Digital modules; rozdział: Analog module
2. Ustawienie trybu pracy (standardowy lub bezpieczeństwa), konfiguracja i parametryzacja F-SM.
Rozdział Konfiguracja i parametryzacja; rozdział Adresacja i instalacja
3. Instalacja F-SMs Rozdział Adresacja i instalacja
4. Okablowanie F-SMs Rozdział Okablowanie
5. Uruchomienie F-SMs Podręcznik ET 200M Distributed I/O Device, lub S7-300, CPU 31xC and CPU 31x Operating Manual Installation
6. Diagnostyka po nieudanym uruchomieniu. Rozdział Reakcja na uszkodzenia i diagnostyka; Rozdział Digital Module; Rozdział Analog Module
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 17
Opcje konfiguracji 2
2.1 Wstęp
W rozdziale
Poniższy rozdział zawiera informacje o:
Centralnej i rozproszonej konfiguracji z modułami F-SM
Komponentach, których można używać z F-SM w trybie standardowym
Komponentach, których można używać z F-SM w trybie fail-safe
Opcjach kombinacji modułów F-SM i standardowych w tej samej konfiguracji
Konfiguracja centralna i rozproszona
Wszystkie moduły sygnałowe fail-safe obsługują pracę w trybach standardowym i bezpieczeństwa w centralnym systemie S7-300 oraz w rozproszonym systemie ET 200M.
UWAGA
Aby korzystać z funkcji HART modułu analogowego SM 336, F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART, moduł musi być używany w konfiguracji rozproszonej z ET 200M.
2.2 Konfiguracja z F-SM w trybie standardowym
Warianty konfiguracji w trybie standardowym
Podczas pracy w trybie standardowym, moduły sygnałowe fail-safe reagują podobnie do standardowych modułów we/wy S7-300 (skrót: moduły standardowe). Warianty konfiguracji są podobne do wariantów S7-300 lub ET 200M z modułami standardowymi.
Wyjątek: SM 336 F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART i SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM mogą być używane jedynie w trybie bezpieczeństwa.
CPU zatwierdzone do użycia w systemach z S7-300 (konfiguracja centralna)
W przypadku konfiguracji centralnej, podczas pracy modułów fail-safe w trybie standardowym, można używać wszystkich CPU rodziny S7-300.
Opcje konfiguracji
2.3 Konfiguracja z F-SM w trybie bezpieczeństwa
Moduły sygnałowe Fail-safe
18 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Zatwierdzone IM 153 w ET 200M (konfiguracja rozproszona)
Wszystkie moduły interfejsu IM153-2/-2 FO systemu rozproszonych we/wy ET 200M mogą być używane do pracy z modułami fail-safe w trybie standardowym.
Kombinacje modułów fail-safe i standardowych obsługiwanych w trybie standardowym
S7-300/ET 200M w trybie standardowym obsługuje wspólną pracę modułów sygnałowych fail-safe oraz modułów standardowych.
Informacje dodatkowe
Aby uzyskać dodatkowe informacje o wariantach konfiguracji S7-300, należy skorzystać z podręcznika S7-300, CPU 31xC and CPU 31x: Installation manual.
Aby uzyskać dodatkowe informacje o konfiguracji ET 200M, należy skorzystać z podręcznika ET 200M Distributed I/O Device.
Aby uzyskać dodatkowe informacje o implementacji modułów sygnałowych fail-safe jako redundantnych we/wy w systemach S7 FH, należy skorzystać z podręcznika S7-400H Automation Systems; Fault-Tolerant Systems.
2.3 Konfiguracja z F-SM w trybie bezpieczeństwa
Warianty konfiguracji w trybie bezpieczeństwa
Kryteria, które determinują warianty konfiguracji F-SM dla pracy w trybie bezpieczeństwa:
Konfiguracja (centralna lub rozproszona)
Poziom Nienaruszlaności Bepieczeństwa (SIL) konfiguracji
Dostępność konfiguracji
CPU zatwierdzone do użycia w systemach z S7-300 (konfiguracja centralna)
Wszystkie F-CPU rodziny S7-300 mogą być używane w centralnej konfiguracji w trybie bezpieczeństwa.
UWAGA
Można zaimplementować SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM w konf. centralnej ze wszystkimi F-CPU rodziny S7-300, z zastrzeżeniem:
CPU 315F-2 DP, od nr zam. 6ES7315-6FF01-0AB0, wersja firmware V2.0.9
CPU 317F-2 DP, od nr zam. 6ES7317-6FF00-0AB0, wersja firmware V2.1.4.
Zatwierdzone IM 153 w ET 200M (konfiguracja rozproszona)
Wszystkie moduły interfejsu IM153-2/-2 FO systemu rozproszonych we/wy ET 200M mogą być używane do pracy z modułami fail-safe w trybie standardowym.
Opcje konfiguracji
2.3 Konfiguracja z F-SM w trybie bezpieczeństwa
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 19
Kombinacje modułów fail-safe i standardowych obsługiwanych w pracy w trybie bezpieczeństwa
OSTRZEŻENIE
W przypadku Poziomu Nienaruszalności Bezpieczeństwa SIL 2/Kat. 3 oraz niższych, dla standardowych komponentów, wystarczające jest zastosowanie odpowiednich środków ostrożności przeciw przypadkowym stykom (zobacz podręcznik S7-300 Module Data).
Aplikacje o Poziomie Nienaruszalności Bezpieczeństwa SIL3/Kat.4 poza ochroną przeciw przypadkowym stykom wymagają wykonania odpowiednich pomiarów, aby zapobiec niebezpiecznym przepięciom obwodów-F przez zasilanie i magistralę tylną, także w przypadku uszkodzenia. Do ochrony centralnej i rozproszonej konfiguracji F-SM przeciw negatywnym wpływom z magistrali tylnej dostępne są ochronniki zabezpieczające.
Aby chronić moduły przeciw negatywnym wpływom z zasilania, Siemens wydał pakiet zasad regulujących implementację modułów zasilania, standardowych we/wy oraz we/wy-F (zobacz rozdział PELV dla modułów fail-safe).
Zasady używania ochronników bezpieczeństwa
Ochronniki bezpieczeństwa są wykorzystywane aby zabezpieczać F-SM prze przepięciami powstającymi w przypadku uszkodzenia / błędu.
OSTRZEŻENIE
Ochronniki zabezpieczające muszą być używane dla aplikacji w SIL3/Kat.4:
Zawsze, jeżeli F-SM są zintegrowane w centralnym AS S7-300
Zawsze jeśli PROFIBUS-DP jest podłączony za pomocą przewodów miedzianych
Jeśli PROFIBUS-DP jest podłączony światłowodem, a moduły standardowe i fail-safe muszą pracować na tym samym ET 200M.
Warianty konfiguracji w zależności od dostępności
Tabela 2-1 Warianty konfiguracji systemów fail-safe bazujące na dostępności
W systemie Wariant konfiguracji Opis Dostępność
S7
Distributed
Safety
Jednokanałowe we/wy
Jednokanałowe, fail-safe (F-CPU i F- SM nie redundantne)
Normalna dostępność
Systemy
S7 F/FH
Systemy
S7 FH Jednokanałowe
przełączane we/wy
Jednokanałowe, przełączane, fail-safe
(redundantne F-CPU, F-SM nie redundantne; w przypadku błędu zmiana systemu na drugie F-CPU)
Rozszerzona dostępność
Redundantne przełączane we/wy
Wielokanałowe, fail-safe (redundantne F- CPU, PROFIBUS DP i F-SM)
Najwyższa dostępność
Opcje konfiguracji
2.3 Konfiguracja z F-SM w trybie bezpieczeństwa
Moduły sygnałowe Fail-safe
20 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Informacje dodatkowe
Aby uzyskać informacje odnośnie wariantów konfiguracji bazujących na dostępności, należy skorzystać z podręcznika, opisu systemu Safety Engineering in SIMATIC S7.
Aby uzyskać szczegółowe informacje o ochronnikach zabezpieczających, należy skorzystać z rozdziału Ochronnik zabezpieczający.
Aby uzyskać dodatkowe informacje o wariantach konfiguracji S7-300, należy skorzystać z podręcznika S7-300, CPU 31xC and CPU 31x: Installation.
Aby uzyskać dodatkowe informacje o konfiguracji ET 200M, należy skorzystać z podręcznika ET 200M Distributed I/O Device.
Aby uzyskać dodatkowe informacje o implementacji modułów sygnałowych fail-safe jako redundantnych we/wy w systemach S7 FH, należy skorzystać z podręcznika S7-400H Automation Systems; Fault-Tolerant Systems.
Zobacz także
Obwód napięcia bardzo niskiego, z uziemieniem roboczym (PELV) dla modułów sygnałowych fail-safe (Strona 40).
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 21
Konfiguracja i parametryzacja 3
3.1 Konfiguracja
Wymagania
Aby konfigurować i parametryzować moduły sygnałowe fail-safe w programie STEP 7, musi być zainstalowany jeden z opcjonalnych pakietów wymienionych poniżej:
S7 Distributed Safety
S7 F/FH Systems
Następujące wymagania dotyczą SM 326; DI 24 x DC 24V, nr. zam. 6ES7326-1BK01-0AB0 i nowsze oraz SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM:
STEP 7 V5.2 lub nowszy i
F Configuration Pack V5.3 SP 3 lub nowszy
Następujące wymagania dotyczą SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART:
F Configuration Pack V5.5 SP 4 lub nowszy
Do użycia w połączeniu z Systemami S7 F i z funkcjami HART:
- S7 F Systems V6.0 z S7 F Systems Lib V1_3
- STEP 7 V5.4 SP3 + HF3 lub nowszy i CFC V6.0 SP2 HF3 lub nowsze
- SIMATIC PDM V6.0 SP3 HF1 lub nowszy + SIMATIC PDM Devices V6.0 SP5
- EDD for ET 200M V1.1.9 lub nowszy
- PCS 7 V7.0 SP1 lub nowszy + HF, z PCS 7 Library V7.0 SP2 HF1 lub nowszą
Do użycia w połączeniu z Systemami S7 F i bez obsługi funkcji HART:
- S7 F Systems V6.0 z S7 F Systems Lib V1_3
- STEP 7 V5.4 SP3 + HF3 lub nowsze z CFC V6.0 SP2 HF3 lub nowsze
- PCS 7 V7.0 SP1 lub nowsze + HF, z PCS 7 Library V7.0 SP2 HF1 lub nowsze
Do użycia w połączeniu z S7 Distributed Safety z obsługą funkcjami HART:
- STEP 7 V5.4 SP 3 +HF3 lub nowszy
- SIMATIC PDM V6.0 SP3 lub nowszy + SIMATIC PDM Devices V6.0 SP5
- EDD dla ET 200M V1.1.9 lub nowszy
Do użycia w połączeniu z S7 Distributed Safety i bez obsługi funkcji HART:
- STEP 7 V5.4 SP 3 +HF3 lub nowszy
Pakiet F Configuration Pack jest dostępny do pobrania z Internetu pod adresem:
http://www.siemens.com/automation/service&support.
Konfiguracja i parametryzacja
3.2 Parametryzacja
Moduły sygnałowe Fail-safe
22 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Konfiguracja
Moduły sygnałowe fail-safe są konfigurowane, w zwykły sposób, podobnie do modułów standardowych, przy użyciu HW-Config.
Konfiguracja w trybie RUN (CiR)
SM 326; DI 24 x DC 24 V (nr. zam. 6ES7326-1BK01-0AB0 lub nowszy) obsługuje konfigurację w trybie RUN (CiR) podczas pracy w trybie standardowym (nie w trybie bezpieczeństwa).
Informacje dodatkowe o CiR
Aby uzyskać dodatkowe informacje o CiR, należy skorzystać z:
W pomocy online STEP 7: "System changes in run using CiR"
Opisu systemu / podręcznika Safety Engineering in SIMATIC S7
Zwiększona dostępność w trybie standardowym i trybie bezpieczeństwa
W trybie standardowym, aby zwiększyć dostępność, można korzystać z redundantnych modułów F-SM (za wyjątkiem SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM i SM 336; F-AI 6 x 0/4 to 20 mA HART).
Wymagania:
STEP 7 V5.3 lub nowszy,
STEP 7 V5.2 lub nowszy, plus opcjonalny pakiet S7 H Systems V5.2 lub nowszy
W trybie bezpieczeństwa, można korzystać z redundantnych modułów F-SM w systemach-F S7 F/FH Systems (za wyjątkiem SM 326; DO 8 x DC 24V/ 2A PM).
Wymagania:
STEP 7 V5.3 lub nowszy,
STEP 7 V5.2 lub nowszy, plus opcjonalny pakiet S7 H Systems V5.2 lub nowszy
Opcjonalny pakiet S7 F Systems
F Configuration Pack V5.3 Service Pack 1 lub nowszy
Dla SM 326; DI 24 x DC 24V, nr. zam. 6ES7326-1BK01-0AB0 lub nowszych: F Configuration Pack V5.3 Service Pack 3 lub nowszy
Dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 20 mA HART: F Configuration Pack V5.5 Service Pack 4 lub nowszy
Pakiet F Configuration Pack jest dostępny do pobrania z Internetu pod adresem:
http://www.siemens.com/automation/service&support.
Zwiększenie dostępności modułów uzyskuje się przez przypisanie odpowiednich parametrów w zakładce „Redundancy‖ okna dialogowego właściwości modułu.
Konfiguracja i parametryzacja
3.2 Parametryzacja
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 23
3.2 Parametryzacja
Przypisywanie właściwości modułu
Aby przypisać parametry do modułu sygnałowego fail-safe, należy wybrać moduł w STEP 7 HW-Config a następnie wybrać z menu Edit > Object Properties.
Parametry wczytywane z programatora do F-CPU są zapisywane w pamięci CPU, a następnie transferowane przez F-CPU do modułów sygnałowych fail-safe.
UWAGA
Używanie funkcji SFC 56 "WR_DPARM" (zmiana parametrów modułu z programu użytkownika) jest niedozwolone w przypadku modułów fail-safe.
Opis parametrów
Aby uzyskać informacje o parametrach przypisywanych do modułów fail-safe, należy skorzystać z rozdziałów z opisem modułów cyfrowych i analogowych.
Adresy PROFIsafe i przypisywanie adresów PROFIsafe
Opis adresów PROFIsafe oraz adresowania jest dostępny w rozdziale Adresowanie.
Konfiguracja i parametryzacja
3.3 Uaktualnienie firmware z HW Config (SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART)
Moduły sygnałowe Fail-safe
24 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
3.3 Uaktualnienie firmware z HW Config (SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART)
Wprowadzenie
Bazując na kompatybilnych rozszerzeniach funkcjonalności, można wykonać uaktualnienia firmware modułu analogowego SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART do najnowszej dostępnej wersji.
Najnowsza wersja firmware jest dostępna u przedstawiciela firmy Siemens lub w Internecie:
http://www.siemens.com/automation/service&support
Wymagania
OSTRZEŻENIE
Należy sprawdzić wersję firmware dla F-niezawodności
Korzystając z nowej wersji firmware, należy sprawdzić czy wykorzystywana wersja firmware jest autoryzowana do użycia z danym modułem.
Dodatek do Certyfikatu wskazuje, która wersja firmware jest autoryzowana.
UWAGA
Przed wykonywaniem oraz w trakcie uaktualnienia należy upewnić się, że włączone jest zewnętrzne pomocnicze zasilanie modułu.
STEP 7 V5.4 SP3 lub nowszy.
Uaktualnienie firmware może być wykonywane gdy F-CPU/IM jest w trybie STOP.
Aby wykonać uaktualnienie musi być podłączone zasilanie 24 V DC modułu SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART.
Konfiguracja i parametryzacja
3.3 Uaktualnienie firmware z HW Config (SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART)
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 25
Uaktualnianie firmware
1. Przełączyć F-CPU/IM w tryb STOP.
2. W HW Config, wybrać moduł SM 336; F-AI 6 x 0/4 to 20 mA HART.
3. Wybrać z menu PLC > Update Firmware.
4. Używając przycisku "Browse" wybrać ścieżkę dostępu do pliku uaktualnienia (*.upd).
5. Kliknąć przycisk "Execute".
Moduł rozpocznie wykonywanie uaktualnienia firmware. Podczas uaktualniania, dioda LED SF mruga z częstotliwością 0,5 Hz.
UWAGA
Aby zweryfikować poprawność wgrania oprogramowania do odpowiedniego modułu, należy wyświetlić numer wersji firmware modułu.
Dodatkowe informacje można znaleźć w pomocy online programu STEP 7.
UWAGA
Jeżeli uaktualnienie firmware zostało anulowane, na module wystąpi błąd przychodzący (incoming) time-out. Należy odczekać zanim błąd nie uzyska statusu wychodzący (outgoing). Następnie można ponownie wykonać uaktualnienie.
UWAGA
Jeśli dioda LED SF umieszczona na module mruga z częstotliwością 2 Hz, sygnalizuje to wystąpienie błędu podczas uaktualniania firmware.
Należy wykonać jedną z poniższych czynności:
Przełączyć zasilanie F-CPU/IM OFF/ON.
Usunąć i włożyć moduł.
Przełączyć zewnętrzne napięcie pomocnicze modułu OFF/ON.
Powtórzyć procedurę uaktualniania firmware.
UWAGA
Jeśli anulowano uaktualnianie firmware, może pojawić się przychodzący i wychodzący błąd time-out.
Jeśli sygnalizowany jest jedynie błąd przychodzący (incoming) należy wykonać kroki:
Przełączyć zasilanie F-CPU/IM OFF/ON.
Usunąć i włożyć moduł.
Przełączyć zewnętrzne napięcie pomocnicze modułu OFF/ON.
Jeśli wystąpi potrzeba, skontaktować się z SIMATIC Customer Support.
Oznaczanie wersji firmware
Po wykonaniu uaktualnienia firmware, należy oznaczyć jego wersję na module.
Wersja firmware musi być widoczna od środka przedniej klapki modułu. W tym celu zaleca się użycie dostarczanej drukowanej etykiety.
Konfiguracja i parametryzacja
3.3 Uaktualnienie firmware z HW Config (SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART)
Moduły sygnałowe Fail-safe
26 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 27
Adresowanie i instalacja 4
4.1 Przypisywanie adresów w CPU
Adresowanie w trybie standardowym i bezpieczeństwa
Moduły sygnałowe fail-safe zajmują następujące przestrzenie adresowe w CPU:
W trybie standardowym: Pełny obszar we/wy (wewnątrz i poza obszarem proscss image)
W trybie bezpieczeństwa:
- Dla S7 Distributed Safety: w obszarze odwzorowania procesu (process image)
- Dla S7 F/FH Systems: w obszarze odwzorowania procesu (process image)
Tabela 4-1 Adresowanie w trybie standardowym i bezpieczeństwa
Moduł Bajty zajmowane w CPU:
W obszarze wejść W obszarze wyjść
SM 326; DI 24 x DC 24 V x + 0 do x + 9 x + 0 do x + 3
SM 326; DI 8 x NAMUR x + 0 do x + 5 x + 0 do x + 3
SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM x + 0 do x + 4 x + 0 do x + 4
SM 326; DO 10 x DC 24V/2A x + 0 do x + 5 x + 0 do x + 7
SM 336; AI 6 x 13Bit x + 0 do x + 15 x + 0 do x + 3
SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART x + 0 do x + 15 x + 0 do x + 3
x = adres początkowy modułu
Adresowanie i instalacja
4.1 Przypisywanie adresów w CPU
Moduły sygnałowe Fail-safe
28 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Przypisywanie adresów danych użytkownika
Dane użytkownika zajmują następujące adresy w CPU, z adresów przypisanych w trybach standardowych i bezpieczeństwa modułów F-SM.
Tabela 4-2 Adresowanie danych użytkownika
Bajty w CPU Bity przypisane w CPU dla każdego modułu:
7 6 5 4 3 2 1 0
SM 326; DI 24 x DC 24 V:
x + 0 Kanał 7 Kanał 6 Kanał 5 Kanał 4 Kanał 3 Kanał 2 Kanał 1 Kanał 0
x + 1 Kanał
15
Kanał
14
Kanał
13
Kanał
12
Kanał
11
Kanał
10
Kanał 9 Kanał 8
x + 2 Kanał
23
Kanał
22
Kanał
21
Kanał
20
Kanał
19
Kanał
18
Kanał
17
Kanał
16
SM 326; DI 8 x NAMUR:
x + 0 Kanał 7 Kanał 6 Kanał 5 Kanał 4 Kanał 3 Kanał 2 Kanał 1 Kanał 0
SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM:
x + 0 Kanał 7 Kanał 6 Kanał 5 Kanał 4 Kanał 3 Kanał 2 Kanał 1 Kanał 0
SM 326; DO 10 x DC 24V/2A:
x + 0 Kanał 7 Kanał 6 Kanał 5 Kanał 4 Kanał 3 Kanał 2 Kanał 1 Kanał 0
x + 1 — — — — — — Kanał 9 Kanał 8
SM 336; AI 6 x 13Bit:
x + 0, x + 1 Kanał 0
x + 2, x + 3 Kanał 1
x + 4, x + 5 Kanał 2
x + 6, x + 7 Kanał 3
x + 8, x + 9 Kanał 4
x + 10, x + 11 Kanał 5
SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART:
x + 0, x + 1 Kanał 0
x + 2, x + 3 Kanał 1
x + 4, x + 5 Kanał 2
x + 6, x + 7 Kanał 3
x + 8, x + 9 Kanał 4
x + 10, x + 11 Kanał 5
x = adres początkowy modułu
OSTRZEŻENIE
Można odwoływać się jedynie do adresów zajmowanych przez dane użytkownika w standardowym programie użytkownika i w programie safety. Pozostałe obszary adresów zajmowane przez moduły F-SM są przypisane, przykładowo do bezpiecznej (safety-oriented) komunikacji pomiędzy F-SM a F-CPU, zgodnie z PROFIsafe .
W przypadku oceny czujników 1oo2 w modułach w trybie bezpieczeństwa, można uzyskiwać dostęp jedynie do dolnego przyporządkowanego kanału z kanałów łączonych w ocenie czujników 1oo2.
Adresowanie i instalacja
4.2 Adresowanie kanałów
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 29
4.2 Adresowanie kanałów
Adresowanie modułów sygnałowych fail-safe
Kanały modułów sygnałowych fail-safe są adresowanie podobnie do standardowych modułów we/wy S7-300.
Adres bajtowy pochodzi od adresu startowego modułu ustawionego we właściwościach modułu w STEP 7 HW-Config. Adres bitu pochodzi z pozycji kanału w module. Adres bajtu jest zawsze przypisany ośmiu kanałom w rosnącym porządku.
Przestrzenie adresowe dostępne do użycia dla trybu standardowego
Przestrzeń adresowa dozwolona dla adresu bajtu:
S7 Distributed Safety i S7 F/FH Systems: cały obszar we/wy (wewnątrz i poza obszarem proscss image), w zależności od używanego CPU
Dla SM 326; DI 24 x DC 24 V (nr zam 6ES7326-1BK00-0AB0), SM 326; DI 8 x Namur,
SM 326 DO 10 x DC 24V/2A i
SM 336; AI 6 x 13 Bit: 8 do 8184 przyrosotwo o 8.
Przestrzenie adresowe dostępne do użycia dla trybu bezpieczeństwa
Przestrzeń adresowa dozwolona dla adresu bajtu:
S7 Distributed Safety: wewnątrz obszaru process image, w zależności od użytego F-CPU
Dla SM 326; DI 24 x DC 24 V (nr zam. 6ES7326-1BK00-0AB0), SM 326; DI 8 x Namur,
SM 326 DO 10 x DC 24V/2A i
SM 336; AI 6 x 13 Bit: 8 do 8184 przyrosotwo o 8.
S7 F/FH Systems: wewnątrz obszaru process image, w zależności od użytego F-CPU
Addressing rule for SM 326; DI 24 x DC 24 V (nr zam. 6ES7326-1BK00-0AB0), SM 326;
DI 8 x Namur, SM 326 DO 10 x DC 24V/2A i
SM 336; AI 6 x 13 Bit: 8 do 8184 przyrosotwo o 8.
Adresowanie kanałów modułów F-SM pracujących w trybie standardowym
Kanały F-SM są dostępne podobnie jak kanały standardowych modułów we/wy S7-300.
Przykładowo Q 16 . 2
Wyjście Adres bajtu Adres bitu (0 do 7)
Adresowanie i instalacja
4.3 Przydzielanie adresu PROFIsafe
Moduły sygnałowe Fail-safe
30 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Dostęp do kanałów F-SM podczas pracy w trybie bezpieczeństwa
Kanały F-I/O są udostępniane w S7 Distributed Safety za pomocą process image w F-CPU; w S7 F/FH Systems uzyskuje się dostęp przy użyciu bloków sterowniczych fail-safe.
Informacje dodatkowe
Przestrzeń adresowa przydzielona do różnych kanałów jest uwzględniona w opisie modułu, w rozdziałach opisujących moduły cyfrowe i analogowe.
Aby uzyskać szczegółowe informacje o dostępie do F-I/O, należy skorzystać z podręcznika S7 Distributed Safety, Configuring and Programming lub S7 F/FH Systems Configuring and Programming.
4.3 Przydzielanie adresu PROFIsafe
4.3.1 Wprowadzenie
Adres PROFIsafe
Każdy z modułów sygnałowych fail-sfe jest adresowany unikalnym adresem PROFIsafe. Adres PROFIsafe dla modułów safety można skonfigurować używając STEP 7 HW Config i ustawiając odpowiednio przełączniki adresowe umieszczone na module.
Informacje ogólne: Adresowanie PROFIsafe
Są dwie możliwości nadawania adresu PROFIsafe modułom F-SM pracującym w trubie bezpieczeństwa. Możliwości są zależne od modułu. Obydwa sposoby adresowania są opisane w oddzielnych rozdziałach.
Tabela 4-3 Informacje ogólne: Adresowanie PROFIsafe
Module Adresowanie PROFIsafe (adres
początkowy of F-SM)
Adresowanie PROFIsafe
(F_adres_docelowy)
SM 326; DI 24 x DC 24 V
6ES7326-1BK00-0AB0
x —
SM 326; DI 24 x DC 24 V
6ES7326-1BK01-0AB0
— x
SM 326; DI 8 x NAMUR x —
SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM — x
SM 326; DO 10 x DC 24V/2A x —
SM 336; AI 6 x 13 Bit x —
SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART — x
Adresowanie i instalacja
4.3 Przydzielanie adresu PROFIsafe
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 31
4.3.2 Nadawanie adresu PROFIsafe (adres początkowy F-SM)
Wprowadzenie
Aby używać w trybie bezpieczeństwa:
SM 326; DI 24 x DC 24 V (nr zam. 6ES7326-1BK00-0AB0),
SM 326; DI 8 x Namur,
SM 326 DO 10 x DC 24V/2A, oraz
SM 336; AI 6 x 13 Bit
należy wykonać następujące kroki:
1. Ustawić adres początkowy modułu
2. Ustawić tryb bezpieczeństwa
3. Adres startowy ustawiany za pomocą przełącznikach znajdujących się na module sygnałowym fail-safe należy ustawić przed instalacją modułu.
Ustawianie adresu początkowego (startowego) modułu
Adres początkowy modułu ustawia się analogicznie, jak adres standardowego modułu we//wy S7-300. Ustawienie należy wykonać we właściwościach modułu, korzystając z oprogramowania STEP 7 HW Config (informacje o dozwolonej przestrzeni adresowej zostały umieszczone w rozdziale Adresowanie kanałów).
Ustawianie trybu bezpieczeństwa
Tryb bezpieczeństwa (Safety mode) należy ustawić we właściwościach modułu w HW Config.
Przełącznik adresowy
10-bitowy przełącznik DIP do ustawiania adresów jest umieszczony na tylnym panelu modułów sygnałowych fail-safe. Przełącznik używany jest do określania:
Czy moduł pracuje w trybie standardowym, czy bezpieczeństwa,
W trybie bezpieczeństwa: adres początkowy modułu (adres PROFIsafe = adres początkowy/8 F-SM)
Moduły F-SM są domyślnie ustawiane do pracy w trybie standardowym (standard mode), tzn., wszystkie przełączniki są w położeniu górnym. Alternatywnie, wszystkie przełączniki mogą być przełączone w położenie dolne.
Adresowanie i instalacja
4.3 Przydzielanie adresu PROFIsafe
Moduły sygnałowe Fail-safe
32 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Ustawianie przełącznika adresowego
Ustawienie przełącznika adresowego należy zweryfikować przed rozpoczęciem instalacji modułów.
Rysunek 4-1 Przykład ustawienia przełączników adresowych (DIP switch)
UWAGA
Ze względu na oszczędność miejsca przełącznik adresowy jest najmniejszych możliwych rozmiarów. Dlatego wrażliwy jest na nacisk oraz ostre przedmioty używane przy przełączaniu. Do zmiany położenia przełączników zawsze należy używać odpowiednich narzędzi.
Na rynku dostępnych jest wiele narzędzi przeznaczonych do obsługi tego typu przełączników, np. Grayhill DIPSTICK. Jeśli przełączanie będzie wykonywane z należyt ostrożnością, można również użyć długopisu. Bardzo istotne jest, aby nie powodować zadziorów na przełącznikach – może to spowodować, że nie będą osiągały pozycji bazowej. Dlatego do zmiany położenia przełączników NIE NALEŻY używać śrubokrętów lub noży.
lub
Moduł standardowy Moduł safety
Wszystkie możliwe kombinacje, które nie obejmują trybu standardowego, np. adres 4096
Adresowanie i instalacja
4.3 Przydzielanie adresu PROFIsafe
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 33
Zasady adresowania
OSTRZEŻENIE
Zasada dla podsieci PROFIBUS:
Adres docelowy PROFIsafe i, poprzez to, ustawienie przełączników na przełączniku adresowym na F-I/O muszą być unikalne w obrębie sieci* i stacji** (w obrębie systemu). W przypadku modułów-F S7-300 F-SM i ET 200S, ET 200eco oraz ET 200pro, można przypisać maksymalnie 1022 różne adresy docelowe PROFIsfe.
Wyjątek: F-I/O w różnych I-slaves mogą mieć przypisane takie same adresy docelowe PROFIsfe, ponieważ adresowane są jedynie w obrębie stacji, tzn. poprzez F-CPU w I-slave.
Zasady dla podsieci Ethernet i konfiguracji hybrydowych podsieci PROFIBUS i Ethernet:
Adres docelowy PROFIsafe I, poprzez to, ustawienie przełączników na przełączniku adresowym na F-I/O muszą być unikalne jedynie*** w obrębie podsieci Ethernet, włączając wszystkie niższe poziomy podsieci PROFIBUS, oraz unikalne w obrębie stacji (w obrębie systemu). W przypadku modułów-F S7-300 F-SM i ET 200S, ET 200eco oraz ET 200pro, można przypisać maksymalnie 1022 różne adresy docelowe PROFIsfe.
Wyjątek: F-I/O w różnych I-slaves mogą mieć przypisane takie same adresy docelowe PROFIsfe, ponieważ adresowane są jedynie w obrębie stacji, tzn. poprzez F-CPU w I-slave.
Węzły sieciowe podsieci Ethernet są opisywane adresem IP z tym samym adresem podsieci, tzn., adres IP zgadza się z cyframi, które mają wartość „1‖ w masce podsieci.
Przykład:
Adres IP: 140.80.0.2.
Maska podsieci: 255.255.0.0 = 11111111.11111111.00000000.00000000
Znaczenie: Bajt 1 i 2 adresu IP definiuje podsieć; adres podsieci = 140.80.
* Sieć składa się z jednej lub kilku podsieci. „W obrębie sieci‖ oznacza poza granicami podsieci.
** „W obrębie stacji‖ oznacza dla jednej stacji w HW Config (np. stacja S7-300 lub I-slave)
*** Przez podsieć Ethernet, wyłączając cykliczną komunikację PROFINET IO (komunikację RT).
Niespójność adresów
Błąd przypisania parametru jest generowany, jeśli adresowanie jest niespójne, przykładowo, jeżeli adres ustawiony na module różni się od adresu ustawionego w HW Config. Moduł nie przechodzi w tryb bezpieczeństwa.
Zobacz także
Adresowanie kanałów (Strona 29)
Adresowanie i instalacja
4.3 Przydzielanie adresu PROFIsafe
Moduły sygnałowe Fail-safe
34 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
4.3.3 Nadawanie adresu PROFIsafe (F adres docelowy)
Wprowadzenie
Aby używać w trybie bezpieczeństwa:
SM 326; DI 24 x DC 24 V (nr zam. 6ES7326-1BK01-0AB0 lub nowszy),
SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM, oraz
SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
należy wykonać następujące kroki:
1. Ustawić tryb bezpieczeństwa ("safety mode") dla SM 326; DI 24 x DC 24 V, np.
2. Ustawić adres PROFIsafe = F_adres_docelowy korzystając z przełączników adresowych, przed instalacją modułu sygnałowego fail-safe.
W odróżnieniu od ustawień adresu PROFIsafe, bazującego na adresie początkowym, nie występuje powiązanie pomiędzy adresem początkowym modułu a adresem PROFIsafe modułu o którym wspomniano wcześniej. Adres początkowy modułu jest ustawiany we właściwościach modułu, podobnie jak w przypadku adresowania standardowych modułów I/O S7-300 w STEP 7 HW Config.
Ustawianie trybu bezpieczeństwa
We właściwościach obiektu, w HW Config, dla SM 326; DI 24 x DC 24 V (nr zam. 6ES7326-1BK01-0AB0 lub nowszy), należy ustawić tryb bezpieczeństwa („safety mode‖).
Moduł SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM i SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART może być używany jedynie w trybie bezpieczeństwa. Moduł ten ma domyślnie i bez możliwości zmian uaktywniony parametr „tryb bezpieczeństwa‖ („safety mode‖).
Nadawanie adresu PROFIsafe
Adresy PROFIsafe (F_source_address, F_destination_address) podczas konfiguracji modułów w STEP 7 są przypisywane automatycznie do dwóch F-SM opisywanych wcześniej. Adresy F_destination_address F-SM są wyświetlane we właściwościach obiektu w HW Config i są zwracane w formacie binarnym w parametrach "DIP switch setting".
Skonfigurowany w HW Config adres F_destination_address może być edytowany. Wskazane jest korzystanie z adresów przypisywanych automatycznie.
Przełącznik adresowy
10-bitowy przełącznik DIP do ustawiania adresów jest umieszczony na tylnym panelu modułów sygnałowych fail-safe. Przełącznik używany jest do określania:
czy moduł pracuje w trybie standardowym, czy bezpieczeństwa,
w trybie bezpieczeństwa: adres PROFIsafe = F_destination_address (adres PROFIsafe = adres_docelowy_F)
Po dostawie modułu, SM 326; DI 24 x DC 24V jest ustawiony w „tryb standardowy‖ (wszystkie przełączniki są w górnej pozycji; alternatywnie, dla trybu standardowego, wszystkie przełączniki mogą być w położeniu dolnym; rysunek poniżek)
Po dostawie moduły SM 336 F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART oraz SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM mają domyślnie ustawiony adres PROFIsafe w zakresie od 1 do 1022, tzn. „tryb bezpieczeństwa‖ (safety mode). Ustawienia można zmienić, rysunek poniżej.
Adresowanie i instalacja
4.3 Przydzielanie adresu PROFIsafe
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 35
Ustawianie przełącznika adresowego
Ustawienie przełącznika adresowego należy zweryfikować przed rozpoczęciem instalacji modułów.
Rysunek 4-2 Przykład ustawienia przełączników adresowych (DIP switch)
UWAGA
Ze względu na oszczędność miejsca przełącznik adresowy jest najmniejszych możliwych rozmiarów. Dlatego wrażliwy jest na nacisk oraz ostre przedmioty używane przy przełączaniu. Do zmiany położenia przełączników zawsze należy używać odpowiednich narzędzi.
Na rynku dostępnych jest wiele narzędzi przeznaczonych do obsługi tego typu przełączników, np. Grayhill DIPSTICK. Jeśli przełączanie będzie wykonywane z należytą ostrożnością, można również użyć długopisu. Bardzo istotne jest, aby nie powodować zadziorów na przełącznikach – może to spowodować, że nie będą osiągały pozycji bazowej. Dlatego do zmiany położenia przełączników NIE NALEŻY używać śrubokrętów lub noży.
lub
Moduł standardowy Moduł safety
Dozwolone są adresy z zakresu od 1 do 1022, w przykładzie użyto adresu 1018 (reprezentacja binarna F_adres_docelowy)
Adresowanie i instalacja
4.3 Przydzielanie adresu PROFIsafe
Moduły sygnałowe Fail-safe
36 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Zasady adresowania
OSTRZEŻENIE
Zasada dla podsieci PROFIBUS:
Adres docelowy PROFIsafe i, poprzez to, ustawienie przełączników na przełączniku adresowym na F-I/O muszą być unikalne w obrębie sieci* i stacji** (w obrębie systemu). W przypadku modułów-F S7-300 F-SM i ET 200S, ET 200eco oraz ET 200pro, można przypisać maksymalnie 1022 różne adresy docelowe PROFIsfe.
Wyjątek: F-I/O w różnych I-slaves mogą mieć przypisane takie same adresy docelowe PROFIsfe, ponieważ adresowane są jedynie w obrębie stacji, tzn. poprzez F-CPU w I-slave.
Zasady dla podsieci Ethernet i konfiguracji hybrydowych podsieci PROFIBUS i Ethernet:
Adres docelowy PROFIsafe I, poprzez to, ustawienie przełączników na przełączniku adresowym na F-I/O muszą być unikalne jedynie*** w obrębie podsieci Ethernet, włączając wszystkie niższe poziomy podsieci PROFIBUS, oraz unikalne w obrębie stacji (w obrębie systemu). W przypadku modułów-F S7-300 F-SM i ET 200S, ET 200eco oraz ET 200pro, można przypisać maksymalnie 1022 różne adresy docelowe PROFIsfe.
Wyjątek: F-I/O w różnych I-slaves mogą mieć przypisane takie same adresy docelowe PROFIsfe, ponieważ adresowane są jedynie w obrębie stacji, tzn. poprzez F-CPU w I-slave.
Węzły sieciowe podsieci Ethernet są opisywane adresem IP z tym samym adresem podsieci, tzn., adres IP zgadza się z cyframi, które mają wartość „1‖ w masce podsieci.
Przykład:
Adres IP: 140.80.0.2.
Maska podsieci: 255.255.0.0 = 11111111.11111111.00000000.00000000
Znaczenie: Bajt 1 i 2 adresu IP definiuje podsieć; adres podsieci = 140.80.
* Sieć składa się z jednej lub kilku podsieci. „W obrębie sieci‖ oznacza poza granicami podsieci.
** „W obrębie stacji‖ oznacza dla jednej stacji w HW Config (np. stacja S7-300 lub I-slave)
*** Przez podsieć Ethernet, wyłączając cykliczną komunikację PROFINET IO (komunikację RT).
Niespójność adresów
Błąd przypisania parametru jest generowany, jeśli adresowanie jest niespójne, przykładowo, jeżeli adres ustawiony na module różni się od adresu ustawionego w HW Config. Moduł nie przechodzi w tryb bezpieczeństwa.
Zobacz także
Przypisywanie adresu PROFIsafe (adres startowy F-SM) (Strona 31)
Adresowanie i instalacja
4.4 Instalacja
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 37
4.4 Instalacja
Instalacja modułów sygnałowych fail-safe
Moduły sygnałowe fail-safe należą do rodziny S7-300 i mogą pracować w konfiguracji centralnej z S7-300 oraz w konfiguracji rozproszonej jako urządzenie należące do rozproszonej wyspy I/O ET 200M.
Moduły sygnałowe fail-safe są instalowane w konfiguracji S7-300 lub ET 200M podobnie jak inne moduły rodziny S7-300.
Aby uzyskać więcej informacji, należy skorzystać z podręcznika S7-300, CPU 31xC and CPU 31x: Installation lub ET 200M Distributed I/O Device.
Konfiguracja redundantna ET 200M
UWAGA
Wszystkie systemy redundantne z ET 200M muszą być instalowane w szafach sterowniczych, które zapewnią niezbędne tłumienie ograniczające zakłócenia RF (zobacz rozdział Kompatybilność elektromagnetyczna).
Nie wymagane w przypadku użycia IM 153-2 (6ES7153-2BA02-0XB0).
Zobacz także
Kompatybilność elektromagnetyczna (Strona 58)
Adresowanie i instalacja
4.4 Instalacja
Moduły sygnałowe Fail-safe
38 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 39
Podłączenie okablowania 5
OSTRZEŻENIE
Surowo zabronione jest pomijanie jakichkolwiek funkcji lub pomiarów związanych z bezpieczeństwem, może to doprowadzić do poważnego niebezpieczeństwa związanego z uszkodzeniami oraz zniszczeniami otoczenia. Producent nie będzie odpowiedzialny za żadne zniszczenia powstałe w konsekwencji zaniedbań, lub straty materialne i niematerialne, które mogą być spowodowane jeśli zostaną zignorowane ostrzeżenia.
UWAGA
Maksymalna długość przewodów wyspecyfikowana w niniejszym podręczniku zapewnia zachowanie funkcjonalności, nawet bez precyzyjnego spełnienia warunków brzegowych. Zakłada się, że zostaną spełnione warunki określone w dokumentacji.
Jeżeli warunki brzegowe, takie jak EMC, typy przewodów, ułożenie przewodów, itd. zostaną spełnione, można stosować dłuższe przewody dla wszystkich F-SM.
W rozdziale
Poniższy rozdział zawiera informacje o:
Pracy F-SM z PELV
Specjalnych wymaganiach w zakresie okablowania F-SM
Specjalnych wymaganiach w zakresie wymiany F-SM
Informacje dodatkowe
Aby uzyskać informacje o zasadach podłączania okablowania dla standardowych modułów standardowych i modułów fail-safe, należy skorzystać z podręcznika systemu automatyki S7-300, sprzęt i instalacja: CPU 31xC and CPU 31x: Installation.
Podłączenie okablowania
5.1 Obwód napięcia bardzo niskiego (PELV) dla modułów sygnałowych fail-safe
Moduły sygnałowe Fail-safe
40 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
5.1 Obwód napięcia bardzo niskiego (PELV) dla modułów sygnałowych fail-safe
PELV
OSTRZEŻENIE
Moduły sygnałowe fail-safe muszą pracować w obwodach napięcia bardzo niskiego (SELV, PELV). Oznacza to, że moduły sygnałowe fail-safe mogą być narażone na maksymalne napięcie uszkodzenia Vm. Dla wszystkich modułów fail-safe obowiązuje zależność:
Vm < 60,0 V
Dodatkowe informacje o PELV można znaleźć, np. w kartach katalogowych zasilaczy.
Wszystkie komponenty, które są w jakiej kol wiek formie częścią system zasilania muszą spełniać wymienione wymagania.
Każdy dodatkowy obwód zasilania (24 V DC) instalowany w systemie musi być obwodem napięcia bardzo niskiego (SELV, PELV). Aby uzyskać więcej informacji, należy skorzystać z kart katalogowych lub skontaktować się z producentem urządzeń.
Należy również wziąć pod uwagę, że czujniki i elementy wykonawcze podłączone do modułów wejść/wyjść mogą być podłączone do zasilania pomocniczego. Należy upewnić się, że obwody zasilania pomocniczego spełniają wymagania PELV. Przetwarzany w modułach cyfrowych sygnał 24 V nie może wywoływać napięcia uszkodzenia wyższego niż Vm.
OSTRZEŻENIE
Wszystkie źródła zasilania, takie jak wewnętrzne i zewnętrzne napięcia obciążenia 24 V DC, oraz napięcie magistrali 5 VDC muszą być galwanicznie połączone, tak aby różnice potencjałów powstające na poszczególnych źródłach zasilania nie prowadziły do powstawania napięcia łącznego (dodatkowego), wyższego niż Vm.
Należy się upewnić, że przewody łączące wykorzystywane do połączeń galwanicznych są zgodne ze wskazówkami instalacyjnymi S7-300 (podręcznik systemu automatyki S7-300: CPU 31xC and CPU 31x: installation).
Moduły sygnałowe fail-safe oraz ich wszystkie standardowe komponenty mogą pracować w trybie standardowym I bezpieczeństwa na pojedynczym lub współdzielonym module zasilania.
Podłączenie okablowania
5.2 Podłączanie okablowania modułów sygnałowych Fail-Safe
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 41
Wymagania dla zasilaczy, zgodność z zaleceniami NAMUR.
UWAGA
Zawsze należy używać zasilaczy (230 V AC --> 24 V DC) ze zintegrowaną funkcją podtrzymania zasilania dla zaników o czasie trwania krótszym niż co najmniej 20 ms, zgodnie z zaleceniami NAMUR NE 21, IEC 61131-2, oraz EN 298. Dostępne są m.in. następujące zasilacze (wybrane modele):
S7-400
6ES7407-0KA01-0AA0 dla 10 A
6ES7407-0KR00-0AA0 dla 10 A
S7-300
6ES7307-1BA00-0AA0 dla 2 A
6ES7307-1EA00-0AA0 dla 5 A
6ES7307-1KA00-0AA0 dla 10 A
Niniejsze wymagania dotyczą również zasilaczy, które nie zostały wyprodukowane zgodnie z technologią S7-300/400.
5.2 Podłączanie okablowania modułów sygnałowych Fail-Safe
Podłączanie okablowania podobne do standardowych modułów sygnałowych
Moduły sygnałowe fail-safe należą do rodziny modułów S7-300, a podłączanie okablowania jest analogiczne jak w przypadku standardowych modułów sygnałowych w systemach S7-300 lub ET 200M.
Więcej informacji z zakresu podłączania okablowania modułów fail-safe można znaleźć w podręczniku S7-300, CPU 31xC and CPU 31x: Installation.
Informacje umieszczone w rozdziałach podręcznika obejmują specjalne wymagania, które należy spełnić przy podłączaniu szczególnych F-SM oraz obejmują schematy podłączeń dla kilku aplikacji z F-SM.
OSTRZEŻENIE
Podczas przypisywania sygnałów do modułów wejść cyfrowych fail-safe należy wziąć pod uwagę następujące uwagi:
Nie należy prowadzić tym samym przewodem sygnałów, których zwarcie może doprowadzić do poważnych zagrożeń związanych z bezpieczeństwem.
Tym samym przewodem należy prowadzić sygnały, które są zasilane przez różne zasilania czujników modułu F-DI.
Podłączenie okablowania
5.3 Wymiana modułów sygnałowych fail-safe
Moduły sygnałowe Fail-safe
42 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Wersje listew przyłączeniowych (Front connector)
Do podłączenia okablowania modułów fail-safe należy używać listew 40-pinowych. Listwy przyłączeniowe 40- i 20-pinowe są dostępne w dwóch wersjach: z zaciskami sprężynowymi i zaciskami śrubowymi (numery zamówieniowe umieszczono w rozdziale Akcesoria i numery zamówieniowe).
Informacje, jakich przewodów należy używać w przypadku użycia 40-pinowych listew przyłączeniowych można znaleźć w podręczniku S7-300, CPU 31xC and CPU 31x: Installation.
Zobacz także
Akcesoria i numery zamówieniowe (Strona 277)
5.3 Wymiana modułów sygnałowych fail-safe
Wkładanie i wyjmowanie F-SM w trybie standardowym
Moduły sygnałowe fail-safe mogą być wkładane i wyjmowane w S7-300 i ET 200M podobnie jak standardowe moduły sygnałowe.
Konfiguracja ET 200M z modułami aktywnej magistrali obsługuje wymianę modułów F-SM podczas pracy ET 200M (hot-swapping).
Wkładanie i wyjmowanie F-SM w trybie bezpieczeństwa
Moduły sygnałowe fail-safe mogą być wkładane i wyjmowane w S7-300 i ET 200M podobnie jak standardowe moduły sygnałowe.
Konfiguracja ET 200M z modułami aktywnej magistrali obsługuje wymianę modułów F-SM podczas pracy (hot-swapping). Aby podłączyć ochronnik bezpieczeństwa z magistralą wymagany jest specjalny moduł magistrali (rozdział Akcesoria i numery zamówieniowe).
Każda wymiana modułów, podczas pracy w trybie bezpiecznym, bez względu na to, czy zostaną użyte moduły aktywnej magistrali, generuje błąd w komunikacji safety pomiędzy F-CPU a wymienianym F-SM.
Aby uzyskać więcej informacji o skutkach błędów komunikacji, należy skorzystać z podręcznika S7 Distributed Safety Configuring and Programming or S7 F/FH Systems Configuring and Programming.
OSTRZEŻENIE
Ochronnik bezpieczeństwa nie może być wyjmowany ani wkładany podczas pracy systemu! (Włożenie lub wyjęcie doprowadzi do awarii ET 200M).
Przestrzeganie ustawień adresowych podczas wymiany modułów w trybie bezpiecznym
Należy się upewnić, że przełącznik adresowy (przełącznik DIP) umieszczony na tylnym panelu wymienianego F-SM ma takie same ustawienia jak wyjmowany moduł!
Podłączenie okablowania
5.4 Wymagania odnośnie czujników i el. wykonawczych przy pracy F-SM w trybie bezpieczeństwa
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 43
Informacje dodatkowe
Konfiguracja ochronnika bezpieczeństwa (safety protector) w aktywnej magistrali jest opisana w rozdziale Ochronnik bezpieczeństwa.
Aby uzyskać informacje na temat wymiany modułów w AS S7-300, należy skorzystać z podręcznika S7-300 Automation System, Installation.
Informacje o wymianie modułów oraz wymianie podczas pracy (hot-swapping) ET 200M, znajdują się w podręczniku ET 200M Distributed I/O Device.
Zobacz także
Warianty konfiguracji (Strona 261)
Akcesoria i numery zamówieniowe (Strona 277)
5.4 Wymagania odnośnie czujników i el. wykonawczych przy pracy F-SM w trybie bezpieczeństwa
Ogólne wymagania dla czujników i elementów wykonawczych
Należy wziąć pod uwagę poniższe ostrzeżenia z zakresu pracy w trybie bezpieczeństwa dla czujników i elementów wykonawczych:
OSTRZEŻENIE
Oprzyrządowanie używanych czujników i elementów wykonawczych stanowi znaczną odpowiedzialność w zakresie bezpieczeństwa. Należy wziąć pod uwagę, że czujniki i elementy wykonawcze generalnie nie wytrzymują testów odporności o interwale 10 lat zgodnych z IEC 61508, bez znacznego spadku bezpieczeństwa.
Funkcja bezpieczeństwa musi być zgodna pod względem prawdopodobieństwa i współczynnika ryzykownych usterek z limitami określonymi przez Poziom Nienaruszalności Bezpieczeństwa (SIL). Wartości osiągane przez F-SM są wypisane w opisie technicznym w sekcji „Charakterystyka parametrów fail-safe‖ w odpowiednich rozdziałach.
Aby osiągnąć dany Poziom Nienaruszalności Bezpieczeństwa (SIL), wymagane są odpowiednio kwalifikowane czujniki i elementy wykonawcze.
Dodatkowe wymagania dla czujników
Ogólna zasada: jednokanałowy czujnik jest wystarczający, aby uzyskać SIL 2/Kat. 3. Aby uzyskać SIL 3/Kat. 4, czujnik musi być podłączony poprzez dwa kanały. Jednakże, aby uzyskać SIL 2/Kat. 3 używając jednokanałowego czujnika, czujnik musi być zgodny z SIL 3/Kat. 3; w przeciwnym razie, aby osiągnąć taką kategorię bezpieczeństwa, czujnik musi być podłączony przez dwa kanały.
Podłączenie okablowania
5.4 Wymagania odnośnie czujników i el. wykonawczych przy pracy F-SM w trybie bezpieczeństwa
Moduły sygnałowe Fail-safe
44 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Dodatkowe wymagania dla czujników i czujników NAMUR
OSTRZEŻENIE
Wartość „0‖ jest wystawiana do F-CPU gdy wykryty jest błąd na module wejść fail-safe. Należy upewnić się, że stan „0‖ czujnika wywołuje prawidłową odpowiedź w programie bezpieczeństwa.
Przykład: program bezpieczeństwa czujnika AWARYJNEGO-WYŁĄCZENIA musi wywoływać stan „0‖ na odpowiednim elemencie wykonawczym (naciśnięto przycisk AWARYJNEGO-WYŁĄCZENIA).
Aby impuls został prawidłowo wykryty, interwał czasowy pomiędzy dwoma zmianami sygnału (czas trwania impulsu) musi być większy niż czas monitoringu PROFIsafe.
Czas trwania sygnału czujnika wymagany dla SM 326; DI 24 x DC 24 V
OSTRZEŻENIE
Aby zapewnić pewną detekcję sygnału, moduł SM 326; DI 24 x DC 24 V wymaga specjalnego czasu trwania impulsu sygnału czujnika.
Pewne wykrycie sygnału w module SM 326; DI 24 x DC 24 V
Minimalny czas trwania sygnału z czujnika wymagany do pewnego wykrycia dla modułu SM 326; DI 24 x DC 24 V zależy od parametru testu wykrycia zwarcia konfigurowanego w STEP 7.
Tabela 5-1 Minimalny czas trwania sygnału dla prawidłowej detekcji - SM 326; DI 24 x DC 24 V
Parametr testu zwarcia Minimany czas trwania sygnału czujnika
Dezaktywowany 25 ms
Aktywowany 30 ms
Pewne wykrycie w programie bezpieczeństwa F-CPU
Aby uzyskać szczegółowe informacje w zakresie pewnego wykrycia sygnału czujnika w programie bezpieczeństwa, należy skorzystać z podręcznika Safety Engineering in SIMATIC S7.
Podłączenie okablowania
5.4 Wymagania odnośnie czujników i el. wykonawczych przy pracy F-SM w trybie bezpieczeństwa
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 45
Dodatkowe wymagania dla elementów wykonawczych
Moduły wyjść fail-safe wykonują cykliczny test wyjść. Moduł na krótko dezaktywuje aktywne wyjścia i aktywuje nieaktywne wyjścia. Czas testowego impulsu wynosi odpowiednio:
Okres ciemny (dark period) < 1 ms
Okres jasny (light period) < 1 ms
Szybko działające element wykonawcze, podczas testu, mogą na krótko być odłączane lub załączane. Jeśli obsługiwany proces nie jest odporny na takie zachowania, należy używać elementów wykonawczych z odpowiednim opóźnieniem (>1 ms).
OSTRZEŻENIE
Wyjścia modułów wyjść fail-safe muszą posiadać izolację elektryczną EN 50178 od komponentów, które korzystają z zasilania wysokim napięciem, przykładowo, jeśli elementy wykonawcze są sterowane napięciem wyższym niż 24 V DC (np. 240 V DC) lub są używane do przełączania wysokich napięć.
Przeważnie rolę tą spełniają przekaźniki i styczniki. Aspekt ten jest szczególnie ważny w przypadku używania aparatury łączeniowej półprzewodnikowej.
Unikanie ciemnych okresów (dark period) podczas pracy w trybie bezpieczeństwa
OSTRZEŻENIE
Jeżeli używane są element wykonawcze z szybkim czasem reakcji (tj. < 1 ms) na sygnał testujący ―dark period‖, do koordynacji podczas testu można wykorzystać podłączenie równoległe dwóch przeciwległych wyjść za pomocą diod szeregowych. Dzięki równoległym obwodom występowanie „dark periods‖ na elementach wykonawczych zostanie wyeliminowane (więcej informacji w rozdziale Równoległe podłączenie dwóch wyjść w celu eliminacji dark periods).
Informacje techniczne o czujnikach i elementach wykonawczych
Informacje szczegółowe znajdują się w rozdziałach opisujących dane techniczne do doboru czujników i elementów wykonawczych.
Zobacz także
Równoległe podłączenie dwóch wyjść w celu eliminacji dark periods (Strona 137).
Podłączenie okablowania
5.4 Wymagania odnośnie czujników i el. wykonawczych przy pracy F-SM w trybie bezpieczeństwa
Moduły sygnałowe Fail-safe
46 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 47
Reakcja na uszkodzenia i diagnostyka 6
6.1 Reakcja na uszkodzenia F-SM
6.1.1 Reakcje na uszkodzenia w trybie standardowym
Reakcje na uszkodzenia
Moduły sygnałowe fail-safe, podczas pracy w trybie standardowym reagują na uszkodzenia podobnie jak moduły standardowe w S7-300 lub ET 200M. Reakcja na błąd lub wystąpienie przerwania może odbywać się poprzez przełączenie CPU w tryb STOP lub poprzez wywołanie bloku OB obsługi błędu lub przerwania OB w programie użytkownika (więcej informacji w podręczniku System Automatyki S7-300: CPU 31xC and CPU 31x: installation).
Wartości fail-safe
Wartości fail-safe mogą być przypisane i wystawiane do procesu za pomocą modułów fail-safe, przykładowo, gdy:
CPU przechodzi w tryb pracy STOP, lub gdy CP pracujące jako DP master przechodzi w tryb pracy STOP
IM 153-2/-2 FO (ET 200M) przechodzi w tryb STOP
PROFIBUS DP jest przerwany
Wystawianie wartości fail-safe na modułach wyjściowych
Moduły wyjściowe fail-safe pracujące w trybie standardowym obsługują wartości fail-safe „0‖, „1‖ lub „utrzymaj ostatnią wartość‖. Wymaganą wartość fail-safe ustawia się we właściwościach obiektu F-SM w HW Config (więcej informacji w rozdziale Moduły cyfrowe).
Zobacz także
Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM (Strona 122)
Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI x 8 NAMUR (Strona 110)
Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI 24 x DC 24V (Strona 90)
Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 10 x DC 24V/2A (Page 138)
Komunikaty diagnostyczne SM 336; AI 6 x 13Bit (Page 180)
Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART (Page 219)
Reakcja na uszkodzenia i diagnostyka
6.1 Reakcja na uszkodzenia F-SM
Moduły sygnałowe Fail-safe
48 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
6.1.2 Reakcja na uszkodzenia w trybie bezpieczeństwa
Stan bezpieczny (koncepcja bezpieczeństwa)
Koncepcja bezpieczeństwa bazuje na istnieniu stanu bezpiecznego dla wszystkich zmiennych procesowych.
UWAGA
Dla modułów cyfrowych, stanem bezpiecznym jest wartość ―0‖. Dotyczy to zarówno czujników jak i elementów wykonawczych.
Reakcje na błędy i uruchomienie Systemu-F.
Funkcja bezpieczeństwa wymaga dla modułów sygnałowych fail-safe użycia wartości fail-safe (stan bezpieczny) zamiast wartości procesowych (pasywacja / tryb pasywny modułów sygnałowych fail-safe) w następujących przypadkach:
podczas rozruchu system-F
gdy zostanie wykryty błąd w komunikacji bezpieczeństwa (safety-oriented) pomiędzy F-CPU a F-SM odbywającej się za pośrednictwem protokołu PROFIsafe
gdy zostanie wykryte uszkodzenie kanału lub F-I/O, np. przerwany przewód lub błąd niezgodności.
Błędy są logowane w buforze diagnostycznym F-SM oraz CPU i są raportowane do program bezpieczeństwa w F-CPU.
OSTRZEŻENIE
Podczas przypisywania parametrów w HW Config we właściwościach modułów F-SM wypisanych poniżej, należy pamiętać o aktywowaniu diagnostyki (group diagnostics) dla każdego kanału dla odpowiedzi na błędy kanału (więcej informacji w rozdziałach Moduły cyfrowe i Moduły analogowe):
SM 326; DI 8 x NAMUR
SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
SM 336; AI 6 x 13Bit
Wyjście wartości fail-safe w modułach sygnałowych fail-safe
Gdy moduły wejść fail-safe są w trybie pasywnym, system-F zwraca do programu użytkownika wartość fail-safe zamiast wartości procesowej ustawianej na wejściu fail-safe:
w systemach-F S7 Distributed Safety: wartość fail-safe „0‖ jest zawsze wystawiana dla modułów wejść cyfrowych i analogowych fail-safe.
w systemach-F S7 F/FH: wartość „0‖ jest zwracana dla modułów wejść cyfrowych fail-safe. Dla modułów wejść analogowych fail-safe wartość fail-safe można przypisać w programie bezpieczeństwa (w F-channel driver).
Gdy moduły wyjść fail-safe są w trybie pasywnym, system-F na wyjścia fail-safe zwraca wartość fail-safe „0‖ zamiast wartości wyjściowych wypracowanych przez program bezpieczeństwa. Kanały wyjść są sprowadzone do stanu bez zasilania. Takie zachowanie występuje również w przypadku przejścia F-CPU w tryb STOP. Wartości fail-safe mogą być przypisane przez użytkownika.
Wartości fail-safe są używane jedynie dla uszkodzonych kanałów lub dla wszystkich kanałów powiązanych z modułem sygnałowym fail-safe, zachowanie jest zależne od konfiguracji oraz typu błędu (uszkodzenie F-I/O, uszkodzenie kanału, błąd komunikacji).
Reakcja na uszkodzenia i diagnostyka
6.1 Reakcja na uszkodzenia F-SM
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 49
Reintegracja modułów sygnałowych fail-sfe
Zmiana z wartości fail-sfe na wartość procesową (reintegracja F-SM) jest wykonywana automatycznie lub w programie użytkownika po potwierdzeniu przez użytkownika. Po reintegracji:
w przypadku modułu wejść fail-safe, wartości procesowe z wejść fail-safe są ponownie dostępne dla programu bezpieczeństwa
w przypadku modułu wyjść fail-safe, wartości wyjściowe wypracowane w programie bezpieczeństwa są ponownie transferowane na wyjścia fail-safe
Informacje dodatkowe o trybie pasywnym i reintegracji
Więcej informacji o trybie pasywnym i reintegracji F-I/O znajduje się w podręcznikach S7 Distributed Safety Configuring and Programming oraz S7 F/FH Configuring and Programming.
Dezaktywacja diagnostyki grup
Parametr „Diagnostyka grup‖ (―Group diagnostics‖) jest używany do aktywowania i dezaktywowania transferu komunikatów diagnostycznych kanałów (np. przerwany przewód, zwarcie) modułu do CPU. Z powodów dostępności, należy dezaktywować diagnostykę dla nieużywanych kanałów wejściowych lub wyjściowych poniższych modułów F-SM:
SM 326; DI 8 x NAMUR
SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
SM 336; AI 6 x 13 Bit
OSTRZEŻENIE
Diagnostyka grup musi być uaktywniona dla wszystkich podłączonych kanałów modułów wejść i wyjść fail-safe pracujących w trybie bezpieczeństwa.
Należy zweryfikować, czy diagnostyka grup jest wyłączona dla nieużywanych kanałów wejść i wyjść.
Przerwania diagnostyczne mogą być uaktywnione opcjonalnie.
Zasada dla SM 326; DI 24 x DC 24V i SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM:
Wyłączając kanał w STEP 7 HW Config równocześnie zostaje wyłączona funkcja diagnostyki grup.
Reakcja na uszkodzenia i diagnostyka
6.2 Diagnostyka uszkodzeń F-SM
Moduły sygnałowe Fail-safe
50 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
6.2 Diagnostyka uszkodzeń F-SM
Definicja
Funkcje diagnostyczne mogą być używane do identyfikacji sygnałów wykrywających błędy w modułach sygnałowych fail-safe. Informacja diagnostyczna jest przypisywana do kanału lub do całego modułu.
Funkcje diagnostyczne nie są krytyczne pod względem bezpieczeństwa
Funkcje diagnostyczne (wyświetlanie i komunikaty) nie są zaimplementowane w charakterystyce bezpieczeństwa, ponieważ nie są ukierunkowane na bezpieczeństwo. Oznacza to, że funkcje diagnostyczne nie są wewnętrznie testowane.
Cechy diagnostyczne modułów fail-safe
Funkcje diagnostyczne dla modułów sygnałowych fail-safe:
diody LED na panelu przednim
komunikaty diagnostyczne modułów sygnałowych fail-safe
Programowalne i nieprogramowalne komunikaty diagnostyczne
Występuje rozróżnienie pomiędzy parametryzowalnymi i nieparametryzowalnymi komunikatami diagnostycznymi.
OSTRZEŻENIE
Funkcje diagnostyczne powinny zostać uaktywnione lub dezaktywowane aby dopasować się do wymagań aplikacji.
Diagnostyka za pomocą diod LED
Komunikaty diagnostyczne są zawsze sygnalizowane za pomocą diody LED SF (dioda błędu grupowego). Dioda SF LED zastaje załączona, gdy F-SM generuje komunikat diagnostyczny. Wyłączenie następuje po wyczyszczeniu wszystkich błędów/usterek.
Restrykcje dotyczące poniższych F-SM:
SM 326; DI 8 x NAMUR
SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
SM 336; AI 6 x 13Bit
Parametryzowalne komunikaty diagnostyczne (np. przerwany przewód lub zwarcie) aktywują diodę LED SF, gdy we właściwościach F-SM w HW Config została aktywowana diagnostyka „Group diagnostics‖ (więcej informacji w rozdziale Moduły cyfrowe i Moduły analogowe).
Reakcja na uszkodzenia i diagnostyka
6.2 Diagnostyka uszkodzeń F-SM
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 51
Diagnostyczne diody LED w modułach F-SM
Tabela 6-1 Diody diagnostyczne LED w modułach F-SM
LED Tryb bezpieczeństwa Tryb standardowy
Błąd
kanału lub modułu
Defekt
modułu
Błąd
kanału lub modułu
Defekt
modułu
SF (czerwona) Załączona Załączona Załączona Załączona
SAFE (zielona) Załączona Wyłączona Wyłączona Wyłączona
Dla F-AI HART, SF-LED mruga i SAFE Załączona = żądanie depasywacji. Dodatkowe LED dla F-AI HART są opisane w rozdziale dla modułu.
Przerwanie diagnostyczne
Moduły sygnałowe fail-safe wywołują przerwanie diagnostyczne po wykryciu błędu (np. w przypadku zwarcia), gdy aktywne jest przerwanie diagnostyczne. F-CPU przerywa wykonywanie programu użytkownika (standardowego lub bezpieczeństwa) lub przerwania o niższym priorytecie i wykonuje przerwanie diagnostyczne OB82.
Konfiguracja parametru aktywacji przerwania diagnostycznego
Domyślnie przerwanie diagnostyczne jest nieaktywne. Można je aktywować w oknie dialogowym właściwości F-SM w HW-Config (więcej informacji w rozdziale Moduły cyfrowe i Moduły analogowe).
Specjalne informacje z zakresu komunikatów diagnostycznych
Wszystkie komunikaty diagnostyczne specyficzne dla danych modułów, możliwe przyczyny występowania i czynności naprawcze zostały opisane w rozdziałach opisujących moduły.
Rozdziały te określają także, które z komunikatów diagnostycznych muszą być przypisane i które są wyświetlane.
Odczyt komunikatów diagnostycznych
Korzystając z STEP 7 można odczytać przyczyny występowania problemów
z buforu diagnostycznego CPU lub buforu diagnostycznego modułu (funkcja STEP 7 ―Diagnose Hardware‖).
z poziomu standardowego programu użytkownika wywołując SFC59 (więcej informacji znajduje się w dodatku Dane diagnostyczne modułów sygnałowych oraz w podręczniku Standard Functions).
Reakcja na uszkodzenia i diagnostyka
6.2 Diagnostyka uszkodzeń F-SM
Moduły sygnałowe Fail-safe
52 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 53
Ogólna specyfikacja techniczna 7
7.1 Wprowadzenie
Definicja
Ogólna specyfikacja techniczna zawiera:
standardy i wartości testów, które są spełnione przez moduły sygnalizacyjne fail-safe lub są spełnione, gdy moduły pracują w systemach S7-300/ET 200M
kryteria testów dla modułów sygnałowych fail-sfe
7.2 Normy i zatwierdzenia
Zatwierdzenie CE
Produkty firmy Siemens spełniają wymagania oraz cele zabezpieczeń następujących dyrektyw EC oraz są zgodne ze znormalizowanymi standardami europejskimi (European standards - (EN)), które zostały opublikowane dla sterowników swobodnie programowalnych (memory-programmable controllers) w dokumentach urzędowych Wspólnoty Europejskiej:
89/336/EC ―Kompatybilność elektromagnetyczna‖ (‖Electromagnetic Compatibility‖ (EMC Directive))
73/23/EEC ―Niskie napięcie (LVD)‖ (‖Electrical Equipment Designed for Use within Certain Voltage Limits‖ (Low- voltage Directive))
Certyfikaty zgodności EU są dostępne dla właściwych (kompetentnych) urzędów i są przechowywane pod poniższym adresem:
Industry Sector
A&D AS RD4
PO Box 1963
D-92209 Amberg
Ogólna specyfikacja techniczna
7.2 Normy i zatwierdzenia
Moduły sygnałowe Fail-safe
54 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Zatwierdzenie UL
Underwriters Laboratories Inc. dla
UL 508 (Industrial Control Equipment)
CSA C22.2 No. 142 (Process Control Equipment)
UL 1604 (Hazardous Location)
CSA–213 (Hazardous Location)
ZATWIERDZONE do użycia w Klasie I, Rozdział 2, Grupa A, B, C, D Tx; Klasa I, Strefa 2, Grupa IIC Tx
UWAGA
Aktualne ważne certyfikaty i zatwierdzenia znajdują się na tabliczkach znamionowych modułów.
Ogólna specyfikacja techniczna
7.2 Normy i zatwierdzenia
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 55
Zatwierdzenie FM
Factory Mutual Research (FM) z
Approval Standard Class Number 3611, 3600, 3810
ZATWIERDZONE do użycia w Klasie I, Rozdział 2, Grupa A, B, C, D Tx; Klasa I, Strefa 2, Grupa IIC Tx
OSTRZEŻENIE
Mogą wystąpić szkody osobowe i majątkowe.
Jeśli podczas pracy ET 200S w obszarach zagrożonych wybuchem zostaną rozłączone połączenia wtykowe, mogą nastąpić szkody osobowe oraz rzeczowe.
W obszarach zagrożonych wybuchem zawsze należy doprowadzić do wytracenia energii (wyłączenia napięcia zasilania) ET 200S przed rozłączeniem połączeń wtykowych.
Zgodnie z EN 60079-15 (Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem. Część 15: Ochrona typu "n")
II 3 G EEx nA II T3..T6 (za wyjątkiem SM 326; DI 8 x NAMUR)
II 3 (2) G EEx nA [ib] IIC T4 (jedynie SM 326; DI 8 x NAMUR)
Dla SM 326; DI 8 x NAMUR:
94/9/EC "Urządzenia i systemy ochronne do użycia w przestrzeniach zagrożonych wybuchem" (Explosion Protection Directive):
II (2) G [EEx ib] IIC
Zatwierdzenie to dotyczny wybuchowych mieszanin gazów Grupy IIC (informacje w podręczniku S7-300, M7-300, ET 200M Automation Systems, Principles of Intrinsically-Safe Design). Ograniczenia związane z bezpieczeństwem (safety) zawarto w Certyfikacie Zgodności (Certificate of Conformity) – informacje w Dodatku.
Ogólna specyfikacja techniczna
7.2 Normy i zatwierdzenia
Moduły sygnałowe Fail-safe
56 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
UWAGA
Moduły z zatwierdzeniem II (2) G [EEx ib] IIC są rozpatrywane z sprzętem dodatkowym i muszą być instalowane poza strefą zagrożenia wybuchem. Mogą być podłączone urządzenia iskrobezpieczne dla Strefy 1 i 2.
Podsumowanie zatwierdzeń UL i FM
Poniższa tabela zawiera podsumowanie dla modułów sygnałowych fail-safe, z uwzględnieniem szczegółowych informacji o zatwierdzeniach i obszarach zastosowań.
Komponent Certyfikowany:
UL 508
CSA C 22.2 No. 142
UL 1604
CSA–213
FM 3611, 3600,
3810 CI. I Div. 2
CI. I Zone 2
ATEX 2671 X
Directive 94/9/EC
ATEX
EN 60079-15
SM 326; DI 24 x DC 24V Dostępny Dostępny Nie II 3 G EEx nA II T3..T6
Dostępny
SM 326; DI 8 x NAMUR Dostępny Dostępny II (2) G [EEx ib] IIC
Dostępny
II 3 (2) G EEx nA [ib] IIC
T4
Dostępny
SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
Dostępny Dostępny Nie Dostępny
SM 326; DO 10 x DC
24V/2A
Dostępny Dostępny Nie II 3 G EEx nA II T3..T6
Dostępny
SM 336; AI 6 x 13 Bit Dostępny Dostępny Nie II 3 G EEx nA II T3..T6
Dostępny
SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20
mA HART
Dostępny Dostępny Nie II 3 G EEx nA II T4
Dostępny
C-Tick-Mark dla Autralii
Moduły sygnałowe fail-safe spełniają wymagania AS/NZS 2064 (Klasa A).
IEC 61131
Moduły sygnałowe fail-safe spełniają wymagania oraz kryteria normy IEC 61131-2 (Sterowniki programowalne. Część 2: Wymagania i badania dotyczące sprzętu).
Ogólna specyfikacja techniczna
7.3 Kompatybilność elektromagnetyczna
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 57
Zakres zastosowań
Produkty SIMATIC zostały zaprojektowane do pracy w środowiskach przemysłowych.
Zakres zastosowań Wymagania pod względem
Emitowane zakłócenia Odporność na zakłócenia
Przemysł EN 61000-6-4 EN 61000-6-2
Certyfikaty i normy TÜV
Moduły sygnałowe fail-safe zostały certyfikowane w następujących normach, pod tym względem normy są bezpośrednio stosowane w sterownikach. Informacje o aktualnej wersji / edycji normy, znajdują się raporcie dołączonym do TÜV.
Normy/Dyrektywy
Bezpieczeństwo Funkcjonalne
Normy/Dyrektywy
Bezpieczeństwo maszyn
Dodatkowe normy/dyrektywy
DIN V 19250 98/37/EC DIN VDE 0110-1
DIN V VDE 0801 EN 60204-1 DIN VDE 0160
DIN V VDE 0801/A1 EN/ISO 954-1/13849-1 93/68/EEC
IEC 61508-1 do 7 prEN 954-2 92/31/EEC and 93/68/EEC
prEN 50159-1 i 2 Normy/Dyrektywy
Inżynieria paliw
DIN EN 55011 (withdrawn)
Normy/Dyrektywy
Inżynieria procesowa
DIN VDE 0116, część 8.7 EN 61000-6-4
DIN V 19251 prEN 50156-1 EN 61000-6-2
VDI/VDE 2180-1 do 5 EN 230, część 7.3 DIN EN 61131-2
NE 31 EN 298*, art. 7.3, 8, 9, i 10
ISA S 84.01 DIN V ENV 1954 (withdrawn)
* Restrykcje: Zakres napięć od 20.4 V do 28.8 V
Dla zakresów wymaganych przez normy niezbędne jest dodatkowe zasilanie.
Aktualny raport certyfikatów TÜV jest dostępny do pobrania z Internetu pod adresem:
https://support.automation.siemens.com under "Product Support".
Żądanie certyfikatu TÜV
Można zażądać kopii certyfikatu TÜV oraz raportów do certyfikatu pod poniższym adresem:
Siemens Aktiengesellschaft
Industry Sector
A&D AS RD ST
PO Box 1963
D-92209 Amberg
Zobacz także
Certyfikat badania typu oraz Deklaracja zgodności (Strona 285)
Ogólna specyfikacja techniczna
7.3 Kompatybilność elektromagnetyczna
Moduły sygnałowe Fail-safe
58 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
7.3 Kompatybilność elektromagnetyczna
Wprowadzenie
Poniższy rozdział zawiera informacje o odporności na zakłócenia modułów sygnałowych fail-safe i informacje o eliminacji zakłóceń RF.
Moduły sygnałowe fail-safe spełniają wymagania przepisów EMC dla rynku Europejskiego.
Definicja "EMC"
Kompatybilność elektromagnetyczna jest to zdolność urządzenia elektrycznego do prawidłowego funkcjonowania w jego środowisku elektromagnetycznym, bez powodowania zakłóceń w tym otoczeniu..
Zakłócenia impulsowe
Poniższa tabela zestawia EMC modułów fail-safe w zakresie zakłóceń impulsowych. System S7-300/M7-300/ET 200M musi stosować się do specyfikacji i wskazówek w zakresie instalcji elektrycznych.
UWAGA
Nie odpowiedni do używania w obszarach mieszkalnych.
Użytkowanie w obszarach mieszkalnych jest dopuszczalne, pod warunkiem wykonania dodatkowych pomiarów, potwierdzających spełnienie limitów dla klasy B.
Zakłócenie impulsowe Napięcie sprawdzające Stopień nasilenia
Wyładowania elektrostatyczne
IEC 61000-4-2 (DIN VDE 0843 Część 2)
8 kV
6 kV
3 (wyładow. powietrzne)
3 (wyładow. kontaktowe)
Szybkie stany przejściowe (szybkie nieustalone zakłócenia) zgodnie z IEC 61000-4-4
(DIN VDE 0843 Część 4)
2 kV
(linie zasilające)
2 kV
(przewody sygnałowe)
3
4
Impulsy udarowe zgodnie z IEC 61000-4-5 (DIN VDE 0839 Część 10)
Nie wymagany zewnętrzny obwód ochronny (S7-300, CPU 31xC and CPU 31x: Installation, rozdział "Lightning and surge voltage protection")*
Ogólna specyfikacja techniczna
7.3 Kompatybilność elektromagnetyczna
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 59
Sprzężenie asymetryczne
Sprzężenie symetryczne
1 kV
(linie zasilające)
1 kV
(przewody sygnałowe)
przewody danych)
0.5 kV
(linie zasilające)
0.5 kV
(przewody sygnałowe)
przewody danych)
2*
*Wymagany zewnętrzny obwód ochronny dla nasilenia poziom 3. Wartość testowa dla sprzężenia asymetrycznego = 2 kV; dla symetrycznego = 1 kV.
Ochrona przeciwprzepięciowa dla S7-300/ET 200M z modułami sygnałowymi fail-safe
Jeżeli system wymaga stopnia ochrony wyższego niż poziom 2, aby zapewnić wystarczający zakres ochrony przeciwprzepięciowej dla S7-300/ET 200M z modułami fail-safe, wskazana jest instalacja zewnętrznego obwodu ochronnego.
Szczegółowy opis zabezpieczeń jest zawarty w podręczniku S7-300 Automation System, CPU 31xC and CPU 31x: Installation, rozdział Lightning and surge voltage protection.
UWAGA
Pomiary ochrony odgromowej zawsze wymagają indywidualnej oceny całego zakładu. Maksymalna ochrona przeciwprzepięciowa może być osiągnięta jedynie, jeśli wszystkie budynki zakładu są podłączone do systemu ochrony przeciwprzepięciowej. Wymaga to szczegółowych pomiarów strukturalnych na etapie projektowania budynku.
Aby uzyskać kompletne informacje na temat ochrony przeciwprzepięciowej, należy skonsultować się z przedstawicielem firmy Siemens lub firmy specjalizującej się w ochronie odgromowej.
Zakłócenia sinusoidalne
Promieniowanie HF:
Test zgodnie z IEC 61000-4-3, „Badania odporności na pole elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej‖
Test standardowy:
- Od 80 MHz do 1 GHz, testowane przy 10 V/m i 20 V/m; 80% AM (1 kHz)
- Od 1.4 GHz do 2.7 GHz, testowane przy 10 V/m; 80% AM (1 kHz)
GSM/ISM/UMTS zakłócenia pola o różnych częstotliwościach (Norma: EN 298: 2004, IEC 61326-3-1 (draft))
Zakłócenia HF na liniach sygnałowych i danych:
Test zgodnie z IEC 61000-4-6, "Metody badań i pomiarów. Odporność na zaburzenia przewodzone, indukowane przez pola o częstotliwości radiowej"
Test standardowy:
- pasmo RF, asymetryczne, modulacja amplitudowa: od 0.15 MHz do 80 MHz, testowane przy 10 V i 20 V rms; 80% AM (1 kHz)
zakłócenia ISM dla różnych częstotliwości (Norma: EN 298: 2004, IEC 61326-3-1 (draft))
Ogólna specyfikacja techniczna
7.3 Kompatybilność elektromagnetyczna
Moduły sygnałowe Fail-safe
60 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Emisja zakłóceń radiowych
Emisja zakłóceń elektromagnetycznych zgodnie z EN 55011:
Limit klasa A, grupa 1
od 20 MHz do 230 MHz < 30 dB (µV/m)Q
od 230 MHz do 1000 MHz < 37 dB (µV/m)Q
Pomiary dla odległosci 30 m
Emisja zakłóceń dla sieci zasilającej AC zgodnie z EN 55011:
Limit klasa A, grupa 1
od 0.15 MHz do 0.5 MHz < 79 dB (µV)Q, < 66 dB (µV)M
od 0.5 MHz do 5 MHz < 73 dB (µV)Q, < 60 dB (µV)M
od 5 MHz do 30 MHz < 73 dB (µV)Q, < 60 dB (µV)M
Konfiguracja redundantna ET 200M
UWAGA
Jeśli ET 200M jest używany w konfiguracji redundantnej, musi znajdować sie w szafie sterowniczej z odpowiednią izolacją, aby zapewnić zgodność z limitami klasy A w zakresie zakłóceń radiowych.
Rozszerzanie zakresu zastosowań
Podczas pracy modułów fail-safe w obszarach mieszkaniowych, w zakresie promieniowania RF, należy zapewnić limit klasy B zgodnie z EN 55011.
Pomiary wymagane do zapewnienia limitu klasy B zakłóceń RF:
instalacja w uziemionych szafach / szafach rozdzielczych
instalacja filtrów na liniach zasilających
Ogólna specyfikacja techniczna
7.4 Warunki transportu i przechowywania
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 61
7.4 Warunki transportu i przechowywania
Warunki dla modułów sygnałowych fail-sfe
Moduły sygnałowe fail-safe przewyższają wymagania warunków dotyczących przewozu oraz przechowywania określone przez IEC 61131, Część 2. Informacje zawarte poniżej dotyczą modułów fail-safe które są transportowane oraz przechowywane w oryginalnych opakowaniach.
Typ warunku Dopuszczalny zakres
Swobodny upadek ≤ 1 m
Temperatura od - 40 °C do + 70°C
Ciśnienie powietrza 1080 hPa do 660 hPa
(odpowiada wysokości od -1000 m do 3.500 m)
Względna wilgotność powietrza 5% do 95%, bez skraplania
7.5 Mechaniczne i klimatyczne warunki otoczenia
Warunki pracy
Moduły sygnałowe fail-safe zostały zaprojektowane do pracy stacjonarnej w odpornych na wpływy atmosferyczne umiejscowieniach. Warunki pracy przewyższają wymagania określone przez IEC 61131-2.
Moduły sygnałowe fail-safe spełniają wymagania aplikacji klasy 3C3 zgodnie z DIN EN 60721 -3-3.
Ograniczenia
Moduły sygnałowe fail-safe nie mogą pracować bez wykonania dodatkowych pomiarów:
w lokalizacjach o wysokim poziomie promieniowania jonizującego,
w lokalizacjach o ciężkich warunkach pracy; np. odpowiednio w miejscach:
- powstawania kurzu,
- występowania gazów lub oparów korozyjnych.
w systemach, które wymagają dodatkowego monitoring, takich jak:
- systemy elektryczne w specjalnie niebezpiecznych obszarach.
Instalacja ET 200M/S7-300 oraz modułów sygnałowych fail-safe w szafach sterowniczych wymaga odpowiednich dodatkowych pomiarów.
Ogólna specyfikacja techniczna
7.5 Mechaniczne i klimatyczne warunki otoczenia
Moduły sygnałowe Fail-safe
62 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Mechaniczne warunki otoczenia
W poniższej tabeli przedstawiono mechaniczne warunki otoczenia, bazujące na wibracjach sinusoidalnych, dla pracy modułów fail-safe:
Zakres częstotliwości (Hz) Ciągłe Sporadyczne
10 ≤ f ≤ 58 Amplituda = 0.0375 mm Amplituda = 0.075 mm
58 ≤ f ≤ 150 Stałe przyspieszenie = 0.02 oz Stałe przyspieszenie = 1 g
Zmniejszenie wibracji
W miejscach, w których moduły fail-safe są narażone na większe wstrząsy lub wibracje, należy wykonać odpowiednie pomiary w celu redukcji przyspieszenia i amplitudy.
Zalecana jest instalacja modułów na materiałach tłumiących, takich jak gumowo-metalowe amortyzatory.
Testy mechanicznych warunków otoczenia
Tabela określa typy i zakres testów warunków mechanicznych otoczenia.
Test ... Test standardowy Komentarz
Wibracje Test wibracji zgodny z IEC 68 Część 2-6 (sinusoidalne)
Typ wibracji: przebiegi częstotliwościowe z prędkością zmian 1 oktawa/minutę.
10 Hz ≤ f ≤ 58 Hz, stała amplituda 0.075 mm 58 Hz
≤ f ≤ 150 Hz, stałe przyspieszenie 1 g
Czas trwania wibracji: 10 przebiegów częstotliwościowych na oś w każdej z trzech wzajemnie prostopadłych osi
Udar Test udaru zgodny z IEC 68 Cześć 2-27
Typ udaru: półsinusoidalne
Siła udaru: wartość szczytowa 15 g, czas trwania 11 ms
Kierunek: 3 udary każdorazowo w kierunku +/- w każdej z trzech wzajemnie przecinających się osi
Ogólna specyfikacja techniczna
7.6 Specyfikacja napięć znamionowych, testów izolacji, klasy zabezpieczeń oraz stopnia zabezpieczeń
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 63
Klimatyczne warunki otoczenia
Klimatyczne warunki otoczenia dla pracy modułów sygnałowych fail-safe:
Warunki klimatyczne Obszar aplikacji Komentarz
Temperatura:
Montaż pionowy:
Montaż poziomy:
od 0 °C do 140.00°F
od0 °C do 40°C
—
Wilgotność względna 5% do 95%, Bez skraplania; odnośnie do wilg. wzgl. (RH) poziom oddziaływania
2 zgodnie z IEC 1131-2
Ciśnienie powietrza 1080 hPa do 795 hPa Corresponds to an altitude of
-1000 m to 2000 m
Stężenie szkodliwych substancji
SO2: < 0.5 ppm;
wilg. względna < 60%,
bez skraplania
H2S: < 0.1 ppm;
wilg. względna < 60%,
bez skraplania
Test:
10 ppm; 4 dni
1 ppm; 4 dni
7.6 Specyfikacja napięć znamionowych, testów izolacji, klasy zabezpieczeń oraz stopnia zabezpieczeń
Znamionowe napięcia pracy
Moduły fail-safe pracują pry napięciu znamionowym 24 VDC; tolerancja = 20.4 VDC do 28.8 VDC.
Rekomenduje się używanie zasilaczy firmy Siemens serii "SITOP power".
Napięcia testowe
Jakość izolacji jest sprawdzana podczas ustalonych testów dla następujących napięć probierczych, zgodnie z IEC 1131 Część 2:
Obwody z napięciem znamionowym Ue w
odniesieniu do innych obwodów lub uziemienia
Napięcie probiercze
0 V < Ue ≤ 50 V 500 VDC
Klasa ochrony
Klasa ochrony I zgodnie z IEC 60536 (VDE 0106, Część 1), oznacza to, że szyna montażowa musi być uziemiona!
Ogólna specyfikacja techniczna
7.6 Specyfikacja napięć znamionowych, testów izolacji, klasy zabezpieczeń oraz stopnia zabezpieczeń
Moduły sygnałowe Fail-safe
64 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Ochrona przez przedostawaniem się zanieczyszczeń oraz wody
Stopień ochrony IP 20 zgodnie z EN 60529, oznacza to ochronę przed przypadkowym dotknięciem palcem.
Również: ochrona przed przedostawaniem się zanieczyszczeń o średnicach powyżej 12,5 mm. Brak ochrony przeciw przedostawaniem się wody.
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 65
Moduły cyfrowe 8
8.1 Wprowadzenie
Zawartość rozdziału
Rozdział zawiera opis czterech modułów cyfrowych fail-safe z rodziny modułów S7-300, dostępnych do podłączania cyfrowych czujników i/lub elementów wykonawczych.
Informacje o modułach cyfrowych fail-safe opisane w poniższym rozdziale:
Właściwości
Wygląd modułu i schemat blokowy
Aplikacje, włączając schematy połączeń oraz ustawienia parametrów
Komunikaty diagnostyczne, wyszukiwanie i usuwanie usterek
Informacje techniczne
8.2 Analiza rozbieżności dla cyfrowych modułów wejść fail-safe
Analiza rozbieżności (Discrepancy analyses)
Wyróżnia się dwa sposoby analizy rozbieżności dla modułów wejść cyfrowych fail-safe:
z oceną 1oo2 w module wejść cyfrowych
z modułami redundantnymi
Analiza rozbieżności z oceną 1oo2 w module wejść cyfrowych
Analiza rozbieżności wykonywana jest w trybie bezpieczeństwa pomiędzy dwoma sygnałami wejściowymi oceny 1oo2 w module wejść fail-safe.
Jeśli sygnały wejściowe nie są ze sobą zgodne, po upłynięciu skonfigurowanego czasu rozbieżności, sygnał wejściowy zwracany do F-CPU jest ustawiany na „0‖ (np. w przypadku przerwania przewodu czujnika).
Komunikat diagnostyczny „błąd rozbieżności‖ ("discrepancy error"), identyfikujący kanał w którym wystąpił błąd jest generowany w buforze diagnostycznym modułu.
Moduły cyfrowe
8.2 Analiza rozbieżności dla cyfrowych modułów wejść fail-safe
Moduły sygnałowe Fail-safe
66 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
UWAGA
Sygnały wejściowe z procesu w trakcie czasu rozbieżności rozpatrywane są jako poprawne, bez względu na różnice pomiędzy dwoma odczytami redundantnych sygnałów wejściowych.
Wartość przekazywana do F-CPU w trakcie wewnętrznego czasu rozbieżności modułu:
dla SM 326; DI 8 x NAMUR: ostatnia ważna wartość „last valid value” (stara wartość) rozpatrywanego kanału wejściowego
dla SM 326; DI 24 x DC 24V: może być przypisywana ostatnia ważna wartość (stara wartość) rozpatrywanego kanału wejściowego lub wartość „0‖ (konfigurowane za pomocą parametry „zachowanie podczas rozbieżności‖ - "discrepancy behavior")
Przykładowo, jeśli sygnał z czujnika jest używany do sterowania napełnianiem a przekazywana wartość, to „0‖, napełnianie zostanie przerwane przez pierwszy z sygnałów rozbieżności po odczycie sygnału „0‖. Jeśli drugi z czujników nie zwróci z odczytu wartości „0‖, po upłynięciu czasu rozbieżności generowany jest błąd. Aby układ zachowywał się jak w opisanym przykładzie, należy wybrać rozwiązanie przekazujące ostatnią ważną wartość.
Dostarczaj ostatnią ważną wartość
Ostatnia wartość (stara wartość), która była ważna przed wykryciem rozbieżności zostaje przekazywana do programu bezpieczeństwa w CPU fail-safe do momentu wykrycia rozbieżności pomiędzy sygnałami z danego kanału wejściowego. Wartość ta zostaje przekazywana do momentu wyczyszczenia rozbieżności lub do momentu upłynięcia czasu rozbieżności i wykrycie błędu rozbieżności. Czas odpowiedzi czujnik-element wykonawczy zostaje przedłużony zgodnie z czasem rozbieżności.
Oznacza to, że czas rozbieżności dla szybkich dwukanałowych czujników musi być dopasowany do czasu odpowiedzi.
Nie ma sensu wykorzystywanie sygnałów z dwukanałowych czujników z czasem rozbieżności 500 ms do inicjalizowania krytycznych czasowo wyłączeń. W najgorszym przypadku czas odpowiedzi czujnik-element wykonawczy jest wydłużany o wartość w przybliżeniu równą czasowi rozbieżności:
dlatego powinno się integrować w procesach czujniki z minimalną rozbieżnością
należy wybrać najkrótszy możliwy czas rozbieżności, aby zapewnić wystarczającą rezerwę dla niepoprawnych wywołań błędów rozbieżności
Dostarczaj wartość “0”
Do programu bezpieczeństwa w F-CPU przekazywana jest wartość ―0‖ dopóki pomiędzy sygnałami dwóch kanałów wejściowych wykrywana jest rozbieżność.
Czas rozbieżności nie ma wpływu na czas reakcji czujnik-element wykonawczy, jeśli ustawiono parametr „Dostarczaj wartość 0‖ ("Provide 0 value").
Analiza rozbieżności w redundantnych modułach wejść cyfrowych (tylko w systemach fail-safe S7 F/FH)
Informacje w rozdziale "Configuring redundant F-I/O" w podręczniku S7 F/FH Systems Configuring and Programming.
Parametryzcja
Aby ustawić parametry czasu rozbieżności oraz zachowania (informacje o parametrach opisano w rozdziale opisującym moduły cyfrowe) należy otworzyć okno właściwości modułu sygnałowego fail-safe w HW Config.
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 67
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
8.3.1 Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy
Numer zamówieniowy
6ES7326-1BK01-0AB0
Właściwości
SM 326; DI 24 x DC 24V cechują następujące właściwości:
24 wejścia, izolowane elektrycznie grupy 12 wejść
Znamionowe napięcie wejściowe 24 V DC
Odpowiedni dla przełączników i 2-/3-/4-prewodowych czujników zbliżeniowych (BERO)
Cztery czujniki zwarcia dla każdego z 6 kanałów, izolacja elektryczna w grupach po 2
Możliwe zewnętrzne zasilanie czujników
Sygnalizacja błędu zbiorczego (SF)
Wyświetlanie trybu bezpieczeństwa (SAFE)
Wyświetlanie statusu dla każdego wejścia (zielona dioda LED)
W trybie standardowym (non-safety mode) możliwa konfiguracja w trybie RUN (CiR)
Programowalne funkcje diagnostyczne
Ustawiane przerwania diagnostyczne
Obsługiwany tryb pracy standardowy (standard mode) i bezpieczeństwa (safety mode)
Dla każdego z kanałów możliwa konfiguracja oceny 1oo1 lub 1oo2
Uproszczone adresowanie PROFIsafe
Obsługa trybu izochronicznego (isochronous mode)
OSTRZEŻENIE
Charakterystyka warunków fail-safe zawarta w specyfikacjach technicznych ma zastosowanie dla testów sprawności o interwale 10 lat i średnim czasie do naprawy 100 godzin.
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
68 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Adresowanie
Poniższy rysunek pokazuje przypisanie kanałów do adresów.
Adresowanie wejść E x.0 E x+1.4
w programie: E x.1 E x+1.5
E x.2 E x+1.6
E x.3 E x+1.7
E x.4 E x+2.0
E x.5 E x+2.1
E x.6 E x+2.2
E x.7 E x+2.3
E x+1.0 E x+2.4
E x+1.1 E x+2.5
E x+1.2 E x+2.6
E x+1.3 E x+2.7
x = adres początkowy modułu
Rysunek 8-1 Adresowanie modułu SM 326; DI 24 x DC 24V
Konfiguracja w trybie RUN (Configuration in RUN) - (CiR)
SM 326; DI 24 x DC 24V (nr zamówieniowy 6ES7326-1BK01-0AB0 i nowsze) obsługują konfigurację w trybie run (CiR) podczas pracy w trybie standardowym (standard mode, non-safety mode).
Informacje dodatkowe o CiR
Aby uzyskać dodatkowe informacje o CiR należy skorzystać z:
pomocy onlie program STEP 7: "System changes in run using CiR"
podręcznika Safety Engineering in SIMATIC S7
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 69
Widok frontu
Rysunek 8-2 Widok frontu modułu SM 326; DI 24 x DC 24V
Numery kanałów
Numery kanałów są uzywane do unikalnej identyfikacji wejść oraz do przypisywania komunikatów diagnostycznych. Można ustawić ocenę sygnałów 1oo1 oraz 1oo2 oddzielnie dla każdego kanału w module lub dla każdej pary kanałów (przykład w poniższej tabeli).
Rysunek 8-3 Numery kanałów SM 326; DI 24 x DC 24V
Sygnalizacja błędu grupowego - czerwony
Sygnalizacja trybu bezpieczeństwa - zielony
Sygnalizacja zasilania czujnika - zielony
Sygnalizacja stanu zielony (każdy kanał)
Numer kanału
Zasilanie oraz przewody należy podłączyć używając listwy przyłączeniowej (front connector) umieszczonej za przednią klapką
Lewy Prawy
Numer kanału:
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
70 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Tabela 8-1 SM 326; DI 24 x DC 24V: Przykład konfiguracji kanałów
Kanały
lewe
Kanały
prawe
Ocena
czujników
Opis
0 12 1oo2 Para kanałów skonfigurowana do oceny 1oo2; kanał 0 dostępny jako I x.0 w obsarze I/O wejść w F-CPU
1 13 1oo2 Para kanałów skonfigurowana do oceny 1oo2; kanał 1 dostępny jako I x.1 w obszarze I/O wejść w F-CPU
2 14 1oo1 Pojedyncze kanały skonfigurowane do oceny 1oo1, kanał 2 i 14 dostępne jako I x.2 i Ix.1.6 w obszarze I/O wejść w F-CPU
3 15 1oo1 Pojedyncze kanały skonfigurowane do oceny 1oo1, kanał 3 i 15 dostępne jako I x.3 i Ix.1.7 w obszarze I/O wejść w F-CPU
4 16 1oo2 Para kanałów skonfigurowana do oceny 1oo2; kanał 4 dostępny jako I x.4 w obszarze I/O wejść w F-CPU
Podłączenie/ schemat blokowy SM 326; DI 24 x DC 24V z wewnętrznym zasilaniem czujników
Rysunek 8-4 Podłączenie / schemat blokowy SM 326; DI 24 x DC 24V, wew. zasilanie czujników
* Reprezentacja styków NO odpowiada oznaczeniom modułu. Przeważnie, aby zapewnić bezpieczny stan zmiennych procesowych czujnik musi być wyposażony w styki NC.
Ochrona przeciwparze
-pięciowa
Połączenie ligiczne,
magistrala tylna
Przełącznik adresowy
Zasilanie czujnika
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 71
Zewnętrzne zasilanie czujnika
Poniższy rysunek przedstawia sposób podłączenia czujnika do zewnętrznego źródła zasilania (np. z L+ w innym module). Wszystkie 6 kanałów z danej grupy kanałów (0 do 5; 6 do 11; 12 do 17 lub 18 do 23) musi być podłączone do tego samego zewnętrznego zasilania.
Rysunek 8-5 Zewnętrzne zasilania czujników dla modułu SM 326; DI 24 x DC 24V
UWAGA
Należy zwrócić uwagę, że w przypadku zasilania z zewnętrznego źródła nie mogą być wykryte poniższe błędy:
Zwarcie do L+ na niepodłączonym przewodzie czujnika (styk otwarty)
Zwarcie pomiędzy kanałami w jednej grupie kanałów
Zwarcie pomiędzy kanałami różnych grup kanałów
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
72 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
8.3.2 Aplikacje z SM 326; DI 24 x DC 24V
Wybór zastosowań
Poniższy rysunek pomoże w wybraniu aplikacji zgodnie z wymaganiami dostępności oraz pracy fail-safe. Kolejne strony dostarczą informacji o podłączeniu modułu w ramach danej aplikacji oraz o parametrach konfigurowanych w programie STEP 7 przy użyciu pakietu S7 Distributed Safety lub S7 F Systems.
Rysunek 8-6 SM 326; DI 24 x DC 24V – wybór aplikacji
OSTRZEŻENIE
Maksymalny Poziom Nienaruszalności Bezpieczeństwa (SIL) jest określony przez jakość czujnika oraz interwał testu sprawdzającego według IEC 61508. Czujniki które nie spełniają wymagań SIL zawsze należy podłączać redundantnie do dwóch kanałów.
UWAGA
Dla modułu można zdefiniować sposób oceny czujnika 1oo1 lub 1oo2 (np. w tabeli dla SM 326; DI 24 x DC 24V: przykład konfiguracji kanału w rozdziale Właściwości, widok frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).
tryb standardowy tryb bezpieczeństwa (safety)
nie tryb bezp.?
wybagana kat. bezp.?
redundantnemoduły?
redundantnemoduły?
redundantnemoduły?
tryb standardowy
tryb stand., wysoka
dostępność
SIL2 tryb
bezpiecz.
SIL2 tryb bezpiecz., wysoka dostęp.
SIL3 tryb
bezpiecz.
SIL3 tryb bezpiecz., wysoka dostęp.
Aplikacje 1 do 6
tak
SIL3 (Kat.4)
tak
tak tak
nie nie nie
SIL2 (Kat.3)
1 2 3 4 5 6
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 73
8.3.3 Aplikacja 1: Tryb standartowy
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat połączeń oraz parametry SM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 1 – tryb standardowy.
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach błędów oraz sposobach wykrywania i usuwania usterek, należy skorzystać z odpowiednich tabel w rozdziale SM 326; DI 4 x DC 24V Komunikaty diagnostyczne.
Schemat podłączeń dla aplikacji 1 z podłączeniem do jednego kanału pojedynczego czujnika
Dla każdego z sygnałów procesowych podłączono pojedynczy czujnik do pojedynczego kanału. Czujnik może być zasilany także z zewnętrznego źródła zasilania.
Rysunek 8-7 Schemat podłączenia SM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 1 z jednokanałowym
podłączeniem pojedynczego czujnika
Parametry dla aplikacji 1
Tabela 8-2 SM 326; DI 24 x DC 24V parametry dla aplikacji 1
Parametry Zakres wartości w trybie standardowym Typ Zakres działania
Zakładka "Parametry" (Parameters)
Tryb pracy Tryb standardowy statyczny moduł
Parametry modułu:
Przerwanie diagnostyczne
aktywowane/dezaktywowane statyczny moduł
Parametry modułu dla grupy zasilania:
Zasilanie czujnka z modułu
aktywowany/dezaktywowany statyczny Grupa zasilania
Test zwarcia aktywny/niekatywny (gdy aktywne "Zasilanie czujnika z modułu")
statyczny Grupa zasilania
Dla pojedynczych kanałów lub pary kanałów:
aktywny aktywowany/dezaktywowany statyczny channel
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
74 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
8.3.4 Aplikacja 2: Tryb standardowy z wysoką dostępnością
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schematy podłączeń oraz parametry SM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 2: Tryb standardowy z wysoką dostępnością
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach błędów oraz sposobach wykrywania i usuwania usterek, należy skorzystać z odpowiednich tabel w rozdziale SM 326; DI 24 x DC 24V Komunikaty diagnostyczne.
Schemat podłączeń dla aplikacji 2 z podłączeniem pojedynczego czujnika przez jeden kanał
Dla każdego z sygnałów procesowych do dwóch modułów cyfrowych podłączono poprzez jeden kanał pojedynczy czujnik. Czujnik musi być podłączony do zewnętrznego zasilania.
Rysunek 8-8 Schemat podłączenia SM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 2 z podłączeniem
pojedynczego czujnika przez jeden kanał
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 75
Schemat podłączenia dla aplikacji 2 z podłączeniem przez pojedynczy kanał dwóch redundantnych czujników
Dla każdego sygnału procesowego do dwóch modułów przez jeden kanał są podłączone dwa redundantne czujniki. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła.
Rysunek 8-9 Schemat podłączenia SM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 2 z jednokanałowym
podłączeniem dwóch redundantnych czujników
Parametry dla aplikacji 2
Tabela 8-3 SM 326; DI 24 x DC 24V parametry dla aplikacji 2
Parametry Zakres wartości w trybie standardowym Typ Zakres działania
Zakładka "Parametry"
Tryb pracy Tryb standardowy statyczny moduł
Parametry modułu:
Przerwanie diagnostyczne
aktywowane/dezaktywowane statyczny moduł
Parametry modułu dla grupy zasilania:
Zasilanie czujnika z modułu
nieaktywne(dla jednokanałowego podłączenia czujnika)
aktywowane/nieaktywne (dla czujnika redundantnego)
statyczny Grupa zasilania
Test zwarcia aktywowny/nieaktywny (gdy aktywne "Zasilanie czujnika z modułu")
statyczny Grupa zasilania
Dla pojedynczych kanałów lub pary kanałów:
aktywny aktywny/nieaktywny statyczny kanał
Zakładka "Redundancja" *
Redundancja 2 moduły statyczny moduł
Moduł redundancji (wybór istniejącego lub dodatkowego modułu tego samego typu)
statyczny para redundantnych modułów
Czas rozbieżności 10 ms do 30000 ms statyczny para redundantnych modułów
Reakcja na błąd rozbieżności
Połączyć sygnały logiczną operacją "AND"
Połączyć sygnały logiczną operacją "OR"
Użyj ostatnią dobrą wartość
statyczny para redundantnych modułów
*W przypadku standardowego trybu, występują dwie wartości cyfrowe; należy dokonać oceny wartości w programie użytkownika.
Akwizycja tej samej wartości procesowej za pomocą różnych czujników
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
76 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
8.3.5 Aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schematy podłączeń oraz parametry SM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3).
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach błędów oraz sposobach wykrywania i usuwania usterek, należy skorzystać z odpowiednich tabel w rozdziale SM 326; DI 24 x DC 24V Komunikaty diagnostyczne.
Schemat podłączenia dla aplikacji 3 z jednokanałowym podłączeniem pojedynczego jednokanałowego czujnka
Dla każdego z sygnałów procesowych poprzez jeden kanał podłączono pojedynczy (ocena 1oo1). Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła.
Rysunek 8-10 Schemat podłączenia SM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 3 z jednokanałowym
podłączeniem pojedynczego czujnika
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 77
Parametry dla aplikacji 3
Tabela 8-4 SM 326; DI 24 x DC 24V parametry dla aplikacji 3
Parametry Zakres wartości w trybie
bezpieczeństwa
Typ Zakres działania
"Parametry" tab
Tryb pracy Tryb bezpieczeństwa statyczny moduł
Parametr F:
Czas monitoringu F 10 ms do 10000 ms statyczny moduł
Parametry modułu:
Przerwanie diagnostyczne
aktywowane/dezaktywowane statyczny moduł
Parametry modułu dla grupy zasilania:
Zasilanie czujnika z modułu
aktywne/nieaktywne statyczny Grupa zasilania
Test zwarcia aktywowany/dezaktywowany (gdy aktywne "Zasilanie czujnika z modułu")
statyczny Grupa zasilania
Dla pojedynczych kanałów lub pary kanałów:
aktywny aktywowany/dezaktywowany statyczny channel
Ocena czujników ocena 1oo1 statyczny kanał/para kanałów
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
78 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
8.3.6 Aplikacja 4: Tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schematy podłączeń oraz parametry SM 326; DI 24 x DC 24V; moduł cyfrowy dla aplikacji 4: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością.
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach błędów oraz sposobach wykrywania i usuwania usterek, należy skorzystać z odpowiednich tabel w rozdziale SM 326; DI 24 x DC 24V Komunikaty diagnostyczne.
Schemat podłączenia dla aplikacji 4 z podłączeniem przez jeden kanał pojedynczego czujnika
Dla każdego z sygnałów procesowych do dwóch modułów cyfrowych poprzez jeden kanał podłączono jeden czujnik (ocena 1oo1). Czujnik musi być podłączony do zewnętrznego zasilania.
Rysunek 8-11 Schemat podłączenia SM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 4 z jednokanałowym
podłączeniem pojedynczego czujnika
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 79
Schemat podłączenia dla aplikacji 4 z jednokanałowym podłączeniem dwóch redundantnych czujników
Dla każdego z sygnałów procesowych do dwóch modułów za pomocą pojedynczych kanałów podłączono dwa redundantne czujniki (ocena 1oo1). Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła.
Rysunek 8-12 Schemat podłączeniaSM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 4 z podłączeniem przez
pojedyncze kanały dwóch redundantnych czujników
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
Parametry dla aplikacji 4
Tabela 8-5 SM 326; DI 24 x DC 24V parametry dla aplikacji 3
Parametry Zakres zmiennych w trybie
zebpieczeństwa
Typ Zakres działania
Zakładka "Parametry"
Tryb pracy Tryb bezpieczeństwa statyczny moduł
Parametr F:
Czas monitoringu F 10 ms do 10000 ms statyczny moduł
Parametry modułu:
Przerwanie diagnostyczne
aktywne/nieaktywne statyczny moduł
Parametry modułu dla grupy zasilania:
Zasilanie czujnika z modułu
aktywowane/dezaktywowane statyczny Grupa zasilania
Test zwarcia aktywowany/dezaktywowany (gdy aktywne "Zasilanie czujnika z modułu")
statyczny Grupa zasilania
Dla pojedynczych kanałów lub pary kanałów:
Aktywny aktywowany/dezaktywowany statyczny kanał
Ocena czujników ocena 1oo1 statyczny kanał
Akwizycja tej samej wartości procesowej za pomocą różnych czujników
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
80 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Parametry Zakres zmiennych w trybie
zebpieczeństwa
Typ Zakres działania
Zakładka "Redundancja"
Redundancja 2 moduły statyczny moduł
Moduł redundancji (wybór istniejącego lub dodatkowego modułu tego samego typu)
statyczny redundantna para modułów
Czas rozbieżności 10 ms do 30000 ms statyczny redundantna para modułów
8.3.7 Aplikacja 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schematy podłączeń oraz parametry SM 326; DI 24 x DC 24V; moduł cyfrowy dla aplikacji 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4).
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach błędów oraz sposobach wykrywania i usuwania usterek, należy skorzystać z odpowiednich tabel w rozdziale SM 326; DI 24 x DC 24V Komunikaty diagnostyczne.
Podłączanie czujników zasilanych z wewnętrznego zasilania modułu
UWAGA
Jeśli podłącza się jeden czujnik do dwóch wejść modułu i korzysta się z wewnętrznego zasilania dla czujników z modułu, zawsze należy używać zasilania z lewej połowy modułu 1Vs (pin 4) lub 2Vs (pin 11).
Schemat podłączenia aplikacja 5 z jednokanałowym połączeniem pojedynczego czujnika
Dla każdego z sygnałów procesowych poprzez jeden kanał do dwóch przeciwległych wejść pojedynczego modułu cyfrowego podłączono pojedynczy czujnik NC (ocena 1oo2). Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła.
Rysunek 8-13 Schemat podłączenia SM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 5 z jednokanałowym
połączeniem pojedynczego czujnika
lewy: kanały 0 do 11
prawy: kanały 0 do 11
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 81
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
Schemat podłączenia dla aplikacji 5 z dwukanałowym przeciwnym połączeniem nierównoważnego czujnika
Dla sygnałów procesowych połączono pojedynczy nierównoważny czujnik. Wykoanano połączenie przeciwne dla dwóch przeciwległych wejść (ocena 1oo2). Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła. Lewe kanały modułu zwracają sygnał użytkownika, tzn. jeżeli nie zostaną wykryte błędy sygnał jest dostępny w obszarze wejść F-CPU.
Rysunek 8-14 Schemat podłączeniaSM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 5 z użyciem dwóch kanałów,
połączenie przeciwne pojedynczego czujnika.
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
* Lewy kanał zwraca sygnał użytkownika
lewy: kanały 0 do 11*
prawy: kanały 0 do 11
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
82 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Schemat podłączenia dla aplikacji 5 with nonequivalent two-channel connection of two single-channel sensors
Dla sygnałów procesowych podłączono dwa jednokanałowe czujniki przez dwa nierównoważne kanały do dwóch przeciwległych wejść modułu cyfrowego (ocena 1oo2). Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła. Lewe kanały modułu zwracają sygnał użytkownika, tzn. jeżeli nie zostaną wykryte błędy sygnał jest dostępny w obszarze wejść F-CPU.
Rysunek 8-15 Schemat podłączeniaSM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 5 z dwukanałowym
nierównoważnym podłączeniem dwóch jednokanałowych czujników
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
Schemat podłączenia dla aplikacji 5 z podłączeniem przez dwa kanały dwukanałowego czujnika
Dla sygnałów procesowych za pomocą dwóch kanałów dla dwóch przeciwległych wejść modułu cygrowego podłączono jeden dwukanałowy czujnik (ocena 1oo2). Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła.
Rysunek 8-16 Schemat podłączeniaSM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 5 z podłączeniem przez dwa
kanały dwukanałowego czujnika
* Lewy kanał zwraca sygnał użytkownika
Akwizycja tej samej wartości procesowej za pomocą różnych czujników
Styki czujnika połączone mechanicznie
lewy: kanały 0 do 11*
prawy: kanały 0 do 11
lewy: kanały 0 do 11
prawy: kanały 0 do 11
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 83
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
Schemat podłączenia dla aplikacji 5 z podłączeniem przez dwa kanały dwóch jednokanałowych czujników
Dwa jednokanałowe czujniki podłączono przez dwa kanały do dwóch przeciwległych wejść modułu cygrowego (ocena 1oo2). Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła.
Rysunek 8-17 Schemat podłączeniaSM 326; DI 24 x DC 24V z podłączeniem przez dwa kanały dwóch
jednokanałowych czujników
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
Parametry dla aplikacji 5
Tabela 8-6 SM 326; DI 24 x DC 24V parametry dla aplikacji 5
Parametry Zakres wartości w trybie
bezpieczeństwa
Typ Zakres działania
"Parametry" tab
Tryb pracy Tryb bezpieczeństwa statyczny moduł
Parametr F:
Czas monitoringu F 10 ms do 10000 ms statyczny moduł
Parametry modułu:
Przerwanie diagnostyczne
aktywowany/dezaktywowany statyczny moduł
Parametry modułu dla grupy zasilania:
Zasilanie czujnika z modułu
aktywowany/dezaktywowany statyczny Grupa zasilania
Test zwarcia aktywowany/dezaktywowany (gdy aktywne "Zasilanie czujnika z modułu")
statyczny Grupa zasilania
Dla pojedynczych kanałów lub pary kanałów:
activated aktywowany/dezaktywowany statyczny para kanałów
Akwizycja tej samej wartości procesowej za pomocą różnych czujników
lewy: kanały 0 do 11
prawy: kanały 0 do 11
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
84 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Parametry Zakres wartości w trybie
bezpieczeństwa
Typ Zakres działania
Ocena czujników ocena 1oo2 statyczny para kanałów
Typ podłączenia czujnika
dwukanałowy, równoważny
dwukanałowy, nierównoważny
jednokanałowy
statyczny para kanałów
Zachowanie rozbieżności
(tylko dwuknałowe)
dostarczaj oststnią ważną wartość
dostarczaj wartość 0
statyczny para kanałów
Czas rozbieżności 10 ms do 30000 ms (tylko dla dwuknałowych)
statyczny para kanałów
8.3.8 Aplikacja 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schematy podłączeń oraz parametry SM 326; DI 24 x DC 24V; moduł cyfrowy dla aplikacji 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością.
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach błędów oraz sposobach wykrywania i usuwania usterek, należy skorzystać z odpowiednich tabel w rozdziale SM 326; DI 24 x DC 24V Komunikaty diagnostyczne.
Podłączanie czujników zasilanych z wewnętrznego zasilania modułu
UWAGA
Jeśli podłącza się jeden czujnik do dwóch wejść modułu i korzysta się z wewnętrznego zasilania dla czujników z modułu, zawsze należy używać zasilania z lewej połowy modułu 1Vs (pin 4) lub 2Vs (pin 11).
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 85
Schemat podłączenia dla aplikacji 6 z jednokanałowym połączeniem dwóch redundantnych jednokanałowych czujników
Dla sygnałów procesowych wymagane są dwa redundantne jadnokanałowe czujniki. Każdy z nich jest podłączany do jednego z redundantnych modułów wejść cyfrowych. Jeden czujnik jest podłączony przez jeden kanał do dwóch przeciwległych wejść modułu cyfrowego (ocena 1oo2). Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła.
Rysunek 8-18 Schemat podłączenia SM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 6 z jednokanałowym
połączeniem dwóch redundantnych jednokanałowych czujników
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
Akwizycja tej samej wartości procesowej za pomocą różnych czujników
lewy: kanały 0 do 11
prawy: kanały 0 do 11
lewy: kanały 0 do 11
prawy: kanały 0 do 11
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
86 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Schemat podłączenia dla aplikacji 6 z dwukanałowym przeciwnym podłączeniem dwóch redundantnych nierównoważnyczh czujników
Dla sygnałów procesowych wymagane są dwa redundantne nierównoważne czujniki. Każdy z nich jest podłączany do jednego z redundantnych modułów wejść cyfrowych. Pojedynczy nierównoważny czujnik jest podłączony do dwóch przeciwległych wejść modułu cyfrowego (ocena 1oo2). Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła. Lewe kanały modułu zwracają sygnał użytkownika, tzn. jeżeli nie zostaną wykryte błędy sygnał jest dostępny w obszarze wejść F-CPU.
Rysunek 8-19 Schemat podłączeniaSM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 6 z dwukanałowym
przeciwnym podłączeniem dwóch redundantnych nierównoważnyczh czujników
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
Akwizycja tej samej wartości procesowej za pomocą różnych czujników
* Lewy kanał zwraca sygnał użytkownika ** Alternatywne połączenia dla czujników dwukanałowych
lewy: kanały 0 do 11
prawy: kanały 0 do 11
lewy: kanały 0 do 11
prawy: kanały 0 do 11
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 87
Schemat podłączenia dla aplikacji 6 z dwukanałowym połączeniem pojedynczego dwukanałowego czujnika
Dla sygnału procesowego, za pomocą dwóch kanałów do dwóch modułów cyfrowych podłączono jeden dwukanałowy czujnik (ocena 1oo2). Czujnik musi być podłączony do zewnętrznego zasilania.
Rysunek 8-20 Schemat podłączeniaSM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 6 z dwukanałowym
połączeniem pojedynczego dwukanałowego czujnika
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
* Styki czujników są połączone mechanicznie; alternatywnie można podłączyć dwa jednokanałowe czujniki
lewy: kanały 0 do 11
prawy: kanały 0 do 11
lewy: kanały 0 do 11
prawy: kanały 0 do 11
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
88 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Schemat podłączenia dla aplikacji 6 z dwukanałowym połączeniem dwóch redundantnych dwukanałowych czujników
Dla sygnałów procesowych wymagane są dwa dwukanałowe, redundantne czujniki. Każdy z nich jest podłączany do jednego z redundantnych modułów wejść cyfrowych. Jeden czujnik jest podłączany poprzez dwa kanały do z dwóch przeciwległych wejść modułu cyfrowego (ocena 1oo2). Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła.
Rysunek 8-21 Schemat podłączeniaSM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 6 z dwukanałowym
połączeniem dwóch redundantnych dwukanałowych czujników
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
* Styki czujników są połączone mechanicznie; alternatywnie można podłączyć dwa jednokanałowe czujniki
Akwizycja tej samej wartości procesowej za pomocą różnych czujników
lewy: kanały 0 do 11
prawy: kanały 0 do 11
lewy: kanały 0 do 11
prawy: kanały 0 do 11
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 89
Parametry dla aplikacji 6
Tabela 8-7 SM 326; DI 24 x DC 24V parametry dla aplikacji 6
Parametry Zakres wartości w trybie
bezpieczeństwa
Typ Zakres działania
Zakładka "Parametry"
Tryb pracy Tryb bezpieczeństwa Statyczny Moduł
Parametr F:
Czas monitoringu F 10 ms do 10000 ms Statyczny Moduł
Parametry modułu:
Przerwanie diagnostyczne
aktywowane/nieaktywne Statyczny Moduł
Parametry modułu dla grupy zasilania:
Zasilanie czujnika z modułu
aktywowane/dezaktywowane Statyczny Grupa zasilania
Test zwarcia aktywowany/dezaktywowany (gdy aktywne "Zasilanie czujnika z modułu")
Statyczny Grupa zasilania
Dla pojedynczych kanałów lub pary kanałów:
aktywny aktywowany/dezaktywowany Statyczny Para kanałów
Ocena czujników ocena 1oo2 Statyczny Para kanałów
Typ podłączenia czujnika
dwukanałowy, równoważny
dwukanałowy, nierównoważny
jednokanałowy
Statyczny Para kanałów
Zachowanie rozbieżności
(tylko dwuknałowe)
dostarczaj oststnią ważną wartość
dostarczaj wartość 0
Statyczny Para kanałów
Czas rozbieżności 10 ms do 30000 ms (only for two- channel)
Statyczny Para kanałów
Zakładka "Redundancja"
Redundancja 2 moduły Statyczny Moduł
Moduł redundancji (wybór istniejącego lub dodatkowego modułu tego samego typu)
Statyczny Redundantna para kanałów
Czas rozbieżności 10 ms do 30000 ms Statyczny Redundantna para kanałów
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
90 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
8.3.9 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI 24 x DC 24V
Możliwe komunikaty diagnostyczne
Poniższa tabela zawiera informacje ogólne o komunikatach diagnostycznych SM 326; DI 24 x DC 24V.
Komunikaty diagnostyczne są przypisywane do kanałów lub modułów. Niektóre komunikaty diagnostyczne występują tylko w określonych aplikacjach.
Tabela 8-8 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI 24 x DC 24V
Komunikat diagnostyczny Sygnalizacja w
aplikacji
Zakres
diagnostyki
Ustawialny
Zwarcie wewnętrzne lub uszkodzenie zasilania czujnika
1, 2, 3, 4, 5, 6
Kanał Tak
Zawarcie do L+ na niepodłączonym przewodzie czujnika (styk otwarty)
Zwarcie do masy lub uszkodzone zasilanie czujnika
Błąd rozbieżności
(ocena 1oo2) 5, 6
Brak zewnętrznego napięcia pomocniczego
1, 2, 3, 4, 5, 6 Moduł
Nie
Nieprzypisane parametry modułu
Nieprawidłowe parametry modułu
Błąd komunikacji
Uszkodzenie wewnętrznego napięcia zasilania modułu
Aktywowany czas monitoringu (watchdog)
Błąd EPROMu
Błąd RAM
Uszkodzenie procesora
Błąd parametryzacji (ze specyfikacją bieżącego numeru)
Błąd wew. podczas odczytu/testu obwodu 1, 2, 3, 4, 5, 6 Kanał
Błąd słowa kontrolnego CRC
3, 4, 5, 6 Moduł Przekroczenie czasu monitoringu ramki komiunikatu bezp.
Błąd ramki komunikatu 1,2 Moduł
Zwarcie do M i L+
Sekwencja wewnętrznego testu zwarcia:
Niezależnie od konfiguracji wykonywany jest test zwarcia do masy.
Jeśli w konfiguracji w HW Config wybrano „Zasilania czujnika poprzez moduł‖ oraz „Test zwarcia‖, wykonywany jest test zwarcia do L+.
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 91
Przyczyny problemów i środki zaradcze
Poniższa tabela zawiera listę przyczyn i proponowanych środków zaradczych dla komunikatów diagnostycznych SM 326; DI 24 x DC 24V.
Tabela 8-9 Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 326; DI 24 x DC 24V
Komunikat diagnostyczny Możliwe przyczyny problemu Proponowane rozwiązanie
Zwarcie wewnętrzne lub uszkodzenie zasilania czujnika
Błąd wewnętrznego zasilania czujnika
Wymienić moduł
Zwarcie do L+ na niepodłączonym przewodzie czujnika
(styk otwarty)
Zwarcie do L+ na niepodłączonym przewodzie czujnika (styk otwarty)
Wyeliminować zwarcie
Zwarcie do masy lub uszkodzone zasilanie czujnika
Zawrcie wejścia do M Wyeliminować zwarcie
Błąd wewnętrznego zasilania czujnika
Wymienić moduł
Zwarcie lub przerwany przewód na niepodłączonym przewodziee czujnika (styk otwarty)
Zawrcie niepodłączonego przewodu czujnika do M
Wyeliminować zwarcie
Przerwa przewodu pomiędzy modułem a czujnikiem
Ponownie podłączyć przewód
Błąd rozbieżności
(ocena 1oo2)
Błąd sygnału procesowego
Uszkodzony czujnik
Sprawdzić sygnał procesowy;
wymienić czujnik
Przerwany przewód podłączeniowy czujnika (styk zwierny) lub przewodu zasilającego czujnik
Wyeliminować przerwę przewodu
Przypisany czas rozbieżności zbyt krótki
Sprawdzić parametry czasu rozbieżności
Brak zewnętrznego napięcia pomocniczego
Brak napięcia zasilania L+ modułu Podłączyć napięcie zasilania L+
Nieprzypisane parametry modułu
Parametry nieprzesłane do modułu Przypisać nowe parametry modułu
Nieprawidłowe parametry modułu
Do modułu przesłano błędne parametry
Przypisać nowe parametry modułu
Błąd komunikacji Błąd komunikacji pomiędzy CPU a modułem, np., z powodu uszkodzonego połączenia PROFIBUS lub za dużych zakłóceń elektromagnetycznych.
Sprawdzić połączenie PROFIBUS
Wyeliminować zakłócenie
Przekroczenie czasu monitoringu ramki komiunikatu bezp.
Sprawdzić parametry czasu monitoringu
Błąd słowa kontrolnego CRC, np., z powodu za dużych zakłóceń elektromagnetycznych.
Wyeliminować zakłócenie
CPU w trybie STOP Odczytać bufor diagnostyczny
Uszkodzenie wewnętrznego napięcia zasilania modułu
Błąd wewnętrzny napięcia zasilania L+
Wymienić moduł
Aktywowany czas monitoringu
(watchdog)
Przeciążenie z powodu żądań diagnostyki (SFC)
Zredukować liczbę żądań diagnostyki
Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych
Wyeliminować zakłócenie
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
92 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Komunikat diagnostyczny Możliwe przyczyny problemu Proponowane rozwiązanie
Błąd EPROMu
Błąd RAM
Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych
Wyeliminować zakłócenie and cycle the power supply OFF/ON
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Uszkodzenie procesora Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych
Wyeliminować zakłócenie
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Błąd wew. podczas odczytu/testu obwodu
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Błąd słowa kontrolnego CRC
Błąd słowa kontrolnego CRC w komunikacji pomiędzy CPU a modułem, np., z powodu za dużych zakłóceń elektromagnetycznych lub młędu monitoringu sign-of-life.
Wyeliminować zakłócenie
Przekroczenie czasu monitoringu ramki komiunikatu bezp.
Przekroczony czas monitoringu Sprawdzić parametry czasu monitoringu
Rozpoczęcie pracy modułu fail-safe —
Błąd ramki komunikatu W ramce komunikatu wpis sign-of-life i/lub słowo kontrolne CRC
Sprawdzić w komunikacie wpis wartości „0‖ dla sign-of-life i słowa kontrolnego CRC
8.3.10 Specyfikacja techniczna - SM 326; DI 24 x DC 24V
Informacje ogólne
Specyfikacja techniczna
Wymiary i waga
Wymiary S x W x G (mm) 80 x 125 x 120
Waga Około 442 g
Dane specyficzne dla modułu
Obsługa konfiguracji w trybie run (CiR) Tak (tylko w trybie standardowym)
Zachowanie nieskonfigurowanych wejść podczas CiR
Zwraca wartość procesową ważną przed parametryzacją
Obsługa trybu izochrnonicznego Tak
Dokładność 30 ms
Liczba wejść
jednokanałowych 24
dwukanałowych 12
Przypisany obszar adresowy
obszar I/O dla wejść 10 bajtów
obszar I/O dla wyjść 4 bajty
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 93
Specyfikacja techniczna
Długość przewodu
Nieekranowany Maksymalnie 100m
Ekranowany Maksymalnie 200m
Maksymalna osiągana klasa bezpieczeństwa w trybie bezpieczeństwa
Zgodnie z IEC 61508 SIL 3
Zgodnie z EN 954-1 Kategoria 4
Osiągana charakterystyka fail-safe SIL 2 SIL 3
Low demand mode (average probability of failure on demand)
< 1.00E-04 < 1.00E-05
High demand/continuous mode (probability of a dangerous failure per hour)
< 1.00E-08 < 1.00E-09
Napięcia, prądy, potencjały
Znamionowe napięcie zasilania systemu i czujników 1L+, 2L+
24 V DC
Zabezp. przed zmianą polaryzacji Tak
Podtrzymanie zasilania (nie dotyczny wyjść zasilających czujniki)
5 ms
Liczba jednocześnie kontrolowanych wejść
Instalacja pozioma
Do 40 °C
Do 60 °C
24
24 (przy 24 V)
18 (przy 28.8 V)
Instalacja pionowa
Do 40 °C
24
Izolacja elektryczna
Pomiędzy kanałami a magistralą tylną Tak
Pomiędzy kanałami w grupach po 12
Maksymalna różnica potencjałów pomiędzy obwodami
75 V DC
60 V AC
Napięcie probiercze izolacji 500 V DC / 350 V AC przez 1 minutę lub 600 V przez 1 sekundę
Pobór prądu
Z magistrali ściany tylnej Maksymalnie 100 mA
Z napięcia obciążenia 1L+, 2L+ (bez czujnika)
Maksymalnie 400 mA
Straty mocy w module Typowo 10 W
Status, przerwania, diagnostyka
Wyświetlanie stanu Zielona dioda LED dla każdego kanału
Przerwania
Przerwanie diagnostyczne Parametryzowane
Funkcje diagnostyczne Parametryzowane
Sygnalizacja błędu zbiorczego Czerwona dioda LED (SF)
Sygnalizacja trybu sail-safe Zielona dioda LED (SAFE)
Możliwość odczytu informacji diagnostycznych
Możliwe
Moduły cyfrowe
8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V
Moduły sygnałowe Fail-safe
94 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Specyfikacja techniczna
Wyjścia zasilania czujnika
Liczba wyjść 4
Izolacja elektryczna pomiędzy kanałami a magistralą tylną
Tak
W grupach po 2
Napięcie wyjściowe
Obciążone Minimum L+ (-1.5 V)
Prąd wyjściowy
Wartość znamionowa 400 mA
Dopuszczalny zakres 0 do 400 mA
Dodatkowe (redundantne) zasilania Dopuszczalne
Zabezpieczenie przeciw zwarciowe Tak, elektroniczne
Dane do doboru czujników
Napięcie wejściowe
Wartość znamionowa 24 V DC
Dla sygnału „1‖ 11 do 30 V
Dla sygnału „0‖ - 30 do 5 V
Prąd wejściowy
Dla sygnału „1‖ Typ. 10 mA
Charakterystyka wejściowa Zgodnie z IEC 61131-2 Typ 1
Podłączenie 2-przewodowego BERO Obsługiwane, gdy parametr "z testem zwarcia" =
"nie"
Dopuszczalny prąd spoczynkowy Maksymalnie 2 mA
Czas, częstotliwość
Czas przygotowania sygnału wew. (bez opóźnienia wejściowego) dla
Min./max.
Tryb standardowy 6 ms / 22 ms
Tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) 6 ms / 23 ms
Tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) 6 ms / 22 ms
Opóźnienie wejściowe
Dla „0‖ po „1‖ 2.1 ms do 3.4 ms
Dla „1‖ po „0‖ 2.1 ms do 3.4 ms
Czas potwierdzenia
W trybie bezpieczeństwa z oceną czujników 1oo1
Max. 29 ms
W trybie bezpieczeństwa z oceną czujników 1oo2
Max. 30 ms
Minimalny czas trwania sygnału czujnika Informacje umieszczone w tabeli Minimalny czas trwania sygnału czujnika dla pewnego wykrycia SM 326; DI 24 x DC 24 V w rozdziale Wymagania dla czujników i elementów wykonawczych dla F-SM pracujących w trybie bezpieczeństwa
Moduły cyfrowe
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 95
UWAGA
Maksymalna długość przewodów wyspecyfikowana w niniejszym podręczniku zapewnia zachowanie funkcjonalności, nawet bez precyzyjnego spełnienia warunków brzegowych. Jeżeli warunki brzegowe, takie jak EMC, typy przewodów, ułożenie przewodów, itd. zostaną spełnione, można stosować dłuższe przewody dla wszystkich F-SM.
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
8.4.1 Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy
Numer zamówieniowy
6ES7326-1RF00-0AB0
Właściwości
Właściwości SM 326; DI 8 x NAMUR:
SIMATIC S7-Ex moduł cyfrowy
odpowiedni do podłączania sygnałów z obsarów Ex
8 jednokanałowych wejść lub 4 dwukanałowe wejścia, izolowane elektrycznie
Znamionowe napięcie wejściowe 24 V DC
Odpowiedni dla następujących czujników
- zgodnych z DIN 19234 i NAMUR (z oceną diagnostyki)
- ze stykami połączonymi mechanicznie (z oceną diagnostyki)
8 czujników zwarcia, każdy dla jednego kanału, izolowane elektrycznie
Sygnalizacja błędu zbiorczego (SF)
Sygnalizacja trybu bezpieczeństwa (SAFE)
Wyświetlanie stanu dla każdego kanału (zielona LED)
Konfigurowalne funkcje diagnostyczne
Konfigurowalne przerwania diagnostyczne
Obsługiwany tryb pracy standardowy (standard mode) i bezpieczeństwa (safety mode)
OSTRZEŻENIE
Charakterystyka warunków fail-safe zawarta w specyfikacjach technicznych ma zastosowanie dla testów sprawności o interwale 10 lat i średnim czasie do naprawy 100 godzin.
Moduły cyfrowe
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
96 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Podatność na szczeliny powietrzne i drogi upływu w obszarach Ex
UWAGA
Dla modułu wejść cyfrowych SM 326; DI 8 x NAMUR, aby zachować określone upływy oraz odstępy izolacyjne, w niebezpiecznych obszarach należy użyć prowadnicy przewodów (numer zamówieniowy 6ES7393-4AA10-0AA0) do doprowadzenia L+/M (więcej informacji w rozdziale Wymagania specjalne przy podłączaniu SM 326; DI 8 x NAMUR do pracy w obszarach Ex).
Adresowanie
Poniższy rysunek pokazuje przypisanie kanałów do adresów.
Rysunek 8-22 Adresowanie SM 326; DI 8 x NAMUR
x = adres startowy modułu
Adres wejść w programie
Moduły cyfrowe
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 97
Widok frontu
Rysunek 8-23 Widok frontu SM 326; DI 8 x NAMUR
Obsługiwane czujniki
Poniższy rysunek przedstawia czujniki wraz ze sposobem podłączenia obsługiwane przez SM 326; DI 8 x NAMUR.
Monitoring czujnika NAMUR:
Przerwany przewód
Zwarcie
Podłączony styk monitoruje
Przerwany przewód
Zwarcie
(rezystory instalowane bezpośrednio na styku)
Sygnalizacja błędu grupowego - czerwony
Sygnalizacja trybu bezpieczeństwa - zielony Na kanał (0 do 7):
Sygnalizacja stanu zielony (każdy kanał)
Numer kanału
Zasilanie oraz przewody należy podłączyć używając listwy przyłączeniowej (front connector) umieszczonej za przednią klapką
Moduły cyfrowe
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
98 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Podłączenie i schemat blokowy
Poniższy rysunek przedstawia podłączenie i schemat blokowy SM 326; DI 8 x NAMUR.
Rysunek 8-24 Podłączenie i schemat blokowy SM 326; DI 8 x NAMUR
Numery kanałów
Numery kanałów są uzywane do unikalnej identyfikacji wejść oraz do przypisywania komunikatów diagnostycznych.
Sposób oceny 1oo2 sygnałów czujników zmniejsza liczbę kanałów o połowę.
Rysunek 8-25 Numery kanałów SM 326; DI 8 x NAMUR
Zobacz także
Wymagania specjalne przy podłączaniu SM 326; DI 8 x NAMUR do pracy w obszarach Ex (Strona 99)
Lewy Prawy
Numer kanału:
Ochrona przeciwparze
-pięciowa
Połączenie ligiczne,
magistrala tylna
Przełącznik adresowy
Status i diagnostyka
Moduły cyfrowe
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 99
8.4.2 Wymagania specjalne przy podłączaniu SM 326; DI 8 x NAMUR do pracy w obszarach Ex
Prowadnica przewodów do pracy z SM 326; DI 8 x NAMUR w obszarach Ex
W przypadku pracy modułów SM 326; DI 8 x NAMUR w obszarach Ex należy przestrzegać poniższych informacji:
UWAGA
W przypadku niebezpiecznych obszarów (Ex), aby zachować odpowiednie szczeliny powietrzne oraz drogi upływu, zaciski przewodów zasilających L+/M podłączonych do modułu wejść SM 326; DI 8 NAMUR muszą być chronione za pomocą prowadnicy przewodów .
Prowadnica przewodów
Numer zamówieniowy: 6ES7393-4AA10-0AA0; 5 szt.
1 2 3
4 4
Rysunek 8-26 Prowadnica przewodów SM 326; DI 8 x NAMUR
(1) Prowadnica przewodów dla zacisków śrubowych
(2) Klin pomocniczy dla zacisków sprężynowych
(3) Prowadnica przewodów dla zacisków sprężynowych
(4) Linia rozdzielcza (miejsce załamania/przełom):
rozdzilenie trzech części
Moduły cyfrowe
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
100 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Podłączenie złącza czołowego SM 326; DI 8 x NAMUR do pracy w obszarze Ex
Aby okablować 40-pinowe złącze czołowe (front connector):
Krok Grafika Opis
1.
Należy podłączyć przewody zasilające do zacisków 21 (L+) oraz 22 (M) i wyprowadzić przewody do góry.
2. a
Należy włożyć prowadnicę przewodów w zaciski 3 i 23 złącza czołowego.
Zaciski sprężynowe:
Przykręcić śruby zacisków 3 i 23
(1) Prowadnica przewodów dla zacisków śrubowych
2.b
Zaciski sprężynowe:
Aby podłączyć prowadnicę przewodów, zamiast śrubokręta należy użyć specjalnego klucza dostarczonego w zestawie.
(2) Prowadnica przewodów dla zacisków sprężynowych
(3) Klin pomocniczy dla zacisków sprężynowych
1
2
3
Moduły cyfrowe
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 101
Krok Grafika Opis
3.
4.
Podłączyć przewody sygnałowe i zawinąć ku dołowi.
Należy pamiętać o zamocowaniu opaski zaciskowej do przymocowania przewodów.
Wynik: Prowadnica przewodów została zainstalowana na złączu czołowym zgodnie z wymogami bezpieczeństwa dla ochrony przeciwwybuchowej.
Minimalna odległość podczas pracy z SM 326; DI 8 x NAMUR w obszarze Ex
OSTRZEŻENIE
Zawsze należy utrzymywać minimalną odległość 50 mm pomiędzy PELV a iskrobezpiecznymi zaciskami SM 326; DI 8 x NAMUR. Spełnienie tego warunku można osiągnąć instalując w złączu czołowym prowadnicę przewodów.
W systemach Ex z modułami standardowymi minimalna odległość pomiędzy częściami przewodzącymi może być mniejsza niż 50 mm.
Aby stosować się do wymagań minimalnej odległości w modułach:
Zawsze należy instalować SM 326; DI 8 x NAMUR na szynach S7-300/ET 200M jako ostatni z modułów na prawym końcu szyny montażowej. Szerokość SM 326; DI 8 x NAMUR automatycznie koryguje wymaganą odległość do kolejnego modułu po jego lewej stronie.
Jeżeli powyższy warunek nie może być spełniony, należy pomiędzy modułem Ex a modułem standardowym instalować pusty moduł DM 370.
Gdy wykorzystywane są moduły aktywnej magistrali, można zainstalować przegrodę iskrobezpieczną.
OSTRZEŻENIE
Zawsze należy separować obwody iskrobezpieczne od obowdów nieiskrobezpiecznych. Należy je prowadzić w oddzielnych trasach kablowych.
Moduły cyfrowe
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
102 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Informacje dodatkowe o obszarach Ex
Aby uzyskać więcej informacji z zakresu stosowania DM 370 i przegród Ex, oraz separacji obwodów iskrobezpiecznych i nieiskrobezpiecznych, należy skorzystać z podręcznika Automation Systems S7-300, M7-300, ET 200M Programmable Controllers, I/O Modules with Intrinsically-Safe Signals.
8.4.3 Aplikacje z SM 326; DI x 8 NAMUR
Wybór zastosowań
Poniższy rysunek pomoże w wybraniu aplikacji zgodnie z wymaganiami dostępności oraz pracy fail-safe. Kolejne strony dostarczą informacji o podłączeniu modułu w ramach danej aplikacji oraz o parametrach konfigurowanych w programie STEP 7 przy użyciu pakietu S7 Distributed Safety lub S7 F Systems.
Rysunek 8-27 SM 326; DI x 8 NAMUR – wybór aplikacji
OSTRZEŻENIE
Osiągana klasa zabezpieczeń jest determinowana przez jakość czujnika oraz długość przedziałów czasowych testów odporności, zgodnie z normą IEC 61508. Jeśli jakość czujnika nie spełnia wymagań klasy zabezpieczeń, należy podłączyć czujnik do pracy redundantnej, do dwóch kanałów.
tryb standardowy tryb bezpieczeństwa (safety)
nie tryb bezp.?
wybagana kat. bezp.?
redundantnemoduły?
redundantnemoduły?
tryb standardowy
tryb stand., wysoka
dostępność
SIL2 tryb
bezpiecz.
SIL2 tryb bezpiecz., wysoka dostęp.
SIL3 tryb
bezpiecz.
SIL3 tryb bezpiecz., wysoka dostęp.
Aplikacje 1 do 6
tak
SIL3 (Kat.4)
tak
tak tak
nie nie nie
SIL2 (Kat.3)
1 2 3 4 5 6
redundantnemoduły?
Moduły cyfrowe
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 103
8.4.4 Aplikacja 1: tryb standardowy i aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 326; DI 8 x NAMUR:
Aplikacja 1: tryb standardowy
Aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3)
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z odpowiedniej tabeli w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI 8 x NAMUR".
Schemat podłączenia aplikacje 1 i 3
Dla sygnałów procesowych do modułu cyfrowego podłączono jeden jednokanałowy czujnik poprzez jeden kanał (ocena 1oo1). Zasilanie czujnika Vs zostało podłączono z modułu cyfrowego.
Rysunek 8-28 Schemat podłączeniaSM 326; DI 8 x NAMUR dla aplikacji 1 i 3
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
Parametry dla aplikacjis 1 and 3
Tabela 8-10 SM 326; DI 8 x NAMUR parametry dla aplikacji 1 i 3
Parametry Zakres wartości w Typ Zakres
działania Trybie bezpieczeństwa Trybie standardowym
Zakładka "Wejścia"
Aktywuj przerwanie diagnostyczne
tak/nie tak/nie Statyczny Moduł
Tryb bezpieczeństwa Yes No Statyczny Moduł
Czas monitoringu 10 ms do 10000 ms — Statyczny Moduł
Ocena czujnika ocena 1oo1 — Statyczny Moduł
Diagnostyka grupy tak/nie tak/nie Statyczny Kanał
Zakładka „Redundnacja”
Redundancja Brak — Statyczny Moduł
Moduły cyfrowe
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
104 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
8.4.5 Aplikacja 2: tryb standardowy z wysoką dostępnością i aplikacja 4: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 326; DI 8 x NAMUR:
Aplikacja 2: tryb standardowy z wysoką dostępnością i
Aplikacja 4: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością.
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z odpowiedniej tabeli w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI 8 x NAMUR".
Schemat podłączenia aplikacje 2 i 4
Dla sygnałów procesowych podłączono dwa jednokanałowe redundantne czujniki. Każdy z nich jest podłączany do jednego z redundantnych modułów wejść cyfrowych. Czujniki podłączono do modułu cyfrowego poprzez pojedynczy kanał (ocena 1oo1). Zasilanie czujnika Vs zostało podłączono z modułu cyfrowego.
Rysunek 8-29 Schemat podłączenia SM 326; DI 8 x NAMUR dla aplikacji 2 i 4
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
Moduły cyfrowe
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 105
Parametry dla aplikacji 2 i 4
Tabela 8-11 SM 326; DI 8 x NAMUR parametry dla aplikacji 2 i 4
Parametry Zakres wrtości w Typ Zakres działania
Trybie bezpieczeństwa Trybie
standardowym
Zakładka "Wejścia"
Aktywuj przerwanie diagnostyczne
tak/nie tak/nie Statyczny Moduł
Tryb bezpieczeństwa
tak nie Statyczny Moduł
Czas monitoringu 10 ms do 10000 ms — Statyczny Moduł
Ocena czujnika ocena 1oo1 — Statyczny Moduł
Diagnostyka grupy tak/nie tak/nie Statyczny Kanał
Zakładka „Redundancja”
Redundancja 2 moduły — * Statyczny Moduł
Moduł redundancji (wybór istniejącego modułu tego samego typu)
- Statyczny Para modułów redundantnych
Czas rozbieżności 10 ms do 30000 ms — Statyczny Para modułów redundantnych
* W przypadku konfiguracji redundantnej w trybie standardowym występują dwie wartości cyfrowe; oceny wartości należy dokonać w programie użytkownika.
Moduły cyfrowe
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
106 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
8.4.6 Aplikacja 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 326; DI 8 x NAMUR dla aplikacji 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4).
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z odpowiedniej tabeli w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI 8 x NAMUR".
Schemat podłączenia aplikacja 5
Dla sygnałów procesowych do dwóch przeciwległych wejść modułu cyfrowego, za pomocą dwóch kanałów podłączono dwa jednokanałowe czujniki (ocena 1oo2). Zasilanie czujnika Vs zostało podłączono z modułu cyfrowego. Lewe kanały modułu zwracają sygnał użytkownika, tzn. jeżeli nie zostaną wykryte błędy sygnał jest dostępny w obszarze wejść F-CPU.
Rysunek 8-30 Schemat podłączenia SM 326; DI 8 x NAMUR dla aplikacji 5
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
Akwizycja tej samej wartości procesowej za pomocą różnych czujników
Przeciwne wyjścia do podłączenia czujnika 0 i 4 1 i 5 2 i 6 3 i 7
lewy: kanały 0 do 3
prawy: kanały 0 do 3*
Moduły cyfrowe
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 107
Parametry dla aplikacji 5
Tabela 8-12 SM 326; DI 8 x NAMUR parametry dla aplikacji 5
Parametry Zakres wrtości w trybie
bezpieczeństwa
Typ Zakres działania
Zakładka "Wejścia"
Aktywuj przerwanie diagnostyczne
tak/nie Statyczny Moduł
Tryb bezpieczeństwa Tak Statyczny Moduł
Czas monitoringu 10 ms do 10000 ms Statyczny Moduł
Ocena czujnika ocena 1oo2 Statyczny Moduł
Diagnostyka grupy tak/nie Statyczny Kanał
Czas rozbieżności 10 ms do 30000 ms Statyczny Kanał
Zakładka „Redundancja”
Redundancja brak Statyczny Moduł
Moduły cyfrowe
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
108 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
8.4.7 Aplikacja 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością (jedynie w systemach S7 F/FH)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 326; DI 8 x NAMUR dla aplikacji 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością.
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z odpowiedniej tabeli w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI 8 x NAMUR".
Schemat podłączenia apliakcja 6
Dla sygnałów procesowych zastosowano cztery jednokanałowe, redundantne czujniki podłączone poprzez dwa kanały do dwóch modułów cyfrowych (ocean 1oo2). Styki każdego z czujników w obrębie pojedynczego modułu podłączono do dwóch przeciwległych wejść modułu. Zasilanie czujnika Vs zostało podłączono z modułu cyfrowego. Lewe kanały modułu zwracają sygnał użytkownika, tzn. jeżeli nie zostaną wykryte błędy sygnał jest dostępny w obszarze wejść F-CPU.
Rysunek 8-31 Schemat podłączenia SM 326; DI 8 x NAMUR dla aplikacji 6
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
Akwizycja tej samej wartości procesowej za pomocą różnych czujników
Przeciwne wyjścia do podłączenia czujnika 0 i 4 1 i 5 2 i 6 3 i 7
Przeciwne wyjścia do podłączenia czujnika 0 i 4 1 i 5 2 i 6 3 i 7
lewy: kanały 0 do 3
prawy: kanały 0 do 3*
lewy: kanały 0 do 3
prawy: kanały 0 do 3*
Moduły cyfrowe
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 109
Parametry dla aplikacji 6
Tabela 8-13 SM 326; DI 8 x NAMUR parametry dla aplikacji 6
Parametry Zakres wrtości w trybie
bezpieczeństwa
Typ Zakres działania
Zakładka "Wejścia"
Aktywuj przerwanie diagnostyczne
tak/nie Statyczny Moduł
Tryb bezpieczeństwa Tak Statyczny Moduł
Czas monitoringu 10 ms do 10000 ms Statyczny Moduł
Ocena czujnika ocena 1oo2 Statyczny Moduł
Diagnostyka grupy tak/nie Statyczny Kanał
Czas rozbieżności 10 ms do 30000 ms Statyczny Kanał
Zakładka „Redundnacja”
Redundancja 2 moduły Statyczny Moduł
Moduł redundancji (wybór istniejącego lub dodatkowego modułu tego samego typu)
Statyczny Para modułów redundantnych
Czas rozbieżności 10 ms do 30000 ms Statyczny Para modułów redundantnych
Moduły cyfrowe
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
110 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
8.4.8 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI x 8 NAMUR
Możliwe komunikaty diagnostyczne
Poniższa tabela zawiera informacje ogólne o komunikatach diagnostycznych SM 326; DI 8 x NAMUR.
Komunikaty diagnostyczne są przypisywane do kanałów lub modułów. Niektóre komunikaty diagnostyczne występują tylko w określonych aplikacjach.
Tabela 8-14 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI x 8 NAMUR
Komunikat diagnostyczny Sygnalizacja w
aplikacji
Zakres
diagnostyki
Ustawialny
Przerwany przewód lub błąd wew. zasilania czujnika
1, 2, 3, 4, 5, 6
Kanał
tak
Zwarcie pomiędzy sygnałem czujnika a zasilaniem
Błąd wew. podczas odczytu/testu obwodu or defective sensor supply
nie
Błąd rozbieżności
(ocena 1oo2)
5, 6 Kanał tak
Brak zewnętrznego napięcia pomocniczego
1, 2, 3, 4, 5, 6
Moduł
nie
Nieprzypisane parametry modułu
Nieprawidłowe parametry modułu
Błąd komunikacji
Uszkodzenie wewnętrznego napięcia zasilania modułu
Aktywowany czas monitoringu (watchdog)
Błąd EPROMu
Błąd RAM
Uszkodzenie procesora
Błąd parametryzacji (ze specyfikacją bieżącego numeru)
Błąd słowa kontrolnego CRC
3, 4, 5, 6
Moduł Przekroczenie czasu monitoringu ramki komiunikatu bezp.
Błąd ramki komunikatu 1, 2 Moduł
Moduły cyfrowe
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 111
Przyczyny problemów i środki zaradcze
Poniższa tabela zawiera listę przyczyn i proponowanych środków zaradczych dla komunikatów diagnostycznych SM 326, DO 8 x NAMUR.
Tabela 8-15 Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 326; DI x 8 NAMUR
Komunikat diagnostyczny Możliwe przyczyny problemu Proponowane rozwiązanie
Przerwany przewód lub błąd wew. zasilania czujnika
Przerwany przewód pomiędzy modułem a czujnikiem NAMUR
Ponownie podłączyć przewód
Styki czujnika:
Brak szeregowej rezystancji 10 kΩ
Dodać rezystor 10 kΩ szeregowo do styków czujnika
Niepodłączony kanał (otwarty) Wyłączyć "Disgnostykę grupy" dla danego kanału.
Błąd wewnętrznego zasilania czujnika Wymienić moduł
Zwarcie pomiędzy sygnałem czujnika a zasilaniem
Zwarcie pomiędzy dwoma przewodami syganłowymi czujników
Wyeliminować zwarcie
Błąd rozbieżności
(ocena 1oo2)
Błąd sygnału procesowego
czujnika NAMUR
Sprawdzić sygnał procesowy;
wymienić czujnik NAMUR
Zwarcie pomiędzy przewodem zasilającym a przewodem sygnałowym (styk otwarty)
Wyeliminować zwarcie
Przerwa w połączeniu z czujnikiem (styk zamknięty) lub w połączeniu zasilania
Wyeliminować przerwę przewodu
Przypisany czas rozbieżności zbyt krótki
Sprawdzić parametry czasu rozbieżności
Brak zewnętrznego napięcia pomocniczego
Brak napięcia zasilania L+ modułu Podłączyć napięcie zasilania L+
Nieprzypisane parametry modułu
Parametry nieprzesłane do modułu Przypisać nowe parametry modułu
Nieprawidłowe parametry modułu
Do modułu przesłano błędne parametry
Przypisać nowe parametry modułu
Niezgodność pomiędzy adresem logicznym modułu w STEP7 a ustawieniem przełączników modułu.
Dopasować ustawienia adresowania i przypisać nowe parametry do modułu
Błąd komunikacji Błąd komunikacji pomiędzy CPU a modułem, np., z powodu uszkodzonego połączenia PROFIBUS lub za dużych zakłóceń elektromagnetycznych.
Sprawdzić połączenie PROFIBUS
Wyeliminować zakłócenie
Przekroczenie czasu monitoring ramki danych
Sprawdzić parametry czasu monitoringu
Błąd słowa kontrolnego CRC, np. z powodu za dużych zakłóceń elektromagnetycznych.
Wyeliminować zakłócenie
CPU w trybie STOP Odczytać bufor diagnostyczny
Uszkodzenie wewnętrznego napięcia zasilania modułu
Błąd wewnętrzny napięcia zasilania L+
Wymienić moduł
Aktywowany czas monitoringu
(watchdog)
Przeciążenie z powodu żądań diagnostyki
(SFCs)
Zredukować liczbę żądań diagnostyki
Moduły cyfrowe
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
112 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Komunikat diagnostyczny Możliwe przyczyny problemu Proponowane rozwiązanie
Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych
Wyeliminować zakłócenie
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Błąd EPROMu
Błąd RAM
Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych
Wyeliminować zakłócenie and cycle the power supply OFF/ON
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Błąd wew. podczas odczytu/testu obwodu or defective sensor supply
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Uszkodzenie procesora Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych
Wyeliminować zakłócenie
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Błąd parametryzacji (ze specyfikacją bieżącego numeru)
Błąd w dynamicznym przypisywaniu adresów
Sprawdzić parametryzację w programie użytkownika, jeśli konieczne skontaktować się z pomocą techniczną SIMATIC
Błąd słowa kontrolnego CRC
Błąd słowa kontrolnego CRC w komunikacji pomiędzy CPU a modułem, np., z powodu za dużych zakłóceń elektromagnetycznych lub młędu monitoringu sign-of-life.
Wyeliminować zakłócenie
Przekroczenie czasu monitoringu ramki komiunikatu bezp.
Przekroczony czas monitoringu Sprawdzić parametry czasu monitoringu
Rozpoczęcie pracy modułu fail-safe —
Błąd ramki komunikatu W ramce komunikatu wpis sign-of-life i/lub słowo kontrolne CRC
Sprawdzić w komunikacie wpis wartości „0‖ dla sign-of-life i słowa kontrolnego CRC
8.4.9 Specyfikacja techniczna - SM 326; DI 8 x NAMUR
Informacje ogólne
Specyfikacja techniczna
Wymiary i waga
Wymiary S x W x G (mm) 80 x 125 x 120
Waga Około 482 g
Dane specyficzne dla modułu
Liczba wejść
jednokanałowych 8
dwukanałowych 4
Przypisany obszar adresowy
Obszar I/O dla wejść 6 bajtów
Obszar I/O dla wyjść 4 bajty
Moduły cyfrowe
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 113
Specyfikacja techniczna
Długość przewodu
Ekranowany Maksymalnie 200m
Nieekranowany Maksymalnie 100m
Typ ochrony przeciw zapłonowi II(2)G [EEx ib] IIC zgodnie z EN 50020
Numer testu KEMA 99 ATEX 2671 X
Maksymalna osiągana klasa bezpieczeństwa w trybie bezpieczeństwa
jednokanałowy dwukanałowy
Zgodnie z IEC 61508 SIL 2 SIL 3
Zgodnie z EN 954-1 Kategoria 3 Kategoria 4
Osiągana charakterystyka fail-safe SIL 2 SIL 3
Low demand mode (average probability of failure on demand)
< 1.00E-04 < 1.00E-05
High demand/continuous mode (probability of a dangerous failure per hour)
< 1.00E-08 < 1.00E-09
Napięcia, prądy, potencjały
Znamionowe napięcie zasilania elektroniki i czujników L+
24 V DC
Zabezp. przed zmianą polaryzacji Tak
Podtrzymanie zasilania 5 ms
Liczba jednocześnie kontrolowanych wejść
Instalacja pozioma do 60 °C 8
Instalacja pionowa do 40 °C 8
Izolacja elektryczna
Pomiędzy kanałami a magistralą tylną Tak
Pomiędzy kanałami i zasilaniem elektroniki Tak
Pomiędzy kanałami Tak
Dopuszczalna różnica potencjałów
Pomiędzy różnymi obwodami [EEx] 60 V DC
30 V AC
Pomiędzy różnymi obwodami [non-EEx] 75 V DC
60 V AC
Napięcie probiercze izolacji
Kanałów do magistrali tylnej i napięcia obciążenia L+
1500 V AC
Napięcia obciążenia L+ do magistrali tylnej 500 V DC lub 350 V AC
Pomiędzy kanałami 1500 V AC
Pobór prądu
Z magistrali ściany tylnej Maksymalnie 90 mA
Z napięcia obciążenia L+ (bez czujnika) Maksymalnie 160 mA
Straty mocy w module Typowo 4.5 W
Moduły cyfrowe
8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
114 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Specyfikacja techniczna
Status, przerwania, diagnostyka
Wyświetlanie stanu Zielona dioda LED dla każdego kanału
Przerwania
Przerwanie diagnostyczne
Parametryzowane
Funkcje diagnostyczne
Sygnalizacja błędu zbiorczego
Sygnalizacja trybu sail-safe
Możliwość odczytu informacji diagnostycznych
Parametryzowane
Czerowna dioda LED (SF)
Zielona dioda LED (SAFE)
Wyjścia zasilania czujnika
Liczba wyjść 8
Napięcie wyjściowe 8.2 V DC
Zabezpieczenie przeciw zwarciowe Tak, elektroniczne
Informacje związane z bezpieczeństwem (szczegóły w certyfikacie zgodności w dodatku)
Maksymalne wartości obwodów wejściowych (na kanał)
U0 (napięcie wyjściowe bez obciążenia) Maksymalnie 10 V
I0 (prąd zwarciowy) Maksymalnie 13.9 mA
P0 (moc obciążenia) Max. 33.1 mW
L0 (dopuszczalna zew. induktancja) Max. 80 mH
C0 (dopuszczalna zew. pojemność) Max. 3 µF
Um (napięcie spowodowane uszkodzeniem izolacji)
Max. 60 V DC
max. 30 V AC
Ta (dopuszczalna temp. otoczenia) Maksymalnie 60 °C
Dane do doboru czujników
Czujnik Zgodny z DIN 19234 lub NAMUR
Prąd wejściowy
Dla sygnału „0‖ 0.35 do 1.2 mA
Dla sygnału „1‖ 2.1 do 7 mA
Czas, częstotliwość
Czas przygotowania sygnału wew. (bez opóźnienia wejściowego) dla
Typ. Max.
Tryb standardowy 55 ms 60 ms
Tryb bezpieczeństwa 55 ms 60 ms
Opóźnienie wejściowe
Dla „0‖ po „1‖ 1.2 ms do 3 ms
Dla „1‖ po „0‖ 1.2 ms do 3 ms
Czas potwierdzenia
w trybie bezpieczeństwa Max. 68 ms
Minimalny czas trwania sygnału czujnika Min. 38 ms
Moduły cyfrowe
8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 115
UWAGA
Maksymalna długość przewodów wyspecyfikowana w niniejszym podręczniku zapewnia zachowanie funkcjonalności, nawet bez precyzyjnego spełnienia warunków brzegowych. Jeżeli warunki brzegowe, takie jak EMC, typy przewodów, ułożenie przewodów, itd. zostaną spełnione, można stosować dłuższe przewody dla wszystkich F-SM.
8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
8.5.1 Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy
Numer zamówieniowy
6ES7326-2BF40-0AB0
Właściwości
Właściwości SM 326; DO 8 x DC 24V/ 2A:
8 wyjść, dwie elktrycznie izolowane grupy po 4 wyjścia
przełączania P/M (typ source/sink)
Prąd wyjściowy 2 A
Znamionowe napięcie obciążenia24 V DC
Odpowiedni dla zaworów elektromagnetycznych, styczników DC i lampek sygnalizacyjnych
Sygnalizacja błędu zbiorczego (SF)
Sygnalizacja trybu bezpieczeństwa (SAFE)
Wyświetlanie stanu dla każdego kanału (zielona dioda LED)
Konfigurowalne funkcje diagnostyczne
Konfigurowalne przerwania diagnostyczne
Praca w trybie bezpieczeństwa
Uproszczone adresowanie PROFIsafe
OSTRZEŻENIE
Charakterystyka warunków fail-safe zawarta w specyfikacjach technicznych ma zastosowanie dla testów sprawności o interwale 10 lat i średnim czasie do naprawy 100 godzin.
Moduły cyfrowe
8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
Moduły sygnałowe Fail-safe
116 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
UWAGA
SM 326; DO 8 x DC 24 V/2A PM pracuje w konfiguracji centralnej ze wszystkimi F-CPUs z S7-300, jednakże z:
CPU 315F-2 DP, od numeru zam. 6ES7315-6FF01-0AB0, wersja firmware V2.0.9
CPU 317F-2 DP, od numeru zam. 6ES7317-6FF00-0AB0, wersja firmware V2.1.4
Adresowanie
Poniższy rysunek pokazuje przypisanie kanałów do adresów:
Rysunek 8-32 Adresowanie SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
Widok frontu
Rysunek 8-33 Widok frontu SM 326; DO 8 x DC 24V / 2A PM z przerwaniem diagnostycznym
Adresy wyjść w programie użytkownika
x = adres początkowy modułu
Sygnalizacja błędu grupowego - czerwony
Sygnalizacja trybu bezpieczeństwa - zielony
Na kanał (0 do 7):
Sygnalizacja stanu zielony (każdy kanał)
Adres bitu
Do złącza czołowego (za klapką przednią) należy podłączyć: - wyjścia, - zasilanie modułu, - napięcie obciążenia dla wyjść
Moduły cyfrowe
8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 117
Podłączenie i schemat blokowy
Rysunek przedstawia podłączenie i schemat blokowy SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM.
Rysunek 8-34 Podłączenie i schemat blokowy SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
Numery kanałów
Numery kanałów są używane do unikalnej identyfikacji wyjść oraz do przypisywania komunikatów diagnostycznych.
Rysunek 8-35 Numery kanałów of SM 326; DO 8 x DC 24 V/2A PM
Lewy Prawy Numer kanału:
Ochrona przeciwparze
-pięciowa
Połączenie ligiczne,
magistrala tylna
Przełącznik adresowy
Status diagnostyki
Przełącznik diagn.
Przełącznik P
Przełącznik M
Sygn. zwrotny
Sygn. zwrotny
Moduły cyfrowe
8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
Moduły sygnałowe Fail-safe
118 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
8.5.2 Aplikacje PM z SM 326; DO 8 x DC 24V/2A
Wybór zastosowań
Poniższy rysunek pomoże w wybraniu aplikacji zgodnie z wymaganiami dostępności oraz pracy fail-safe. Kolejne strony dostarczą informacji o podłączeniu modułu w ramach danej aplikacji oraz o parametrach konfigurowanych w programie STEP 7 przy użyciu pakietu S7 Distributed Safety lub S7 F Systems.
Rysunek 8-36 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM – wybór aplikacji
1 2
Aplikacje 1 i 2
wybagana kat. bezp.?
SIL2 tryb bezpiecz.
SIL3 tryb
bezpiecz.
SIL3 (Kat.4)
SIL2 (Kat.3)
Moduły cyfrowe
8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 119
8.5.3 Aplikacja 1: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) i aplikacja przypadek 2: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM:
Aplikacja 1: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3)
Aplikacja 2: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4)
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z odpowiedniej tabeli w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM"
Schemat podłączenia dla aplikacji 1 i 2
Każde z 8 wyjść cyfrowych fail-safe składa się z jednego przełącznika-P DOx (source) oraz przełącznika M DOx (sink). Obciążenie należy podłączać pomiędzy przełączniki P i M.
Rysunek 8-37 Schemat podłączenia SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM dla aplikacji 1 i 2
Moduły cyfrowe
8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
Moduły sygnałowe Fail-safe
120 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Podłączanie dwóch przekaźników do jednego wyjścia cyfrowego
Jedno wyjście cyfrowe fail-sfe może sterować dwoma przekaźnikami. Należy przestrzegać następujących zasad:
Podłączyć L+ i M przekaźników do L+ i M modułu (wymagany ten sam potencjał odniesienia).
Dwa styki NO przekaźników należy podłączyć szeregowo.
Przekaźniki mogą być podłączone do dowolnego z 8 wyjść cyfrowych. Poniższy rysunek przedstawia przykład podłączenia wyjść. Obwód jest zgodny z SIL 3/Kat. 4.
Rysunek 8-38 Schemat podłączenia dwa przekaźniki podłączone do jednego wyjścia SM 326;
DO 8 x DC 24 V/2A PM
OSTRZEŻENIE
Aby zapobiegać zwarciom pomiędzy przełącznikami P i M wyjść cyfrowych fail-sfe, przewody prowadzące do przekaźników dla styków P i M należy prowadzić w sposób zmniejszający ryzyko zwarć (np. jako oddzielne przewody lub układać przewody w oddzielnych trasach).
OSTRZEŻENIE
Moduły wykrywają jedynie błędy ―przerwany przewód‖ i ―przeciążenie‖ na przełączniku P (nie na przełączniku M) wyjścia cyfrowego do którego podłączone są dwa przekaźniki.
Wyłączenie elementu wykonawczego jest niemożliwe w przypadku wystąpienia zwarcia pomiędzy wyjściami przełączników P i M.
Moduły cyfrowe
8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 121
Zapobieganie/kontrola zwarć pomiędzy przełącznikami P i M
Aby kontrolować zwarcia pomiędzy przełącznikami P i M wszystkich wyjść cyfrowych fail-sfe, zaleca się wykorzystanie poniższego wariantu podłączenia:
Rysunek 8-39 Schemat podłączenia, dwa przekaźniki podłączone do wyjścia cyfrowego SM 326;
DO 8 x DC 24V /2A PM – kontrola zwarć
UWAGA
Moduł wykrywa jedynie błąd ―przerwany przewód‖ na wyjściach przełącznika P lub M, gdy dwa przekaźniki są podłączone oddzielnie do przełączników P lub M.
Parametry dla aplikacji 1 i 2
Tabela 8-16 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM parametry dla aplikacji 1 i 2
Parametry Zakres wartości Typ Zakres działania
Zakładka "Parametry"
Parametr F:
Czas monitoringu F 10 ms do 10000 ms Statyczny Moduł
Parametry modułu:
Przerwanie diagnostyczne aktywne/nieaktywne Statyczny Moduł
Dla pojedynczych kanałów lub pary kanałów:
Aktywowany aktywny/nieaktywny Statyczny Kanał
Diagnostyka: przerwany przewód
aktywna/nieaktywna Statyczny Kanał
Moduły cyfrowe
8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
Moduły sygnałowe Fail-safe
122 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
8.5.4 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
Możliwe komunikaty diagnostyczne
Poniższa tabela zawiera informacje ogólne o komunikatach diagnostycznych SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM.
Komunikaty diagnostyczne są przypisywane do kanałów lub modułów.
Tabela 8-17 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
Komunikat diagnostyczny Sygnalizacja w
aplikacji
Zakres
diagnostyki
Ustawialny
Przerwany przewód
1, 2
Kanał
Tak
DOx_P zwarcie wyjścia do M, lub uszkodzony sterownik wyjścia
DOx_M zwarcie wyjścia do M, lub uszkodzony sterownik wyjścia
DOx_P zwarcie wyjścia do L+, lub uszkodzony sterownik wyjścia
DOx_P zwarcie wyjścia do L+, lub uszkodzony sterownik wyjścia
Brak zewnętrznego napięcia pomocniczego
1, 2
Moduł
Nie
Nieprzypisane parametry modułu
Nieprawidłowe parametry modułu
Błąd komunikacji
Uszkodzenie wewnętrznego napięcia zasilania modułu Aktywowany czas monitoringu (watchdog)
Błąd EPROMu
Błąd RAM
Błąd wew. podczas odczytu/testu obwodu błędne napięcie zasilania czujnika
Uszkodzenie procesora
Błąd parametryzacji (ze specyfikacją bieżącego numeru)
Brak zewnętrznego napięcia obciążenia
Zwarcie DOx_P do DOx_M
Uskodzone sterowanie wyjścia
Przekroczona temperatura na sterowniku wyjścia
Niepodłączone napięcie obciążenia
Brak lub niepodłączone napięcie obciążenia
Błąd słowa kontrolnego CRC
1, 2
Moduł
Przekroczenie czasu monitoringu ramki komiunikatu bezp.
Moduły cyfrowe
8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 123
Przyczyny problemów i środki zaradcze
Poniższa tabela zawiera listę przyczyn i proponowanych środków zaradczych dla komunikatów diagnostycznych SM 326, DO 8 x DC 24V/2A PM.
Tabela 8-18 Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 326; DO 8 x DC 24V / 2A PM
Komunikat
diagnostyczny
Wykrycie błędu Możliwe przyczyny problemu Proponowane
rozwiązanie
Przerwany przewód Ogólne Przerwany przewód pomędzy modułem a el. wykonawczym
Ponownie podłączyć przewód
Niepodłączony lub nieużywany kanał (otwarty)
Wyłączyć "Disgnostykę grupy" dla danego kanału.
Zwarcie wyjścia do M, lub uszkodzenie sterownika wyjścia
Ogólne Przeciążenie wyjścia Wyeliminować przyczynę przeciążenia
Zwarcie pomiędzy M wyjścia a M zasilania modułu
Wyeliminować zwarcie. Wymagany reset modułu (wył/zał napięcia zasilania 1L+)
Zbyt niskie napięcie na zasilaniu napięcia obciążenia
Sprawdzić zasilanie napięcia obciążenia
Uszkodzony ster. wyjścia Wymienić moduł
Zwarcie wyjścia do L+, lub uszkodzenie sterownika wyjścia
Ogólne Zwarcie pomiędzy wyjścim a L+ zasilania modułu
Wyeliminować zwarcie
Wymagany reset modułu (wył/zał napięcia zasilania 1L+)
Zwarcie pomiędzy kanałami do których podłączono różne sygnały
Wyeliminować zwarcie
Wymagany reset modułu (wył/zał napięcia zasilania 1L+)
Uszkodzony ster. wyjścia Wymienić moduł
Zwarcie na obciążeniu lub uszkodzenie sterownika wyjścia
Ogólne Zwarcie na obciążeniu Wyeliminować zwarcie; Wymagany reset modułu (wył/zał napięcia zasilania 1L+)
Uszkodzony sterownik wyjścia
Ogólne Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Zwarcie na wyjściu Wyeliminować zwarcie, wymagany reset modułu (wył/zał napięcia zasilania 1L+)
Przekroczona temperatura na sterowniku wyjścia
Ogólne Przeciąenie wyjścia Wyeliminować przyczynę przeciążenia
Błąd wew. ster wyjścia Wymienić moduł
Brak zewnętrznego napięcia obciążenia
Ogólne Brak napięcia zasilania modułu 1L+
Podłączyć 1L+
Uszkodzenie wewnętrznego napięcia zasilania modułu
Ogólne Błąd wewnętrzny na napięciu zasilania 1L+
Wymienić moduł
Nieprzypisane parametry modułu
Ogólne Parametry nieprzesłane do modułu
Przypisać nowe parametry modułu
Moduły cyfrowe
8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
Moduły sygnałowe Fail-safe
124 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Komunikat
diagnostyczny
Wykrycie błędu Możliwe przyczyny problemu Proponowane
rozwiązanie
Brak lub niepodłączone napięcie obciążenia
Ogólne Napięcie obciążenia 2L+, 3L niepodłączone
Podłączyć 2L+ i 3L+
Błąd zewnętrzny na napięciu obciążenia 2L+, 3L+
Wymienić moduł
Zwarcie pomiędzy P i M Wyeliminować zwarcie
Nieprawidłowe parametry modułu
Ogólne Zły moduł Sprawdzić moduł; wymienić; przypisać nowe parametry
Aktywowany czas monitoringu
(watchdog)
Ogólne Przeciążenie z powodu żądań diagnostyki (SFCs)
Zredukować liczbę żądań diagnostyki
Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych
Wyeliminować zakłócenie
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Błąd komunikacji Ogólne Błąd komunikacji pomiędzy CPU a modułem, np., z powodu uszkodzonego połączenia PROFIBUS lub za dużych zakłóceń elektromagnetycznych
Sprawdzić połączenie PROFIBUS
Wyeliminować zakłócenie
Przekroczenie czasu monitoring ramki danych
Sprawdzić parametry czasu monitoringu
Błąd słowa kontrolnego CRC, np. z powodu za dużych zakłóceń elektromagnetycznych.
Wyeliminować zakłócenie
CPU w trybie STOP Odczytać bufor diagnostyczny
Błąd EPROMu
Błąd RAM
Ogólne Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych
Wyeliminować zakłócenie and cycle power off/on
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Błąd wewnętrzny podczas sekwencji odczytu/testu
Ogólne Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Uszkodzenie procesora
Ogólne Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych
Wyeliminować zakłócenie
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Błąd parametryzacji
(ze specyfikacją numeru)
Ogólne Błąd w dynamicznym przypisywaniu adresów
Sprawdzić parametryzację w programie użytkownika, jeśli konieczne skontaktować się z pomocą techniczną SIMATIC
Błąd słowa kontrolnego CRC
Ogólne Błąd słowa kontrolnego CRC w komunikacji pomiędzy CPU a modułem, np., z powodu za dużych zakłóceń elektromagnetycznych lub młędu monitoringu sign-of-life.
Wyeliminować zakłócenie
Moduły cyfrowe
8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 125
Komunikat
diagnostyczny
Wykrycie błędu Możliwe przyczyny problemu Proponowane
rozwiązanie
Przekroczenie czasu monitoringu ramki komiunikatu bezp.
Ogólne Przekroczony czas monitoringu
Sprawdzić parametry czasu monitoringu
Rozpoczęcie pracy modułu fail-safe
—
8.5.5 Specyfikacja techniczna - SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
Informacje ogólne
Specyfikacja techniczna
Wymiary i waga
Wymiary S x W x G (mm) 80 x 125 x 120
Waga Około 465 g
Dane specyficzne dla modułu
Liczba wyjść 8
Przypisany obszar adresowy
Obszar I/O dla wejść 5 bajtów
Obszar I/O dla wyjść 5 bajtów
Długość przewodu
Nieekranowany Maksymalnie 50 m
Ekranowany Maksymalnie 30 m
Maksymalna osiągana klasa bezpieczeństwa w trybie bezpieczeństwa
Zgodnie z IEC 61508 SIL 3
Zgodnie z EN 954-1 Kategoria 4
Osiągana charakterystyka fail-safe SIL 2 SIL 3
Low demand mode (average probability of failure on demand)
< 1.00E-05 < 1.00E-05
High demand/continuous mode (probability of a dangerous failure per hour)
< 1.00E-09 < 1.00E-09
Napięcia, prądy, potencjały
Znamionowe napięcie zasilania elektroniki 1L+ 24 V DC
Zabezp. przed zmianą polaryzacji Tak
Znamionowe napięcie obciążenia2L+/3L+ 24 V DC
Zabezp. przed zmianą polaryzacji Nie
Moduły cyfrowe
8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
Moduły sygnałowe Fail-safe
126 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Specyfikacja techniczna
Całkowity prąd wyjść dla grupy
Instalacja pozioma
Do 40 °C
Do 60 °C
Maksymalnie 7,5 A
Maksymalnie 5 A
Instalacja pionowa
Do 40 °C
Maksymalnie 5 A
Izolacja elektryczna
Pomiędzy kanałami a magistralą tylną Tak
Pomiędzy kanałami i zasilaniem elektroniki Tak
Pomiędzy kanałami
w grupach po
Tak
4
Maksymalna różnica potencjałów pomiędzy obwodami
75 V DC
60 V AC
Napięcie probiercze izolacji 500 V DC / 350 V AC prez czas 1 minuty lub
600 V przez czas 1 sekundy
Pobór prądu
Z magistrali ściany tylnej Maksymalnie 100 mA
From supply voltage 1L+ Maksymalnie 75 mA
Z napięcia obciążenia 2L+/ 3L+ (no-load) Maksymalnie 100 mA
Straty mocy w module Typowo 12 W
Status, przerwania, diagnostyka
Wyświetlanie stanu Zielona dioda LED dla każdego kanału
Przerwania
Przerwanie diagnostyczne Programowalne
Funkcje diagnostyczne Programowalne
Sygnalizacja błędu zbiorczego Czerwona dioda LED (SF)
Sygnalizacja trybu sail-safe Zielona dioda LED (SF)
Możliwość odczytu informacji diagnostycznych
Możliwe
Dane do doboru elementów wykonawczych
Napięcie wyjściowe
Dla sygnału „1‖ Minimum L+ (-1.0 V)
Prąd wyjściowy
Wartość znamionowa z sygnałem "1"
Dopusczalny zakres do 40 °C, instalacja pozioma
Dopusczalny zakres do 40 °C, instalacja pionowa
Dopusczalny zakres do 60 °C, instalacja pozioma
2 A
7 mA do 2 A
7 mA do 1 A
7 mA do 1 A
Dla sygnału „0‖ (prąd szczątkowy) Maksymalnie 0.5 mA
Zakres rezystancji obciążenia
Do 40 °C 12 Ω do 3.4 kΩ
Do 60 °C 24 Ω do 3.4 kΩ
Obciążenie lampowe Maksimum 5 W
Sterowanie wejściem cyfrowym Niemożliwe
Moduły cyfrowe
8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 127
Specyfikacja techniczna
Częstotliwość przełączania
Z obciążeniem rezystancyjnym Maksymalnie 30 Hz
Z ociążeniem indukcyjnym, zgodnie z IEC 60947-5-1, DC 13
Maksymalnie 2 Hz
Z obciążeniem lampowym Maksymalnie 10 Hz
Wewnętrzne ograniczenie indukowanego napięcia wyłączenia
Typowo L+ (-33 V)
Zabezpieczenie przeciw zwarciowe wyjścia Tak, elektroniczne
Wartość graniczna odpowiedzi 2.6 do 4.5 A
Wymagania czasowe dla el. wykonawczych El. wykonawczy nie może reagować w okresie ciemnym < 1 ms
(informacje w rozdziale 6.5)
Czas, częstotliwość
Wewnętrzny czas przygotowania sygnału w trybie bezpieczeństwa
Min. 3 ms, max. 10 ms
Czas potwierdzenia w trybie bezpieczeństwa Max. 14 ms
UWAGA
Maksymalna długość przewodów wyspecyfikowana w niniejszym podręczniku zapewnia zachowanie funkcjonalności, nawet bez precyzyjnego spełnienia warunków brzegowych. Jeżeli warunki brzegowe, takie jak EMC, typy przewodów, ułożenie przewodów, itd. zostaną spełnione, można stosować dłuższe przewody dla wszystkich F-SM.
Moduły cyfrowe
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Moduły sygnałowe Fail-safe
128 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
8.6.1 Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy
Numer zamówieniowy
6ES7326-2BF01-0AB0
Właściwości
Właściwości SM 326; DO 10 x DC 24V/2A:
10 wyjść, dwe elektrycznie izolowane grupy po 5 wyjść
Prąd wyjściowy 2 A
Znamionowe napięcie obciążenia24 V DC
Odpowiedni dla zaworów elektromagnetycznych, styczników DC i lampek sygnalizacyjnych
2 połączenia dla wyjścia:
- połączenie do sterowania jednokanałowym elekemntem wykonawczym (bez szeregowo podłączonej diody)
- połączenie do sterowania redundantnym elementem wykonawczym (z szerwgowo podłączoną diodą)
Sygnalizacja błędu zbiorczego (SF)
Sygnalizacja trybu bezpieczeństwa (SAFE)
Wyświetlanie stanu dla każdego kanału (zielona dioda LED)
Konfigurowalne funkcje diagnostyczne
Konfigurowalne przerwania diagnostyczne
Ustawiane wyjście fail-safe zaworu w trybie standardowym
Obsługiwany tryb pracy standardowy (standard mode) i bezpieczeństwa (safety mode)
OSTRZEŻENIE
Charakterystyka warunków fail-safe zawarta w specyfikacjach technicznych ma zastosowanie dla testów sprawności o interwale 10 lat i średnim czasie do naprawy 100 godzin.
Moduły cyfrowe
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 129
Redundantne sygnały wyjściowe
OSTRZEŻENIE
Wyjście z szeregowo podłączoną diodą może być wykorzystywane do redundantnego sterowania elementem wykonawczym. Sterowanie redundantne jest obsługiwane dla dwóch różnych modułów bez obwodów zewnętrznych. Obydwa moduły sygnałowe muszą być podłączone do tego samego potencjału odniesienia (M).
UWAGA
W przypadki pracy redundnatnej SM326; DO 10 x DC 24V / 2A należy podłączyć do tego samego napięcia obciążenia. Jeśli ze względów na zbyt niską gotowość operacyjną (dostępność) pojedynczy zasilacz jest niewystarczający, można zainstalować dwa redundantne zasilacze. Zasilacze muszą być połączone za pomocą obwodu diod.
Zwarcie do L+ przy redundantnym połączeniu
OSTRZEŻENIE
Należy unikać zwarć do L+ korzystając z modułów SM 326; DO 10 x DC 24V / 2A, podłączenie obwodów należy wykonać zgodnie ze standardami.
Jeśli występuje zwarcie do L+ wyłączenie przez moduł wyjścia sterującego elementem wykonawczym może być niemożliwe.
Adresowanie
Rysunek 8-40 Adresowanie SM 326; DO 10 x DC 24V 2A
x = adres startowy modułu
Bajt wyjść x (Q x.0 do Q x.4) Bajt wyjść x
(Q x.5 do Q x.7)
Bajt wyjść x+1 Q x+1.0 do Q x+1.1
Moduły cyfrowe
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Moduły sygnałowe Fail-safe
130 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Widok frontu
Rysunek 8-41 Widok frontu SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Sygnalizacja błędu grupowego - czerwony
Sygnalizacja trybu bezpieczeństwa - zielony Na kanał (0 do 9):
Sygnalizacja stanu zielony (każdy kanał)
Adres bitu
Do złącza czołowego (za klapką przednią) należy podłączyć: - wyjścia, - zasilanie modułu, - napięcie obciążenia dla wyjść
Moduły cyfrowe
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 131
Podłączenie i schemat blokowy
Rysunek przedstawia podłączenie i schemat blokowy SM 326; DO 10 x DC 24V/2A.
Rysunek 8-42 Podłączenie i schemat blokowy SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Numery kanałów
Numery kanałów są uzywane do unikalnej identyfikacji wyjść oraz do przypisywania komunikatów diagnostycznych.
Rysunek 8-43 Numery kanałów SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Lewy Prawy Numer kanału:
Ochrona przeciwparze
-pięciowa
Połączenie ligiczne,
magistrala tylna
Przełącznik adresowy
Status Sterownik wyjścia
Główny przełcznik
Diagnostyka
Odczyt
Moduły cyfrowe
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Moduły sygnałowe Fail-safe
132 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
8.6.2 Aplikacje z SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Wybór zastosowań
Poniższy rysunek pomoże w wybraniu aplikacji zgodnie z wymaganiami dostępności oraz pracy fail-safe. Kolejne strony dostarczą informacji o podłączeniu modułu w ramach danej aplikacji oraz o parametrach konfigurowanych w programie STEP 7 przy użyciu pakietu S7 Distributed Safety lub S7 F Systems.
Rysunek 8-44 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A – wybór aplikacji
Unikanie ciemnych okresów (dark periods) podczas pracy w trybie bezpieczeństwa
OSTRZEŻENIE
Jeśli wykorzystywane są element wykonawcze o szybkim czasie odpowiedzi (tzn. < 1ms), reagujące na sygnał testowy „dark period‖, można korzystać z wewnętrznej procedury testowej łącząc równolegle dwa przeciwne wyjścia poprzez diodę szeregową. Podłączenie równoległe powoduje brak występowania „dark period‖.
Zobacz także
Podłączanie równoległe wyjść w celu eliminowania dark period (Strona 137)
tryb standardowy tryb bezpieczeństwa (safety)
nie tryb bezp.?
wybagana kat. bezp.?
redundantnemoduły?
redundantnemoduły?
redundantnemoduły?
tryb standardowy
tryb stand., wysoka
dostępność
SIL2 tryb
bezpiecz.
SIL2 tryb bezpiecz., wysoka dostęp.
SIL3 tryb
bezpiecz.
SIL3 tryb bezpiecz., wysoka dostęp.
Aplikacje 1 do 6
tak
SIL3 (Kat.4)
tak
tak tak
nie nie nie
SIL2 (Kat.3)
1 2 3 4 5 6
Moduły cyfrowe
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 133
8.6.3 Aplikacja 1: tryb standardowy, aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) i aplikacja przypadek 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 326; DO 10 x DC 24V/2A:
Aplikacja 1: tryb standardowy,
Aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) i
Aplikacja 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4).
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z odpowiedniej tabeli w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 10 x DC 24 V/2A ".
Rysunek 8-45 Schemat podłączenia SM 326; DO 10 x DC 24V/2A dla aplikacji 1, 3 i 5
Schemat podłączenia dla aplikacji 1, 3 i 5
Dla każdego sygnału procesowego podłączono jeden jednokanałowy element wykonawczy. Napięcie zasilania obciążenia podłączono do zacisków 2L+/2M, 3L+/3M modułu cyfrowego.
OSTRZEŻENIE
Wyłączenie elementu wykonawczego jest niemożliwe, jeśli wystąpi zwarcie pomiędzy 2L+ a DO. Aby zapobiegać zwarciom pomiędzy 2L+ a DO, przewody należy prowadzić w sposób zmniejszający ryzyko zwarć (np. jako oddzielne przewody lub układać przewody w oddzielnych trasach).
Moduły cyfrowe
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Moduły sygnałowe Fail-safe
134 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Podłączanie dwóch elementów wykonawczych do jednego wyjścia
Wyjście cyfrowe fail-safe może sterować dwoma elementami wykonawczymi. Wymagania:
Podłączyć L+ i M elementu wykonawczego 2L+ i 2M modułu (wymagany ten sam potencjał odniesienia).
Elementy wykonawcze mogą być podłączanie do każdego z 10 wyjść cyfrowych. Poniższy rysunek przedstawia przykładowe podłączenie wyjść. Obwód jest zgodny z SIL 3/Kat. 4.
Rysunek 8-46 Schemat podłączenia dwóch elementów wykonawczych do jednego wyjścia cyfrowego
SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
OSTRZEŻENIE
Wyłączenie elementu wykonawczego jest niemożliwe, jeśli wystąpi zwarcie pomiędzy 2L+ a DO. Aby zapobiegać zwarciom pomiędzy 2L+ a DO, przewody należy prowadzić w sposób zmniejszający ryzyko zwarć (np. jako oddzielne przewody lub układać przewody w oddzielnych trasach).
Parametry dla aplikacji 1, 3 i 5
Tabela 8-19 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A parametry dla aplikacji 1, 3 i 5
Parametry Zakres wartości Typ Zakres
działania Tryb bezpieczeństwa Tryb standardowy
Zakładka "Wyjścia"
Aktywuj przerwanie diagnostyczne
tak/nie tak/nie Statyczny Moduł
Tryb bezpieczeństwa, zgodnie z SIL 2
bezpieczeństwa, zgodnie z SIL 3
Tryb standardowy Statyczny Moduł
Czas monitoringu 10 ms do 10000 ms — Statyczny Moduł
Wyłącz jany test tak/nie tak/nie Statyczny Moduł
Reakcja podczas
CPU STOP
— Przełącz do wart. fail-safe
Przywróć ostatnią ważną wartość
Statyczny Moduł
Diagnostyka grupy tak/nie tak/nie Statyczny Kanał
Przełącz do wartości fail-safe "1"
— tak/nie Statyczny Kanał
Zakładka „Redundnacja”
Redundancja brak — Statyczny Moduł
Moduły cyfrowe
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 135
8.6.4 Aplikacja 2: tryb standardowy z wysoką dostępnością, aplikacja 4: tryb bezpieczeństwaSIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością i aplikacja klasa 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 326; DO 10 x DC 24V/2A:
Aplikacja 2: tryb standardowy z wysoką dostępnością
Aplikacja 4: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością
Aplikacja 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z odpowiedniej tabeli w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 10 x DC 24 V/2A ".
Schemat podłączenia dla aplikacji 2, 4 i 6
Każdy sygnał procesowy wymaga jednego element wykonawczego, sterowanego redundantnie poprzez dwa moduły cyfrowe. Napięcie zasilania obciążenia zostało podłączone do zacisków 2L+/2M, 3L+/3M modułu cyfrowego.
Rysunek 8-47 Schemat podłączenia SM 326; DO 10 x DC 24V/2A dla aplikacji 2, 4, i 6
Moduły cyfrowe
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Moduły sygnałowe Fail-safe
136 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Parametry dla aplikacji 2, 4 i 6
Tabela 8-20 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A parametry dla aplikacji 2, 4 i 6
Parametry Zakres wartości Typ Zakres
działania Tryb bezpieczeństwa Tryb standardowy
Zakładka "Wujścia"
Aktywuj przerwanie diagnostyczne
tak/nie tak/nie Statyczny Moduł
Tryb tryb bezpieczeństwa, zgodnie z SIL 2
tryb bezpieczeństwa, zgodnie z SIL 3
Tryb standardowy
Statyczny Moduł
Czas monitoringu 10 ms do 10000 ms — Statyczny Moduł
Wyłącz jany test tak/nie tak/nie Statyczny Moduł
Reakcja na
CPU STOP
— Przełącz do wart. fail-safe
Przywróć ostatnią ważną wartość
Statyczny Moduł
Diagnostyka grupy tak/nie tak/nie Statyczny Kanał
Przełącz do wartości fail-safe "1"
— tak/nie Statyczny Kanał
Zakładka „Redundancja”
Redundancja 2 moduły — * Statyczny Moduł
Moduł redundancji (wybór istniejącego modułu tego samego typu)
— Statyczny Para redundantnych modułów
* W przypadku konfiguracji redundantnej w trybie standardowym występują dwie wartości cyfrowe; oceny wartości należy dokonać w programie użytkownika.
Moduły cyfrowe
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 137
8.6.5 Podłączanie równoległe wyjść w celu eliminowania „dark period”
Aplikacje
Wszystkie aplikacje (3, 4, 5 i 6) obsługuje równoległą pracę wyjść w celu eliminowania ―dark period‖ w czasie pracy w trybie bezpieczeństwa.
Schemat podłączenia
Podłączenie dwóch przeciwległych wyjść z wykorzystaniem szeregowej diody, aby uzyskać pojedyncze wyjście. Równoległy obwód w połączeniu z wewnętrznym testem koordynacji pomiędzy wyjściami od 0 do 4 i 5 do 9 prowadzi do wyeliminowania impulsu testowego „0‖ (dark period).
Rysunek 8-48 Podłączanie dwóch wejść SM 326; DO 10 x DC 24V/2A równolegle w celu eliminowania
„dark period‖
Parametry modułów sygnałowych fail-safe dla różnych aplikacji należy przypisywać zgodnie z opisami umieszczonymi na poprzednich stronach. Wzajemne połączenie nie wymaga żadnych dodatkowych parametrów.
Zamiast ustawiania jedynie wyjść, zawsze należy wykonywać wzajemne równoległe podłączenie wyjść.Sygnały procesowe redundantnych systemów I/O wymagają czterech wyjść z szeregową diodą.
prawy: kanały 5 do 9
lewy: kanały 0 do 4
Moduły cyfrowe
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Moduły sygnałowe Fail-safe
138 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
8.6.6 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Możliwe komunikaty diagnostyczne
Poniższa tabela zawiera informacje ogólne o komunikatach diagnostycznych SM 326; DO 10 x DC 24V/2A.
Komunikaty diagnostyczne są przypisywane do kanałów lub modułów. Niektóre komunikaty diagnostyczne występują tylko w określonych aplikacjach
Tabela 8-21 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Komunikat diagnostyczny Sygnalizacja w
aplikacji
Zakres
diagnostyki
Ustawialny
Przerwany przewód
1, 2, 3, 4, 5, 6
Kanał
tak
Zwarcie wyjścia do M, lub uszkodzony sterownik wyjścia
Zwarcie wyjścia do L+, lub uszkodzony sterownik wyjścia *
1, 2, 3, 4, 5, 6 Moduł tak
Nieprzypisane parametry modułu
1, 2, 3, 4, 5, 6
Moduł
nie
Nieprawidłowe parametry modułu
Błąd komunikacji
Uszkodzenie wewnętrznego napięcia zasilania modułu
Aktywowany czas monitoringu (watchdog)
EPROM błąd
Błąd wew. podczas odczytu/testu obwodu, błąd zasilania czujnika
Uszkodzenie procesora
Błąd parametryzacji (ze specyfikacją bieżącego numeru)
Brak zewnętrznego napięcia pomocniczego
Brak zewnętrznego napięcia obciążenia
Uszkodzenie głównego przełącznika
Uszkodzenie sterownika wyjść
Przekroczona temperatura na sterowniku wyjścia
Błąd lub niepodłączone napięcie obciążenia Grupa kanałów
Błąd słowa kontrolnego CRC
3, 4, 5, 6
Moduł
Przekroczenie czasu monitoringu ramki komiunikatu bezp.
Błąd ramki komunikatu 1, 2 Moduł
*Moduł jest pasywowany. W przypadku wykrycia kolejnego zwarcia moduł natychmiast wyłącza się i zwraca komunikat błędu "Uszkodzenie procesora".
Moduły cyfrowe
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 139
Przyczyny problemów i środki zaradcze
Poniższa tabela zawiera listę przyczyn i proponowanych środków zaradczych dla komunikatów diagnostycznych SM 326, DO 10 x DC 24V/2A.
Tabela 8-22 Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 326; DO 10 x DC 24V/ 2A
Komunikat
diagnostyczny
Wykrycie
błędu
Możliwe przyczyny problemu Proponowane
rozwiązanie
Przerwany przewód Tylko gdy wyjście = 1
lub
podczas jasnego testu
Przerwany przewód pomiędzy modułem a el. wykonawczym
Ponownie podłączyć przewód
Niepodłączony kanał (otwarty) Wyłączyć "Disgnostykę grupy" dla danego kanału.
Na wyjściach z szeregową diodą: zwarcie pomiędzy wyjściam a 1L+ zasialnia modułu
Wyeliminować zwarcie
Na wyjściach z szeregową diodą: zwarcie pomiędzy kanałami do których podłączono różne sygnały
Wyeliminować zwarcie
Zwarcie wyjścia do M, lub uszkodzenie sterownika wyjścia
Tylko gdy wyjście = 1
lub
podczas jasnego testu *
Przeciążenie wyjścia Wyeliminować przyczynę przeciążenia
Zwarciedo M na wyjściu Wyeliminować zwarcie
Undervoltage at load voltage supply
Sprawdzić zasilanie napięcia obciążenia
Uszkodzenie sterownika wyjścia Wymienić moduł
Zwarcie wyjścia do L+, lub uszkodzenie sterownika wyjścia
Tylko gdy "1" ustawione na wyjściu bez szeregowej diody
lub
wyjście z szeregową diodą i wew. zwarciem do L+
Zwarcie pomiędzy wyjściem a L+ zasilania modułu
Wyeliminować zwarcie;
Wymagany reset modułu (wył/zał napięcia zasilania 1L+)
Zwarcie pomiędzy kanałami do których podłączono różne sygnały
Wyeliminować zwarcie;
Wymagany reset modułu (wył/zał napięcia zasilania 1L+)
Uszkodzenie sterownika wyjścia Wymienić moduł
Nieprzypisane parametry modułu
Ogólne Parametry nieprzesłane do modułu Przypisać nowe parametry modułu
Nieprawidłowe parametry modułu
ogólne Do modułu przesłano błędne parametry
Przypisać nowe parametry modułu
Uszkodzenie wewnętrznego napięcia zasilania modułu
ogólne Błąd wewnętrzny na napięciu zasilania 1L+
Wymienić moduł
Aktywowany czas monitoringu
(watchdog)
ogólne Przeciążenie z powodu żądań diagnostyki (SFCs)
Zredukować liczbę żądań diagnostyki
Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych
Wyeliminować zakłócenie
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Błąd komunikacji ogólne Błąd komunikacji pomiędzy CPU a modułem, np., z powodu uszkodzonego połączenia PROFIBUS lub za dużych zakłóceń elektromagnetycznych.
Sprawdzić połączenie PROFIBUS
Wyeliminować zakłócenie
Moduły cyfrowe
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Moduły sygnałowe Fail-safe
140 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Komunikat
diagnostyczny
Wykrycie
błędu
Możliwe przyczyny problemu Proponowane
rozwiązanie
Timeout of data frame monitoring Sprawdzić parametry czasu monitoringu
Błąd słowa kontrolnego CRC, np. z powodu za dużych zakłóceń elektromagnetycznych
Wyeliminować zakłócenie
CPU w trybie STOP Odczytać bufor diagnostyczny
Błąd EPROMu
Błąd RAM
ogólne Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych
Wyeliminować zakłócenie; Wymagany reset modułu (wył/zał napięcia zasilania 1L+)
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Błąd wewnętrzny podczas sekwencji odczytu/testu
Ogólne Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Uszkodzenie procesora
ogólne Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych
Wyeliminować błąd, następnie wyciągnąć i włożyć moduł
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Błąd parametryzacji
(ze specyfikacją numeru)
ogólne Błąd w dynamicznym przypisywaniu adresów
Sprawdzić parametryzację w programie użytkownika, jeśli konieczne skontaktować się z pomocą techniczną SIMATIC
Brak zewnętrznego napięcia pomocniczego
ogólne Brak napięcia 1L+ zasilania modułu Podłączyć 1L+
Brak zewnętrznego napięcia obciążenia
ogólne Brak napięcia 1L+ zasilania modułu Feed in voltage supply
Uszkodzony główny przełącznik
ogólne Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Uszkodzony sterownik wyjścia
ogólne Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Przekroczona temperatura na sterowniku wyjścia
ogólne Przeciążenie wyjścia Wyeliminować przyczynę przeciążenia
Błąd wew. sterownika wyjścia Wymienić moduł
Błąd lub niepodłączone napięcie obciążenia
ogólne Napięcie obciążenia 2L+, 3L niepodłączone
Podłączyć 2L+ i 3L+
Zewnętrzny błąd napięcia obciążenia
Wymienić moduł
Błąd słowa kontrolnego CRC
ogólne Błąd słowa kontrolnego CRC w komunikacji pomiędzy CPU a modułem, np., z powodu za dużych zakłóceń elektromagnetycznych lub młędu monitoringu sign-of-life, lub z powodu przysiadu napięcia
Wyeliminować zakłócenie
Przekroczenie czasu monitoringu ramki komiunikatu bezp.
ogólne Przekroczony czas monitoringu Sprawdzić parametry czasu monitoringu
Rozpoczęcie pracy modułu fail-safe
-
Moduły cyfrowe
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 141
Komunikat
diagnostyczny
Wykrycie
błędu
Możliwe przyczyny problemu Proponowane
rozwiązanie
Błąd ramki komunikatu
ogólne W ramce komunikatu wpis sign-of-life i/lub słowo kontrolne CRC
Sprawdzić w komunikacie wpis wartości „0‖ dla sign-of-life i słowa kontrolnego CRC
Moduły cyfrowe
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Moduły sygnałowe Fail-safe
142 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Błędna diagnostyka przerwania przewodu w redundantnych modułach wyjść cyfrowych
Możliwe reakcje na błedy podczas pracy modułów wyjściowych fail-safe SM 326; DO 10 x DC 24V/2A w trybie redundantnym: przy pracy z różnymi obwodami obciążeń, poza zgłoszeniem przez moduł komunikatu o przerwaniu przewodu oraz błedu danego kanału, moduł może zgłosić błędy na innych kanałach.
Rysunek 8-49 Diagnostyk uszkodzień w wyniku przerwania przewodu rzy redundantnych modułach
SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Przykład
Moduł z powyższego przykładu zgłasza błędy na kanałach Q0 i Q1 po wykryciu przerwania przewodu na wyjściu Q0. Jest to spowodowane przez znaczne różnice w obciążeniu pomiędzy dwoma kanałami: 2A i 24 mA.
Środek zapobiegawczy
Aby informacje diagnostyczne były poprawne, obciążenie na kanałach wyjściowych modułu powinno być zbliżone. Tzn. powinien być utrzymany stosunek obciążenia 1:5.
Moduły cyfrowe
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 143
Błędna diagnostyka w przypadku zwarcia
Po wykryciu przez moduł wyjść cyfrowych fail-safe SM 326; DO 10 x DC 24 V/2A zwarcia L+ do kanału lub zwarcia pomiędzy kanałami, go których podłączono różne sygnały, generowane jest przerwanie diagnostyczne, aby zgłosić komunikat i pasywować dany kanał, włączając pozostałe kanały, które znajdują się w tej samej sekcji. Każde dłuższe zwarcie zwarcie prowadzi do awarii całego modułu.
Zobacz także
Podłączanie równoległe wyjść w celu eliminowania „dark period‖ (Strona 137).
8.6.7 Specyfikacja techniczna - SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Informacje ogólne
Specyfikacja techniczna
Wymiary i waga
Wymiary S x W x G (mm) 80 x 125 x 120
Waga Około 465 g
Dane specyficzne dla modułu
Liczba wyjść 10
Przypisany obszar adresowy
Obszar I/O dla wejść 6 bajtów
Obszar I/O dla wyjść 8 bajtów
Długość przewodu
Nieekranowany Maksymalnie 600 m
Ekranowany Maksymalnie 1000 m
z SIL 3 Kat. 4 Maksymalnie 200m
Maksymalna osiągana klasa bezpieczeństwa w trybie bezpieczeństwa
Zgodnie z IEC 61508 SIL 3
Zgodnie z EN 954-1 Kategoria 4
Osiągana charakterystyka fail-safe SIL 2 SIL 3
Low demand mode (average probability of failure on demand)
< 1.00E-05 < 1.00E-05
High demand/continuous mode (probability of a dangerous failure per hour)
< 1.00E-09 < 1.00E-09
Napięcia, prądy, potencjały
Znamionowe napięcie zasilania elektroniki 1L+ 24 V DC
Zabezp. przed zmianą polaryzacji Tak
Znamionowe napięcie obciążenia2L+/3L+ 24 V DC
Zabezp. przed zmianą polaryzacji Nie
Moduły cyfrowe
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Moduły sygnałowe Fail-safe
144 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Specyfikacja techniczna
Całkowity prąd wyjściowy bez diody szeregowej (w obrębie grupy)
Instalacja pozioma
Do 40 °C
Do 60 °C
Maksymalnie 7,5 A
Maksymalnie 5 A
Instalacja pionowa
Do 40 °C
Maksymalnie 5 A
Całkowity prąd wyjściowy z diodą szeregową (w obrębie grupy)
Instalacja pozioma
Do 40 °C
Do 60 °C
Maksymalnie 5 A
Maksymalnie 4 A
Instalacja pionowa
Do 40 °C
Maksymalnie 4 A
Izolacja elektryczna
Pomiędzy kanałami a magistralą tylną Tak
Pomiędzy kanałami i zasilaniem elektroniki Tak
Pomiędzy kanałami
W grupach po
Tak
5
Dopuszczalna różnica potencjałów
Pomiędzy różnymi obwodami
75 V DC
60 V AC
Napięcie probiercze izolacji 500 V DC / 350 V AC prez czas 1 minuty lub 600 V przez czas 1 sekundy
Pobór prądu
Z magistrali ściany tylnej Maksymalnie 100 mA
From supply voltage 1L+ Maksymalnie 70 mA
Z napięcia obciążenia 2L+/ 3L+ (no-load) Maksymalnie 100 mA
Straty mocy w module Typowe 12 W
Status, przerwania, diagnostyka
Wyświetlanie stanu Zielona dioda LED dla każdego kanału
Przerwania
Przerwanie diagnostyczne Programmable
Funkcje diagnostyczne Programmable
Sygnalizacja błędu zbiorczego Czerwona dioda LED (SF)
Sygnalizacja trybu sail-safe Zielona dioda LED (SF)
Możliwość odczytu informacji diagnostycznych Possible
Wartości fail-safe mogą być przełączane Tak, tylko w trybie standardowym
Dane do wyboru elementów wykonawczych
Napięcie wyjściowe
Dla sygnału „1‖
bez diody szeregowej
z diodą szeregową
Minimum L+ (-1.0 V)
Minimum L+ (-1.8 V)
Moduły cyfrowe
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 145
Specyfikacja techniczna
Prąd wyjściowy
Dla sygnału „1‖
Wartość znamionowa
Dopuszczalny zakres do 40°C, montaż poziomy
Dopuszczalny zakres do 40°C, montaż pionowy
Dopuszczalny zakres do 60°C, montaż poziomy
Dopuszczalny zakres z połączeniem redundantnym do 40°C, montaż poziomy
Dopuszczalny zakres z połączeniem redundantnym do
40°C, montaż pionowy
Dopuszczalny zakres z połączeniem redundantnym do
60°C, montaż poziomy
2 A
7 mA do 2 A
7 mA do 1 A
7 mA do 1 A
28 mA do 2 A
28 mA do 1 A
28 mA do 1 A
Dla sygnału „0‖ (prąd szczątkowy) Maksymalnie 0.5 mA
Zakres rezystancji obciążenia
Do 40 °C 12 Ω do 3.4 kΩ
Do 60 °C 24 Ω do 3.4 kΩ
Obciążenie lampowe Maksymalnie 5 W
Równoległe przełączanie 2 wyjść
dla redundantnego sterowania obciążeniem Tylko wyjścia z diodami szeregowymi, wyjście musi być podłączone do wspólnego potencjału odniesienia
dla zwiększenia mocy niemożliwe
Sterowanie wejściem cyfrowym możliwe
Częstotliwość przełączania
Z obciążeniem rezystancyjnym Maksymalnie 10 Hz
Z ociążeniem indukcyjnym, zgodnie z IEC 60947-5-1, DC 13
Maksymalnie 2 Hz
Z obciążeniem lampowym Maksymalnie 10 Hz
Wewnętrzne ograniczenie indukowanego napięcia wyłączenia
z diodą szeregową Typowo L+ (-33 V)
bez diody szeregowej Typowo L+ (-53 V)
Zabezpieczenie przeciw zwarciowe wyjść Tak, elektroniczne
Wartość graniczna odpowiedzi 2.6 do 4.5 A
Wartość graniczna odpowiedzi połączenia redundantnego
5.2 do 9 A
Wymagania czasowe dla el. wykonawczych El. wykon. nie może reagować, jeżeli::
Dark period < 1 ms
Light period < 1 ms
(informacje w rozdziale 6.5)
Czas, częstotliwość
Wewnętrzny czas przygotowania dla Max.
Tryb standardowy 22 ms
Tryb bezpieczeństwa 24 ms
Czas potwierdzenia
w trybie standardowym Maksymalnie 20 ms
Moduły cyfrowe
8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Moduły sygnałowe Fail-safe
146 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
UWAGA
Maksymalna długość przewodów wyspecyfikowana w niniejszym podręczniku zapewnia zachowanie funkcjonalności, nawet bez precyzyjnego spełnienia warunków brzegowych. Jeżeli warunki brzegowe, takie jak EMC, typy przewodów, ułożenie przewodów, itd. zostaną spełnione, można stosować dłuższe przewody dla wszystkich F-SM.
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 147
Moduły analogowe 9
9.1 Wprowadzenie
Zawartość rozdziału
Do podłączania czyjników z możliwością pracy w systemach redundantnych dostępne są dwa moduły analogowe serii S7-300:
SM 336; AI 6 x 13Bit
SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Informacje o modułach analogowych fail-safe opisane w poniższym rozdziale:
Właściwości
Widok modułu i schemat blokowy
Aplikacje ze schematami podłączeń i konfiguracją parametrów
Komunikaty diagnostyczne z opisem przyczyn i możliwych rozwiązań
Komunikaty HART (tylko dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART)
Specyfikacja techniczna
OSTRZEŻENIE
Charakterystyka warunków fail-safe zawarta w specyfikacjach technicznych ma zastosowanie dla testów sprawności o interwale 10 lat i średnim czasie do naprawy 100 godzin.
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
148 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
9.2.1 Reprezentacja wartości analogowej
Zakresy wartości pomiarowych
Tabela 9-1 Zakresy wartości pomiarowych SM 336; AI 6 x 13Bit
Zakres pomiarowy Jednostka Zakres
0V do 20 mA 0V do 20 mA 0V do 10V w
procentach
zakresu
znamionowe
go
Dziesiętna Hexa
Tryb
standardowy
Tryb
bezpieczeństwa
Tryb
standardowy
Tryb pracy
> 23.515 mA > 22.814 mA > 11.7593 V > 117,589 32767 7FFFH* Przepełnienie
23.515 mA
.
.
20.007 mA
22.814 mA
.
.
20.007 mA
11.7589 V
.
.
> 10.0004 V
117,589
.
.
100,004
32511
.
.
27649
7EFFH
.
.
6C01H
Ponad zakresem
20 mA
.
.
2.89 μA
0 mA
20 mA
.
.
4 mA +
2.315 μA
4.00 mA
10 V
.
.
1.45 V
0 V
100
.
.
0,014
0
27648
.
.
4
0
6C00H
.
.
4H
0H
Zakres znamionowy
-0.0007 mA
.
.
-3.518 mA
3.9995 mA
.
.
1.185512 mA
-0.36 mV
.
.
-1.759 V
-0,0036
.
.
-17,593
-1
.
.
-4864
FFFFH
.
.
ED00H
Poniżej zakresu
< -3.518 mA < 1.185 mA
(zobacz poniżej)
< -1.759 V < -17,593 -32768 8000H* Niedomiar
* W systemach S7 F/FH po wykryciu przepełnienia lub niedopełnienia w programie bezpieczeństwa na wyjście przepisywana jest wartość fail-safe.
W systemach S7 Distributed Safety, zamiast wartości przepełnienia (7FFFH ) lub niedopełnienia (8000H) PII przepisywana jest wartość fail-safe 0 dla programu bezpieczeństwa.
Jednostki w formacie dziesiętnym/szesnastkowym mogą przyjmować wartości wielokrotności czwórki.
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 149
Kontrola przerwania przewodu i niedopełnienia dla zakresu 4 do 20 mA
W zakresie 4 do 20 mA, zależnie czy aktywna jest kontrola przerwania przewodu:
Jeśli kontrola przerwania przewodu jest aktywna, nie jest wykonywane sprawdzanie niedopełnienia. W systemach S7 F/FH przerwany przewód jest wykrywany, od wartości 7FFFH jeśli prąd jest < 3.6 mA. W S7 Distributed Safety, dla programu bezpieczeństwa zamiast 7FFFH do PII przepisywana jest wartość fail-safe 0.
W Systemach S7 F/FH, jeśli kontrola przerwania przewodu jest niezdefiniowana, niedopełnienie jest zgłaszane przy wartości 8000H gdy prąd jest < 1.18 mA. W S7 Distributed Safety, dla programu bezpieczeństwa zamiast 8000H do PII przepisywana jest wartość fail-safe 0 (dla niedopełnienia)
Rozdzielczość wartości pomiarowej
SM 336; AI 6 x 13Bit ma rozdzielczość 13-bitową. Oznacza to, że dwa ostatnie bity są ustawione na zero. Zwracana wartość musi być wielokrotnością wartości cztery. Jedna cyfra (zakres pomiarowy 13-bitów) odpowiada 4 cyfrom Simatic.
Tabela 9-2 Reprezentacja binarna
Numer bitu 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Waga bitu Sig n
214 213 212 211 210 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20
Przykład 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0
Tabela 9-3 Rozdzielczość
Zakres pomiarowy % zakresu znamionowego Rozdzielczość
0 V do 20 mA 0,014 2.89 μA
0 V do 20 mA 0,014 2.32 μA
0 V do 10 V 0,014 1.45 mV
OSTRZEŻENIE
Podczas pracy w trybie bezpieczeństwa dozwolony jest tylko zakres 4 do 20 mA.
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
150 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
9.2.2 Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy
Numer zamówieniowy
6ES7336-1HE00-0AB0
Właściwości
SM 336; AI 6 x 13Bit cechują następujące właściwości:
6 wejść analogowych z izolacją elektryczną pomiędzy kanałami i magistralą tylną
Zakresy wejść:
0 do 20 mA lub 4 do 20 mA, 0 do 10 V w trybie standardowym
4 do 20 mA w trybie bezpieczeństwa
Odporność na zwarcia zasilania 2- lub 4-przewodowych przetworników zapewniana przez moduł
Możliwe zewnętrzne zasilania czujników
Sygnalizacja błędu zbiorczego (SF)
Sygnalizacja trybu bezpieczeństwa (SAFE)
Sygnalizacja zasilania czujnika (Vs)
Konfigurowalne funkcje diagnostyczne
Konfigurowalne przerwania diagnostyczne
Obsługiwany tryb pracy standardowy (standard mode) i bezpieczeństwa (safety mode)
Użytkowanie wejść
Wejścia można używać w następujący sposób:
W trybie standardowym
- wszystkie 6 kanałów do pomiarów prądowych 0 do 20 mA lub 4 do 20 mA, lub
- do 4 kanałów do pomiarów napięciowych 0 do 10 V a pozostałe 2 kanały do pomiarów prądowych
- inne kombinacje pomiarów prądowych i napięciowych; należy wziąć pod uwagę ograniczenia dla pomiarów napięciowych określone wcześniej.
W trybie bezpieczeństwa
- wszystkie 6 kanałów do pomiarów prądowych 4 do 20 mA.
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 151
Adresowanie
Poniższy rysunek pokazuje przypisanie kanałów do adresów.
Rysunek 9-1 Adresowanie SM 336; AI 6 x 13Bit
Widok frontu
Rysunek 9-2 Widok frontu SM 336; AI 6 x 13Bit
x = adres początkowy modułu
Adres wejść w programie
Sygnalizacja błędu grupowego - czerwony
Sygnalizacja trybu bezpieczeństwa - zielony Sygnalizacja
zasilania czujnika zielona dioda (dla wszystkich 6 kanałów)
Zasilanie oraz przewody sygnałowe należy podłączyć używając listwy przyłączeniowej (front connector) umieszczonej za przednią klapką
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
152 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Podłączenie i schemat blokowy
Poniższy rysunek przedstawia sposób podłączenia oraz schemat blokowy SM 336; AI 6 x 13Bit. Wewnętrzny zespół obwodów elektrycznych połączeń po lewej stronie rysunku odpowiada podłączeniom z prawej strony. Sposoby podłączenia oraz schematy blokowe czujników analogowych dla różnych aplikacji przedstawiono w następnych rozdziałach.
Rysunek 9-3 Podłączenie i schemat blokowy SM 336; AI 6 x 13Bit z wew. zasilaniem czujników
Numery kanałów
Numery kanałów są używane do unikalnej identyfikacji wyjść oraz do przypisywania komunikatów diagnostycznych.
Rysunek 9-4 Numery kanałów SM 336; AI 6 x 13Bit
Numer kanału:
Ochrona przeciwprze-
pięciowa
Połączenie logiczne,
magistrala tylna
Przełącznik adresowy
izolacja elektryczna
zasilanie czujnika
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 153
Zasilanie czujnika
OSTRZEŻENIE
Przysiady napięcia występujące w zasilaczu nie są buforowane przez moduł, poprzez co wpływają na zasilania czujników.
Może to powodować niepoprawny odczyt wartości pomiarowej.
Można uniknąć przepięć i wahań napięcia używając zasilaczy zgodnych z zaleceniami NAMUR (więcej informacji w rozdziale „Obwód napięcia bardzo niskiego (PELV) dla modułów sygnałowych fail-safe‖ (Strona 40)). Alternatywnie można używać przetworników z baterią podtrzymującą lub diagnostyką.
Zewnętrzne zasilanie czujnika
Poniższe rysunki przedstawiają sposoby podłączenia zewnętrznego zasilania czujnika (przykładowo, z innego modułu: 1L+).
Rysunek 9-5 Zewnętrzne zasilanie czujnika, przetwornik 2-przewodowy do SM 336; AI 6 x 13Bit
Rysunek 9-6 Zewnętrzne zasilanie czujnika, przetwornik 4- przewodowy do SM 336; AI 6 x 13Bit
zalecane
zalecane
Czujnik, np. pomiar ciśnienia
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
154 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
OSTRZEŻENIE
Stabilność zewnętrznego zasilania czujnika musi spełniać wymagania klas SIL 2, 3 zależnie od aplikacji. Aby zapewnić bezproblemowe funkcjonowanie czujnika zaleca się korzystanie z poniższych opcji:
Używać redundantnego zewnętrznego zasilania czujników
lub
Monitorować zewnętrzne zasilanie czujników w zakresie zbyt niskich/wysokich napięć, umożliwiając wyłączenie zasilania czujników po wykryciu błędu (jednokanałowy dla SIL2; dwukanałowy dla SIL 3).
Zalecenie: wewnętrzne zasilanie czujników
Wykorzystywanie odpornego na zwarcia wewnętrznego zasilania jest szczególnie zalecane. Wewnętrzne zasilanie czujników jest monitorowane a status jest sygnalizowany diodą LED Vs (rysunek Widok frontu SM 336; AI 6 x 13 Bit).
Izolowane przetworniki
Izolowane przetworniki nie są podłączone do lokalnego potencjału ziemi. Przetworniki te mogą pracować z dowolnym potencjałem. Lokalne warunki lub zakłócenia mogą powodować różnice potencjałów UCM (statyczne lub dynamiczny) pomiędzy przewodem pomiarowym M- kanału wejściowego a punktem odniesienia obwodu pomiarowego MANA.
Wskazane jest podłączenia M- do MANA aby zapobiegać przekraczaniu przez napięcia wspólne dopuszczalnej wartości UCM podczas pracy w obszarach z wysokimi zakłóceniami EMC.
Nieizolowane przetworniki
Izolowane przetworniki są podłączone do lokalnego potencjału ziemi. Zawsze należy podłączać MANA z potencjałem ziemi. Lokalne warunki lub zakłócenia mogą powodować różnice potencjałów UCM (statyczne lub dynamiczny) pomiędzy lokalnie rozłożonymi punktami pomiarowymi.
Jeżeli napięcia wspólne przekraczają dopuszczalną wartość UCM, należy wykonać połączenie ekwipotencjalne pomiędzy punktami pomiarowymi.
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 155
Zwiększanie dokładności pomiaru prądowego w kanałach 0 do 3 modułu wejść analogowych
Zalecane jest połączenie nieużywanych wejść napięciowych z odpowiednim wejściem prądowym, podczas korzystania z kanałów 0 do 3 SM 336; AI 6 x 13Bit do pomiaru prądowego. Na poniższym rysunku przedstawiono przykład podłączenia. Takie podłączenie zwiększa precyzję pomiaru o około 0,2%.
Rysunek 9-7 Zwiększanie dokładności pomiaru prądowego w kanałach 0 do 3 używając 2 DMU
Rysunek 9-8 Zwiększanie dokładności pomiaru prądowego w kanałach 0 do 3 używając 4 DMU
czujnik
zalecane
zalecane
zalecane
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
156 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
9.2.3 Aplikacje z SM 336; AI 6 x 13 Bit
Wybór zastosowań
Poniższy rysunek pomoże w wybraniu aplikacji zgodnie z wymaganiami dostępności oraz pracy fail-safe. Kolejne strony dostarczą informacji o podłączeniu modułu w ramach danej aplikacji oraz o parametrach konfigurowanych w programie STEP 7.
Rysunek 9-9 SM 336; AI 6 x 13 Bit – wybór aplikacji
OSTRZEŻENIE
Osiągana klasa zabezpieczeń jest determinowana przez jakość czujnika oraz długość przedziałów czasowych testów odporności, zgodnie z normą IEC 61508. Jeśli jakość czujnika nie spełnia wymagań klasy zabezpieczeń, należy podłączyć czujnik do pracy redundantnej, do dwóch kanałów.
tryb standardowy tryb bezpieczeństwa (safety)
nie tryb bezp.?
wybagana kat. bezp.?
redundantnemoduły?
redundantnemoduły?
redundantnemoduły?
tryb standardowy
tryb stand., wysoka
dostępność
SIL2 tryb
bezpiecz.
SIL2 tryb bezpiecz., wysoka dostęp.
SIL3 tryb
bezpiecz.
SIL3 tryb bezpiecz., wysoka dostęp.
Aplikacje 1 do 6
tak
SIL3 (Kat.4)
tak
tak tak
nie nie nie
SIL2 (Kat.3)
1 2 3 4 5 6
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 157
Schemat podłączenia
Dla każdej z aplikacji dostępne są trzy schematy podłączeń, w zależności od typu pomiaru.
Tabela 9-4 Schemat podłączenia SM 336; AI 6 x 13 Bit
Schemat
podłączenia
Typ pomiaru Zakres Kanały Skrót w
HW Config
A Pomiar prądowy z przetwornikiem 2-
przewodowym
4 do 20 mA 0 do 5 2DMU
B Pomiar prądowy z przetwornikiem 4-
przewodowym
4 do 20 mA
0 do 20 mA*
0 do 5 4DMU
C Pomiar napięciowy* 0 V do 10 V 0 do 3 V
* Pomiar prądowy 0 do 20 mA i pomiary napięciowe są obsługiwane jedynie w trybie standardowym.
UWAGA
Na poniższych schematach połączenie do punktu odniesienia MANA obwodu pomiarowego jest oznaczone linią przerywaną. Oznacza to, że połączenia są rekomendowaną opcją (więcej informacji w rozdziale „Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy”).
Połączenie oznaczone linią przerywaną pomiędzy dwoma lub czterema czujnikami oznacza, że czujniki mierzą tą samą wartość procesową.
Zobacz także
Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy (Page 150)
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
158 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
9.2.4 Aplikacja 1: tryb standardowy
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 336; AI 6 x 13Bit:
Aplikacja 1: Tryb standardowy
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z odpowiedniej tabeli w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 336; AI 6 x 13Bit".
Schemat podłączenia A, pomiar prądowy 4 do 20 mA z 2-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 1
Do modułu analogowego można podłączyć sześć sygnałów procesowych. Dla 6 kanałów zasilanie czujnika Vs jest podłączone z modułu analogowego. Można podłączyć także zewnętrzne zasilanie czujników (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).
Rysunek 9-10 Pomiar prądowy 4 do 20 mA z 2-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 1
SM 336; AI 6 x 13Bit
zalecane
2-przewod. przetwornik
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 159
Schemat podłączenia B, pomiar prądowy 0 do 20 mA z 4-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 1
Do modułu analogowego można podłączyć sześć sygnałów procesowych. Dla 6 kanałów zasilanie czujnika Vs jest podłączone z modułu analogowego. Można podłączyć także zewnętrzne zasilanie czujników (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 4-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).
Funkcja kontroli przerwania przewodu redukuje zakres pomiarowy do 4 do 20 mA.
Rysunek 9-11 Pomiar prądowy 4 do 20 mA z 4-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 1
SM 336; AI 6 x 13Bit
zalecane
4-przewod. przetwornik
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
160 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Schemat podłączenia C, pomiar napięciowy 0 V do 10 V, dla aplikacji 1
Do modułu można podłączyć cztery sygnały procesowe. Zasilanie czujników Vs jest podłączane z modułu analogowego dla 4 kanałów. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 4-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit).
Rysunek 9-12 Pomiar napięciowy 0 do 10 V dla aplikacji 1 z SM 336; AI 6 x 13Bit
zalecane
4-przewod. przetwornik
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 161
Parametry dla aplikacji 1
Tabela 9-5 Parametry dla aplikacji 1 SM 336; AI 6 x 13Bit
Parametry Zakres wartości w trybie standardowym Typ Zakres działania
Zakładka "Wejścia 1"
Aktywuj przerwanie diagnostyczne
tak/nie statyczny moduł
Częstotliwość zakłóceń 50 Hz/60 Hz statyczny moduł
Diagnostyka grupy tak/nie statyczny kanał
Kontrola przerwania przewodu (tylko dla 4 do 20 mA)
tak/nie statyczny kanał
Typ pomiaru Nieaktywny
4DMU
2DMU
U
statyczny kanał
Zakres pomiarowy 4 do 20 mA
0 do 20 mA
0 do 10 V
statyczny kanał
Zakładka "Wejścia 2"
Tryb bezpieczeństwa Nie (tryb standardowy) statyczny moduł
Czas monitoringu — statyczny moduł
Zakładka „Redundancja”
Redundancja brak statyczny moduł
Zobacz także
Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy (Page 150)
9.2.5 Aplikacja 2: tryb standardowy z wysoką dostępnością
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 336; AI 6 x 13Bit
Aplikacja 2: tryb standardowy z wysoką dostępnością
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z tabeli Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 10 x DC 24V/ 2A i Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 326; DO 10 x DC 24V/ 2A w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 336; AI 6 x 13Bit".
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
162 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Schemat podłączenia A, pomiar prądowy 4 do 20 mA z 2-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 2
Można podłączyć sześć sygnałów procesowych z dwoma redundantnymi modułami analogowymi. Dla każdego sygnału procesowego dwa czujniki połączono poprzez jeden kanał do dwóch modułów analogowych. Zasilanie czujników Vs dla 6 kanałów jest pobierane z modułu analogowego. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).
zalecane
2-przewod. przetwornik
zalecane
2-przewod. przetwornik
Pomiar tej samej wielkości procesowej mechanicznie separowanymi czujnikami
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 163
Schemat podłączenia B, pomiar prądowy 0 do 20 mA z 4-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 2
Można podłączyć sześć sygnałów procesowych z dwoma redundantnymi modułami analogowymi. Dla każdego sygnału procesowego dwa czujniki połączono poprzez jeden kanał do dwóch modułów analogowych. Zasilanie czujników Vs dla 6 kanałów jest pobierane z modułu analogowego. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła ((rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 4-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy). Funkcja kontroli przerwania przewodu redukuje zakres pomiarowy do 4 do 20 mA.
zalecane
4-przewod. przetwornik
zalecane
4-przewod. przetwornik
Pomiar tej samej wielkości procesowej mechanicznie separowanymi czujnikami
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
164 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Schemat podłączenia C, pomiar napięciowy 0 V do 10 V, z 4-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 2
Można podłączyć cztery sygnały procesowe z dwoma redundantnymi modułami analogowymi. Dla każdego sygnału procesowego dwa czujniki połączono poprzez jeden kanał do dwóch modułów analogowych. Zasilanie czujników Vs dla 6 kanałów jest pobierane z modułu analogowego. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 4-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).
zalecane
4-przewod. przetwornik
zalecane
4-przewod. przetwornik
Pomiar tej samej wielkości procesowej mechanicznie separowanymi czujnikami
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 165
Parametry dla aplikacji 2
Tabela 9-6 Parametry dla aplikacji 2 SM 336; AI 6 x 13Bit
Parametry Zakres wartości w trybie
standardowym
Typ Zakres działania
Zakładka "Wejścia 1"
Aktywuj przerwanie diagnostyczne
tak/nie statyczny moduł
Częstotliwość zakłóceń 50 Hz/60 Hz statyczny moduł
Diagnostyka grupy tak/nie statyczny kanał
Kontrola przerwania przewodu (tylko dla 4 do 20 mA)
tak/nie statyczny kanał
Typ pomiaru Nieaktywny
4DMU
2DMU
U
statyczny kanał
Zakres pomiarowy 4 to 20 mA
0 to 20 mA
0 V to 10 V
statyczny kanał
Zakładka "Wejścia 2"
Tryb bezpieczeństwa Nie (tryb standardowy) statyczny moduł
Czas monitoringu - statyczny moduł
Zakładka „Redundancja”*
Redundancja 2 moduły statyczny moduł
Moduł redundancji Wybór istniejącego modułu tego samego typu
statyczny Para modułów redundantnych
* W przypadku konfiguracji redundantnej w trybie standardowym występują dwie wartości analogowe; oceny wartości należy dokonać w programie użytkownika
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
166 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
9.2.6 Aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 336; AI 6 x 13Bit
Aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3).
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z tabeli Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 10 x DC 24V/ 2A i Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 326; DO 10 x DC 24V/ 2A w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 336; AI 6 x 13Bit".
Schemat podłączenia A, pomiar prądowy 4 do 20 mA z 2-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 3
Do modułu analogowego można podłączyć sześć sygnałów procesowych. Zasilanie czujników Vs dla 6 kanałów jest podłączone do jednego z modułów analogowych. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).
Rysunek 9-13 Pomiar prądowy 4 do 20 mA z 2-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 3
z SM 336; AI 6 x 13Bit
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
zalecane
2-przewod. przetwornik
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 167
Schemat podłączenia B, pomiar prądowy 0 do 20 mA z 4-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 3
Do modułu analogowego można podłączyć sześć sygnałów procesowych. Zasilanie czujników Vs dla 6 kanałów jest podłączone do jednego z modułów analogowych. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 4-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).
Rysunek 9-14 Pomiar prądowy 0 do 20 mA z 4-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 3
z SM 336; AI 6 x 13Bit
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
zalecane
2-przewod. przetwornik
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
168 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Parametry dla aplikacji 3
Tabela 9-7 Parametry dla aplikacji 3 SM 336; AI 6 x 13Bit
Parametry Zakres wartości w trybie
bezpieczeństwa
Typ Zakres działania
Zakładka „Wejścia 1”
Aktywuj przerwanie diagnostyczne
tak/nie statyczny moduł
Częstotliwość zakłóceń 50 Hz/60 Hz statyczny moduł
Diagnostyka grupy tak/nie statyczny kanał
Kontrola przerwania przewodu (tylko dla 4 do 20 mA)
tak/nie statyczny kanał
Typ pomiaru Nieaktywny
4DMU
2DMU
statyczny kanał
Zakres pomiarowy 4 to 20 mA statyczny kanał
Zakładka „Wejścia 2”
Tryb bezpieczeństwa Zgodnie z SIL 2
1 czujnik
statyczny moduł
Czas monitoringu 10 ms do 10000 ms statyczny moduł
Zakładka „Redundancja”
Redundancja brak statyczny moduł
9.2.7 Aplikacja 4: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH Systems)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 336; AI 6 x 13Bit
Aplikacja 4: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością.
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z tabeli Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 10 x DC 24V/ 2A i Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 326; DO 10 x DC 24V/ 2A w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 336; AI 6 x 13Bit".
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 169
Schemat podłączenia A, pomiar prądowy 4 do 20 mA z 2-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 4
Można podłączyć sześć sygnałów procesowych z dwoma redundantnymi modułami analogowymi. Dla każdego sygnału procesowego dwa czujniki połączono poprzez jeden kanał do dwóch modułów analogowych. Zasilanie czujników Vs dla 6 kanałów jest pobierane z modułu analogowego. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).
zalecane
2-przewod. przetwornik
zalecane
2-przewod. przetwornik
Pomiar tej samej wielkości procesowej mechanicznie separowanymi czujnikami
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
170 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 171
Schemat podłączenia B, pomiar prądowy 0 do 20 mA z 4-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 4
Można podłączyć sześć sygnałów procesowych z dwoma redundantnymi modułami analogowymi. Dla każdego sygnału procesowego dwa czujniki połączono poprzez jeden kanał do dwóch modułów analogowych. Zasilanie czujników Vs dla 6 kanałów jest pobierane z modułu analogowego. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 4-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).
zalecane
4-przewod. przetwornik
zalecane
4-przewod. przetwornik
Pomiar tej samej wielkości procesowej mechanicznie separowanymi czujnikami
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
172 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
Parametry dla aplikacji 4
Tabela 9-8 Parametry dla aplikacji 4 SM 336; AI 6 x 13Bit
Parametry Zakres wartości w trybie
bezpieczeństwa
Typ Zakres działania
Zakładka „Wejścia 1”
Aktywuj przerwanie diagnostyczne
tak/nie statyczny moduł
Częstotliwość zakłóceń 50 Hz/60 Hz statyczny moduł
Diagnostyka grupy tak/nie statyczny kanał
Kontrola przerwania przewodu (tylko dla 4 do 20 mA)
tak/nie statyczny kanał
Typ pomiaru Nieaktywny
4DMU
2DMU
statyczny kanał
Zakres pomiarowy 4 to 20 mA statyczny kanał
Zakładka „Wejścia 2”
Tryb bezpieczeństwa Zgodnie z SIL 2
1 czujnik
statyczny moduł
Czas monitoringu 10 ms do 10000 ms statyczny moduł
Zakładka „Redundancja”
Redundancja 2 moduły statyczny moduł
Moduł redundancji Wybór istniejącego modułu tego samego typu
statyczny Para redundantnych modułów
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 173
9.2.8 Aplikacja 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 336; AI 6 x 13Bit
Aplikacja 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4).
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z tabeli Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 10 x DC 24V/ 2A i Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 326; DO 10 x DC 24V/ 2A w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 336; AI 6 x 13Bit".
Schemat podłączenia A, pomiar prądowy 4 do 20 mA z 2-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 5
Można podłączyć sześć sygnałów procesowych z dwoma modułami analogowymi. Dla sygnałów procesowych dwa redundantne czujniki są podłączone do przeciwległych wejść modułów analogowych (ocena 1oo2). Zasilanie czujników Vs dla 6 kanałów jest pobierane z modułu analogowego. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).
Rysunek 9-15 Pomiar prądowy 4 do 20 mA z 2-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 5
z SM 336; AI 6 x 13Bit
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
zalecane
2-przewod. przetwornik
Pomiar tej samej wielkości procesowej mechanicznie separowanymi czujnikami
2-przewod. przetwornik
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
174 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Schemat podłączenia B, pomiar prądowy 0 do 20 mA z 4-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 5
Można podłączyć sześć sygnałów procesowych z dwoma modułami analogowymi. Dla sygnałów procesowych dwa redundantne czujniki są podłączone do przeciwległych wejść modułów analogowych (ocena 1oo2). Zasilanie czujników Vs dla 6 kanałów jest pobierane z modułu analogowego. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 4-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).
Rysunek 9-16 Pomiar prądowy 0 do 20 mA z 4-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 5
z SM 336; AI 6 x 13Bit
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
zalecane
4-przewod. przetwornik
Pomiar tej samej wielkości procesowej mechanicznie separowanymi czujnikami
4-przewod. przetwornik
zalecane
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 175
Parametry dla aplikacji 5
Tabela 9-9 Parametry dla aplikacji 5 SM 336; AI 6 x 13Bit
Parametry Zakres wartości w trybie
bezpieczeństwa
Typ Zakres działania
Zakładka „Wejścia 1”
Aktywuj przerwanie diagnostyczne
tak/nie statyczny moduł
Częstotliwość zakłóceń 50 Hz/60 Hz statyczny moduł
Diagnostyka grupy tak/nie statyczny kanał
Kontrola przerwania przewodu
tak/nie statyczny kanał
Typ pomiaru Nieaktywny
4DMU
2DMU
statyczny kanał
Zakres pomiarowy 4 do 20 mA statyczny kanał
Zakładka „Wejścia 2”
Tryb bezpieczeństwa Zgodnie z SIL 3
2 czujniki *
statyczny moduł
Czas monitoringu 10 ms do 10000 ms statyczny moduł
Czas rozbieżności 10 to 10000 ms statyczny moduł
Okno tolerancji pod względem zakresu pomiarowego
0 do 20% w 1% przyrostach statyczny moduł
Wartość standardowa MIN/MAX statyczny moduł
Zakładka „Redundancja”
Redundancja brak statyczny moduł
* Jeśli ocean czujników jest wykonywana w programie bezpieczeństwa (np., w S7 F Systems używając F-block F_1oo2AI), w konfiguracji należy wybrać "1 czujnik".
Analiza rozbieżności dla modułu wejść analogowych fail-safe
Jeśli tryb bezpieczeństwa został skonfigurowany zgodnie z SIL 3, można ustawić czas rozbieżności oraz okno tolerancji (jako % zakresu pomiarowego 4 mA do 20 mA) dla każdego wejścia modułu wejść analogowych. Dodatkowo, można skonfigurować wartość standardową (MIN = niska wartość / MAX = wysoka wartość) do zastosowania i transferu do CPU.
Jeżeli różnica pomiędzy dwoma wartościami pomiarowymi jest poza oknem tolerancji przez dłużej niż określa to czas rozbieżności, sygnalizowany jest błąd i przenoszona jest wartość fail-safe (7FFH). W S7 Distributed Safety, wartość fail-safe 0 jest przekazywana do PII dla program bezpieczeństwa w miejsce 7FFFH.
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
176 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
9.2.9 Aplikacja 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 336; AI 6 x 13Bit
Aplikacja 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością.
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z tabeli Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 10 x DC 24V/ 2A i Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 326; DO 10 x DC 24V/ 2A w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 336; AI 6 x 13Bit".
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 177
Schemat podłączenia A, pomiar prądowy 4 do 20 mA z 2-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 6
Można podłączyć sześć sygnałów procesowych z dwoma redundantnymi modułami analogowymi. Dla sygnałów procesowych wymagane są cztery redundantne czujniki. Do każdego z redundantnych modułów dwa czujniki podłączone są przez dwa kanały do dwóch przeciwległych wejść (ocena 1oo2). Zasilanie czujników Vs dla 6 kanałów jest pobierane z modułu analogowego. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).
zalecane
2-przewod. przetwornik
Pomiar tej samej wielkości procesowej mechanicznie separowanymi czujnikami
2-przewod. przetwornik
zalecane
2-przewod. przetwornik
2-przewod. przetwornik
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
178 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
Schemat podłączenia B, pomiar prądowy 0 do 20 mA z 4-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 6
Można podłączyć sześć sygnałów procesowych z dwoma redundantnymi modułami analogowymi. Dla sygnałów procesowych wymagane są cztery redundantne czujniki. Do każdego z redundantnych modułów dwa czujniki podłączone są przez dwa kanały do dwóch przeciwległych wejść (ocena 1oo2). Zasilanie czujników Vs dla 6 kanałów jest pobierane z modułu analogowego. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).
zalecane
4-przewod. przetwornik
Pomiar tej samej wielkości procesowej mechanicznie separowanymi czujnikami
zalecane
4-przewod. przetwornik
4-przewod. przetwornik
4-przewod. przetwornik
zalecane zalecane
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 179
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
Parametry dla aplikacji 6
Tabela 9-10 Parametry dla aplikacji 6 SM 336; AI 6 x 13Bit
Parametry Zakres wartości w trybie
bezpieczeństwa
Typ Zakres działania
Zakładka „Wejścia 1”
Aktywuj przerwanie diagnostyczne
tak/nie statyczny moduł
Częstotliwość zakłóceń 50 Hz/60 Hz statyczny moduł
Diagnostyka grupy tak/nie statyczny kanał
Kontrola przerwania przewodu (tylko dla 4 do 20 mA)
tak/nie statyczny kanał
Typ pomiaru Nieaktywny
4DMU
2DMU
statyczny kanał
Zakres pomiarowy 4 to 20 mA statyczny kanał
Zakładka „Wejścia 2”
Tryb bezpieczeństwa Zgodnie z SIL 3
2 czujniki*
statyczny moduł
Czas monitoringu 10 ms do 10000 ms statyczny moduł
Czas rozbieżności 0 ms do 30000 ms statyczny moduł
Tolerance window in terms of the measuring range
1 do 20% w 1% przyrostach statyczny moduł
Wartość standardowa MIN/MAX statyczny moduł
Zakładka „Redundancja”
Redundancja 2 moduły statyczny moduł
Moduł redundancji Wybór istniejącego dodatkowego modułu tego samego typu
statyczny Para modułów redundantnych
* Jeśli ocean czujników jest wykonywana w programie bezpieczeństwa (np., w S7 F Systems używając F-block F_1oo2AI), w konfiguracji należy wybrać "1 czujnik".
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
180 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Analiza rozbieżności dla modułu wejść analogowych fail-safe
Jeśli tryb bezpieczeństwa został skonfigurowany zgodnie z SIL 3, można ustawić czas rozbieżności oraz okno tolerancji (jako % zakresu pomiarowego 4 mA do 20 mA) dla każdego wejścia modułu wejść analogowych. Dodatkowo, można skonfigurować wartość standardową (MIN = niska wartość / MAX = wysoka wartość) do zastosowania i transferu do CPU.
Jeżeli różnica pomiędzy dwoma wartościami pomiarowymi jest poza oknem tolerancji przez dłużej niż określa to czas rozbieżności, sygnalizowany jest błąd i przenoszona jest wartość fail-safe (7FFH). W S7 Distributed Safety, wartość fail-safe 0 jest przekazywana do PII dla program bezpieczeństwa w miejsce 7FFH.
9.2.10 Komunikaty diagnostyczne SM 336; AI 6 x 13Bit
Możliwe komunikaty diagnostyczne
Poniższa tabela zawiera informacje ogólne o komunikatach diagnostycznych
SM 336; AI 6 x 13Bit.
Komunikaty diagnostyczne są przypisywane do kanałów lub modułów. Niektóre komunikaty diagnostyczne występują tylko w określonych aplikacjach
Tabela 9-11 Komunikaty diagnostyczne SM 336; AI 6 x 13Bit
Komunikat diagnostyczny Sygnalizacja w
aplikacji
Zakres
diagnostyki
Ustawialn
y
Przerwany przewód 1, 2, 3, 4, 5, 6 A, B Kanał Tak
Błąd rozbieżności 4, 6
Błąd Common mode 1, 2, 3, 4, 5, 6 A, B, C
Kanał
Nie
Przepełnienie lub niedopełnienie wartości pomiarowej (informacje w „Przerwa w przewodzie i niedopełnienie” w rozdziale „Reprezentacja wartości analogowej” (Strona 148)).
1, 2, 3, 4, 5, 6 A, B, C
Nieprawidłowe parametry modułu
1, 2, 3, 4, 5, 6
A, B, C
Moduł
Błąd parametryzacji (z określeniem numeru)
Błąd ADC/DAC
Brak zewnętrznego napięcia pomocniczego
Communications error (CPU in Stop)
Aktywowany czas monitoringu (watchdog)
Błąd EPROM / RAM
Uszkodzenie procesora
Błąd słowa kontrolnego CRC
3, 4, 5, 6
A, B, C
Przekroczenie czasu monitoringu ramki komunikatu bezp.
Błąd ramki komunikatu 1, 2
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 181
Przyczyny problemów i środki zaradcze
Poniższa tabela zawiera listę przyczyn i proponowanych środków zaradczych dla komunikatów diagnostycznych SM 336; AI 6 x 13Bit.
Tabela 9-12 Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 336; AI 6 x 13Bit
Komunikat diagnostyczny Możliwe przyczyny problemu Proponowane rozwiązanie
Kontrola przerwania przewodu (tylko dla 4 do 20 mA)
Przerwanie pomiaru pomiędzy modułem a czujnikiem
Ponownie podłączyć przewód
Niepoprawne ustawienia zakresu pomiarowego
Ustawić zakres pomiarowy 4 do 20 mA
Błąd rozbieżności Ustawienia okna tolerancji przekraczają upływ czasu rozbieżności
Rozszerzyć okno tolerancji i/lub okno rozbieżności
Przerwany przewód Wyeliminować przerwę przewodu Sprawdzić sygnał procesowy.
Odchyłka pomiędzy dwoma wejściami poza limitem trybu bezpieczeństwa dla SIL 2
Błąd podłączenia: sygnał analogowy należy podłączyć do obydwu wejść lub wymienić moduł
Błąd Common mode Różnica potencjałów UCM pomiędzy wejściami (M-) i potencjałem odniesienia obwodu pomiarowego (MANA) zbyt wysoka.
Podłączyć M- z MANA
Przepełnienie lub niedopełnienie wartości pomiarowej (informacje w „Przerwa w przewodzie i niedopełnienie” w rozdziale „Reprezentacja wartości analogowej” (Strona 148)).
Poniżej zakresu pomiarowego Użyć odpowiedniego czujnika; sprawdzić podłączenie (odwrócona polaryzacja czujnika)
Powyżej zakresu pomiarowego Użyć odpowiedniego czujnika; odwrócona polaryzacja czujnika
Nieprawidłowe parametry modułu
Do modułu przesłano błędne parametry
Przypisać nowe parametry modułu
Błąd parametryzacji
(ze specyfikacją numeru; przykładowo, "16": niepoprawny adres)
Błąd w parametryzacji dynamicznej
Sprawdzić parametryzację w programie użytkownika, jeśli konieczne skontaktować się z pomocą techniczną SIMATIC
Błąd ADC/DAC Błąd wewnętrzny podczas testu wartości analogowej
Wymienić moduł
Wewnętrzny monitoring napięcia zgłosił błąd
Brak zewnętrznego napięcia pomocniczego
Brak napięcia zasilania L+ modułu Podłączyć napięcie zasilania L+
Błąd komunikacji Błąd komunikacji pomiędzy CPU a modułem, np., z powodu uszkodzonego połączenia PROFIBUS lub za dużych zakłóceń elektromagnetycznych.
Sprawdzić połączenie PROFIBUS
Wyeliminować zakłócenie
Przekroczenie czasu monitoringu ramki komunikatu bezp.
Sprawdzić parametry czasu monitoringu
Błąd słowa kontrolnego CRC, np., z powodu zbyt dużych zakłóceń elektromagnetycznych
Wyeliminować zakłócenie
CPU w trybie STOP Odczytać bufor diagnostyczny
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
182 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Komunikat diagnostyczny Możliwe przyczyny problemu Proponowane rozwiązanie
Aktywowany czas monitoringu
(watchdog)
Chwilowe nadmierne zakłócenia elektromagnetyczne
Wyeliminować zakłócenie
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Błąd EPROM
Błąd RAM
Chwilowe nadmierne zakłócenia elektromagnetyczne
Wyeliminować zakłócenie i wyłączyć/włączyć zasilanie
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Uszkodzenie procesora Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych
Wyeliminować zakłócenie
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Błąd słowa kontrolnego CRC Błąd słowa kontrolnego CRC w komunikacji pomiędzy CPU a modułem, np., z powodu za dużych zakłóceń elektromagnetycznych lub błędu monitoringu sign-of-life
Wyeliminować zakłócenie
Przekroczenie czasu monitoringu ramki komunikatu bezp.
Przekroczony czas monitoringu Sprawdzić parametry czasu monitoringu
Rozpoczęcie pracy modułu fail-safe
—
Błąd ramki komunikatu W ramce komunikatu wpis sign-of-life i/lub słowo kontrolne CRC
Sprawdzić w komunikacie wpis wartości „0‖ dla sign-of-life i słowa kontrolnego CRC
9.2.11 Specyfikacja techniczna - SM 336; AI 6 x 13Bit
Informacje ogólne
Specyfikacja techniczna
Wymiary i waga
Wymiary S x W x G (mm) 80 x 125 x 120
Waga Około 480 g
Dane specyficzne dla modułu
Liczba wejść 6
Przypisany obszar adresowy
Obszar I/O dla wejść 16 bajtów
Obszar I/O dla wyjść 4 bajty
Długość przewodu
Ekranowany Maksymalnie 200 m
Maksymalna osiągana klasa bezpieczeństwa w trybie bezpieczeństwa
Zgodnie z IEC 61508 Maksymalnie SIL 3
Zgodnie z EN 954-1 Maksymalnie Kat. 4
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 183
Specyfikacja techniczna
Osiągana charakterystyka fail-safe
Low demand mode (average probability of failure on demand) SIL 3
< 1.00E-05
High demand / continuous mode (probability of a dangerous failure per hour) SIL 3
< 1.00E-09
Ostęp testu sprawdzającego 10 lat
Ochrona przeciwprzepięciowa napięcia zasilania L+ i Lext zgodnie z IEC 1000-4-5 (wew.)
±0.5 kV, 1.2/50 µs
Ochrona przeciwprzepięciowa wejść analogowych i napięcia zasilania czujników zgodnie z IEC 1000-4-5 (wew.)
±2 kV, 1.2/50 µs
Napięcia, prądy, potencjały
Znamionowe napięcie zasilania elektroniki L+ 24 V DC
Zabezp. przed zmianą polaryzacji Tak
Podtrzymanie zasilania 5 ms
Izolacja elektryczna
Pomiędzy kanałami a magistralą tylną Tak
Pomiędzy kanałami i zasilaniem elektroniki Tak, jedynie z zew. zasilaniem czujników
Pomiędzy kanałami Nie
Pomiędzy zasilaniem i zasilaniem czujników Nie
Dopuszczalna różnica potencjałów
Pomiędzy wejściami i MANA (UCM) 6.0 V DC
Pomiędzy MANA i Mintern (UISO) 75 V DC, 60 V AC
Napięcie probiercze izolacji 500 V DC / 350 V AC for 1 minute or 600 V DC for 1 second
Pobór prądu
Z magistrali ściany tylnej Maksymalnie 90 mA
Z napięcia zasilania L+ Typowo 160 mA
Common-mode voltage (CMV)
Permissible common mode voltage between the inputs (UCM)
Maksymalnie ±6 V
Monitoring of common mode voltage Tak, zakres pracy > 6 V lub < -6 V
Straty mocy w module Typowo 4,25 W
Wytwarzanie wartości analogowej
Zasada pomiaru Całkowanie
Całkowanie/czas konwersji
Parametryzowane tak
Czas całkowania
przy 50 Hz
przy 60 Hz
20,00 ms
16,66 ms
Rozdzielczość, z przekroczeniem zakresu 13 bitów + znak
Czas odpowiedzi na aktywny kanał
Przy 50 Hz Maksymalnie 50 ms
Przy 60 Hz Maksymalnie 44 ms
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
184 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Specyfikacja techniczna
Podstawowy czas odpowiedzi
Przy 50 Hz Maksymalnie 50 ms
Przy 60 Hz Maksymalnie 44 ms
Czas potwierdzenia wynika z
Max. czas odpowiedzi = max. czas odpowiedzi na kanał x N + max. podstawowy czas odpowiedzi
(N = liczba aktywnych kanałów)
Eliminacja zakłóceń, limity błędów
Eliminacja zakłóceń dla f=n × (50/60 Hz±1%), n=1, 2, itd.
Min. 38 dB
Zakłócenia Common-mode (UCM ≤ 6 Vr.m.s.) Min. 75 dB
Przenikanie pomiędzy wejściami Min. 75 dB
Podstawowy limit błędów (ograniczenie pracy do 25 °C, względem zakresu wejściowego)
Wejście prądowe ± 0,40 %
Wejście napięciowe ± 0,40 %
Błąd temperaturowy (względem zakresu wejściowego)
± 0.002%/K
Błąd linearyzacji (względem zakresu wejściowego) ± 0,05 %
Powtarzalność (w stanie przejściowym przy 25 °C, względem zakresu wejściowego)
± 0,05 %
Ograniczenia pracy (przez zakres temperatur, względem zakresu wejściowego)
Prąd ±0,48 %
Napięcie ±0,48 %
Status, przerwania, diagnostyka
Przerwania
Przerwania procesowe Nie
Przerwania diagnostyczne Tak, Parametryzowane
Funkcje diagnostyczne Tak, Parametryzowane
Sygnalizacja trybu bezpieczeństwa Zielona dioda LED (SF)
Monitoring zasilania czujników Zielona dioda LED (Vs)
Sygnalizacja błędu zbiorczego Czerwona dioda LED (SF)
Możliwość odczytu informacji diagnostycznych Tak
Wartości fail-safe mogą być przełączone na Programowalne w programie bezpieczeństwa
Wyjście zasilania czujników
Liczba wyjść 1
Napięcie wyjściowe
Obciążone Minimum L+ (-1.5 V)
Prąd wyjściowy
Wartość znamionowa 1.0 A
Dopuszczalny zakres 0 to 1.3 A
Zabezpieczenie przeciw zwarciowe Tak, elektroniczne
Moduły analogowe
9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 185
Specyfikacja techniczna
Izolacja elektryczna zgodnie z DIN VDE 0160
Pomiędzy wyjściem Vs i magistralą ściany tylnej
Tak
Pomiędzy wyjściem i L+ Nie
Napięcie testowe 600 V DC
Znamionowe napięcie izolacji 75 V DC/60 V AC
Dane do doboru czujników
Zakres wejść (wartości znamionowe)/rezystancja wejściowa w trybie standardowym
Napięcie 0 do 10 V/59 kΩ
Prąd 0 do 20 mA
4 do 20 mA/107 Ω
Zakres wejść (wartości znamionowe)/rezystancja wejściowa w trybie bezpieczeństwa
Prąd 4 do 20 mA/107 Ω
Dopuszczalne napięcie wejściowe dla napięcia wejściowego (limit zniszczenia)
Max. 30 V ciągle;
Max. 38 V przez max. 1 s (współczynnik trwania impulsu 1:20)
Dopuszczalny prąd wejściowy dla prądu wejściowego (limit zniszczenia)
Max. 40 mA
Połączenie sygnału czujnika
Dla pomiaru napięciowego Możliwe
Dla pomiaru prądowego Możliwe
Jako 4-przewodowy przetwornik Możliwe
Jako 2-prewodowy przetwornik Możliwe
Obciążenie 2-przewodowego przetwornika Maksymalnie 600 Ω
UWAGA
Maksymalna długość przewodów wyspecyfikowana w niniejszym podręczniku zapewnia zachowanie funkcjonalności, nawet bez precyzyjnego spełnienia warunków brzegowych. Jeżeli warunki brzegowe, takie jak EMC, typy przewodów, ułożenie przewodów, itd. zostaną spełnione, można stosować dłuższe przewody dla wszystkich F-SM.
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
186 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
9.3.1 Reprezentacja wartości analogowej
Zakresy wartości pomiarowych
Tabela 9-13 Zakresy wartości pomiarowych SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Zakres pomiarowy Jednostka Zakres
0 to 20 mA 4 to 20 mA w
procentach zakresu
znamionowego
Dziesiętna Hexa
> 23.518 mA > 22.814 mA > 117.589 32767 7FFFH 2 Przepełnienie
23.518 mA
.
.
20.0007 mA
22.814 mA
.
.
20.0006 mA
117.589
.
.
100.004
32511
.
.
27649
7EFFH
.
.
6C01H
Ponad zakresem
20 mA
:
0.4442 mA
20 mA
.
.
.
4 mA +
578.7 nA
4.00 mA
100
:
2.221
.
.
0.0036
0
27648
:
614
.
.
1
0
6C00H
:
266H
.
.
1H
0H
Zakres znamionowy
< 0.4442 mA
:
723.4 nA
0 mA
(7FFFH)
7FFFH 1 3.9995 mA
.
.
0.4444 mA
-0.0036
.
.
-22.222
-1
.
.
-6144
FFFFH
.
.
E800H
Poniżej zakresu
7FFFH < 0.4444 mA
(see below)
< -22.222 -32768 8000H 2 Niedopełnienie
1 Moduł sygnalizuje przerwany przewód, 7FFFH. 2 W systemach S7 F/FH po wykryciu przepełnienia lub niedopełnienia w programie bezpieczeństwa na wyjście przepisywana jest wartość fail-safe.
W systemach S7 Distributed Safety, zamiast wartości przepełnienia (7FFFH ) lub niedopełnienia (8000H) PII przepisywana jest wartość fail-safe 0 dla programu bezpieczeństwa.
Zobacz także instrukcje "S7-300 Automation System module data
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/26096035)".
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 187
Kontrola przerwania przewodu dla zakresu 0 do 20 mA
W zakresie 0 do 20 mA, zawsze wykonywana jest kontrola przerwania przewodu:
W S7 F/FH Systems, przerwany przewód jest sygnalizowany wartością 7FFFH jeśli wartość prądu wynosi < 0.4442 mA. W S7 Distributed Safety, dla programu bezpieczeństwa zamiast 7FFFH do PII przepisywana jest wartość fail-safe 0.
Kontrola przerwania przewodu i niedopełnienia dla zakresu 4 do 20 mA
W zakresie 4 do 20 mA, zależnie czy ustawiona jest kontrola przerwania przewodu:
jeśli kontrola przerwania przewodu jest aktywna, nie jest wykonywane sprawdzenie niedopełnienia. WS7 F/FH Systems, przerwany przewód jest sygnalizowany wartością 7FFFH jeśli wartość prądu wynosi < 3.6 mA. W S7 Distributed Safety, dla programu bezpieczeństwa zamiast 7FFFH do PII przepisywana jest wartość fail-safe 0.
jeśli kontrola przerwania przewodu jest aktywna, w S7 F/FH Systems, niedopełnienie jest sygnalizowane wartością 8000H jeśli wartość prądu wynosi < 0.4444 mA. W S7 Distributed Safety, dla programu bezpieczeństwa zamiast 8000H do PII przepisywana jest wartość fail-safe 0 (dla niedopełnienia).
Rozdzielczość wartości pomiarowej
SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART ma rozdzielczość 15-bitów.
Tabela 9-14 Reprezentacja binarna
Numer bitu 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Waga bitu Sig n
214 213 212 211 210 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20
Przykład 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1
Tabela 9-15 Rozdzielczość
Zakres pomiarowy % zakresu znamionowego Rozdzielczość
0 do 20 mA 0.0036 723.4 nA
4 do 20 mA 0.0036 578.7 nA
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
188 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
9.3.2 Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy
Numer zamówieniowy
6ES7336-4GE00-0AB0
Właściwości
SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART cechują następujące właściwości:
6 analog inputs with electrical isolation between channels and the backplane bus
Zakresy wejść:
0 to 20 mA
4 to 20 mA
Odporność na zwarcia zasilania 2- lub 4-przewodowych przetworników zapewniana przez moduł
Możliwe zewnętrzne zasilania czujników
Sygnalizacja błędu zbiorczego (SF)
Sygnalizacja trybu bezpieczeństwa (SAFE)
Sygnalizacja błędu kanału (Fn)
Sygnalizacja status HART (Hn)
(Jeśli komunikacja HART jest aktywna i obsługiwana, świeci się zielona dioda LED sygnalizująca stan komunikacji HART)
Konfigurowalne funkcje diagnostyczne
Konfigurowalne przerwania diagnostyczne
Praca w trybie bezpieczeństwa
Komunikacja HART
Możliwość uaktualnienia firmware z poziomu HW Config
Dane identyfikacyjne
Użytkowanie wejść
Wejścia można używać w następujący sposób:
Każdy z 6 kanałów do pomiarów prądowych
- 0 do 20 mA (bez wykorzystania komunikacji HART)
- 4 do 20 mA (z/bez wykorzystania komunikacji HART)
Zakres funkcjonalny komunikacji HART: 1.17 do typ. 35 mA
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 189
Adresowanie
Poniższy rysunek pokazuje przypisanie kanałów do adresów.
Rysunek 9-17 Adresowanie SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Widok frontu
Rysunek 9-18 Widok frontu SM336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Adresowanie wejść w programie:
x = adres początkowy modułu
Sygnalizacja błędu grupy - czerwony
Sygnalizacja stanu trybu bezpieczeństwa - zielony
Sygnalizacja błędu kanału - czerwony
Status HART - zielony
Sygnalizacja błędu kanału - czerwony
Status HART - zielony
Sygnalizacja błędu kanału - czerwony
Status HART - zielony
Sygnalizacja błędu kanału - czerwony
Status HART - zielony
Sygnalizacja błędu kanału - czerwony
Status HART - zielony
Sygnalizacja błędu kanału - czerwony
Status HART - zielony
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
190 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Podłączenie i schemat blokowy
Poniższy rysunek przedstawia sposób podłączenia oraz schemat blokowy SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART. Sposoby podłączenia oraz schematy blokowe czujników analogowych dla różnych aplikacji przedstawiono w następnych rozdziałach.
Rysunek 9-19 Podłączenie i schemat blokowy SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Numery kanałów
Numery kanałów są używane do unikalnej identyfikacji wyjść oraz do przypisywania komunikatów diagnostycznych.
Rysunek 9-20 Numery kanałów SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Numer kanału:
Ochrona przeciwprze-
pięciowa
Magistrala tylna
Przełącznik adresowy
Zasilanie dla logiki, ADU, multipleksera
Logika
Optoizolator, transformator
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 191
Zasilanie czujnika
OSTRZEŻENIE
Przysiady napięcia występujące w zasilaczu nie są buforowane przez moduł, poprzez co wpływają na zasilania czujników.
Może to powodować niepoprawny odczyt wartości pomiarowej.
Można uniknąć przepięć i wahań napięcia używając zasilaczy zgodnych z zaleceniami NAMUR (więcej informacji w rozdziale „Obwód napięcia bardzo niskiego (PELV) dla modułów sygnałowych fail-safe‖ (Strona 40)). Alternatywnie można używać przetworników z baterią podtrzymującą lub diagnostyką.
Zalecenia: wewnętrzne zasilanie czujnika
Zaleca się korzystanie z odpornego na zwarcia, wewnętrznego zasilania dla czujników zapewnianego przez moduł. Napięcie to jest monitorowane, status napięcia jest sygnalizowany diodą LED Fn (rysunek Widok frontu SM336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART).
UWAGA
Wewnętrzne zasilanie czujnika danego kanału jest wyłączane w przypadku przeciążenia wejścia analogowego, zwarcia do masy lub podczas załączenia zasilania, aby zabezpieczyć wejście, w przypadku zwarcia do L+.
Po około 1 minucie wykonywane jest powtórne sprawdzenie, czy błąd nie występuje.
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
192 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Zewnętrzne zasilanie czujnika
Rysunki z rozdziału "Aplikacje z SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART (Strona 193)" zawierają przykłady podłączenia zewnętrznego zasilania czujników (np. z innego modułu).
OSTRZEŻENIE
Jeżeli wystąpi zwarcie od L+ do Mn+, rezystor wejściowy zostanie zniszczony.
Można tego uniknąć korzystając z poprawnie podłączonego wewnętrznego zasilania czujników. Jeśli zostanie użyte zewnętrzne zasilanie czujników, aby chronić rezystor wejściowy niezbędne są inne zabezpieczenia (np. bezpiecznik dla modułu).
OSTRZEŻENIE
Stabilność zewnętrznego zasilania czujnika musi spełniać wymagania klas SIL 2, 3 zależnie od aplikacji. Aby zapewnić bezproblemowe funkcjonowanie czujnika zaleca się korzystanie z poniższych opcji:
Używać redundantnego zewnętrznego zasilania czujników
lub
Monitorować zewnętrzne zasilanie czujników w zakresie zbyt niskich/wysokich napięć, umożliwiając wyłączenie zasilania czujników po wykryciu błędu (jednokanałowy dla SIL2; dwukanałowy dla SIL 3).
Izolowane przetworniki
Izolowane przetworniki nie są podłączone do lokalnego potencjału ziemi. Przetworniki te mogą pracować z dowolnym potencjałem. Lokalne warunki lub zakłócenia mogą powodować różnice potencjałów UCM (statyczne lub dynamiczny) pomiędzy przewodem pomiarowym M- kanału wejściowego a punktem odniesienia obwodu pomiarowego M.
UWAGA
Wskazane jest podłączenia M- do M aby zapobiegać przekraczaniu przez napięcia wspólne dopuszczalnej wartości UCM podczas pracy w obszarach z wysokimi zakłóceniami EMC.
Nieizolowane przetworniki
Izolowane przetworniki są podłączone do lokalnego potencjału ziemi. Zawsze należy podłączać M z potencjałem ziemi. Lokalne warunki lub zakłócenia mogą powodować różnice potencjałów UCM (statyczne lub dynamiczny) pomiędzy lokalnie rozłożonymi punktami pomiarowymi.
Jeżeli napięcia wspólne przekraczają dopuszczalną wartość UCM, należy wykonać połączenie ekwipotencjalne pomiędzy punktami pomiarowymi.
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 193
9.3.3 Apikacje z SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Wybór zastosowań
Poniższy rysunek pomoże w wybraniu aplikacji zgodnie z wymaganiami dostępności oraz pracy fail-safe. Kolejne strony dostarczą informacji o podłączeniu modułu w ramach danej aplikacji oraz o parametrach konfigurowanych w programie STEP 7.
Aplikacje 1 i 2 nie są opisywane, ponieważ moduł pracuje jedynie w trybie bezpieczeństwa.
Rysunek 9-21 Aplikacje
OSTRZEŻENIE
Osiągana klasa zabezpieczeń jest determinowana przez jakość czujnika oraz długość przedziałów czasowych testów odporności, zgodnie z normą IEC 61508. Jeśli jakość czujnika nie spełnia wymagań klasy zabezpieczeń, należy podłączyć czujnik do pracy redundantnej, do dwóch kanałów.
1oo1
tryb bezp.?
redundantnemoduły?
redundantnemoduły?
redundantnemoduły?
SIL3 tryb
bezpiecz.
SIL3 tryb bezpiecz.
wysoka dostępność
SIL3 tryb
bezpiecz.
SIL3 tryb bezpiecz.
wysoka dostępność
SIL3 tryb
bezpiecz.
SIL3 tryb bezpiecz., wysoka dostęp.
Aplikacje 3 do 9
tak
2oo3
1oo2
tak tak
nie nie nie
SIL3 (Kat.3)
3 4 5 6 7 8
SIL3 (Kat.4)
SIL3 (Kat.4)
redundancja z 3 modułami
tak
SIL3 tryb bezpiecz., wysoka dostęp.
nie
9
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
194 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
OSTRZEŻENIE
Jeżeli wystąpi zwarcie od L+ do Mn+, rezystor wejściowy zostanie zniszczony.
Można tego uniknąć korzystając z poprawnie podłączonego wewnętrznego zasilania czujników. Jeśli zostanie użyte zewnętrzne zasilanie czujników, aby chronić rezystor wejściowy niezbędne są inne zabezpieczenia (np. bezpiecznik dla modułu).
Schemat podłączenia
W zależności od typu pomiaru, dla każdej aplikacji przygotowano cztery schematy podłączeń (A do D lub E do H).
Tabela 9-16 Schemat podłączenia SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Schemat
podłączenia
Typ pomiaru Kanały
A 2-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne 0 do 5
B 2-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne 0 do 5
C 4-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne 0 do 5
D 4-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne 0 do 5
E 2-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne z redundancją modułów
0 do 5, redundancja z dwoma modułami
F 2-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne z redundancją modułów
0 do 5, redundancja z dwoma modułami
G 4-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne z redundancją modułów
0 do 5, redundancja z dwoma modułami
H 4-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne z redundancją modułów
0 do 5, redundancja z dwoma modułami
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 195
Schemat podłączenia A: 2-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne
Szczegóły:
Obsługa zwarcia pomiędzy napięciem zasilania czujnika Vsn i Mn+.
Możliwość wykrywania zbyt niskiego napięcia na przetworniku poprzez pomiar zasilania czujnika w module.
Rysunek 9-22 2-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne
2-przewod. przetwornik
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
196 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Schemat podłączenia B: 2-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne
Szczegóły:
OSTRZEŻENIE
Brak możliwości wykrycia zbyt niskiego napięcia na przetworniku, tj. może wystąpić konieczność zastosowania przetwornika z kontrolą poziomu napięcia.
UWAGA
1L+ i 2L+ może być podłączone z jednego zasilacza. Musi być zachowane maksymalne napięcie wspólne UCM.
OSTRZEŻENIE
W zależności od wewnętrznej struktury czujnika, zwarcie od 2L+ do Mn+ (czujnik z obwodem pomiarowym odnoszącym się do 2M) lub od Mn- do 2M (czujnik z obwodem pomiarowym odnoszącym się do 2L+) można spowodować zniszczenie rezystora wejściowego (informacje w dokumentacji czujników).
Aby zabezpieczyć rezystor wejściowy niezbędne są dodatkowe zabezpieczenia (np. bezpiecznik dla modułu).
Rysunek 9-23 2-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne
2-przewod. przetwornik
zalecane
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 197
Schemat podłączenia C: 4-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne
Szczegóły:
Obsługa zwarcia pomiędzy napięciem zasilania czujnika Vsn i Mn+.
Możliwość wykrywania zbyt niskiego napięcia na przetworniku poprzez pomiar zasilania czujnika w module
Rysunek 9-24 4-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne
4-przewod. przetwornik 4-przewod. przetwornik
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
198 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Schemat podłączenia D: 4-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne
Szczegóły:
OSTRZEŻENIE
Brak możliwości wykrycia zbyt niskiego napięcia na przetworniku, tj. może wystąpić konieczność zastosowania przetwornika z kontrolą poziomu napięcia.
UWAGA
1L+ i 2L+ może być podłączone z jednego zasilacza. Musi być zachowane maksymalne napięcie wspólne UCM.
OSTRZEŻENIE
W zależności od wewnętrznej struktury czujnika, zwarcie od 2L+ do Mn+ (czujnik z obwodem pomiarowym odnoszącym się do 2M) lub od Mn- do 2M (czujnik z obwodem pomiarowym odnoszącym się do 2L+) można spowodować zniszczenie rezystora wejściowego (informacje w dokumentacji czujników).
Aby zabezpieczyć rezystor wejściowy niezbędne są dodatkowe zabezpieczenia (np. bezpiecznik dla modułu).
Rysunek 9-25 4-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne
zalecane
4-przewod. przetwornik
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 199
Schemat podłączenia E: 2-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne z redundancją modułów
Szczegóły:
Obsługa zwarcia pomiędzy napięciem zasilania czujnika Vsn i Mn+.
Możliwość wykrywania zbyt niskiego napięcia na przetworniku poprzez pomiar zasilania czujnika w module
Niezbędne jest użycie dodatkowych elementów aby spełnić wymagania aplikacji bezpieczeństwa. Oznacza to, że konieczne będzie zastosowanie zewnętrznych elementów (np. dioda Zenera) aby osiągnąć wymagany poziom SIL.
UWAGA
1L+ i 2L+ mogą być podłączone do tego samego zasilacza.
Rysunek 9-26 2-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne z redundancją modułów
Więcej informacji o diodach Zenera zamieszczono w rozdziale „Wyliczanie szczątkowego napięcia zasilania na przetwornikach” (Strona 247).
2-przewod. przetwornik
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
200 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Schemat podłączenia F: 2-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne z redundancją modułów
Szczegóły:
OSTRZEŻENIE
Brak możliwości wykrycia zbyt niskiego napięcia na przetworniku, tj. może wystąpić konieczność zastosowania przetwornika z kontrolą poziomu napięcia.
Niezbędne jest użycie dodatkowych elementów aby spełnić wymagania aplikacji bezpieczeństwa. Oznacza to, że konieczne będzie zastosowanie zewnętrznych elementów (np. dioda Zenera) aby osiągnąć wymagany poziom SIL.
UWAGA
1L+ i 2L+ może być podłączone z jednego zasilacza. Musi być zachowane maksymalne napięcie wspólne UCM.
OSTRZEŻENIE
W zależności od wewnętrznej struktury czujnika, zwarcie od 2L+ do Mn+ (czujnik z obwodem pomiarowym odnoszącym się do 2M) lub od Mn- do 2M (czujnik z obwodem pomiarowym odnoszącym się do 2L+) można spowodować zniszczenie rezystora wejściowego (informacje w dokumentacji czujników).
Aby zabezpieczyć rezystor wejściowy niezbędne są dodatkowe zabezpieczenia (np. bezpiecznik dla modułu).
Rysunek 9-27 2-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne z redundancją modułów
Więcej informacji o diodach Zenera zamieszczono w rozdziale „Wyliczanie szczątkowego napięcia zasilania na przetwornikach” (Strona 247).
zalecane
2-przewod. przetwornik
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 201
Schemat podłączenia G: 4-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne z redundancją modułów
Szczegóły:
Obsługa zwarcia pomiędzy napięciem zasilania czujnika Vsn i Mn+.
Możliwość wykrywania zbyt niskiego napięcia na przetworniku poprzez pomiar zasilania czujnika w module
Niezbędne jest użycie dodatkowych elementów aby spełnić wymagania aplikacji bezpieczeństwa. Oznacza to, że konieczne będzie zastosowanie zewnętrznych elementów (np. dioda Zenera) aby osiągnąć wymagany poziom SIL.
UWAGA
1L+ i 2L+ mogą być podłączone do tego samego zasilacza.
Rysunek 9-28 4-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne z redundancją modułów
Więcej informacji o diodach Zenera zamieszczono w rozdziale „Wyliczanie szczątkowego napięcia zasilania na przetwornikach” (Strona 247).
4-przewod. przetwornik
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
202 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Schemat podłączenia H: 4-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne z redundancją modułów
OSTRZEŻENIE
Brak możliwości wykrycia zbyt niskiego napięcia na przetworniku, tj. może wystąpić konieczność zastosowania przetwornika z kontrolą poziomu napięcia.
Niezbędne jest użycie dodatkowych elementów aby spełnić wymagania aplikacji bezpieczeństwa. Oznacza to, że konieczne będzie zastosowanie zewnętrznych elementów (np. dioda Zenera) aby osiągnąć wymagany poziom SIL.
UWAGA
1L+ i 2L+ może być podłączone z jednego zasilacza. Musi być zachowane maksymalne napięcie wspólne UCM.
OSTRZEŻENIE
W zależności od wewnętrznej struktury czujnika, zwarcie od 2L+ do Mn+ (czujnik z obwodem pomiarowym odnoszącym się do 2M) lub od Mn- do 2M (czujnik z obwodem pomiarowym odnoszącym się do 2L+) można spowodować zniszczenie rezystora wejściowego (informacje w dokumentacji czujników).
Aby zabezpieczyć rezystor wejściowy niezbędne są dodatkowe zabezpieczenia (np. bezpiecznik dla modułu).
Rysunek 9-29 4-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne z redundancją modułów
Więcej informacji o diodach Zenera zamieszczono w rozdziale „Wyliczanie szczątkowego napięcia zasilania na przetwornikach” (Strona 247).
4-przewod. przetwornik
zalecane
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 203
9.3.4 Aplikacje i schematy podłączeń
Aplikacje
Skojarzenie aplikacji z odpowiednimi schematami podłączeń:
Aplikacja Schemat podłączenia
A B C D E F G H
3: ocena 1oo1 X X X X
4: ocena 1oo1, nieredundantny przetwornik, wysoka dostępność X X X X
5: ocena 1oo2 X X X X
ocena 1oo2, przetwornik przez 1-kanał X X X X
6: ocena 1oo2, przetwornik przez 1-kanał, wysoka dostępność, nieredundantny przetwornik
X X X X
7: ocena 2oo3, wysoka dostępność X X X X
8: ocena 2oo3, wysoka dostępność, nieredundantny przetwornik X X X X
9: ocena 2oo3 z trzema modułami X X X X
9.3.5 Aplikacja 1 i 2
Aplikacje 1 i 2
Aplikacje 1 i 2 nie są opisywane, ponieważ moduł pracuje jedynie w trybie bezpieczeństwa.
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
204 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
9.3.6 Aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 3)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 3), ocena 1oo1.
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z tabeli Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART i Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART" (Strona 219).
Pomiar prądowy 0/4 do 20 mA z 2-przewodowym i 4-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 3
W przypadku takiego wariantu podłączeń, do modułu można podłączyć sześć sygnałów procesowych. Dla 6 kanałów zasilanie czujników Vsn jest dostarczane przez moduł. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale "Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy (Strona 188) ").
Do opisywanej aplikacji można użyć schematów podłączeń A do D.
Rysunek 9-30 Ocena 1oo1
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
2-przewod. przetwornik
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 205
Parametry dla aplikacji 3
Tabela 9-17 Parametry dla aplikacji 3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Parametry Zakres wartości w trybie
bezpieczeństwa
Typ Zakres działania
Przerwanie diagnostyczne
Aktywne / nieaktywne Statyczny Moduł
Zachowanie po uszkodzeniu kanału
Pasywuj cały moduł / Pasywuj kanał Statyczny Moduł
HART_Gate Wył./Zał./Może być przełączone Statyczny Moduł
Eliminacja częstotliwości zakłóceń
50 Hz/60 Hz Statyczny Moduł
Ocena czujników Ocena 1oo1 Statyczny Kanał
Zakres pomiarowy 4 do 20 mA, 0 do 20 mA Statyczny Kanał
Wykrycie przerwania przewodu-F
tak/nie
(w zakresie pomiarowym 4 do 20 mA)
Statyczny Kanał
Wygładzanie 1 / 4 / 16 / 64 cykli konwersji Statyczny Kanał
HART funkcje Wył./Zał. Statyczny Kanał
HART powtarzanie 0 do 255 Statyczny Kanał
HART diagnostyka grupy
Wył./Zał. Statyczny Kanał
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
206 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
9.3.7 Aplikacja 4: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Aplikacja 4: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 3), ocena 1oo1 z wysoką dostępnością.
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z tabeli Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART i Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART" (Strona 219).
Pomiar prądowy 0/4 do 20 mA z 2-przewodowym 4- przewodowym przetwornikiem, przetwornik nieredundantny, dla aplikacji 4
W przypadku takiego wariantu podłączeń, do modułu można podłączyć sześć sygnałów procesowych. Dla każdego sygnału jeden czujnik jest podłączony poprzez pojedynczy kanał do dwóch modułów. Zasilanie czujnika Vsn jest dostarczane przez moduł dla 6 kanałów. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale "Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy (Strona 188) ").
Do opisywanej aplikacji można użyć schematów podłączeń E do H.
Rysunek 9-31 Ocena 1oo1, redundantne F-SM, przetwornik podłączony przez 1-kanał
2-przewod.
przetwornik
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 207
Więcej informacji o diodach Zenera zamieszczono w rozdziale „Wyliczanie szczątkowego napięcia zasilania na przetwornikach” (Strona 247).
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
Parametry dla aplikacji 4
Tabela 9-18 Parametry dla aplikacji 4 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Parametry Zakres wartości w trybie
bezpieczeństwa
Typ Zakres działania
Przerwanie diagnostyczne
Aktywne / nieaktywne Statyczny Moduł
Zachowanie po uszkodzeniu kanału
Pasywuj cały moduł / Pasywuj kanał Statyczny Moduł
HART_Gate Wył./Zał./Może być przełączone Statyczny Moduł
Eliminacja częstotliwości zakłóceń
50 Hz/60 Hz Statyczny Moduł
Ocena czujników Ocena 1oo1 Statyczny Kanał
Zakres pomiarowy 4 do 20 mA, 0 do 20 mA Statyczny Kanał
Wykrycie przerwania przewodu-F
tak/nie
(w zakresie pomiarowym 4 do 20 mA)
Statyczny Kanał
Wygładzanie 1 / 4 / 16 / 64 cykli konwersji Statyczny Kanał
HART funkcje Wył./Zał. Statyczny Kanał
HART powtarzanie 0 do 255 Statyczny Kanał
HART diagnostyka grupy
Wył./Zał. Statyczny Kanał
Redundancja Wył./Zał. Statyczny Kanał
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
208 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
9.3.8 Aplikacja 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Aplikacja 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4), ocena 1oo2.
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z tabeli Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART i Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART" (Strona 219).
Pomiar prądowy 0/4 do 20 mA z 2-przewodowym i 4- przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 5
W przypadku takiego wariantu podłączeń, do modułu można podłączyć trzy sygnały procesowe. Zasilanie czujnika Vsn jest dostarczane przez moduł dla 3 kanałów. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale "Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy (Strona 188) ").
Do opisywanej aplikacji można użyć schematów podłączeń A do D.
Rysunek 9-32 Ocena 1oo2, przetwornik podłączony przez 2 kanały
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
2-przewod. przetwornik
2-przewod. przetwornik
Pomiar tej samej wielkości procesowej mechanicznie separowanymi czujnikami
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 209
Pomiar prądowy 0/4 do 20 mA z 2-przewodowym 4- przewodowym przetwornikiem, przetwornik podłączony przez jeden kanał, dla aplikacji 5
W przypadku takiego wariantu podłączeń, do modułu można podłączyć trzy sygnały procesowe. Zasilanie czujnika Vsn jest dostarczane przez moduł dla 3 kanałów. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale "Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy (Strona 188) ").
Do opisywanej aplikacji można użyć schematów podłączeń A do D.
Rysunek 9-33 Ocena 1oo2, przetwornik podłączony przez jeden kanał
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
UWAGA
Jeżeli jako narzędzie inżynierskie dla urządzeń HART używane jest oprogramowanie SIMATIC PDM, urządzenie HART należy utworzyć jedynie dla kanału o niższym numerze.
2-przewod. przetwornik
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
210 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Parametry dla aplikacji 5
Tabela 9-19 Parametry dla aplikacji 5 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Parametry Zakres wartości w trybie
bezpieczeństwa
Typ Zakres działania
Przerwanie diagnostyczne
Aktywne / nieaktywne Statyczny Moduł
Zachowanie po uszkodzeniu kanału
Pasywuj cały moduł / Pasywuj kanał Statyczny Moduł
HART_Gate Wył./Zał./Może być przełączone Statyczny Moduł
Eliminacja częstotliwości zakłóceń
50 Hz/60 Hz Statyczny Moduł
Ocena czujników Ocena 1oo2* Statyczny Kanał
Zakres pomiarowy 4 do 20 mA, 0 do 20 mA Statyczny Kanał
Wykrycie przerwania przewodu-F
tak/nie
(w zakresie pomiarowym 4 .. 20 mA)
Statyczny Kanał
Wygładzanie 1 / 4 / 16 / 64 cykli konwersji Statyczny Kanał
Czas rozbieżności (ms) 0 do 30000 Statyczny Kanał
Okno tolerancji (%)
absolutne
0.2 do 20 Statyczny Kanał
Okno tolerancji (%)
względne
0.2 do 20 Statyczny Kanał
Wartość standardowa MAX/MIN Statyczny Kanał
HART funkcje Wył./Zał. Statyczny Kanał
HART powtarzanie 0 do 255 Statyczny Kanał
HART diagnostyka grupy Wył./Zał. Statyczny Kanał
* Jeżeli ocena czujników przeprowadzana jest w programie użytkownika, (np. w S7 F Systems używając F-block F_1oo2AI), w konfiguracji należy wybrać "ocena 1oo1".
Analiza rozbieżności dla modułu wejść analogowych fail-safe
Jeśli została skonfigurowana ocena 1oo2, można ustawić czas rozbieżności oraz okno tolerancji dla każdej pary kanałów modułu. Dodatkowo, można skonfigurować wartość standardową (MIN = niska wartość / MAX = wysoka wartość) do zastosowania i transferu do F-CPU.
Jeżeli różnica pomiędzy dwoma redundantnymi kanałami wejściowymi jest poza oknem tolerancji przez dłużej niż określa to czas rozbieżności, sygnalizowany jest błąd i przenoszona jest wartość fail-safe (7FFH). W S7 Distributed Safety, wartość fail-safe 0 jest przekazywana do PII dla program bezpieczeństwa w miejsce 7FFFH.
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 211
9.3.9 Aplikacja 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Aplikacja 6: Tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością, ocena 1oo2.
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z tabeli Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART i Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART" (Strona 219).
Pomiar prądowy 0/4 do 20 mA z 2-przewodowym i 4- przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 6, przetwornik nie redundantny
W przypadku takiego wariantu podłączeń, do dwóch redundantnych modułów można podłączyć trzy sygnały procesowe. Dla sygnału wymagane są dwa redundantne czujniki. Dwa czujniki są podłączone do dwóch kanałów każdego modułu (ocena 1oo2). Zasilanie czujnika Vsn jest dostarczane przez moduł dla 3 kanałów. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale "Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy (Strona 188) ").
Do opisywanej aplikacji można użyć schematów podłączeń E do H.
Rysunek 9-34 Ocena 1oo2, redundantne F-SM, przetwornik podłączony przez dwa kanały
2-przewod. przetwornik
2-przewod. przetwornik
Pomiar tej samej wielkości procesowej mechanicznie separowanymi czujnikami
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
212 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Więcej informacji o diodach Zenera zamieszczono w rozdziale „Wyliczanie szczątkowego napięcia zasilania na przetwornikach” (Strona 247).
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
Parametry dla aplikacji 6
Tabela 9-20 Parametry dla aplikacji 6 of SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Parametry Zakres wartości w trybie
bezpieczeństwa
Typ Zakres działania
Przerwanie diagnostyczne Aktywne / nieaktywne Statyczny Moduł
Zachowanie po uszkodzeniu kanału
Pasywuj cały moduł / Pasywuj kanał Statyczny Moduł
HART_Gate Wył./Zał./Może być przełączone Statyczny Moduł
Eliminacja częstotliwości zakłóceń
50 Hz/60 Hz Statyczny Moduł
Ocena czujników ocena 1oo2* Statyczny Kanał
Zakres pomiarowy 4 do 20 mA, 0 do 20 mA Statyczny Kanał
Wykrycie przerwania przewodu-F
tak/nie
(w zakresie pomiarowym 4 do 20 mA)
Statyczny Kanał
Wygładzanie 1 / 4 / 16 / 64 cykli konwersji Statyczny Kanał
Czas rozbieżności (ms) 0 do 30000 Statyczny Kanał
Okno tolerancji (%)
absolutne
0.2 do 20 Statyczny Kanał
Okno tolerancji (%)
względne
0.2 do 20 Statyczny Kanał
Wartość standardowa MAX/MIN Statyczny Kanał
HART funkcje Wył./Zał. Statyczny Kanał
HART powtarzanie 0 do 255 Statyczny Kanał
HART diagnostyka grupy Wył./Zał. Statyczny Kanał
Redundancja Wył./Zał. Statyczny Kanał
* Jeżeli ocena czujników przeprowadzana jest w programie użytkownika, (np. w S7 F Systems używając F-block F_1oo2AI), w konfiguracji należy wybrać "ocena 1oo1".
Analiza rozbieżności dla modułu wejść analogowych fail-safe
Jeśli została skonfigurowana ocena 1oo2, można ustawić czas rozbieżności oraz okno tolerancji dla każdej pary kanałów modułu. Dodatkowo, można skonfigurować wartość standardową (MIN = niska wartość / MAX = wysoka wartość) do zastosowania i transferu do F-CPU.
Jeżeli różnica pomiędzy dwoma redundantnymi kanałami wejściowymi jest poza oknem tolerancji przez dłużej niż określa to czas rozbieżności, sygnalizowany jest błąd i przenoszona jest wartość fail-safe (7FFH). W S7 Distributed Safety, wartość fail-safe 0 jest przekazywana do PII dla program bezpieczeństwa w miejsce 7FFFH.
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 213
9.3.10 Aplikacja 7: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART for
Aplikacja 7: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością, ocena 2oo3.
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z tabeli Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART i Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART" (Strona 219).
Pomiar prądowy 0/4 do 20 mA z 2-przewodowym i 4- przewodowym przetwornikiem, wysoka dostępność, dla aplikacji 7
W przypadku takiego wariantu podłączeń, do modułu można podłączyć dwa sygnały procesowe. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale "Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy (Strona 188) ").
Do opisywanej aplikacji można użyć schematów podłączeń A do D.
Rysunek 9-35 Ocena 2oo3
2-przewod. przetwornik
2-przewod. przetwornik
Pomiar tej samej wielkości procesowej mechanicznie separowanymi czujnikami
2-przewod. przetwornik
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
214 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
UWAGA
Jeżeli jako narzędzie inżynierskie dla urządzeń HART używane jest oprogramowanie SIMATIC PDM, urządzenie HART należy utworzyć jedynie dla kanału o niższym numerze.
Parametry dla aplikacji 7
Tabela 9-21 Parametry dla aplikacji 7 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Parametry Zakres wartości w trybie
bezpieczeństwa
Typ Zakres działania
Przerwanie diagnostyczne Aktywne / nieaktywne Statyczny Moduł
Zachowanie po uszkodzeniu kanału
Pasywuj cały moduł / Pasywuj kanał Statyczny Moduł
HART_Gate Wył./Zał./Może być przełączone Statyczny Moduł
Eliminacja częstotliwości zakłóceń
50 Hz/60 Hz Statyczny Moduł
Ocena czujników ocena 1oo1 Statyczny Kanał
Zakres pomiarowy 4 do 20 mA, 0 do 20 mA Statyczny Kanał
Wykrycie przerwania przewodu-F
tak/nie
(w zakresie pomiarowym 4 do 20 mA)
Statyczny Kanał
Wygładzanie 1 / 4 / 16 / 64 cykli konwersji Statyczny Kanał
HART funkcje Wył./Zał. Statyczny Kanał
HART powtarzanie 0 do 255 Statyczny Kanał
HART diagnostyka grupy Wył./Zał. Statyczny Kanał
Analiza rozbieżności dla modułu wejść analogowych fail-safe
Dla aplikacji związanych z zabezpieczeniami, zgodnie z SIL 3, analizę rozbieżności należy przeprowadzić w programie bezpieczeństwa z oceną 2oo3 (np. w S7 F Systems korzystając z bloku-F F_2oo3_R).
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 215
9.3.11 Aplikacja 8: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Aplikacja 8: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością, ocena 2oo3.
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z tabeli Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART i Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART" (Strona 219).
Current measurement 0/4 to 20 mA with 2-wire and 4-wire transducer, transducer not redundant, dla aplikacji 8
W przypadku takiego wariantu podłączeń, do dwóch redundantnych modułów można podłączyć dwa sygnały procesowe. Do każdego modułu są podłączone trzy czujniki (ocena 2oo3). ). Zasilanie czujnika Vsn jest dostarczane przez moduł dla 3 kanałów. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale "Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy (Strona 188) ").
Do opisywanej aplikacji można użyć schematów podłączeń E do H.
Rysunek 9-36 Ocena 2oo3, redundantne F-SM, przetworniki podłączone przez 3 kanały
2-przewod. przetwornik
2-przewod. przetwornik
Pomiar tej samej wielkości procesowej mechanicznie separowanymi czujnikami
2-przewod. przetwornik
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
216 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Więcej informacji o diodach Zenera zamieszczono w rozdziale „Wyliczanie szczątkowego napięcia zasilania na przetwornikach” (Strona 247).
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
UWAGA
Jeżeli jako narzędzie inżynierskie dla urządzeń HART używane jest oprogramowanie SIMATIC PDM, urządzenie HART należy utworzyć jedynie dla kanału o niższym numerze.
Parametry dla aplikacji 8
Tabela 9-22 Parametry dla aplikacji 8 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Parametry Zakres wartości w trybie
bezpieczeństwa
Typ Zakres działania
Przerwanie diagnostyczne
Aktywne / nieaktywne Statyczny Moduł
Zachowanie po uszkodzeniu kanału
Pasywuj cały moduł / Pasywuj kanał Statyczny Moduł
HART_Gate Wył./Zał./Może być przełączone Statyczny Moduł
Eliminacja częstotliwości zakłóceń
50 Hz/60 Hz Statyczny Moduł
Ocena czujników ocena 1oo1 Statyczny Kanał
Zakres pomiarowy 4 to 20 mA, 0 to 20 mA Statyczny Kanał
Wykrycie przerwania przewodu-F
tak/nie
(w zakresie pomiarowym 4 do 20 mA)
Statyczny Kanał
Wygładzanie 1 / 4 / 16 / 64 cykli konwersji Statyczny Kanał
HART funkcje Wył./Zał. Statyczny Kanał
HART powtarzanie 0 to 255 Statyczny Kanał
HART diagnostyka grupy Wył./Zał. Statyczny Kanał
Redundancja Wył./Zał. Statyczny Kanał
Analiza rozbieżności dla modułu wejść analogowych fail-safe
Dla aplikacji związanych z zabezpieczeniami, zgodnie z SIL 3, analizę rozbieżności należy przeprowadzić w programie bezpieczeństwa z oceną 2oo3 (np. w S7 F Systems korzystając z bloku-F F_2oo3_R).
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 217
9.3.12 Aplikacja 9: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z trzema modułami z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH)
Wprowadzenie
Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Aplikacja 9: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością, ocena 2oo3.
Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z tabeli Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART i Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART" (Strona 219).
Pomiar prądowy 0/4 do 20 mA z 2-przewodowym i 4- przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 9
W przypadku takiego wariantu podłączeń, do modułu można podłączyć sześć sygnałów procesowych. Dla 6 kanałów zasilanie czujników Vsn jest dostarczane przez moduł. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale "Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy (Strona 188) ").
Do opisywanej aplikacji można użyć schematów podłączeń A do D.
Rysunek 9-37 Ocena 2oo3 z 3 redundantnymi F-SM, przetwornik podłączony do 3 kanałów
2-przewod. przetwornik
2-przewod. przetwornik
2-przewod. przetwornik
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
218 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
OSTRZEŻENIE
Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.
UWAGA
1L+, 2L+, i 3L+ mogą być podłączone do tego samego zasilacza. Musi być zachowane maksymalne napięcie wspólne UCM.
Parametry dla aplikacji 9
Tabela 9-23 Parametry dla aplikacji 9 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Parametry Zakres wartości w trybie
bezpieczeństwa
Typ Zakres działania
Przerwanie diagnostyczne
Aktywne / nieaktywne Statyczny Moduł
Zachowanie po uszkodzeniu kanału
Pasywuj cały moduł / Pasywuj kanał Statyczny Moduł
HART_Gate Wył./Zał./Może być przełączone Statyczny Moduł
Eliminacja częstotliwości zakłóceń
50 Hz/60 Hz Statyczny Moduł
Ocena czujników ocena 1oo1 Statyczny Kanał
Zakres pomiarowy 4 do 20 mA, 0 do 20 mA Statyczny Kanał
Wykrycie przerwania przewodu-F
tak/nie
(w zakresie pomiarowym 4 do 20 mA)
Statyczny Kanał
Wygładzanie 1 / 4 / 16 / 64 cykli konwersji Statyczny Kanał
HART funkcje Wył./Zał. Statyczny Kanał
HART powtarzanie 0 do 255 Statyczny Kanał
HART diagnostyka grupy Wył./Zał. Statyczny Kanał
Analiza rozbieżności dla modułu wejść analogowych fail-safe
Dla aplikacji związanych z zabezpieczeniami, zgodnie z SIL 3, analizę rozbieżności należy przeprowadzić w programie bezpieczeństwa z oceną 2oo3 (np. w S7 F Systems korzystając z bloku-F F_2oo3_R).
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 219
9.3.13 Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Możliwe komunikaty diagnostyczne
Poniższa tabela zawiera informacje ogólne o komunikatach diagnostycznych
SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART.
Komunikaty diagnostyczne są przypisywane do kanałów lub modułów. Niektóre komunikaty diagnostyczne występują tylko w określonych aplikacjach
Tabela 9-24 Komunikat diagnostycznys SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Komunikat diagnostyczny Sygnalizacja w
aplikacji
Zakres
diagnostyki
Parametr.
Brak zewnętrznego napięcia pomocniczego 3 – 9 Moduł Nie
Brak parametrów 3 – 9 Moduł Nie
Nieprawidłowe parametry modułu 3 – 9 Moduł Nie
Aktywowany czas monitoringu 3 – 9 Moduł Nie
Uszkodzenie wewnętrznego napięcia zasilania modułu 3 – 9 Moduł Nie
Uszkodzenie procesora 3 – 9 Moduł Nie
Błąd EPROMu 3 – 9 Moduł Nie
Błąd komunikacji 3 – 9 Moduł Nie
Błąd RAM 3 – 9 Moduł Nie
ADC/DAC terror 3 – 9 Moduł Nie
Błąd rozbieżności 5 – 6 Kanał Tak
Zwarcie zasilania czujnika do L+ * 3 – 9 Kanał Nie
Zwarcie do M (test przeprowadzany cyklicznie) 3 – 9 Kanał Nie
Przerwany przewód** 3 – 9 Kanał Tak
Wartość powyżej zakresu 3 – 9 Kanał Nie
Wartość poniżej zakresu *** 3 – 9 Kanał Nie
HART: Zmienna główna poza limitem 3 – 9 Kanał Tak
HART: Zmienna nie-główna poza limitem 3 – 9 Kanał Tak
HART: Wyjście analogowe prądowe nasycone 3 – 9 Kanał Tak
HART: Wyjście analogowe prądowe wyspecyfikowane 3 – 9 Kanał Tak
HART: Dostępne dodatkowe informacje statusowe 3 – 9 Kanał Tak
HART: Nastąpiła zmiana konfiguracji 3 – 9 Kanał Tak
Wadliwe działanie urządzenia HART 3 – 9 Kanał Tak
HART błąd parametryzacji 3 – 9 Kanał Nie
HART błąd komunikacji 3 – 9 Kanał Nie
* wykrywany jedynie podczas rozpoczęcia pracy modułu
** Sygnalizacja przerwania przewodu do 0 do 20 mA i dla 4 do 20 mA jeśli skonfigurowano "diagnostykę przerwania przewodu".
*** Wartość poniżej zakresu może być sygnalizowana jedynie gdy odznaczono 4 do 20 mA i diagnostykę przerwania przewodu.
Zobacz także informacje w rozdziale " HART dla aplikacji bezpieczeństwa (Strona 243) "
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
220 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Przyczyny problemów i środki zaradcze
Poniższa tabela zawiera listę przyczyn i proponowanych środków zaradczych dla komunikatów diagnostycznych SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART.
Tabela 9-25 Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Komunikat diagnostyczny Możliwe przyczyny problemu Proponowane rozwiązanie
Brak zewnętrznego napięcia pomocniczego
Brak napięcia zasilania L+ modułu Podłączyć napięcie zasilania L+
Uszkodzenie wew. bezpiecznika Moduł musi być wysłany.
Brak przypisania parametrów / niepoprawne parametry w module
Do modułu przesłano błędne parametry Przypisać nowe parametry modułu
Błąd słowa kontrolnego CRC w komunikacji pomiędzy F-CPU a modułem, np., z powodu za dużych zakłóceń elektromagnetycznych lub błędu monitoringu sign-of-life
Wyeliminować zakłócenie
Sprawdzić ustawienie przełącznika adresowego (DIP switch)
Przekroczony czas monitoringu Sprawdzić parametry czasu monitoringu
Rozpoczęcie pracy modułu fail-safe —
Aktywowany czas monitoringu
(watchdog)
Chwilowe nadmierne zakłócenia elektromagnetyczne
Wyeliminować zakłócenie i
Wyłączyć / załączyć zasilanie F- CPU/IM,
Wyjąć/włożyć F-SM, lub
Wyłączyć / włączyć dodatkowe zewnętrzne napięcie F- SM
Przerwanie uaktualnienia firmware z powodu błędu
Po usunięciu błędu powtórzyć uaktualnienie firmware.
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Uszkodzenie wewnętrznego napięcia zasilania modułu
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Chwilowe nadmierne zakłócenia elektromagnetyczne
Wyeliminować zakłócenie i
Wyłączyć / załączyć zasilanie F- CPU/IM,
Wyjąć/włożyć F-SM, lub
Wyłączyć / włączyć dodatkowe zewnętrzne napięcie F- SM
Uszkodzenie procesora Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych
Wyeliminować zakłócenie, and
Wyłączyć / załączyć zasilanie F- CPU/IM,
Wyjąć/włożyć F-SM, lub
Wyłączyć / włączyć dodatkowe zewnętrzne napięcie F- SM
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Za wysoka temperatura otoczenia Sprawdzić warunki instalacji i
Wyłączyć / załączyć zasilanie F- CPU/IM,
Wyjąć/włożyć F-SM, lub
Wyłączyć / włączyć dodatkowe zewnętrzne napięcie F- SM
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 221
Komunikat diagnostyczny Możliwe przyczyny problemu Proponowane rozwiązanie
Błąd EPROMu
Błąd RAM
Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych
Wyeliminować zakłócenie i
Wyłączyć / załączyć zasilanie F- CPU/IM,
Wyjąć/włożyć F-SM, lub
Wyłączyć / włączyć dodatkowe zewnętrzne napięcie F- SM
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Niezgodny firmware Powtórzyć uaktualnienie firmware
Błąd ADC/DAC Błąd wewnętrzny podczas testu wartości analogowej
Wymienić moduł
Niedozwolone UCM Wyeliminować zakłócenie i
Wyłączyć / załączyć zasilanie F- CPU/IM,
Wyjąć/włożyć F-SM, lub
Wyłączyć / włączyć dodatkowe zewnętrzne napięcie F- SM
Uaktualnienie Firmware wykonane poprawnie
— —
Błąd podczas uaktualniania firmware
Firmware uszkodzony
błąd CRC
Wyłączyć / załączyć zasilanie F- CPU/IM,
Wyjąć/włożyć F-SM, lub
Wyłączyć / włączyć dodatkowe zewnętrzne napięcie F- SM
Następnie powtórzyć uaktualnienie firmware.
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Niezgodna wersja firmware Firmware jest uszkodzony
Przerwano uaktualnianie Firmware
Powtórzyć uaktualnienie firmware.
Brak napięcia zasilania modułu Podłączyć moduł do zasilania i powtórzyć uaktualnienie firmware.
Błąd rozbieżności Skonfigurowane okno tolerancji przekroczone po upłynięciu czasu rozbieżności
Rozszerzyć okno tolerancji i/lub okno rozbieżności
Zwarcie
(zwarcie zasilania czujnika do L+, zwarcie do masy lub awaria zasilania czujnika)
Błędne podłączenie Sprawdzić podłączenie i
Wyłączyć / załączyć zasilanie F- CPU/IM,
Wyjąć/włożyć F-SM, lub
Wyłączyć / włączyć dodatkowe zewnętrzne napięcie F- SM
Zastosowano zewnętrzne zasilanie Wyeliminować wpływ zew. zasilania i
Wyłączyć / załączyć zasilanie F- CPU/IM,
Wyjąć/włożyć F-SM, lub
Wyłączyć / włączyć dodatkowe zewnętrzne napięcie F- SM
Uszkodzony moduł Wymienić moduł
Przerwany przewód Przerwanie pomiaru pomiędzy modułem a czujnikiem
Ponownie podłączyć przewód
Niepoprawne ustawienia zakresu pomiarowego
Sprawdzić ustawienia zakresu pomiarowego
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
222 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Komunikat diagnostyczny Możliwe przyczyny problemu Proponowane rozwiązanie
Przekroczenie zakresu pomiarowego w górę lub w dół
(info. "Przerwany przewód i przekroczony zakres") w rozdziale "Reprezentacja wartości analogowej (Strona 186)")
Spadek poniżej zakresu pomiarowego użyć odpowiedniego czujnika,
sprawdzić podłączenie (zmiana polaryzacji czujnika)
sprawdzić ustawienia czujnika
Przekroczony zakres pomiarowy Użyć odpowiedniego czujnika; zmienić polaryzację czujnika
Błąd komunikacji Błąd komunikacji pomiędzy CPU a modułem, np., z powodu uszkodzonego połączenia PROFIBUS lub za dużych zakłóceń elektromagnetycznych
Sprawdzić podłączenie komunikacji
Wyeliminować zakłócenie
Przekroczenie czasu monitoringu ramki komunikatu bezp.
Sprawdzić parametry czasu monitoringu
Błąd słowa kontrolnego CRC, np., z powodu zbyt dużych zakłóceń elektromagnetycznych
Wyeliminować zakłócenie
F-CPU przeszedł w tryb STOP Odczytać bufor diagnostyczny F-CPU
Niezgodne parametry w HW Config i programie-F
Powtórnie skompilować projekt i wgrać program S7.
HART: Zmienna główna poza limitem
Przypisana zmienna główna poza limitem
Błędne parametry w urządzeniu obiektowym HART
Urządzenie HART w trybie symulacji, ustawienie symulacji ―Zmienna główna poza limitem‖
Sprawdzić parametry urządzenia obiektowego HART
Poprawić / wyłączyć symulację
Sprawdzić, czy podłączono odpowiedni czujnik
Zakończyć test obwodu pomiarowego
HART: Zmienna nie-główna poza limitem
Przypisana zmienna nie-główna poza limitem
Błędne parametry w urządzeniu obiektowym HART
Urządzenie HART w trybie symulacji, ustawienie symulacji ―Zmienna nie-główna poza limitem‖
HART: Wyjście analogowe prądowe nasycone
Błędne parametry w urządzeniu obiektowym HART
Urządzenie HART w trybie symulacji, w symulacji ustawiono za dużą wartość pomiarową
Przypisana zmienna główna poza limitem
HART: Wyjście analogowe prądowe wyspecyfikowane
Błędne parametry w urządzeniu obiektowym HART
Urządzenie HART w trybie symulacji, w symulacji ustawiono za dużą wartość pomiarową lub urządzenie HART przeprowadza test obwodu pomiarowego.
HART: Dostępne dodatkowe informacje statusowe
Urządzenie HART posiada dodatkowe informacje
Odczytać informacje z urządzenia, jeśli wystąpi konieczność wykonać niezbędne czynności.
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 223
Komunikat diagnostyczny Możliwe przyczyny problemu Proponowane rozwiązanie
HART: Nastąpiła zmiana konfiguracji
The identifier for reassignment of HART field device parameters has been set in the HART field device status (=HART status bytes).
—
Wadliwe działanie urządzenia HART
Wystąpił błąd w urządzeniu obiektowym HART
Sprawdzić parametry
Wymienić urządzenie HART
HART błąd parametryzacji Błędne parametry HART przesłane do modułu (DS 131 – 136)
Poprawić HART parametry
Błąd podczas dynamicznej parametryzacji (HART)
Sprawdzić parametryzację w programie użytkownika
Jeśli konieczne, skontaktować się z pomocą techniczną SIMATIC
HART: błąd komunikacji Urządzenie obiektowe HART nie odpowiada
Błąd sygnału (poziom, timing, zakłócenie)
Sprawdzić podłączenie
Sprawdzić mierzony prąd
Sprawdzić pobór prądu przez urządzenie obiektowe
Wymienić czujnik
Zwiększyć liczbę powtórzeń
Równolegle do czujnika podłączyć kondensator o pojemności około 100 nF
9.3.14 Specyfikacja techniczna - SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Informacje ogólne
Specyfikacja techniczna
Wymiary i waga
Wymiary S x W x G (mm) 40 × 125 × 120
Waga Około 350 g
Dane specyficzne dla modułu
Liczba wejść
jednokanałowych 6
dwukanałowych 3
Przypisany obszar adresowy
Obszar I/O dla wejść 16 bajtów
Obszar I/O dla wyjść 4 bajty
Długość przewodu
Ekranowany skręcane pary Maksymalnie 1000 m
Maksymalna osiągana klasa bezpieczeństwa w trybie bezpieczeństwa
jeden kanał dwa kanały
Zgodnie z IEC 61508 Max. SIL 3 Max. SIL 3
Zgodnie z EN 954-1 Max. Cat. 3 Max. Cat. 4
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
224 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Specyfikacja techniczna
Osiągana charakterystyka fail-safe
low demand mode (average probability of failure on demand)
< 1.00E-04 < 1.00E-05
high demand / continuous mode (probability of a dangerous failure per hour)
< 1.00E-08 < 1.00E-09
Ostęp testu sprawdzającego 20 lat
Napięcia, prądy, potencjały
Znamionowe napięcie zasilania elektroniki L+ 24 V DC
Zabezp. przed zmianą polaryzacji Tak
Zabezp. przed brakiem zasilania L+ Brak
Zabezp. przed brakiem wewnętrznego zasilania
5 ms
Izolacja elektryczna
Pomiędzy kanałami 0/1/2 i 3/4/5, magistralą, napięciem obciążenia L+/zasilaniem czujnika Vs0...5, ekranem
Tak
Pomiędzy kanałami 3/4/5 i 0/1/2, , magistralą, napięciem obciążenia L+/zasilaniem czujnika Vs0...5, ekranem
Tak
Pomiędzy magistralą i kanałami 0/1/2, kanałami 3/4/5, napięciem obciążenia L+/zasilaniem czujnika Vs0...5, ekranem
Tak
Pomiędzy napięciem obciążenia L+/zasilaniem czujnika Vs0...5 i kanałami 0/1/2, kanałami 3/4/5, magistralą, ekranem
Tak
Pomiędzy ekranem i kanałami 0/1/2, kanałami 3/4/5, magistralą, napięciem obciążenia L+/zasilaniem czujnika Vs0...5
Tak
Pomiędzy kanałami grupy potencjałów Nie
Dopuszczalna różnica potencjałów
Pomiędzy grupami potencjałów 75 V DC, 60 V AC
Pomiędzy kanałami (0/1/2 lub 3/4/5) grupy potencjałów
75 V DC, 60 V AC
Napięcie probiercze izolacji 370 V AC przez 1 min.
Pobór prądu
Z magistrali ściany tylnej Maksymalnie 90 mA
From supply voltage L+ (without load) Typ. 150 mA
Napięcie równoległe Common-mode voltage (CMV)
Dopuszczalne napięcie równoległe pomiędzy wejściami (UCM)
75 V DC, 60 V AC
Dopuszczalne napięcie równoległe pomiędzy wejściami i M
75 V DC, 60 V AC
Straty mocy w module Typowo 4.5 W,
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 225
Specyfikacja techniczna
Generowanie wartości analogowej
Zasada pomiaru DELTA-SIGMA
Czas całkowania/konwersji
Parametryzowane Tak
Czas całkowania
przy 50 Hz
przy 60 Hz
20 ms
16.67 ms
Czas odpowiedzi na parę kanałów
przy 50 Hz
przy 60 Hz
25 ms
22 ms
Podstawowy czas odpowiedzi 50 ms
Rozdzielczość, włączając przekroczenie zakresu
15 bitów + znak
Wygładzanie wartości pomiarowej (na kanał) Tak, Parametryzowane
Poziom Stała czasowa
Brak 1 × czas cyklu konwersji
Słaby 4 × czas cyklu konwersji
Średni 16 × czas cyklu konwersji
Mocny 64 × czas cyklu konwersji
Czas cyklu konwersji = (podstawowy czas odpowiedzi + N × czas odpowiedzi pary kanałów)
(N = liczba aktywnych par kanałów)
Przy 50 Hz, wszystkie aktywne pary kanałów 125 ms
Czas potwierdzenia
(DAT - Device Acknowledgement Time)
100 ms
Eliminacja zakłóceń, limity błędów
Eliminacja zakłóceń napięcia dla f=n ×
(f1±0.5%),
(f1=Częstotliwość zakłóceń)
Zakłócenia napięcia równoległego (UCM ≤ 60 V AC)
Min. 70 dB
Zakłócenia napięcia szeregowego (wartość szczytowa zakłócenia < wartość znamionowa zakresu wejściowego)
Min. 40 dB
Przenikanie pomiędzy wejsciami Min. 70 dB
Limit operacyjny (przez zakres temperatur, względem zakresu pomiarowego, wartość końcowa 20 mA)
± 0.2% (40 µA)
Limit błędu podstawowego (limit pracy przy 25 °C, względem pełnego zakresu wartości 20 mA)
± 0.1 %
Błąd temperaturowy (względem całego zakresu 20
mA)
± 0.002%/K
Błąd liniowości (względem całego zakresu 20 mA) ± 0.01 %
Powtarzalność (w stanie ustalonym przy 25 °C, względem całego zakresu 20 mA)
± 0.015 %
Wpływ sygnału HART na sygnał wejściowy (względem całego zakresu 20 mA, jako wartość dodana do błędu podstawowego)
czas całkowania 20 ms ± 0.12 %
czas całkowania 16.67 ms ± 0.12 %
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
226 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Specyfikacja techniczna
Status, przerwania, diagnostyka
Przerwania
Przerwanie procesowe Nie
Przerwanie diagnostyczne Tak, Parametryzowane
Funkcje diagnostyczne Tak, Parametryzowane
Sygnalizacja pracy w trybie bezp. Zielona dioda LED (SF)
Sygnalizacja błędu kanału Czerwone diody LED (F0...5)
Sygnalizacja błędu zbiorczego Czerwona dioda LED (SF)
HART wyświetlanie stanu Zielone diody LED (H0...5)
Możliwość odczytu informacji diagnostycznych
Tak
Wartości fail-safe mogą być przełączone na Programowalne w programie bezpieczeństwa
Wyjście zasilania czujników
Liczba wyjść 6
Napięcie wyjściowe
Obciążone Minimum L+ (-0.5 V)
Prąd wyjściowy
Wartość znamionowa 300 mA
Dopuszczalny zakres 0 to 300 mA
Dodatkowe (redundantne) Z zewnętrznymi, dodatkowymi elementami, informacje przy schematach podłączeń
Zabezpieczenie przeciw zwarciowe Tak, elektroniczne
Wartość pracy Typ. 1 A
Dopuszczalny wspólny prąd wyjść 1.8 A
Odłączenie na wejściu Typ. 35 mA
Dane do doboru czujników
Zakres wejściowy (wartość znamionowa)/rezystancja wejściowa
Prąd Typ. 150 Ω Max. 175 Ω
Dopuszczalne napięcie wejściowe dla napięcia wejściowego (limit zniszczenia)
Max. 40 mA
Zabezpieczenie przeciw zwarciom w przypadku zewnętrznego zasilania czujnika
e.g., bezpiecznik topikowy 62 mA FF
Podłączenie sygnału czujnika
Dla pomiarów prądowych
4-przewodowy przetwornik Możliwe
2-przewodowy przetwornik Możliwe
Komunikacja HART
Praca jedno/wielopunktowa Praca jednopunktowa
Master podstawowy (primary)/drugorzędny(secondary)
Master podstawowy lub drugorzędny *
Impedancja kanału wejściowego dla komunikacji HART
100 – 150 Ω
Do pracy jako zewnętrzny secondary master (np. komunikator), może być konieczne osiągnięcie przez zewnętrzne obciążenie całkowitej impedancji 230 – 600 Ω.
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 227
Specyfikacja techniczna
Zakres funkcjaonalny komunikacji HART 1.17 do typ. 35 mA
Próg wyłączenia HART 1.17 mA
Wersja protokołu 5 do 6
Zabezpieczenie przeciw przepięciami
Zabezpieczenie napięcia zasilania L+ od udarów, zgodnie z IEC 61000-4-5
Do stopnia 2 Niewymagane dodatkowe elementy zabezpieczające
Symetryczne (L+ do M) ± 0.5 kV; 1.2/50 μs
Asymetryczne (L+ do PE, M do PE) ± 1 kV; 1.2/50 μs
Stopień 3 i wyższe Wymagane zewnętrzne elementy ochronne
Symetryczne (L+ do M) ± 1 kV; 1.2/50 μs
Asymetryczne (L+ do PE, M do PE) ± 2 kV; 1.2/50 μs
Ochrona ekranowanych przewodów sygnałowych (wejść) od udarów, zgodnie z IEC 61000-4-5
Do stopnia 3 Niewymagane dodatkowe elementy zabezpieczające
Asymetryczne (ekran do PE) ± 2 kV; 1.2/50 μs
Aby osiągnąć kryterium wytrzymałości A, zgodnie z IEC 61000-4-5, współczynnik powtarzalności komunikacji HART musi być ustawiony na wartość większą niż 0.
* Podczas pracy redundantnej, moduł z wyższym adresem startowym automatycznie staje się secondary master.
UWAGA
Maksymalna długość przewodów wyspecyfikowana w niniejszym podręczniku zapewnia zachowanie funkcjonalności, nawet bez precyzyjnego spełnienia warunków brzegowych. Jeżeli warunki brzegowe, takie jak EMC, typy przewodów, ułożenie przewodów, itd. zostaną spełnione, można stosować dłuższe przewody dla wszystkich F-SM.
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
228 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
9.3.15 Parametry modułu wejść analogowych F-AI 6 x 0/4 ... 20mA HART
Tabela 9-26 Parametry modułu SM 331; F-AI 6 x 0/4...20mA HART
Parametry Zakres wartości Domyślne Typ
parametru
Zakres
działania
F-parameters
F_Source_Address Zależne od użytego F-CPU (0)
Statyczny Moduł
F_destination_address 1 do 1022 —
DIP switch position
(9........0)
0000000001 do
1111111110
—
F_Monitoring_Time (ms) 1 do 65535 2500
Parametry modułu
Przerwanie diagnostyczne
Aktywne / Nieaktywne
Niekatywne Statyczny Moduł
Zachowanie po błędzie kanału
Pasywuj moduł / Pasywuj kanał
Pasywuj moduł
HART_Gate Wył./Zał./Może być przełączony
Wył.
Częstotliwość tłumienia zakłóceń
50 Hz/60 Hz 50 Hz
Ocena czujników ocena 1oo1,
ocena 1oo2 /
deactivated
ocena 1oo1 Kanał
Zakres pomiarowy 4..20 mA /
0..20 mA
4...20 mA
Detekcja przerwania przewodu-F
Activated/deactiv ated
Activated
Wygładzanie 1, 4, 16, 64
cykli konwersji
1 cykl konwersji
Czas rozbieżności (ms) 0 do 30000 150
Okno tolerancji (%)
absolutne
0.2 do 20 2.5
Okno tolerancji (%)
względne
0.2 do 20 2.5
Wartość standardowa MAX/MIN MIN
HART
HART funkcje Wył. / Zał. Wył. Statyczny Kanał
HART powtarzanie 0 do 255 10
HART diagnostyka grupy Wył. / Zał. Wył.
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 229
9.3.15.1 Ustawienia wygładzania wartości analogowej
Ustawienia wygładzania wartości analogowej
Wygładzanie wartości analogowej można konfigurować w HW Config.
Używanie wygładzania
Wygładzona wartość analogowe dostarcza pewny sygnał analogowy do dalszego przetwarzania.
OSTRZEŻENIE
Wygładzanie jest efektem uśrednienia wybranej liczby cykli konwersji, np., 64.
Może to powodować opóźnienia w rozbieżności dla oceny 1oo2 (przykład poniżej).
Zasada wygładzania
Wartości pomiarowe są wygładzane poprzez filtrację cyfrową. Wygładzanie jest wykonywane poprzez kalkulację przez moduł wartości średnich, pochodzących z określonej liczby przekonwertowanej (do postaci cyfrowej) wartości analogowej.
Wygładzanie konfiguruje się jako jeden z 4 poziomów (1, 4, 16 lub 64 cykle konwersji). Stopień określa liczbę sygnałów analogowych użytych do uśrednienia. Jeśli do wygładzania przyjęto liczbę cykli konwersji = 1, wygładzanie jest nieaktywne.
Wyższy poziom wygładzania daje bardziej stabilną wartość analogową i przedłuża czas do zastosowania wygładzonego sygnału analogowego do następnego kroku.
UWAGA
Po rozpoczęciu pracy, zwarciu, przerwanym przewodzie lub przekroczeniu zakresu pomiarowego, wygładzanie jest restartowane. Jeżeli, np. wygładzanie = 16 cykli konwersji jest przypisane do wszystkich aktywnych kanałów, zasygnalizowanie wartości przy 50 Hz zabierze 20000 ms.
W przypadku pojawienia się rozbieżności, pomiar i wygładzanie nie są restartowane.
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
230 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Przykład
Poniższy przykład zawiera liczbę cykli, w zależności od ustawień wygładzania, po których wartość analogowa jest całkowicie wygładzona i dostępna w kroku. Rysunek dotyczy wszystkich zmian sygnałów na wejściu analogowym.
Rysunek 9-38 Przykład efektu wygładzania odpowiedzi skokowej
① Wygładzanie - 4 cykle konwersji
② Wygładzanie - 16 cykle konwersji
③ Wygładzanie - 64 cykle konwersji
Przykład: Efekt wygładzania dla maksymalnego czasu odpowiedzi przy ocenie 1oo2 z błędem
Jeśli podczas oceny 1oo2 wystąpił błąd, maksymalny czas odpowiedzi jest kalkulowany zgodnie z poniższym wzorem:
Maksymalny czas odpowiedzi (w przypadku rozbieżności) = 2 × Czas cyklu konwersji × Wygładzanie + Czas rozbieżności + 2 × Czas cyklu konwersji
Gdzie N przedstawia liczbę aktywnych par kanałów
Przykład: podłączono jedną parę kanałów (N = 1), Częstotliwość zakłóceń 50 Hz, wygładzenie = 16 cykli konwersji, czas rozbieżności = 2000 ms:
Maksymalny czas odpowiedzi (w przypadku rozbieżności) = 2 × 125 ms × 16 + 2000 ms + 2 × 125 ms = 6250 ms
Jeśli pomiędzy dwoma redundantnymi kanałami wejściowymi będzie istniała rozbieżność, może trwać do 6250 ms zanim moduł zasygnalizuje błąd rozbieżności do F-CPU (przerwania diagnostyczne są aktywne).
Jeśli czas rozbieżności upłynie, sygnalizowany jest błąd i dane procesowe ustawiane są na wartość 7FFFH. W S7 Distributed Safety, zamiast wartości 7FFFH, dla programu bezpieczeństwa do PII dostarczana jest wartość fail-safe 0.
Zmiana sygnału [%] Odpowiedź na skok wejściowego sygnału analogowego
Cykle modułu
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 231
9.3.15.2 Parametryzacja analizy rozbieżności dla oceny 1oo2
Zasady działania analizy rozbieżności
Analiza rozbieżności jest wykonywana, gdy ustawiona jest ocena 1oo2.
Parametryzowane okno tolerancji jest formowane poprzez wartość procesową, która reprezentuje chwilową wartość standardową (wartość, która jest sygnalizowana do F-CPU).
Okno tolerancji jest formowane względem wartości procesowej lub jako wartość absolutna względem zakresu pomiarowego wartości końcowej. Dodatkowo, okno tolerancji względnej i okno tolerancji absolutnej mogą być połączone.
Jeśli wartość procesowa nie reprezentuje wartości standardowej w danej chwili i jest wewnątrz okna tolerancji, rozbieżność nie występuje.
Rysunek 9-39 Przykład okna tolerancji względnej bez rozbieżności (parametryzacja: wartość
standardowa = MAX)
Wartość procesowa 2
Wartość procesowa 1 Wartość standardowa
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
232 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Jeśli wartość procesowa chwilowo nie przedstawia wartości standardowej, ale jest poza oknem tolerancji, rozbieżność występuje.
Rysunek 9-40 Przykład okna tolerancji względnej z rozbieżnością (parametryzacja: wartość
standardowa = MAX)
Przypisany czas rozbieżności zaczyna płynąć z chwilą wykrycia rozbieżności. Czas rozbieżności jest odliczany dopóki występuje rozbieżność.
W zależności od konfiguracji wartości standardowej (MAX lub MIN), kolejna wysoka lub niska „stara‖ wartość jest przekazywana jako wartość procesowa.
Jeśli kanały wejściowe spadną poniżej wyspecyfikowanej tolerancji przed upłynięciem czasu rozbieżności (kanały wejściowe nie są rozbieżne), czas rozbieżności jest zerowany i jest restartowany jedynie, gdy zostanie wykryta nowa rozbieżność.
Jeśli kanały wejściowe są rozbieżne po rozpoczęciu pracy lub po błędzie kanału, przekazywana jest wartość 7FFFH i rozpoczyna się liczenie czasu rozbieżności.
Jeśli kanały wejściowe nie są rozbieżne po upłynięciu czasu rozbieżności, przekazywana jest wartość standardowa a błąd kanału musi być potwierdzony. W takim przypadku diagnostyka kanału nie jest sygnalizowana.
Jeśli czas rozbieżności upłynie, sygnalizowany jest błąd a wartość procesowa jest ustawiana na 7FFFH.W S7 Distributed Safety, dla programu bezpieczeństwa, zamiast wartości 7FFFH do PII przepisywana jest wartość fail-safe 0.
Błąd rozbieżności jest obsługiwany przez program bezpieczeństwa w taki sam sposób jak błąd kanału. Aby uzyskać więcej informacji należy skorzystać z podręczników S7 Distributed Safety Configuring and Programming lub S7 F/FH Systems Configuring and Programming.
Konfiguracja parametrów analizy rozbieżności
Dla każdej pary kanałów, do konfiguracji analizy rozbieżności dostępne są cztery parametry, ustawiane z poziomu HW Config:
Czas rozbieżności (Discrepancy time)
Wartość standardowa (Standard value)
Okno tolerancji %, absolutne (Tolerance window %, absolute)
Okno tolerancji % względne (Tolerance window %, relative)
Wartość procesowa 2
Wartość procesowa 1 Wartość standardowa
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 233
Parametr "Czas rozbieżności" (Discrepancy time)
Jeśli wartość standardowa obydwu kanałów wejściowych danej pary kanałów jest poza skonfigurowanym oknem tolerancji i trwa dłużej niż określono w parametrze czasu rozbieżności, ale nie dłużej niż maksymalny czas odpowiedzi, moduł wykrywa błąd rozbieżności. W przypadku błędu rozbieżności, moduł wywołuje przerwanie diagnostyczne i ustawia wartość procesową na 7FFFH. Czas rozbieżności jest resetowany, gdy wartość standardowa wróci do okna tolerancji.
W S7 Distributed Safety, dla programu bezpieczeństwa, zamiast wartości 7FFFH do PII przepisywana jest wartość fail-safe 0.
W S7 F Systems, wartość fail-safe jest dostarczana zgodnie z ustawieniami parametrów F-channel driver.
Maksymalny dopuszczalny w aplikacji czas rozbieżności oblicza się zgodnie ze wzorem:
Czas rozbieżności = Maksymalny czas odpowiedzi (w przypadku rozbieżności) – 2 × Czas cyklu konwersji × Wygładzanie – 2 × Czas cyklu konwersji
UWAGA
Obliczenie czasu rozbieżności powinno opierać się o wartości z rozdziału „Specyfikacja techniczna SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART (Strona 223)” wpisywane do powyższego wzoru.
Czas rozbieżności można skonfigurować dla każdej pary kanałów. Wpisana wartość jest zaokrąglana do całkowitej wielokrotności 10 ms. Dozwolona jest wartość „0‖. Małe wartości różne od 0 są zaokrąglane do minimalnej najmniejszej wartości.
Parametr „Wartość standardowa ” ("Standard value")
Dla każdej pary kanałów wejściowych można wybrać, która z dwóch wartości będzie przekazywana do F-CPU. Podczas rozbieżności pomiędzy dwoma kanałami wejściowymi, ostatnia ważna standardowa wartość poprzedzająca wystąpienie rozbieżności jest przekazywana do F-CPU.
"MIN": jako wartość standardowa do F-CPU zostanie przekazana niższa z dwóch wartości
"MAX": jako wartość standardowa do F-CPU zostanie przekazana wyższa z dwóch wartości.
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
234 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Parametr „Okno tolerancji %, absolutne” ("Tolerance window %, absolute")
Okno tolerancji absolutnej można obliczyć korzystając z poniższego wzoru:
Maksymalne odchylenie prądu można obliczyć za pomocą poniższego wzoru:
Gdzie:
IME = 20 mA
IMA = 0 mA dla zakresu pomiarowego 0 ... 20 mA
IMA = 4 mA dla zakresu pomiarowego 4 ... 20 mA
T = Tolerancja, w %
ΔIabs = Maksymalne odchylenie prądu (+/-)
Dla każdej pary kanałów parametr „Okno tolerancji %, absolutne‖ może przyjmować wartości od 0,2 do 20%.
Rysunek 9-41 Absolutne odchylenie w % zakresu znamionowego dla zakresu pomiarowego 0 do 20 mA lub 4 do 20 mA
Odchylenie w % zakresu znamionowego; może być ustawiane od ±0,2 do 20,0%
Odchylenie w % zakresu znamionowego; może być ustawiane od ±0,2 do 20,0%
Zakres pomiędzy przerywanymi liniami jest oknem tolerancji wartości procesowej
Zakres pomiędzy przerywanymi liniami jest oknem tolerancji wartości procesowej
Dane procesowe Dane procesowe
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 235
Parametr “Okno tolerancji %, względne” ("Tolerance window %, relative")
Okno tolerancji jest wyliczane jako procent wygładzonej wartości procesowej, która reprezentuje wartość MIN lub MAX w danej chwili (w zależności od ustawień wartości standardowej).
Względne okno tolerancji można obliczyć korzystając z poniższego wzoru:
Maksymalne odchylenie prądu można obliczyć za pomocą poniższego wzoru:
Gdzie:
IEW = Standardowa wartość procesowa (min./max.)
IMA = 0 mA dla zakresu pomiarowego 0 ... 20 mA
IMA = 4 mA dla zakresu pomiarowego 4 ... 20 mA
T = Tolerancja, w %
ΔIrel = Maksymalne odchylenie prądu (+/-)
Dla każdej pary kanałów parametr „Okno tolerancji %, względne‖ może przyjmować wartości od 0,2 do 20%.
Rysunek 9-42 Względne odchylenie w % zakresu znamionowego dla zakresu pomiarowego 0 do 20 mA lub 4 do 20 mA
Odchylenie od danych procesowych, w % ustawiane pomiędzy ±0,2 i 20,0%
Zakres pomiędzy przerywanymi liniami jest oknem tolerancji wartości procesowej
Dane procesowe Odchylenie od danych procesowych, w % ustawiane pomiędzy ±0,2 i 20,0%
Dane procesowe
Zakres pomiędzy przerywanymi liniami jest oknem tolerancji wartości procesowej
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
236 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Kombinacja parametrów " Okno tolerancji %, absolutne " i " Okno tolerancji %, względne "
Jeśli jest to wymagane, można łączyć parametry "Okno tolerancji %, absolutne" i "Okno tolerancji %, względne". Wspólne okno tolerancji (oznaczone na poniższych rysunkach kolorem szarym) jest maksimum Trel i Tabs.
T = MAX Trel, Tabs
ΔI = MAX ΔIrel, ΔIabs
Gdzie (w obydwu powyższych wzorach):
T = Tolerancja, w %
ΔI = Maksymalne odchylenie prądu (+/-)
Zakres pomiędzy przerywanymi liniami jest oknem tolerancji wartości procesowej
Zakres pomiędzy przerywanymi liniami jest oknem tolerancji wartości procesowej
Dane procesowe Dane procesowe
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 237
Przykład
Poniższy przykład pokazuje zachowanie oceny rozbieżności przy wartości standardowej = MAX.
Górny wykres pokazuje charakterystykę dwóch wartości procesowych. Linią przerywaną oznaczono zakres tolerancji absolutnej skonfigurowanej w przykładzie.
Dolny wykres reprezentuje wartość standardową przesyłaną do F-CPU.
W przykładzie, przy pierwszym wystąpieniu rozbieżności, wartość procesowa 1 mieści się w zakresie tolerancji przed upłynięciem czasu rozbieżności. Oznacza to, że rozbieżność nie jest sygnalizowana.
W przykładzie, przy drugim wystąpieniu rozbieżności, wartość procesowa 1 jest poza zakresem tolerancji po upłynięciu czasu rozbieżności. W wyniku tego, po upłynięciu czasu rozbieżności następuje sygnalizacja rozbieżności – wartość 7FFFH. W S7 Distributed Safety, dla programu bezpieczeństwa, zamiast wartości 7FFFH do PII przepisywana jest wartość fail-safe 0.
Dezaktywacja kanału z pary kanałów
Jeśli będzie wykorzystywany tylko jeden kanał z pary kanałów, do nieużywanego kanału należy podłączyć rezystancję. Należy wybrać taką rezystancję aby uzyskać prąd pomiędzy 4 a 20 mA.
Dane procesowe
Dane procesowe
Wartość
standardowa
Czas rozbieżności (aktywny)
Czas rozbieżności (aktywny)
Czas rozbieżności upłynął
Koniec rozbieżności
Rozbieżność Rozbieżność
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
238 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
9.3.16 Podstawy HART
9.3.16.1 Czym jest HART?
Funkcje HART pozwalają na pracę modułu analogowego z opcją komunikacji cyfrowej. Protokół HART występuje jako de facto standardowy protokół komunikacji z inteligentnymi urządzeniami obiektowymi: HART jest zarejestrowanym znakiem handlowym "HART Communication Foundation" (HCF), która posiada prawa własności protokołu HART.
UWAGA
Moduł SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART obsługuje wersje protokołu HART od 5 do 6.
9.3.16.2 Właściwości HART
Jakie korzyści daje HART?
Korzystanie z modułu analogowego HART przynosi następujące korzyści:
Połączenie kompatybilne z modułami analogowymi: pętla prądowa 4 do 20 mA
Dodatkowa komunikacja cyfrowa poprzez protokół HART
HART wymaga małej mocy, istotne przy użyciu w obszarach niebezpiecznych
Wiele używanych urządzeń obsługuje funkcje HART
Jakie są typowe aplikacje HART?
Uruchamianie urządzeń obiektowych (możliwość centralnej parametryzacji)
Parametry urządzeń obiektowych mogą być zmieniane online
Przekazywanie informacje i komunikatów diagnostycznych z urządzenia.
OSTRZEŻENIE
Protokół HART nie jest protokołem bezpiecznym (not safety-oriented)!
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 239
9.3.16.3 Zasady działania HART
Wprowadzenie
Protokół HART opisuje fizyczną formę komunikacji:
Procedury transmisji
Struktura komunikatu
Format danych
Rozkazy
Sygnał HART
Poniższy rysunek przedstawia sygnał analogowy z modulacją HART (technika FSK). Sygnał jest złożony z fal sinusoidalnych o częstotliwości 1200 Hz i 2200 Hz. Może być filtrowany za pomocą filtru wejściowego, w taki sposób, że oryginalny sygnał analogowy jest dostępny.
Rysunek 9-43 Sygnał HART
Sygnał analogowy
Czas (sekundy)
Rozkaz
Odpowiedź
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
240 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Komendy i parametry HART
Do ustawiania i odczytu parametrów urządzeń obiektowych HART za pomocą rozkazów i odpowiedzi można używać oprogramowania SIMATIC PDM. Komendy oraz parametry HART dzieli się na trzy grupy o poniższych właściwościach:
uniwersalne (universal)
ogólnie używane (generally usable)
specyficzne dla danego urządzenia (device specific)
Komendy uniwersalne muszą być obsługiwane przez wszystkich producentów urządzeń obiektowych HART; rekomendowana jest obsługa komend ogólnych. Dodatkowo występują komendy charakterystyczne dla danego typu urządzeń, występujące tylko dla tych urządzeń.
Przykłady parametrów HART
Poniższa tabela zawiera parametry HART różnych grup:
Tabela 9-27 Przykłady parametrów HART
Grupa parametrów Parametry urządzenia HART
uniwersalne
(universal) wartość pomiarowa i nastawiana (primary variable), nazwa producenta, tagi procesowe lub wykonawcze, inne wartości procesowe lub ustawiane
ogólnie używane
(generally usable) zakres pomiarowy, czas filtru, parametry przerwania (komunikat, przerwania i limity ostrzeżeń), zakres wyjść
specyficzne dla danego urządzenia
(device specific) specjalne informacje diagnostyczne
Zobacz także
Rekordy w komunikacji HART (Strona 252)
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 241
9.3.16.4 Integracja urządzeń obiektowych HART
Zastosowanie
SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART może być używany jako rozproszony moduł w ET 200M z użyciem funkcji HART.
Do każdego z 6 kanałów modułu SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART można podłączyć jedno urządzenie obiektowe. Moduł analogowy pracuje jako urządzenie typu HART master, urządzenie obiektowe HART slave.
Aby skomunikować się z urządzeniem obiektowym HART można użyć oprogramowania SIMATIC PDM. SIMATIC PDM wysyła i odbiera dane poprzez moduł analogowy HART, porównując do klienta, dla którego moduł analogowy HART pełni funkcję serwera.
Jest także możliwość używania mechanizmu odczytu/zapisu rekordów danych.
Rozkaz Funkcja
0 Odczytuje producenta i typ urządzenia
Ponieważ SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART obsługuje jedynie "longframe command", musi być znany unikalny adres sprzętowy urządzenia obiektowego.
Należy sprawdzić bajt 0 w rekordzie danych odpowiedzi. Dopóki bajt 0 = 0x03, odpowiedź nie została kompletnie odebrana. Gdy zawartość 0 = 0x04, odpowiedź jest odebrana i może być analizowana.
Rysunek 9-44 Lokalizacja używanych modułów analogowych HART w rozproszonym systemie
Zobacz także
Rekordy w komunikacji HART (Strona 252)
Urządzenia wykonawcze Przetworniki
Najniższy poziom
Inteligentne urządzenia obiektowe
np. SIPART PS
Rozproszone I/O
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
242 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
9.3.16.5 Używanie HART
Środowisko systemowe do użycia HART
Aby sterować inteligentnym urządzeniem z funkcjami HART, wymagane są następujące środowisko systemowe:
Pętla prądowa 4 - 20 mA przez moduł analogowy SM 336, F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART.
Moduł pracujący jako ―master‖ poprzez odbiór komend z narzędzia parametryzującego HART, przekazujący do inteligentnego urządzenia obiektowego, a następnie zwracający odpowiedzi. Interfejs modułu jest reprezentowany przez rekordy danych, które są przekazywane przez magistralę I/O. Rekordy danych są tworzone lub interpretowane przez narzędzie parametryzujące HART (SIMATIC PDM). PDM (Process Device Manager) jest dostępny jako samodzielne narzędzie lub jako narzędzie zintegrowane w HW Config – pakiet opcjonalny.
Wartości analogowe są wpisywane w 16-bitowym formacie w obszarze obrazu wejść i wyjść.
STEP 7, SIMATIC PDM, komunikator HART
Parametry HART można przekazywać za pomocą zewnętrznego urządzenia HART (komunikator HART) lub za pomocą SIMATIC PDM. SIMATIC PDM uzyskuje dostęp za pośrednictwem modułu, natomiast komunikator HART jest włączany bezpośrednio, równolegle do urządzenia obiektowego.
Rysunek 9-45 Środowisko systemowe dla aplikacji HART
Urządzenie obiektowe z funkcjonalnością HART Moduł analogowy HART
Połączenie do PROFIBUS
Narzędzie parametryzujące HART Komunikator HART
Masa
Konwersja analogowo-cyfrowa
cyklicznie mierzonej wartości
Transmisja/odbiór
sygnału HART
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 243
Format – przezroczyste komunikatu danych
Moduł obsługuje format przezroczystego komunikatu danych (transparent message data format). Używając SIMATIC PDM uzyskuje się bezpośredni dostęp do komunikatów i odpowiedzi urządzenia obiektowego HART.
Każdy moduł jest wyposażony we wspólny modem HART dla 6 kanałów. Innymi słowy, korzystając z SIMATIC PDM, jednocześnie można uzyskać dostęp tylko do jednego kanału danego modułu (multipleksowanie kanałów). Nie jest możliwy jednoczesny bezpośredni dostęp do innego kanału w obrębie tego samego modułu.
Zobacz także
HART dla aplikacji bezpieczeństwa (Strona 243)
9.3.16.6 HART dla aplikacji bezpieczeństwa (safety-oriented)
Wprowadzenie
Funkcje HART konfiguruje się w HW Config korzystając z następujących parametrów.
Parametr "HART_Gate"
Parametr "HART_Gate" jest używany do aktywowania funkcji HART (komunikacja HART) dla modułu. Parametr "HART_Gate" działa w obrębie modułu fail-safe na ―main switch‖.
PROFIsafe sterowanie bajt.Bit „iPar_EN‖: Zał. / Wył.
Parametr „HART_Gate‖: Zał./Możliwość przełączania/Wył.
Multiplekser
Parametr „HART function‖: w obrębie kanału zał. / wył.
urządzenie urządzenie
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
244 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
"HART_Gate" może przyjmować następujące ustawienia:
„Zał.” ("On"): komunikacja HART jest aktywna.
„Możlowość przełączania” ("Can be switched"): Komunikacja HART może być aktywowana i dezaktywowana z poziomu program bezpieczeństwa (S7 Distributed Safety lub S7 F Systems), pod warunkiem, że moduł jest w trybie RUN. Oznacza to, że komunikacja HART z urządzeniami obiektowymi HART może być aktywowana i dezaktywowana podczas pracy F-CPU (np. w celu diagnostyki i konserwacji).
Jeśli zmienna IPAR_EN z F-I/O DO lub F_CH_AI F-channel driver są ustawione na ―1‖ w programie bezpieczeństwa, komunikacja HART dla modułu jest aktywna. Jeśli ustawiono „0‖, komunikacja jest nieaktywna. Moduł potwierdza aktywację lub dezaktywację komunikacji HART za pomocą zmiennej IPAR_OK = „1‖ lub „0‖ zapisywanej w F-I/O DB lub w F_CH_AI F-channel.
Nie należy uaktywniać komunikacji HART, dopóki status systemu nie pozwoli na bezpieczną parametryzację podłączonego urządzenia obiektowego HART.
Jeśli status "Enable HART communication" ma być oceniany w programie bezpieczeństwa, np. w celu programowania blokad, należy wygenerować informacje:
Ustawić (jako pierwszy) sygnał „Enable HART communication‖ jeśli komunikacja HART ma być uaktywniona przez IPAR_EN = 1. Skasować sygnał „Enable HART communication‖, po wystąpieniu zbocza opadającego zmiennej IPAR_OK.
Jest to niezbędne, aby być pewnym, że informacja jest dostępna nawet w przypadku wystąpienia błędu komunikacyjnego, gdy komunikacja HART jest aktywna z parametrem IPAR_EN = 1. Zmiana statusu IPAR_EN może odbywać się podczas oceny jeżeli nie wystąpi pasywacja z powodu błedu komunikacji lub błędu F-I/O/channel (PASS_OUT=0).
Jeśli wykorzystywana jest redundantna konfiguracja modułów w S7 F Systems, aby uaktywnić komunikację HART dla redundantnych urządzeń obiektowych, należy ustawić zmienną IPAR_ENR w F_CH_AI F-channel driver na „1‖.
OSTRZEŻENIE
Dotyczy aplikacji z SIL 2/3, dla kanałów modułu z urządzeniem HART bez zabezpieczenia zapisu: jak tylko zostanie otwarte HART_Gate, wartości wejściowe kanałów muszą być kontrolowane pod względem poprawności, np. przez porównanie w programie użytkownika z wartością równoważną z innego modułu. Opcjonalnie, na ten czas moduł może być wyłączony z funkcji bezpieczeństwa systemu.
OSTRZEŻENIE
Należy pamiętać, że otwarcie HART_Gate będzie preskoczone przez podłączony bezpośrednio komunikator HART.
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 245
Przykład aktywacji komunikacji HART w S7 F Systems
Rysunek 9-46 Przykład aktywacji komunikacji HART w S7 F Systems
Przykład aktywacji komunikacji HART w S7 Distributed Safety
Rysunek 9-47 Przykład aktywacji komunikacji HART w S7 Distributed Safety
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
246 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Aby uzyskać dodatkowe informacje o F-I/O DB, należy skorzystać z podręcznika S7 Distributed Safety, Configuring and Programming. Aby uzyskać dodatkowe informacje o F_CH_AI F-channel driver, należy skorzystać z podręcznika S7 F/FH Systems, Configuring and Programming.
„Wył.” ("Off"): komunikacja HART jest nieaktywna.
UWAGA
Diagnostyka HART jest dostępna tylko, gdy HART jest aktywny. Dotyczy to także stacji maintenance systemu PCS 7.
Jednakże, diagnostyka modułu jest zawsze dostępna.
Parametr „Funkcja HART” ("HART function" )
Parametr "HART function" jest używany do aktywowania lub dezaktywowania komunikacji HART z z urządzeniem obiektowym HART dla danego kanału w module. Parametr nie jest parametrem związanym z bezpieczeństwem (not safety- oriented), tzn., nie może być użyty do bezpiecznego wyłączenia (fail-safe shutdown) komunikacji HART.
Parametr "HART function" może być ustawiany jedynie gdy parameter "HART_Gate" = "On" lub "Can be switched".
Aktywacja HART w zależności od użytego czujnika
Używanie komunikacji HART w aplikacjach związanych z bezpieczeństwem jest zależne od czujników obsługujących HART. Poniższy rysunek przedstawia przypisanie parametrów komunikacji HART jako funkcji czujnika:
OSTRZEŻENIE
Jeżeli czujnik nie spełnia wymagań specyfikacji, może być używany jako wytyczna (konfiguracja HART "can be switched").
UWAGA
W przypadku dwu-kanałowego podłączenia czujników, należy przestrzegać zaleceń opisanych w rozdziale z przykładami aplikacji.
Używany HART?
Nie Tak
HART „wył.‖ Czujnik zablokowany?
HART „zał.‖
HART „Możliwość przełączania‖
lub HART „zał.‖
Nie Tak
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 247
9.3.16.7 Obliczenie napięcia szczątkowego zasilania na przetworniku
Obliczenie napięcia szczątkowego zasilania
Wyznaczenie napięć do celów obliczenia napięcia szczątkowego zasilania, zgodnie ze schematem podłączenia:
Wyznaczenie minimalnego napięcia zasilania (UV_min):
Zasilanie, np., dla SITOP 24 V ±2%
UV_min = UV – |Tolerancja| = 24 V – 2% = 23.5 V
(pomijamy spadek napięcia na przewodach zasilających modułu)
Obliczenie maksymalnego spadku napięcia na przewodzie sygnałowym (Uline):
np. dla przewodu miedzianego 500 m z ∅ = 0.5 mm²; z Imax = 25 mA
ULine = 35.7 Ω × 25 mA = 0.9 V
Obliczenie spadku napięcia na rezystancji wejściowej (URi) modułu:
- Z Ri_max = 175 Ω; z Imax = 25 mA URi = 175 Ω × 25 mA = 4.4 V
- Jeśli w aplikacjach o wysokiej dostępności używana jest dioda Zenera, powinno zostać użyte wyższe napięcie, biorąc pod uwagę tolerancje.
np., używając diody Zenera z 5.6 V i 6.2 V:
UZ_5V6 = UZ + Tolerancja = 5.6 V + 5% = 5.9 V
UZ_6V2 = UZ + Tolerancja = 6.2 V + 5% = 6.5 V
Wyznaczenie spadku napięcia na zasilaniu czujnika: USensorSupply = 0.5 V
Wyznaczenie spadku napięcia (UDiode) na diodzie wzdłużnej dla wyłączenia zasilania czujnika:
np., dla BYV27-100
- dla 2-przewodowego przetwornika, z Imax = 25 mA UDiode = około 0.7 V
- dla 4- przewodowego przetwornika, z Imax = 300 mA UDiode = około 0.9 V
Odjęcie spadku napięcia dla przewodu przy rezystancji wewnętrznej i przy diodach z minimalnym napięciem zasilania. Należy postępować zgodnie z schematem podłączenia czujników.
Przykład obliczenia napięcia szczątkowego zasilania w aplikacji 3:
Minimalne napięcie szczątkowe (Umin) na 2-przewodowym przetworniku, w aplikacji nie wymagającej wysokiej dostepności:
Umin = UV_min – Uline – URi – USensorSupply
Umin = 23.5 V – 0.9 V – 4.4 V – 0.5 V = 17.7 V
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
248 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Przykład obliczenia napięcia szczątkowego zasilania w aplikacji 4:
Minimalne napięcie szczątkowe (Umin) na 2-przewodowym przetworniku, aplikacja z wysoką dostępnością:
Umin = UV_min – ULine – UDiode – UZ_6V2 – URi – USensorSupply
Umin = 23.5 V – 0.9 V – 0.7 V – 6.5 V – 4.4 V – 0.5 V = 10.5 V
Maksymalny spadek napięcia (ULine) na przewodzie zasilającym 4-przewodowy przetwornik:
np. dla przewodu miedzianego 500 m z ∅ = 1.5 mm²; z Imax = 300 mA
ULine = 11.9 Ω × 300 mA = 3.6 V
Minimalne napięcie zasilania (Umin) na 4-przewodowym przetworniku, aplikacja z wysoką dostępnością:
Umin = UV_min – Uline – UDiode – USensorSupply
Umin = 23.5 V – 3.6 V – 0.9 V – 0.5 V = 18.5 V
Wyznaczenie maksymalnego napięcia obciążenia
ULoadSensor > ULoadModule
Napięcie obciążenia dla czujnika
ULoadSensor = Imax × RLoad
Napięcie obciążenia dla modułu z 4-przewodowym przetwornikiem, aplikacja z wysoką dostępnością
ULoadModule = URi + ULine + UZ_6V2
OSTRZEŻENIE
Charakterystyka pracy fail-safe zewnętrznych komponentów (np. przetworników, diod, diod Zenera) nie jest uwzględniana w charakterystyce pracy fail-safe modułu (zobacz specyfikację techniczną modułu). Musi zostać określona i / lub wzięta pod uwagę podczas kontroli bezpieczeństwa.
OSTRZEŻENIE
Przy aplikacji z wysoką dostępnością modułu analogowego, przy wyborze diody Zenera należy wziąć pod uwagę:
Tolerancje, napięcie przerwania przewodu musi być większe niż maksymalny spadek napięcia na rezystancji wejściowej modułu. W szczególności, musi być brany pod uwagę prąd szczątkowy, ponieważ ma wpływ na wynik pomiaru.
Z powodów bezpieczeństwa, zaleca się użycie różnych (zróżnicowanych) diod Zenera (błąd common cause).
Przykładowo, można użyć następujących diod Zenera: 5.6 V (1N4734A) i 6.2 V (1N4735A), lub użyć MTA 6ES7650-1AH51-5XX0 z 6ES7650-1BB51-0XX0 i 6ES7650-1BC51-0XX0 (więcej informacji w podręczniku "Marshalled Termination Assemblies ET 200M Remote I/O Modules” (http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/22091986) ).
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 249
9.3.17 Interfejs rekordów danych i dane użytkownika
9.3.17.1 Informacje ogólne o interfejsie rekordu danych i danych użytkownika w komunikacji HART.
Wprowadzenie
W rozdziale opisano specyficzne dane potrzebne przy parametryzacji, diagnostyce i komunikacji HART, jeśli wykorzystywane są nie tylko standardowe aplikacje STEP 7 lub jeśli użytkownik chce wykorzystać własne narzędzie konfiguracyjne do komunikacji HART.
Na końcu rozdziału opisano dane wymieniane cyklicznie (dane użytkownika; user data).
Informacje ogólne o interfejsie rekordu danych
Moduł wykorzystuje rekordy danych jako interfejs wejścia/wyjścia. Są one używane w następujących zastosowaniach:
Do zapisu parametrów do modułu
Do odczytu danych diagnostycznych z modułu
Do transferu danych komunikacyjnych HART
Do zapisu dodatkowych parametrów HART
Mapowanie rozkazów HART i odpowiedzi HART do rekordów danych PROFIBUS-DP bazuje na profilu PROFIBUS Profile HART Version 1.0.Więcej informacji na temat protokołu HART można znaleźć w podręczniku PROFIBUS DP HART Profile Application Guideline.
Dokumentacja opisana powyżej jest dostępna w serwisie PI (PROFIBUS International) na stronach internetowych http://www.profibus.com.
Tabela 9-28 Dodatkowe parametry modułu analogowego HART
Numer rekordu
danych
Zapis/odczyt Rozmiar w
bajtach
Opis
148 Odczyt 21 Directory Process Data
DR information (directory data record): rekord danych zawiera numery rekordów danych (indeks) wszystkich rekordów danych HART i informacje o numerach i rewizjach.
149 Odczyt 3 HMD Feature Parameter Process Data
Optional HART functions (HART feature flags): rekord danych opisuje, które opcjaonalne funkcje HART są obsługiwane i określa maksymalną długość pola rekordu danych żądania/odpowiedzi.
131 to 136 Odczyt/zapis 8 HMD Parameter Process Data
HART parameter data records: rekordy danych zawierają parametry HART dla modułu, kanały (0 - 5)
80, 82, 84, 86,
88, 90
Zapis 259 HART Request Write Process Data
HART request data records to field devices: rekordy danych zawierają dane transferowane przez kanał (0 – 7) dla komendy od klienta do urządzenia obiektowego HART.
81, 83, 85, 87,
89, 91
Odczyt 259 HART Response Read Process Data
HART reply data records from field devices: rekordy danych zawierają dane transferowane przez kanał (0 – 5) dla odpowiedzi z urządzenia obiektowego HART do klienta
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
250 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Konfiguracja i parametryzacja z STEP 7
Konfiguracja i parametryzacja modułu odbywa się z poziomu HW Config.
Niektóre dodatkowe funkcje do zapisu parametrów i odczytu danych diagnostycznych można integrować w programie S7 korzystając z funkcji SFC.
Zapis i odczyt rekordów danych
Aby odczytywać i zapisywać rekordy danych należy użyć następujących funkcji SFC:
Odczyt rekordu danych: SFC 59 "RD_REC"
Zapis rekordu danych: SFC 58 "WR_REC"
Aby uzyskać więcej informacji na temat SFC, należy skorzystać z podręcznika "System Software for S7 -300/400 System and Standard Functions” (http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/1214574).
Informacje ogólne o danych użytkownika
Moduł zawiera obszar danych użytkownika o następującej zawartości, dostarczany podobnie dla kanałów 0 do 5:
Prąd jako wejściowa wartość analogowa
Adresy względne są wyspecyfikowane w opisie danych użytkownika. Adresy modułu, które należy dodać są być określane w HW Config.
9.3.17.2 Dane identyfikacyjne I&M
Właściwości
Dane I: Informacje o module, które są umieszczone na obudowie modułu. Dane I są dostępne tylko do odczytu:
Status emisji sprzętu
Status emisji firmware
Numer seryjny
MLFB
Dane M: informacje zależne od systemu (np. oznaczenia wyższego poziomu pozycji).
Dane M są tworzone podczas konfiguracji.
Oznaczenia wyższego poziomu pozycji
Oznaczenia lokalizacji
Data instalacji
Informacje dodatkowe
Dane identyfikacyjne (I&M) są informacją przechowywaną w module, są pomocne przy:
Wykrywaniu i usuwaniu usterek modułu
Sprawdzaniu konfiguracji systemu
Lokalizowaniu zmian w sprzęcie w obrębie systemu.
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 251
Odczyt i zapis danych I&M za pomocą STEP 7
Informacja zależna od systemu (HID) jest skonfigurowana w oknie dialogowym właściwości dla danego modułu.
Informacje o module (dane I) odczytywane są ze statusu modułu. Wyświetlane są tu także informacje zależne od systemu (HID).
Odczyt i zapis danych I&M za pomocą SIMATIC PDM
Z SIMATIC PDM, można odczytywać parametry i dane I&M wyierając z menu File > Complete Download to PG/PC i zapisywać parametry wybierając z menu Device > Complete Download to Device.
9.3.17.3 Rekordy danych diagnostycznych
Rekordy danych diagnostycznych
Rekordy danych diagnostycznych można znaleźć w Dodatku „Struktura i zawartość danych diagnostycznych (Strona 265)‖.
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
252 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
9.3.17.4 Rekordy komunikacji HART
Transfer rekordów danych
Komunikacja HART może być sterowana przez jednego klienta na kanał. Każdy kanał ma dostępny oddzielny obszar transferu. Każdy obszar transferu składa się z rekordu danych rozkazu i odpowiedzi.
Zasady koordynacji dla komunikacji HART
Dla każdego klienta/kanału przypisane są stałe numery rekordów danych:
Kanał Klient Rekord danych
0 Rozkaz 80
0 Odpowiedź 81
1 Rozkaz 82
1 Odpowiedź 83
2 Rozkaz 84
2 Odpowiedź 85
3 Rozkaz 86
3 Odpowiedź 87
4 Rozkaz 88
4 Odpowiedź 89
5 Rozkaz 90
5 Odpowiedź 91
Po zapisie rekordu danych rozkazu, klient musi odczytać rekord danych odpowiedzi zanim zapisze inny rekord danych rozkazu.
Od mastera klasy 2 klient może ocenić status przetwarzania w rekordzie danych odpowiedzi: jeśli status przetwarzania ma wartość „prawidłowy‖ lub „nieprawidłowy‖, rekord danych zawiera aktualne dane odpowiedzi lub wyświetla błąd.
Rekord danych zawsze musi być odczytany w całości, ponieważ po pierwszym odczycie ze statusem prawidłowy lub błędny, rekord danych może być zmieniony przez moduł.
Składowa statusu w rekordzie danych odpowiedzi ( bajt status HART) dostarcza informacje o tym czy i jakie błędy wystąpiły.
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 253
Struktura rekordu danych rozkazu
Poniższy rysunek zawiera rekord danych rozkazu którym można zapisać rozkaz do obszaru transferu klienta. Moduł analogowy HART wysyła rozkaz do podłączonego urządzenia obiektowego HART.
Rysunek 9-48 Rekord danych rozkazu modułu analogowego HART
Informacje o rozkazie
Ten sam klient nie może wysłać kolejnego rozkazu zanim nie doczyta odpowiedzi na poprzedni rozkaz.
Informacje o odpowiedzi
Gdy rekord danych odpowiedzi jest czytany, należy upewnić się, że dotarł aktualny rekord danych odpowiedzi.
Jeśli status przetwarzania ma wartość „prawidłowy‖ lub „nieprawidłowy‖, rekord danych zawiera aktualne dane odpowiedzi lub wyświetla błąd.
Wszystkie zawsze „0‖
Liczba bajtów nagłówka (5-20)
Rekord danych rozkazu zgodnie ze specyfikacją HART Długość: liczba bajtów max. 73 bajty
Bajt
Bajt
Bajt
Bajt
Do
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
254 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Struktura rekordu danych odpowiedzi
Poniższy rysunek przedstawia strukturę rekordu danych odpowiedzi, który zawiera odpowiedź na rozkaz HART i błąd lub status.
Rysunek 9-49 Rekord daych odpowiedzi modułów analogowych HART
Status przetwarzania (kontrola odpowiedzi):
Bity 0 – 2:
0 = nieaktywny
1 = nieaktywny, zarezerwowany
2 = oczekiwanie
3 = oczekiwanie, wykonywanie
4 = udany, z danymi
5 = udany, bez danych
6 = wystąpił błąd, z danymi
7 = wystąpił błąd, bez danych
Status przetwarzania:
Zobacz tabela błędy grupowe HART
Sygnalizacja błędów grupowych HART (rozszerzona kontrola odpowiedzi)
Bajt
Jeśli wystąpi błąd komunikacji:
Zobacz tabela błędy protokołu HART
Bajt
Bajt Błąd protokołu HART w odpowiedzi (kod błędu) od urządzenia obiektowego do modułu
Jeśli komunikacja zakończyła się poprawnie:
Dane odpowiedzi zgodnie ze specyfikacją HART (telegram odpowiedzi HART) Długość: max. 257 bajtów
Bajt
Bajt
Do
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 255
Ocena danych odpowiedzi
Jeśli widzimy aktualny rekord danych odpowiedzi, można wykonać następujące sprawdzenia:
Wykonując komendę ―last command‖, uzyskuje się informacje, czy odpowiedź dotyczy wysłanego rozkazu.
Identyfikację błędów, analizując wyświetlane błędy grupowe (tabela poniżej).
Kolejne komunikaty błędów są opisane w następnej tabeli (Błędy protokołu HART w 2 bajcie odpowiedzi).
W bajtach błędu grupy, w statusach błędu, zdarzenia mają ustawioną wartość bitu na „1‖.
Tabela 9-29 Wyświetlanie błędu zbiorczego w bajcie 1 odpowiedzi (extended response control)
Nr bitu Wyświetlany błąd grupowy HART Znaczenie
0 Dostępne kolejne informacje o statusie
(Further status information available) Nawiązuje do bitu 4 w bajcie błędów kanału w 1 rekordzie danych diagnostycznych (drugi bajt statusu HART). Jeśli wymagane są kolejne informacje, zapewni je komenda 48 HART.
1 Błąd komunikacji HART --> wpis błędu komunikacji HART w 1 rekordzie danych diagnostycznych
(HART communication error --> HART communication error entry in diagnostic data record 1)
Urządzenie obiektowe zidentyfikowało błąd komunikacji podczas odbioru rozkazu. Informacje o błędzie znajdują się w 1 bajcie statusu HART (w rekordzie danych odpowiedzi lub w 1 rekordzie danych diagnostycznych), zaakceptowane bez zmian.
2 Błąd grupowy HART --> Sprawdzenie parametrów
(HART group fault display --> Parameter check)
0: HMD parametry niezmienione
1: Sprawdzić parametry HMD
3 Zawsze 0
(Always 0) Zarezerwowane
4 - 7 Błędy protokołu HART dla odpowiedzi --> wpis błędu komunikacji HART w 1 rekordzie danych diagnostycznych
(HART protocol error for reply --> HART communication error entry in diagnostic data record 1)
Błąd podczas komunikacji HART od urządzenia obiektowego do modułu (np. błąd podczas odbierania odpowiedzi).
0: Nieokreślony błąd
1: Błąd HMD
2: Błąd kanału
3: Błąd rozkazu
4: Błąd zapytania
5: Błąd odpowiedzi
6: Odpowiedź odrzucona
7: Profil odpowiedzi odrzucony
8: Odrzucone zapytanie specyficzne dla produc.
9 - 11: Nieużywane
12 - 15: Status specyficzny dla produc.
Informacje o możliwych przyczynach problemów są 2 bajcie odpowiedzi (tabela poniżej).
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
256 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Tabela 9-30 Błędy protokołu HART w 2 bajcie odpowiedzi dla odpowiedzi z urządzenia obiektowego
dla modułu (kod błędu)
Błąd Błędy protokołu HART w bajcie 2 Znaczenie
0 Nieokreślony błąd 0: Nieokreślone
1 Błąd HMD 0: Nieokreślone
1: Wewnętrzny błąd komunikacji
2: Błąd parametryzacji
3: Błąd HW
4: Upłynął czas oczekiwania
5: Upłynął timer HART
2 Błąd kanału 0: Nieokreślone
1: Błąd przewodu
2: Zwarcie
3: Niepodłączony/przerwany przewód
4: Wyjście nisko prądowe
5: Błąd parametryzcji
3 Błąd rozkazu 0 - 127: protokół HART, Bit 7=0
4 Błąd zapytania Protokół HART, Bit 7=1
Bit 0: Zarezerwowany
Bit 1: Przepełnienie bufora odbiorczego
Bit 2: Zarezerwowany
Bit 3: Błąd sumy kontrolnej
Bit 4: Błąd ramki
Bit 5: Błąd przepełnienia
Bit 6: Błąd parzystości
Bit 7: 1
5 Błąd odpowiedzi Protokół HART, Bit 7=1
Bit 0: Przekroczenie czasu GAP
Bit 1: Przepełnienie bufora odbiorczego
Bit 2: Przekroczenie czasu oczekiwania
Bit 3: Błąd sumy kontrolnej
Bit 4: Błąd ramki
Bit 5: Błąd przepełnienia
Bit 6: Błąd parzystości
Bit 7: 1
6 Odpowiedź odrzucona 0: Nieokreślone
1: Nieobsługiwany krótki format
2: Nieobsługiwane SHC
3: Niedozwolona komenda
4: Brak zasobów
7 Profil odpowiedzi odrzucony 0: Nieokreślone (nieobsługiwane)
8 Odrzucone zapytanie specyficzne dla produc.
0: Nieokreślone (nieobsługiwane)
Zobacz także
Integracja urządzeń obiektowych HART (Strona 241)
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 257
9.3.17.5 Rekordy parametrów kanałów HART
Struktura rekordów danych parametrów 131 do 136
Poniższy rysunek przedstawia strukturę rekordów danych parametrów 131 do 135 dla kanałów HART od 0 do 5. Ustawienia dotyczą wyznaczonych kanałów:
Rysunek 9-50 Rekordy danych parametrów 131 do 136 dla modułów analogowych HART
Informacje o rekordach danych parametrów kanałów HART
Rekordy danych parametrów zawierają parametry, których normalnie nie trzeba zmieniać, ponieważ została ustawiona wartość optymalna.
Zarezerwowany
Zarezerwowany
Przesunięcie dla parametrów specyficznych dla prod., zgodnie ze specyfikacją HART
Bit 7 jest ustawiany przez klienta i kasowany przez moduł HART po przeprowadzeniu oceny
Liczba ponowień dla komunikacji HART (0-255), domyślnie = 10
Liczba bajtów nagłówka (5-20), domyślnie = 5
Tryb urządzenia obiektowego, zgodnie ze specyfikacją HART
Czas oczekiwania klienta w s (1-255 s)
1=HART 0=Nie HART
1=Błędy zbiorcze HART Włączone 0= Błędy zbiorcze HART Wyłączone
Musi być 5
Musi być 0
Musi być 0
Bajt
Bajt
Bajt
Bajt
Bajt
Bajt
Bajt
Bajt
Moduły analogowe
9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Moduły sygnałowe Fail-safe
258 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
9.3.17.6 Interfejs danych użytkownika, zakres wejściowy (odczyt)
Struktura danych użytkownika
Poniższy rysunek przedstawia strukturę obszaru danych wejściowych użytkownika modułu analogowego HART. Dane z obszaru danych użytkownika można odczytywać z obszaru odwzorowania procesu i przeprowadzać ocenę danych w programie użytkownika. Aby uzyskać więcej informacji na ten temat, należy skorzystać z rozdziału "F-I/O access" w podręczniku "S7 F/FH Systems Configuring and Programming”
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/16537972) lub
"S7 Distributed Safety Configuring and Programming”
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/22099875)"
Rysunek 9-51 Struktura obszaru danych wejściowych użytkownika modułu analogowego HATR
Bajt
Bajt
Bajt
Bajt
Bajt
Bajt
Wartość w formacie S7
Wartość w formacie S7
Wartość w formacie S7
Kanał 0 Wejściowa wartość analogowa
Kanał 1 Wejściowa wartość analogowa
Kanał 5 Wejściowa wartość analogowa
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 259
Ochronnik bezpieczeństwa (safety protector) 10
10.1 Wprowadzenie
Zawartość rozdziału
Ochronnik bezpieczeństwa jest używany do zabezpieczania F-SM przez przepięciami powstałymi w przy wystąpieniu błędu/uszkodzenia. Rozdział zawiera następujące informacje o urządzeniu:
Właściwości
Widok modułu i schemat blokowy
Warianty konfiguracji
Specyfikacja techniczna
10.2 Właściwości, widok frontu i schemat blokowy
Numer zamówieniowy
6ES7195-7KF00-0XA0
Właściwości
Ochronnik bezpieczeństwa zabezpiecza moduły sygnałowe fail-safe przed przepięciami.
Ochronnik bezpieczeństwa nie zajmuje adresu, nie wysyła komunikatów diagnostycznych i nie jest parametryzowany w STEP 7.
UWAGA
Jeśli zastosowano ochronnik bezpieczeństwa, uziemiony do potencjału odniesienia, stacja uzyskuje wartość graniczną dla rezystancji udaru określonej w specyfikacji technicznej dla użycia komponentów zabezpieczających przed przepięciami – instrukcja "S7-300 CPU 31xC and CPU 31x: Hardware and Installation”
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/13008499)
Jeśli stacja jest instalowana w metalowej szafie, można skonfigurować stację z uziemionym lub nieuziemionym potencjałem odniesienia.
Ochronnik bezpieczeństwa (safety protector)
10.2 Właściwości, widok frontu i schemat blokowy
Moduły sygnałowe Fail-safe
260 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Poziom Nienaruszalności Bezpieczeństwa SIL 3/Kat. 4 z ochronnikiem bezpieczeństwa
Dla aplikacji z Poziomem Nienaruszalności Bezpieczeństwa SIL 3/Kat. 4, należy wziąć pod uwagę poniższe ostrzeżenia:
OSTRZEŻENIE
Ochronnik bezpieczeństwa musi być używany dla aplikacji SIL 3/Kat. 4:
generalnie, jeśli F-SM są używane w centralnym systemie S7-300.
generalnie, jeśli w sieć PROFIBUS DP jest prowadzona przewodem miedzianym.
jeśli sieć PROFIBUS DP jest prowadzona przewodem światłowodowym, ale w obrębie ET 200M jest wymagana praca modułów standardowych i fail-safe.
Poziom Nienaruszalności Bezpieczeństwa SIL 2/Kat. 3 bez ochronnika bezpieczeństwa
Dla aplikacji z Poziomem Nienaruszalności Bezpieczeństwa SIL 2/Kat.3, jeśli wszystkie elementy włączone do sieci Profibus-DP są zgodne z wymaganiami PELV (informacje w rozdziale PELV dla modułów sygnałowych fail-safe), nie jest wymagane używanie ochronnika bezpieczeństwa.
Widok frontu
Rysunek 10-1 Widok frontu ochronnika bezpieczeństwa
Ochronnik bezpieczeństwa (safety protector)
10.3 Warianty konfiguracji
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 261
Schemat blokowy
Poniżej przedstawiono schemat blokowy ochronnika bezpieczeństwa.
Rysunek 10-2 Schemat blokowy ochronnika bezpieczeństwa
Zobacz także
Obwód napięcia bardzo niskiego (PELV) dla modułów sygnałowych fail-safe (Strona 40)
10.3 Warianty konfiguracji
Wprowadzenie
W zależności, czy wymagana jest możliwość wymiany modułów podczas pracy (hot-swapping), możliwe są dwie konfiguracje z ochronnikami bezpieczeństwa,
Konfiguracja S7-300/ET 200M z ochronnikiem bezpieczeństwa (bez hot-swapping)
Ochronnik bezpieczeństwa wydłuża szerokość S7-300/ET 200M o 40 mm. Jednakże taka konfiguracja, w dalszym ciągu pozwala na konfigurację z użyciem ośmiu modułów sygnałowych.
Poniższy przykład przedstawia konfigurację z siedmioma modułami sygnałowymi.
Rysunek 10-3 Konfiguracja ET 200M z ochronnikiem bezpieczeństwa (hot-swapping modułu
nieobsługiwany)
(1) Zasilacz
(2) IM 153-2
(3) Standardowy moduł sygnałowy
(4) Ochronnik bezpieczeństwa
(5) Moduł sygnałowy fail-safe
Bezpiecznik
Interfejs magistrali tylnej
Interfejs magistrali tylnej
Ochrona przeciw przepięciowa
Ochronnik bezpieczeństwa (safety protector)
10.3 Warianty konfiguracji
Moduły sygnałowe Fail-safe
262 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
UWAGA
Czynności wymagane w celu zabezpieczenia przez przepięciami w trybie bezpieczeństwa:
Moduły standardowe należy umieszczać po lewej stronie ochronnika bezpieczeństwa, moduły sygnałowe fail-safe muszą być umieszczane z prawej strony.
Szyna montażowa musi być uziemiona.
Należy połączyć ochronnik bezpieczeństwa z funkcyjnym uziemieniem. Należy połączyć piny 19 i 20 ochronnika bezpieczeństwa z szyną montażową, używając możliwie najkrótszych, pojedynczych przewodów (przekrój = 1,5 mm2).
Wymiana modułów ET 200M podczas pracy w trybie bezpieczeństwa
W konfiguracji z modułami aktywnej magistrali, możliwa jest wymiana wszystkich modułów ET 200M za wyjątkiem ochronnika bezpieczeństwa.
OSTRZEŻENIE
Ochronnik bezpieczeństwa (nr zamówieniowy 6ES7195-7HG00-0XA0) musi być użyty zawsze, gdy używany jest moduł magistrali dla ochronnika bezpieczeństwa. Moduł magistrali jest używany, aby umożliwić zastosowanie ochronnika bezpieczeństwa w konfiguracji z modułami aktywnej magistrali.
NIE MOŻNA wyjmować ani wkładać ochronnika bezpieczeństwa podczas pracy systemu! (włożenie lub usunięcie modułu spowoduje uszkodzenie ET 200M).
Konfiguracja ET 200M z ochronnikiem bezpieczeństwa i modułami aktywnej magistrali
Moduł magistrali dla ochronnika bezpieczeństwa zwiększa szerokość ET 200M o 80 mm. Jednakże taka konfiguracja, w dalszym ciągu pozwala na konfigurację z użyciem ośmiu modułów sygnałowych. Należy pamiętać, że do instalacji wymagana jest szyna montażowa umożliwiająca wymianę modułów podczas pracy (numer zamówieniowy 6ES7195-1GX00). Poniższy przykład przedstawia konfigurację z siedmioma modułami sygnałowymi.
Rysunek 10-4 Konfiguracja ET 200M z ochronnikiem bezpieczeństwa i modułami aktywnej magistrali
(1) Zasilacz
(2) IM 153-2
(3) Standardowy moduł sygnałowy
(4) Moduł magistrali dla ochronnika bezpieczeństwa
(5) Ochronnik bezpieczeństwa
(6) Moduł sygnałowy fail-safe
Ochronnik bezpieczeństwa (safety protector)
10.4 Specyfikacja techniczna
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 263
UWAGA
Czynności wymagane w celu zabezpieczenia przez przepięciami w trybie bezpieczeństwa:
Moduły standardowe należy umieszczać po lewej stronie ochronnika bezpieczeństwa, moduły sygnałowe fail-safe muszą być umieszczane z prawej strony.
Szyna montażowa musi być uziemiona.
Należy połączyć ochronnik bezpieczeństwa z funkcyjnym uziemieniem. Należy połączyć piny 19 i 20 ochronnika bezpieczeństwa z szyną montażową, używając możliwie najkrótszych, pojedynczych przewodów (przekrój = 1,5 mm2).
10.4 Specyfikacja techniczna
Informacje ogólne
Specyfikacja techniczna
Wymiary i waga
Wymiary S x W x G (mm) 40 x 125 x 120
Waga Około 230 g
Napięcia, prądy, potencjały
Straty mocy w module brak
Ochronnik bezpieczeństwa (safety protector)
10.4 Specyfikacja techniczna
Moduły sygnałowe Fail-safe
264 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 265
Dane diagnostyczne modułów bezpieczeństwa A
A.1 Wprowadzenie
Poniższy dodatek opisuje strukturę danych diagnostycznych w danych systemowych. Znajomość struktury danych diagnostycznych jest konieczna w przypadku oceny danych diagnostycznych modułów sygnałowych fail-safe w programie użytkownika.
Dodatkowe informacje
Szczegółowe informacje z zakresu oceny danych diagnostycznych modułów oraz opis odpowiednich bloków SFC znajduje się w podręczniku System and Standard Functions.
A.2 Struktura i zawartość danych diagnostycznych
SFC do odczytu danych diagnostycznych
Poniżej przedstawiono SFC, które mogą być użyte w programie użytkownika do odczytu danych diagnostycznych z modułów sygnałowych fail-safe:
Tabela A-1 SFC do odczytu danych diagnostycznych
Numer SFC Identyfikator Zastosowanie
59 RD_REC Odczyt rekordów danych diagnostyki S7 (zapis w sekcji danych domyślnego programu użytkownika)
13 DPNRM_DG Odczyt danych diagnostycznych slave (zapis w sekcji danych domyślnego programu użytkownika)
Pozycja w ramce komunikatu diagnostycznego diagnostyki slave
Jeśli moduły sygnałowe ET 200M pracują w konfiguracji rozproszonej i wystąpi przerwanie diagnostyczne, rekordy danych 0 i 1 są wpisywane do diagnostyki slave ET 200M (= segment przerwania).
Pozycja segment przerwania w danych diagnostycznych slave zależy od struktury ramki komunikatu diagnostycznego oraz od długości diagnostyki kanału.
Aby uzyskać szczegółowe informacje dotyczące struktury ramki komunikatu oraz o segmencie przerwania w specyfikacji PROFIBUS, należy skorzystać z rozdziału Commissioning and Diagnostics w podręcznik ET 200M Distributed I/O.
Dane diagnostyczne modułów bezpieczeństwa
A.2 Struktura i zawartość danych diagnostycznych
Moduły sygnałowe Fail-safe
266 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Rekordy danych 0 i 1 danych systemowych
Dane diagnostyczne modułu mają maksymalną długość 16 bajtów i są zapisywane do rekordów danych 0 i 1 w danych systemowych:
Rekord danych 0 zawiera 4 bajty danych diagnostycznych opisujących status modułu sygnałowego
Rekord danch 1 zwiera
- 4 bajty danych diagnostycznych modułu sygnałowego, które są również zawarte w rekordzie danych 0,
- i do 12 bajtów danych diagnostycznych kanału
Opis
Kolejna część rozdziału opisuje strukturę i zawartość bajtów danych diagnostycznych. Generalna zasada: Odpowiedni bit jest ustawiany na wartość „1‖, jeśli zostanie wykryty błąd.
Bajty 0 i 1
Poniższy rysunek przedstawia zawartość bajtów 0 i 1 danych diagnostycznych.
Rysunek A-1 Dane diagnostyczne, bajty 0 i 1
Bajt
Błąd modułu
Bajt
Błąd wewnętrzny
Błąd zewnętrzny
Błąd aktywnego kanału
Brak zewnętrznego zasilania pomocniczego
Brak parametrów
Niepoprawne parametry modułu
Klasa modułu: FM
Dostępne informacje o kanale
Dane diagnostyczne modułów bezpieczeństwa
A.2 Struktura i zawartość danych diagnostycznych
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 267
Bajty 2 do 3
Poniższy rysunek przedstawia zawartość bajtów 2 i 3 danych diagnostycznych.
Rysunek A-2 Dane diagnostyczne, bajty 2 i 3
Bajty 4 do 6
Poniższy rysunek przedstawia zawartość bajtów 4 do 6 danych diagnostycznych.
Rysunek A-3 Dane diagnostyczne, bajty 4 do 6
Bajt
Błąd komunikacji
Przekroczony czas watchdog
Uszkodzenie wewnętrznego zasilania modułu
Bajt
Uszkodzenie procesora
Uszkodzenie EPROM
Błąd ADC/DAC
Uszkodzenie EPROM
Bajt
Typ kanału B#16#30: moduł wejść cyfrowych fail-safe B#16#31: moduł wyjść cyfrowych fail-safe B#16#32: moduł wejść analogowych fail-safe B#16#33: rozszerzenie HART
Liczba kanałów
Bajt
Bajt
Dane diagnostyczne modułów bezpieczeństwa
A.2 Struktura i zawartość danych diagnostycznych
Moduły sygnałowe Fail-safe
268 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Bajty 7 do 9 dla SM 326; DI 24 x DC 24V
Poniższy rysunek przedstawia zawartość bajtów 7 do 9 danych diagnostycznych dla SM 326; DI 24 x DC 24V.
Rysunek A-4 Dane diagnostyczne, bajty 7 do 9 dla SM 326; DI 24 x DC 24V
Bajt
Błąd kanału 0
Błąd kanału 1
Błąd kanału 2
Błąd kanału 3
Błąd kanału 4
Błąd kanału 5
Błąd kanału 6
Błąd kanału 7
Bajt
Błąd kanału 8
Błąd kanału 9
Błąd kanału 10
Błąd kanału 11
Błąd kanału 12
Błąd kanału 13
Błąd kanału 14
Błąd kanału 15
Bajt
Błąd kanału 16
Błąd kanału 17
Błąd kanału 18
Błąd kanału 19
Błąd kanału 21
Błąd kanału 22
Błąd kanału 23
Błąd kanału 24
Dane diagnostyczne modułów bezpieczeństwa
A.2 Struktura i zawartość danych diagnostycznych
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 269
Bajt 7 dla SM 326; DI 8 x NAMUR
Poniższy rysunek przedstawia zawartość bajtu 7 danych diagnostycznych dla SM 326; DI 8 x NAMUR.
Rysunek A-5 Dane diagnostyczne, bajt 7 dla SM 326; DI 8 x NAMUR
Bajt 7 dla SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM
Poniższy rysunek przedstawia zawartość bajtu 7 danych diagnostycznych dla SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM.
Rysunek A-6 Dane diagnostyczne, bajt 7 dla SM 326; DI 8 x DC 24V/2A PM
Bajt
Błąd kanału 0
Błąd kanału 1
Błąd kanału 2
Błąd kanału 3
Błąd kanału 4
Błąd kanału 5
Błąd kanału 6
Błąd kanału 7
Bajt
Błąd kanału 0
Błąd kanału 1
Błąd kanału 2
Błąd kanału 3
Błąd kanału 4
Błąd kanału 5
Błąd kanału 6
Błąd kanału 7
Dane diagnostyczne modułów bezpieczeństwa
A.2 Struktura i zawartość danych diagnostycznych
Moduły sygnałowe Fail-safe
270 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Bajty 7 i 8 dla SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Poniższy rysunek przedstawia zawartość bajtów 7 i 8 danych diagnostycznych dla SM 326; DO 10 x DC 24V/2A.
Rysunek A-7 Dane diagnostyczne, bajty 7 i 8 dla SM 326; DO 10 x DC 24V 2A
Bajt 7 dla SM 336; AI 6 x 13Bit
Poniższy rysunek przedstawia zawartość bajtu 7 danych diagnostycznych dla SM 336; AI 6 x 13Bit.
Rysunek A-8 Dane diagnostyczne, bajt 7 dla SM 326; AI 6 x 13 Bit
Bajt
Błąd kanału 0
Błąd kanału 1
Błąd kanału 2
Błąd kanału 3
Błąd kanału 4
Błąd kanału 5
Błąd kanału 6
Błąd kanału 7
Bajt
Błąd kanału 8
Błąd kanału 9
Bajt
Błąd kanału 0
Błąd kanału 1
Błąd kanału 2
Błąd kanału 3
Błąd kanału 4
Błąd kanału 5
Dane diagnostyczne modułów bezpieczeństwa
A.2 Struktura i zawartość danych diagnostycznych
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 271
Diagnostyka dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Poniższy rysunek przedstawia zawartość bajtów 4 do 19 danych diagnostycznych.
Rysunek A-9 Rekord danych diagnostycznych od bajtu 4 dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Bajt
Typ kanału 0x33: rozszerzenie HART
Liczba bitów diagnostyki, dla modułu na kanał B#16#10
Występuje inny typ kanału
Bajt
Liczba kanałów tego samego typu w module B#16#06
Bajt
Bajt Wystąpił błąd kanału, jeśli odpowiedni identyfikator = 1;
Identyfikator dla kanałów 0 - 5
Błąd kanału dla kanału 0: Bajt
Błąd przypisania parametrów HART
Błąd komunikacji HART
Błąd rozbieżności
Zwarcie
Przerwany przewód
Zakres pomiarowy przekroczony w górę
Zakres pomiarowy przekroczony w dół
Błąd kanału dla kanału 0: Bajt
Wartość główna poza limitem
Wartość poboczna poza limitem
Wyjście analogowe HART nasycone (urządzenie obiektowe)
Wyjście analogowe HART, przekroczenie prądu (urządzenie obiektowe)
Wyjście analogowe HART, dostępne dodatkowe informacje statusowe
Zmiana konfiguracji HART
Wadliwe działanie urządzenia obiektowego HART
Bajt
Bajt
Bajt
Bajt
Błąd kanału dla kanału 1: Przypisanie odpowiadające kanałowi 0, zobacz bajt 8 i 9
Błąd kanału dla kanału 5: Przypisanie odpowiadające kanałowi 0, zobacz bajt 8 i 9
Dane diagnostyczne modułów bezpieczeństwa
A.2 Struktura i zawartość danych diagnostycznych
Moduły sygnałowe Fail-safe
272 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
UWAGA
Należy wziąć pod uwagę poniższe informacje dotyczące danych diagnostycznych:
Jeśli ustawiony jest błąd kanału HART, odbierane są kolejne informacje, jeśli odczytany jest komponent statusu (= bajt statusu HART) w rekordzie danych odpowiedzi HART dla odpowiedniego klienta lub rekord danych diagnostycznych dla odpowiedniego kanału odczytany przez SFC 59.
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 273
Rysunki wymiarowe B
B.1 Moduł sygnałowy
Rysunki wymiarowe modułu sygnałowego
Na poniższym rysunku wymiarowym zawarto rysunki wymiarowe modułu sygnałowego (bez funkcjonalności hot-swap). Moduły sygnałowe mogą się różnić wyglądem zewnętrznym. Jednakże wymiary zawsze zostają takie same.
Rysunek B-1 Rysunki wymiarowe modułu sygnałowego
Rysunki wymiarowe
B.1 Moduł sygnałowy
Moduły sygnałowe Fail-safe
274 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Rysunek B-2 Rysunki wymiarowe SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20mA HART
Rysunki wymiarowe modułu sygnałowego z modułem aktywnej magistrali
Poniższy rysunek wymiarowy (widok z boku) pokazuje moduł sygnałowy z modułem aktywnej magistrali, dla funkcjonalności „hot-swap‖, moduł S7-300, i przegrodę Ex. Wymiary są zgodne dla wszystkich modułów sygnałowych włączonych do modułu aktywnej magistrali.
Rysunek B-3 Rysunki wymiarowe modułu sygnałowego z modułem aktywnej magistrali
Rysunki wymiarowe
B.2 Ochronnik bezpieczeństwa
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 275
B.2 Ochronnik bezpieczeństwa
Rysunki wymiarowe ochronnika bezpieczeństwa
Poniżej przedstawiono rysunki wymiarowe ochronnika bezpieczeństwa.
Rysunek B-4 Wymiary ochronnika bezpieczeństwa
Moduł magistrali dla ochronnika bezpieczeństwa
See the dimensional drawing of a bus module for safety protectors below.
Rysunek B-5 Rysunek wymiarowy modułu magistrali dla ochronnika bezpieczeństwa
Rysunki wymiarowe
B.2 Ochronnik bezpieczeństwa
Moduły sygnałowe Fail-safe
276 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 277
Akcesoria i numery zamówieniowe C
C.1 Akcesoria i numery zamówieniowe
Akcesoria i numery zamówieniowe
Poniższa tabela zawiera listę numerów zamówieniowych modułów fail-safe, ochronnika bezpieczeństwa oraz akcesoriów dl modułów sygnałowych fail-safe.
Tabela C-1 Akcesoria i numery zamówieniowe
Komponent Numer zamówieniowy
SIMATIC PDM
OPROGRAMOWNIE PODSTAWOWE V6.0 (4 TAGI) FLOATING LICENSE
6ES7658-3AX06-0YA5
OPROGRAMOWNIE PODSTAWOWE V6 (4 TAGI) RENTAL LICENSE
6ES7658-3AX06-0YA6
OPROGRAMOWNIE POJEDYNCZY PUNKT V6.0 (1 TAG) FLOATING LICENSE
6ES7658-3HX06-0YA5
OPROGRAMOWNIE SERWISOWE V6.0 (128 TAGÓW) FLOATING LICENSE
6ES7658-3JX06-0YA5
OPROGRMOWANIE S7 V6.0 (128 TAGS) FLOATING LICENSE
6ES7658-3KX06-0YA5
OPROGRAMOWANIE PCS 7 V6.0 (128 TAGS) FLOATING LICENSE
6ES7658-3LX06-0YA5
Moduły sygnałowe Fail-safe
SM 326; DI 24 x DC 24V 6ES7326-1BK01-0AB0
SM 326; DI 8 x NAMUR 6ES7326-1RF00-0AB0
SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM 6ES7326-2BF40-0AB0
SM 326; DO 10 x DC 24V/2A 6ES7326-2BF01-0AB0
SM 336; AI 6 x 13Bit 6ES7336-1HE00-0AB0
SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART 6ES7336-4GE00-0AB0
Ochronnik bezpieczeństwa 6ES7195-7KF00-0XA0
Moduł magistrali dla ochronnika bezpieczeństwa 6ES7195-7HG00-0XA0
Prowadnica przewodów dla SM 326; DI 8 5 NAMUR (5 szt.) 6ES7393-4AA10-0AA0
Etykiety
Żółte paski etykiet (10 szt.) 6ES7392-2XX20-0AA0
Żółte tabliczki przykrywające, przezroczysty żółty (10 szt.) 6ES7392-2XY20-0AA0
Akcesoria i numery zamówieniowe
C.1 Akcesoria i numery zamówieniowe
Moduły sygnałowe Fail-safe
278 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Komponent Numer zamówieniowy
Listwa przyłączeniowa (front connector), 20-pin
Zaciski śrubowe (1 szt.) 6ES7392-1AJ00-0AA0
Zaciski śrubowe (100 szt.) 6ES7392-1AJ00-1AB0
Zaciski sprężynowe (1 szt.) 6ES7392-1BJ00-0AA0
Zaciski sprężynowe (100 szt.) 6ES7392-1BJ00-1AB0
Listwa przyłączeniowa (front connector), 40-pin
Zaciski śrubowe (1 szt.) 6ES7392-1AM00-0AA0
Zaciski śrubowe (100 szt.) 6ES7392-1AM00-1AB0
Zaciski sprężynowe (1 szt.) 6ES7392-1BM00-0AA0
Zaciski sprężynowe (100 szt.) 6ES7392-1BM00-1AB0
Moduł magistrali (bus connector) 6ES7390-0AA00-0AA0
Aktywne moduły magistrali
Moduł magistrali (Bus module) BM IM/IM (…7HD) do redundancji z 2 x IM 153-2AA02 / -2AB01
6ES7195-7HD00-0XA0
Moduł magistrali (Bus module) BM IM/IM (…7HD) do redundancji z 2 x IM 153-2Bx00 / -2Bxx1
6ES7195-7HD10-0XA0
Moduł magistrali (Bus module) BM IM/IM (…7HD) Outdoor do redundancji z 2 x IM 153-2Bx00 / -2Bxx1
6ES7195-7HD80-0XA0
Moduł magistrali (Bus module) BM PS/IM (…7HA) do zasilania i IM 153
6ES7195-7HA00-0XA0
Moduł magistrali (Bus module) 2 x 40 (…7HB) dla jednego lub dwóch 40 mm modułów S7-300 o szerokości 40 mm
6ES7195-7HB00-0XA0
Moduł magistrali (Bus module) 1 x 80 (…7HB) dla jednego modułu S7-300 o szerokości 80 mm
6ES7195-7HC00-0XA0
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 279
Czasy odpowiedzi D
D.1 Czasy odpowiedzi
Wprowadzenie
Poniższy rozdział zawiera czasy odpowiedzi dla wszystkich modułów sygnałowych fail-safe. Czasy odpowiedzi modułów fail-safe są uwzględnione w obliczeniach czasu odpowiedzi systemu-F.
Informacje na temat obliczania czasu odpowiedzi systemu-F są dostępne w opisie systemu Safety Engineering in SIMATIC S7.
Elementy używane w poniższych obliczeniach są dostępne w specyfikacji technicznej poszczególnych modułów.
Definicja czasu odpowiedzi
Dla wejść cyfrowych fail-safe: Czas odpowiedzi określa interwał pomiędzy zmianą sygnału na wejściu cyfrowym a pewną dostępnością ramki komunikatu diagnostycznego na magistrali tylnej (backplane bus).
Dla wyjść cyfrowych fail-safe: Czas odpowiedzi określa interwał pomiędzy odbiorem ramki komunikatu zabezpieczeń z magistrali tylnej a zmianą sygnału na wyjściu cyfrowym.
Dla wejść analogowych fail-safe: Czas odpowiedzi wynika z liczby kanałów/par kanałów, czasu odpowiedzi na kanał/parę kanałów, podstawowego czas odpowiedzi oraz, w przypadku SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART, także skonfigurowanego wygładzania.
Czas odpowiedzi SM 326; DI 8 x NAMUR
Obliczenie czasu odpowiedzi SM 326; DI 8 x NAMUR (bez aktywnego błędu i z aktywnym błędem):
Czas odpowiedzi = Czas wewnętrznego przygotowania sygnału + Opóźnienie wejściowe
Przykład dla SM 326; DI 8 x NAMUR
Czas odpowiedzi = 55 ms + 3 ms = 58 ms
Aktywny błąd wydłuża czas odpowiedzi o okres przypisanego czasu rozbieżności, jeśli dla czujników została skonfigurowana „ocena 1oo2‖.
UWAGA
Obliczenia maksymalnego czasu odpowiedzi należy wykonywać wstawiając do przedstawionego powyżej wzoru maksymalne wartości z danych technicznych modułów sygnałowych fail-safe.
Czasy odpowiedzi
D.1 Czasy odpowiedzi
Moduły sygnałowe Fail-safe
280 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Czas odpowiedzi SM 326; DO 10 x DC 24V/2A
Obliczenie czasu odpowiedzi SM 326; DO 10 x DC 24V/2A (bez aktywnego błędu i z aktywnym błędem):
Czas odpowiedzi = Czas wewnętrznego przygotowania sygnału + opóźnienie wyjścia
Opóźnienie wyjścia zawsze może być ignorowane.
Przykład dla SM 326; DO 10 x DC 24V/2A pracującego w trybie bezpieczeństwa:
Czas odpowiedzi = 24 ms + 0 ms = 24 ms
UWAGA
Obliczenia maksymalnego czasu odpowiedzi należy wykonywać wstawiając do przedstawionego powyżej wzoru maksymalne wartości z danych technicznych modułów sygnałowych fail-safe.
Maksymalny czas odpowiedzi SM 326; DI 24 x DC 24 V
Wzór do obliczania maksymalnego czasu odpowiedzi bez aktywnego błędu:
Maksymalny czas odpowiedzi bez aktywnego błędu = Tmax + 3 ms* + 6 ms**
Opóźnienie wejściowe*
** Czas testu zwarcia = 2 x Opóźnienie wejściowe
Parametryzacja testu zwarcia w STEP 7 (rozdział SM 326; DO 8 x DC24V//2A PM).
Tabela D-1 SM 326; DI 24 x DC 24 V: Internal signal preparation times
Ocena czujników Minimalny wew. czas
przygotowania sygnału Tmin
Maksymalny wew. czas
przygotowania sygnału Tmax
1oo1 and 1oo2 6 ms 23 ms
Maksymalny czas odpowiedzi w przypadku wystąpienia błędu:
Poniższa tabela zawiera maksymalne czasy odpowiedzi SM 326; DI 24 x DC 24 V w przypadku wystąpienia błędu, w zależności od ustawień parametrów w STEP 7 oraz funkcji oceny czujników.
Tabela D-2 SM 326; DI 24 x DC 24 V: Maksymalny czas odpowiedzi w przypadku wystąpienia błędu
Parametr testu zwarcia
(Short-circuit test parameter) ocena 1oo1 ocena 1oo2*
Test zwarcia nieaktywny 31 ms 29 ms
Test zwarcia aktywny 31 ms 29 ms
* Czas odpowiedzi przy ocenie 1oo2 zależy także od skonfigurowanego zachowania w przypadku wystąpienia rozbieżności.
Dostarczaj wartość 0: mają zastosowanie czasy wymienione w tabeli
Dostarczaj ostatnią ważną wartość: czas wymienione w tabeli są wydłużane o przypisany czas rozbieżności.
Czasy odpowiedzi
D.1 Czasy odpowiedzi
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 281
Maksymalny czas odpowiedzi SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM przy wystąpieniu błędu
Maksymalny czas odpowiedzi SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM (bez i z aktywnym błędem) jest równy maksymalnemu wewnętrznemu czasowi przygotowania sygnału Tmax.
Minimalny wewnętrzny czas przygotowania sygnału Tmin = 3 ms
Maksymalny wewnętrzny czas przygotowania sygnału Tmax = 10 ms
Czas odpowiedzi SM 336; AI 6 x 13Bit
Czas odpowiedzi (czas konwersji) SM 336; AI 6 x 13Bit (bez i z aktywnym błędem) jest obliczany na podstawie poniższego wzoru:
Czas odpwoiedzi = N × czas odpowiedzi na kanał + podstawowy czas odpowiedzi
Gdzie N reprezentuje liczbę aktywnych kanałów
Przykład wszystkie kanały podłączone (N = 6), Częstotliwość zakłóceń = 50 Hz:
Czas odpowiedzi = 6 x 50 ms + 50 ms = 350 ms
Jeśli wystąpi błąd, ustawiono ocenę 2 czujników oraz dla sygnału nie wykryto awarii bezpieczeństwa (lub skonfigurowana „wartość standardowa‖ nie jest zgodna z wykryciem awarii bezpieczeństwa), czas odpowiedzi jest przedłużany o skonfigurowany czas rozbieżności.
UWAGA
Obliczenia maksymalnego czasu odpowiedzi należy wykonywać wstawiając do przedstawionego powyżej wzoru maksymalne wartości z danych technicznych modułu SM 336; AI 6 x 13Bit.
Czasy odpowiedzi
D.1 Czasy odpowiedzi
Moduły sygnałowe Fail-safe
282 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Czas odpowiedzi SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
Czas odpowiedzi (czas konwersji) SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART bez aktywnego błędu jest obliczany na podstawie poniższego wzoru:
Typowy czas odpowiedzi (bez aktywnego błędu) = Czas cyklu konwersji × Wygładzanie
Max. czas odpowiedzi (bez aktywnego błędu) = 2 × Czas cyklu konwersji × Wygładzanie
Przykład
Częstotliwość zakłócająca 50 Hz, Wygładzanie = 1 cykl konwersji, 3 aktywne pary kanałów:
Max. czas odpowiedzi (bez aktywnego błędu) = 2 × 125 ms × 1 = 250 ms
Jeśli błąd rozbiezności wystąpi podczas oceny 1oo2, maksymalny czas odpowiedzi jest obliczany na podstawie poniższego wzoru:
Maksymalny czas odpowiedzi (w przypadku rozbieżności) = 2 × Czas cyklu konwersji × Wygładzanie + Czas rozbieżności + 2 × Czas cyklu konwersji
The discrepancy time is the configured discrepancy time.
Przykład
Częstotliwość zakłócająca 50 Hz, Wygładzanie = 1 cykl konwersji, czas rozbieżności = 2000 ms, 3 aktywne pary kanałów:
Maksymalny czas odpowiedzi (w przypadku rozbieżności) = 2 × 125 ms × 1 + 2000 ms + 2 × 125 ms = 2500 ms
Jeśli wystąpi błąd kanału, maksymalny czas odpowiedzi jest obliczany na podstawie poniższego wzoru:
Maksymalny czas odpowiedzi (w przypadku błędu kanału) = 2 × Czas cyklu konwersji
Przykład
Częstotliwość zakłócająca 50 Hz, 3 aktywne pary kanałów:
Maksymalny czas odpowiedzi (w przypadku błędu kanału) = 2 × 125 ms = 250 ms
UWAGA
Czas odpowiedzi należy obliczać wstawiając do powyższego wzoru wartości z rozdziału "Specyfikacja techniczna - SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART” (Strona 223).
Informacje dotyczące obliczania czasu odpowiedzi
UWAGA
Należy zwrócić uwagę, że pliki Excel do obliczania maksymalnego czasu odpowiedzi s7fcotia.xls (http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/11669702/133100) i s7ftimea.xls (http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/26091594/133100)) włączone do pakietu S7 Distributed Safety i S7 F/FH Systems obsługują obliczenie rozszerzonego "maksymalnego czasu odpowiedzi z aktywnym błędem" o okres skonfigurowanego czasu rozbieżności.
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 283
Przełączanie obciążeń pojemnościowych E
E.1 Przełączanie obciążeń pojemnościowych
Przełączanie obciążeń pojemnościowych
Jeśli wyjścia (bez diody szeregowej) SM 326; DO 10 x DC 24V/2A, SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM są podłączone z obciążeniem, które pobiera mały prąd a posiada dużą pojemność, może wystąpić komunikat błędu "zwarcie do L+ lub uszkodzony sterownik wyjścia". Przyczyna: Pojemność nie może być wystarczająco rozładowana podczas 1-ms czasu odczytu podczas testu.
Poniższy rysunek przedstawia typową krzywą reprezentującą zależność pomiędzy impedancją obciążenia a przełączaną pojemnością obciążenia dla zasilania 24 V DC.
Przełączanie DO 10 x DC 24V
Rysunek E-1 Zależność pomiędzy rezystancją obciążenia a przełączanym obciążeniem pojemnościowym SM326; D10 x
DC 24V/2A
Prąd obciążenia w mA
Poje
mn
ość w
Przełączanie obciążeń pojemnościowych
E.1 Przełączanie obciążeń pojemnościowych
Moduły sygnałowe Fail-safe
284 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Porada:
1. Wyznaczyć prąd obciążenia i pojemność obciążenia.
2. Wyznaczyć punkt pracy z powyższego wykresu.
3. Jeśli punkt pracy leży powyżej krzywej, należy wykonać jedną z poniższych czynności:
Zwiększyć prąd obciążenia podłączając równolegle rezystor, taka by nowy punkt pracy leżał poniżej krzywej
Użyć wyjścia z szeregową diodą
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 285
Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności F
F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
SM 326; DI 8 x NAMUR
Załącznik zawiera Certyfikaty badania typu (EC) oraz Deklaracje zgodności dla modułu SM 326; DI 8 x NAMUR do podłączenia sygnałów z obszarów niebezpiecznych.
Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
Moduły sygnałowe Fail-safe
286 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
EC Type Examination Certificate dla SM 326; DI 8 x NAMUR
Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 287
EC Type Examination Certificate dla SM 326; DI 8 x NAMUR, kontynuacja
Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
Moduły sygnałowe Fail-safe
288 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
EC Type Examination Certificate dla SM 326; DI 8 x NAMUR, kontynuacja
Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 289
EC Type Examination Certificate dla SM 326; DI 8 x NAMUR, Dodatek
Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
Moduły sygnałowe Fail-safe
290 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Deklaracja zgodności dla SM 326; DI 8 x NAMUR
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 291
Słownik G
Ocena 1oo1 (1oo1 evaluation)
Typ → ocena czujnika: z oceną 1oo1, → czujnik nie jest redundantny i jest podłączany do modułu przez jeden kanał.
Ocena 1oo2 (1oo2 evaluation)
Typ → ocena czujnika: z oceną 1oo2, zajęte są dwa kanały wejściowe, przez jeden dwukanałowy czujnik lub dwa czujniki jednokanałowe. Sygnały wejściowe są porównywane wewnętrznie ze względu na równoważność lub brak równoważności. Alternatywnie, ocena 1oo2 w S7 F Systems może być zrealizowana przy użyciu bloku F-block F_1oo2AI.
Ocena 2oo3 (2oo3 evaluation)
Typ → ocena czujnika: z oceną 2oo3, trzy kanały wejściowe są zajęte przez czujniki jednokanałowe. Sygnały wejściowe przechodzą ocenę 2oo3 w programie bezpieczeństwa z wykorzystaniem bloku F_2oo3AI w S7 F Systems.
Czas zatwierdzenia (Acknowledgment time)
Interwał w granicach którego → F-I/O potwierdza znacznik życia określany przez → F-CPU. Czas potwierdzenia jest ujęty w kalkulacji całkowitego → czasu monitoring i → czasu odpowiedzi całego systemu-F.
Element wykonawczy (Actuator)
Elementami wykonawczymi mogą być przekaźniki mocy, styczniki do załączania obciążeń, lub bezpośrednio podłączone elementy wykonawcze (np. bezpośrednio sterowane zawory elektromagnetyczne).
Dostępność / Gotowość do działania (Availability)
Dostępność jest prawdopodobieństwem, że system jest funkcjonalny w określonym punkcie czasu. Dostępność może być rozszerzona przez → redundancję (np. przez używanie redundantnych modułów sygnałowych i/lub kliku → czujników dla tego samego punktu pomiarowego).
Kategoria (Category)
Kategoria zgodnie z EN 954-01
-> moduły Fail-safe mogą być używane w trybie bezpieczeństwa do Kategorii 4.
Słownik
F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
Moduły sygnałowe Fail-safe
292 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Błąd kanału (Channel fault)
Błąd specyficzny kanału, taki jak przerwany przewód lub zwarcie.
Numer kanału (Channel number)
Numery kanałów są używane do identyfikacji wejść/wyjść modułu oraz do przypisywania komunikatów diagnostycznych do kanałów.
Pasywacja kanału (Channel-selective passivation)
W metodzie pasywacji, gdy pojawi się -> błąd kanału, tylko odpowiednie kanały są pasywowane. Jeśli zostanie wykryty błąd grupy kanałów/błąd modułu, kanały danej grupy/wszystkie kanały modułu sygnałowego fail-safe są pasywowane.
CiR
CiR = Configuration in RUN. Modyfikacja system w trybie RUN za pomocą CiR pozwala na konfigurację jednostki aktywnego systemu z rozproszonymi we/wy. Wykonywanie procesu jest przerywane na krótki, regulowany czas. Podczas tego okresu wejścia procesu utrzymują ostatnią wartość.
CiR jest możliwy tylko dla nieaktywnego trybu bezpieczeństwa.
Konfiguracja (Configuring)
Konfiguracja oznacza systematyczne rozmieszczenie poszczególnych modułów.
CRC
Cykliczna Kontrola Redundancji (Cyclic Redundancy Check) → sprawdzenie sygnatury CRC
Sygnatura CRC (CRC Signature)
Dane procesowe w ramce komunikatu bezpieczeństwa, zależności adresów i parametrów bezpieczeństwa są kontrolowane za pomocą sygnatury CRC w ramce komunikatu bezpieczeństwa.
Okres ciemny / Czas ciemności (Dark period)
Okres ciemny występuje podczas testu wyłączenia oraz testu kompletności układu bitów. Moduł wyjść fail-safe przełącza zerowe sygnały testowe do aktywnych wyjść. W tym czasie wyjście jest na krótko wyłączone (= okres ciemny). → Element wykonawczy z wystarczającym opóźnieniem nie reaguje na taki sygnał i pozostaje włączony.
Słownik
F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 293
Analiza rozbieżności (Discrepancy analysis)
Analiza rozbieżności ze względu na równoważność / rak równoważności jest używana w przypadku wejść fail-safe bazując na charakterystyce czasowej dwóch sygnałów o takiej samej funkcjonalności. Analiza rozbieżności rozpoczyna się, gdy na dwóch skojarzonych sygnałach wejściowych zostaną wykryte różne poziomy napięć (przy kontroli braku równości: te same poziomy napięć). Sygnały są sprawdzane, aby określić czy różnica (przy kontroli braku równości: równość) zaniknie po określonym czasie, nazywanym → czasem rozbieżności. Jeśli nie, rozpoznawany jest błąd rozbieżności.
Dla modułów wejść fail-safe występują dwa typy analizy rozbieżności:
→ ocena 1oo2:
Analiza rozbieżności jest przeprowadzana dla modułu wejść fail-safe pomiędzy dwoma sygnałami wejściowymi.
Z redundantnymi we/wy (tylko dla S7 FH systems):
Analiza rozbieżności jest przeprowadzana przez blok sterownika fail-safe z pakietu opcjonalnego S7 F/FH Systems pomiędzy dwoma sygnałami wejściowymi redundantnych modułów wejść.
Czas rozbieżności (Discrepancy time)
Konfigurowany czas dla → analizy rozbieżności. Jeśli czas rozbieżności jest zbyt długi, czasy dla wykrywania błędu oraz → reakcja na błąd są niepotrzebnie wydłużane. Jeśli czas rozbieżności jest zbyt krótki, niepotrzebnie obniżona jest dostępność, ponieważ błąd rozbieżności jest wykrywany, podczas gdy, w rzeczywistości nie występuje.
Czas monitoring F (F monitoring time)
→ PROFIsafe czas monitoringu
Moduły sygnałowe fail-safe (Fail-safe signal modules)
Są to moduły sygnałowe rodziny S7-300, które obsługują pracę w → trybie bezpieczeństwa w S7 Distributed Safety lub S7 F/FH Systems. Cechą modułów są zintegrowane → funkcje bezpieczeństwa.
Systemy fail-safe (Fail-safe systems)
Systemy fail-safe (systemy-F) pozostają w stanie bezpiecznym lub niezwłocznie przyjmują inny stan bezpieczny po wystąpieniu określonego błędu.
Czas reakcji na błąd (Fault reaction time)
Maksymalny czas reakcji na błąd systemu-F oznacza interwał pomiędzy wystąpieniem dowolnego błędu a pewną reakcją na odpowiednich wyjściach fail-safe. Dla całego → systemu-F: maksymalny czas reakcji określa interwał pomiędzy wystąpieniem dowolnego błędu na dowolnym → F-I/O oraz pewną reakcją na odpowiednich wyjściach fail-safe.
Dla wejść: maksymalny czas reakcji jest określony jako interwał pomiędzy wystąpieniem błędu a pewną reakcją na magistrali ściany tylnej.
Dla wyjść cyfrowych: maksymalny czas reakcji na błąd jest określony jako interwał pomiędzy wystąpieniem błędu a pewną reakcją na wyjściu cyfrowym.
Słownik
F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
Moduły sygnałowe Fail-safe
294 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
F-CPU
F_CPU jest centralną jednostką przetwarzającą z możliwością pracy w trybie fail-safe, która jest zatwierdzona do użycia w systemach S7 Distributed Safety/S7 F/FH. Kopia-F licencji dla S7 F/FH Systems pozwala użytkownikowi na na pracę CPU jako F-CPU, tzn., na wykonywanie → programu bezpieczeństwa w CPU. W przypadku S7 Distributed Safety nie jest wymagana kopia-F licencji. F-CPU może także wykonywać → standardowy program użytkownika
F-I/O
F-I/O jest wspólną nazwą oznaczającą wejścia i wyjścia fail-safe dostępne w SIMATIC S7 do integracji w S7 Distributed Safety i systemach S7 F/FH fail-safe. Dostępne moduły F-I/O:
Moduły we/wy dla ET 200eco
Moduły sygnałowe fail-safe (F-SM) dla S7-300
Moduły fail-safe dla ET 200S
Moduły Fail-safe DP standard slaves
Kluczowanie z przesuwem częstotliwości (Frequency shift keying (FSK))
Technika modulacji danych odpowiednia dla transmisji danych z użyciem standardowych przewodów. Aby zakodować binarne wartości „0‖ i „1‖ używane są dwie częstotliwości audio, w zakresie od 300 do 3000 Hz. W → protokole HART, sygnał FSK jest przesyłany za pomocą pętli prądowej.
FSK
Frequency shift keying (FSK)
F-SM
→ Moduły sygnałowe Fail-safe
Systemy-F (F-systems)
→ Systemy fail-safe
HART
Highway Addressable Remote Transducer. HART jest zarejestrowanym znakiem towarowym → HART Communication Foundation.
Moduły analogowe HART (HART analog modules)
Moduły analogowe, które poza odczytem wartości analogowej obsługują → komunikację HART. Moduły analogowe HART mogą być używane jako → interfejs HART dla urządzeń obiektowych HART.
Słownik
F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 295
Rozkazy / komendy HART (HART commands)
Urządzenia obiektowe HART pracuje jako urządzenie HART i jest sterowane poprzez urządzenie typu master za pomocą rozkazów HART. Master przypisuje parametry HART lub żądania danych w postaci → odpowiedzi HART.
Komunikacja HART (HART communication)
Transmisja danych pomiędzy urządzeniem master (np. moduł analogowy HART) oraz urządzeniem HART (→ urządzenie obiektowe HART) za pomocą → protokołu HART.
Fundacja Komunikacji HART (HART Communication Foundation)
Fundacja Komunikacji HART (HART Communication Foundation) (HCF) została założona w roku 1993 aby opublikować i rozwijać protokół HART. HCF jest organizacją typu non-profit, finansowaną przez jej członków.
Komunikator HART (HART communicator)
Komunikator HART zawiera oryginalne narzędzie do parametryzacji Fisher- Rosemount LTd. do → urządzeń obiektowych HART, a jest ono podłączane bezpośrednio do zacisków. Komunikator HART jest używany do przypisywania parametrów HART.
Urządzenie obiektowe HART (HART field device)
Inteligentne urządzenie obiektowe wyposażone w dodatkowe funkcje → kompatybilne z HART, które pozwalają na zrozumienie → komunikacji HART.
Interfejs HART (HART interface)
Jest to część system, która może być używana do podłączenia → urządzeń obiektowych HART. Interfejs HART reprezentuje urządzenie master dla urządzeń obiektowych. Jednakże, interfejs HART jest w systemie urządzeniem slave i może być zaopatrzany z różnych urządzeń master systemu. Przykładowo, → urządzenie do parametryzacji HART może być urządzeniem master. Innym urządzeniem typu master jest system automatyki.
Narzędzie parametryzacyjne HART (HART parameter assignment tool)
Narzędzie parametryzacyjne HART jest używane do wygodnej konfiguracji → parametrów HART. Może być nim → Komunikator HART lub narzędzie do parametryzacji zintegrowane z systemem np. SIMATIC PDM.
Parametry HART (HART parameters)
Parametry HART opisują konfigurowane właściwości → urządzenia obiektowego HART, które mogą być modyfikowane za pomocą → protokołu HART. Do parametryzacji można używać → narzędzia parametryzacyjnego HART.
Słownik
F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
Moduły sygnałowe Fail-safe
296 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Protokół HART (HART protocol)
→ Protokół HART jest przemysłowym standardem do rozszerzonej komunikacji z → urządzeniami obiektowymi HART. Obejmuje → rozkazy HART oraz → odpowiedzi HART.
Odpowiedzi HART (HART replies)
Urządzenie obiektowe HART wysyła dane na żądanie urządzenia master. Dane są wynikiem pomiarów lub ustawionych zmiennych lub wartości → parametrów HART. Odpowiedzi HART zawsze zawierają informacje o statusie, tj. → bajty statusu HART.
Sygnał HART (HART signal)
Sygnał analogowy pętli prądowej 4 – 20 mA, z falą sinusoidalną dla → protokołu HART, 1200 Hz dla wartości binarnej „1‖ i 2200 Hz dla wartości „0‖, modulowane przy użyciu → kluczowania z przesuwem częstotliwości.
Bajt statusu HART (HART status byte)
Informacje o statusie, które składają się z pierwszego i drugiego bajtu statusu → odpowiedzi HART oraz informacji, które dostarcza urządzenie obiektowe HART, zgodnie z → komunikacją HART, odbiorem → rozkazów HART oraz statusu urządzenia.
Obszar transferu HART (HART transfer area)
Obszar rekordu danych określony dla modułów analogowych HART do zapisu komend HART oraz odczytu odpowiedzi HART. Obszar transferu HART składa się z rekordów danych. Oddzielne obszary rekordów danych są przypisane dla każdego → klienta i są używane przez → serwer do wymiany danych z klientem.
HCF
→ HART Communication Foundation
Okres jasny (Light period)
Okres jasny występuje podczas testu kompletności układu bitów. Moduł wyjść fail-safe przekazuje sygnał testowy ―1‖ do nieaktywnych wyjść (gdy sygnał wyjściowy = „0‖). Powoduje krótką aktywację wyjścia (= „okres jasny‖). Element wykonawczy z wystarczającym opóźnieniem nie reaguje na taki sygnał i pozostaje nieaktywny.
Przełącznik M (M switch)
Każde wyjście cyfrowe fail-safe SM 326 DO 8 x DC 24V/2A PM składa się z jednego przełącznika DOx P (current source) i jednego przełącznika DOx M (current sinking). Obciążenie jest podłączone pomiędzy przełącznikami P i M. Aby zasilić obciążenie uaktywniane są obydwa przełączniki.
Słownik
F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 297
Zmienna identyfikująca lokalizację pomiaru (Measuring location identification tag)
Unikalny identyfikator punktu pomiarowego, składający się z 8 znaków. Zapisywany jest w → urządzeniu obiektowym HART i może być modyfikowany oraz odczytywany za pomocą → komend HART.
Modem
Modem (MOdulator / DEModulator) jest urządzeniem, które konwertuje binarne sygnały cyfrowe na sygnały → kluczowane z przesuwem częstotliwości i odwrotnie. Modem nie koduje danych, tylko wykonuje konwersję fizycznej formy sygnałów.
Błąd modułu (Module fault)
Błędy modułu mogą być powodowne przez błędy zewnętrzne (np. brak napięcia obciążenia) lub błędy wewnętrzne (np. uszkodzenie procesora). Błędy wewnętrzne wymagają wymiany modułu.
Redundancja modułów (Module redundancy)
Moduł z drugim identycznym modułem pracują w trybie redundantny aby zwiększyc dostępność.
Czas monitoringu (Monitoring time)
→ Czas monitoringu PROFIsafe
Monodrop
W systemie komunikacji monodrop, do pojedynczej linii transmisyjnej podłączone są maksymalnie dwa urządzenia, np. kanał modułu analogowego HART i → urządzenie obiektowe HART. W metodzie tej można równocześnie wykorzystywać → protokół HART oraz sygnał analogowy.
Krótki adres HART urządzenia obiektowego jest ustawiony na 0.
MTA
Marshalled Termination Assemblies
Multidrop
Do 15 urządzeń obiektowych może być podłączonych do urządzenia HART master w systemie komunikacji multidrop. Komunikacja odbywa się wyłącznie przez → protokół HART, w tej metodzie sygnał analogowy nie może być wykorzystywany.
Krótki adres HART urządzenia obiektowego jest ustawiony pomiędzy 1 a 15.
Czujnik nierównoważny (Nonequivalent sensor)
Nierównoważny → czujnik jest rewersyjnym przełącznikiem, który jest podłączony (poprzez dwa kanały) do dwóch wejść → F-I/O w → systemach fail-safe (od → oceny 1oo2 sygnałów czujników).
Słownik
F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
Moduły sygnałowe Fail-safe
298 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Przełącznik P (P switch)
→ Przełącznik M
Przypisanie parametrów / Parametryacja (Parameter assignment)
Przypisywanie parametrów z PROFIBUS DP: transfer parametrów slave z DP master do DP slave.
Przypisywanie parametrów do modułów/submodułów: programowanie zachowania modułów/submodułów przy użyciu opprogramowania konfiguracyjnego STEP 7.
Pasywacja (Passivation)
→ F-I/O ustawia odpowiedni kanał lub wszystkie kanały w → stan bezpieczny, jeśli wykryje błąd, tzn. pasywuje kanały. F-I/O zgłasza błąd do → F-CPU.
Jeśli wejścia F-I/O są pasywowane → F-system zwraca wartość fail-safe do → programu bezpieczeństwa zamiast wartości procesowej ustawionej na wejściu fail-safe.
Jeśli wyjścia F-I/O są pasywowane → F-system zwraca wartości fail-safe do wyjść fail-safe („0‖) zamiast wartości wyjść zwracanych przez → program bezpieczeństwa.
PG
Urządzenie programujące, kompaktowy PC zaprojektowany do używania w przemyśle. PG jest w pełni wyposażone i przystosowane do programowania systemów automatyki SIMATIC
Obraz procesu (Process image)
Obraz procesu jest częścią pamięci systemowej CPU. Na początku cyklicznego wykonywania programu, stany sygnałów wejściowych są przekazywane do obrazu procesu wejść. Na końcu cyklicznego programu, obraz procesu wyjść jest przesyłany na wyjścia jako stany sygnałów.
Czas bezpieczeństwa procesu (Process safety time)
Bezpieczeństwo procesu reprezentuje interwał podczas którego proces może być kontynuowany bez interwencji, bez wywołania ryzyka dla zdrowia personelu lub zniszczenia środowiska.
W przeciągu czasu bezpieczeństwa procesu proces może być sterowany, F-system steruje dowolnie, tj. proces może być sterowany niepoprawnie lub wcale. Czas bezpieczeństwa procesu danego procesu zależy od typu procesu i musi być określany indywidualnie.
PROFIBUS
PROcess FIeld BUS, standard procesowej i obiektowej magistrali, opisany w IEC 61784-1:2002 Ed1 CP 3/1. Definiuje funkcjonalne, elektryczne i mechaniczne cechy dla szeregowej-bitowej magistrali obiektowej.
PROFIBUS jest dostępny z protokołami DP (= rozproszone I/O), FMS (= fieldbus message specification), PA (= process automation), lub TF (= technological functions).
Słownik
F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 299
PROFIsafe
PROFIsafe jest związanym z zabezpieczeniami profilem magistrali PROFIBUS DP/PA do komunikacji pomiędzy → programem bezpieczeństwa a → F-I/O w → systemie-F.
Adres PROFIsafe (PROFIsafe address)
Każdy -> F-I/O ma przypisany adres PROFIsafe. Adres PROFIsafe konfiguruje się w STEP7 HW Config i ustawia na F-I/O za pomocą przełączników adresowych.
Czas monitoringu PROFIsafe (PROFIsafe monitoring time)
Czas monitoringu komunikacji związanej z zabezpieczeniami pomiędzy F-CPU a F-I/O.
Odstęp testu sprawdzajacego (Proof-test interwal)
Bezusterkowy stan komponentu musi być weryfikowany po upłynięciu tego czasu, tj. musi być zastąpiony nieużywanym komponentem chyba, że zostanie udowodniona bezusterkowość.
Redundancja, zwiększenie dostępności (Redundancy, availability enhancing)
Zwielokrotnienie ilości komponentów, w celu utrzymania funkcjonalności komponentu w przypadku uszkodzenia sprzętu.
Redundancja, zwiększenie bezpieczeństwa (Redundancy, safety enhancing)
Zwielokrotnienie ilości komponentów, w celu wykrywania błędów sprzętowych na drodze porównania, przykładowo: → ocena 1oo2 w → modułach fail-safe.
Redundantne przełączane I/O (Redundant switched I/O)
Wariant konfiguracji S7 FH Systems w → trybie bezpieczeństwa do zwiększenia dostępności. → F-CPU, PROFIBUS-DP, i → F-I/O są redundantne. F-I/O może być niedostępne w przypadku błędu.
Reintegracja (Reintegration)
Po wyeliminowaniu błędu wymagana jest reintegracja (depasywacja) → F-I/O. Reintegracja (przełączenie z wartości fail-safe do wartości procesowych) następuje automatycznie lub po potwierdzeniu przez użytkownika w programie bezpieczeństwa.
Dla modułów wejściowych F-I/O wartość procesowa z wejść fail-safe jest ponownie dostarczana do → programu bezpieczeństwa. Dla modułów wyjściowych F-I/O, → F-system ponownie przekazuje wartości wypracowane w programie zabezpieczeń na wyjścia fail-safe.
Słownik
F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
Moduły sygnałowe Fail-safe
300 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Słownik
F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 301
Czas odpowiedzi (Response time)
Oznacza interwał pomiędzy wykryciem sygnału wejściowego a zmianą skojarzonego z nim sygnału wyjściowego.
Aktualny czas odpowiedzi leży pomiędzy minimalnym i maksymalnym czasem odpowiedzi. Podczas konfiguracji systemu należy uwzględnić poprawkę na najdłuższy oczekiwany czas odpowiedzi.
Dla wejść cyfrowych fail-safe: Czas odpowiedzi określa interwał pomiędzy zmianą sygnału na wejściu a pewną dostępnością → ramki komunikatu bezpieczeństwa na magistrali tylnej.
Dla wyjść cyfrowych fail-safe: Czas odpowiedzi określa interwał pomiędzy odbiorem ramki komunikatu zabezpieczeń z magistrali tylnej a zmianą sygnału na wyjściu cyfrowym.
Dla wejść analogowych fail-safe: Czas odpowiedzi wynika z liczby kanałów/par kanałów, czasu odpowiedzi na kanał/parę kanałów, podstawowego czas odpowiedzi oraz, w przypadku SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART, także skonfigurowanego wygładzania
Stan bezpieczny (Safe state)
Podstawową zasadą koncepcji zabezpieczeń w systemach-F jest istnienie stanu bezpiecznego dla wszystkich zmiennych procesowych. Przykładowo, dla cyfrowych F-/I/O, stanem bezpiecznym jest wartość „0‖.
Funkcja bezpieczeństwa (Safety function)
Zintegrowany mechanizm → F-CPU i → F-I/O który umożliwia pracę w systemach fail-safe → S7 Distributed Safety lub S7 F/FH Systems.
Zgodnie z normą IEC 61508: funkcja zabezpieczeń jest implementowana za pomocą systemu bezpieczeństwa, aby utrzymać lub wymusić bezpieczny stan systemu w przypadku wykrycia specyficznego błędu.
Poziom Nienaruszalności Bezpieczeństwa (Safety Integrity Level)
Poziom bezpieczeństwa (Safety Integrity Level) SIL zgodnie z IEC 61508 i prEN 50129: Wyższe poziomy nienaruszalności bezpieczeństwa prowadzą do bardziej surowych środków przyjmowanych w zakresie zapobiegania i obsługi systematycznych błędów i uszkodzeń sprzętu.
→ Moduły sygnałowe fail-safe obsługują podczas pracy w trybie bezpieczeństwa do 3 poziomu nienaruszalności bezpieczeństwa (SIL 3).
Ramka komunikatu bezpieczeństwa (Safety message frame)
W trybie zabezpieczeń, dane wymieniane są pomiędzy → F-CPU a → modułem sygnałowym fail-safe w ramce komunikatu bezpieczeństwa.
Tryb bezpieczeństwa (Safety mode)
Tryb pracy → F-I/O który obsługuje → komunikację związaną z bezpieczeństwem za pomocą → ramek komunikatów bezpieczeństwa. → moduły sygnałowe fail-safe ET 200S są dedykowane do pracy w trybie bezpieczeństwa. → S7-300 F-SMs (za wyjątkiem F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART) mogą być używane w → trybie standardowym lub trybie bezpieczeństwa.
Słownik
F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
Moduły sygnałowe Fail-safe
302 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
Program bepieczeństwa (Safety program)
Program użytkownika dla trybu bezpieczeństwa
Komunikacja safety (Safety-related communication)
Komunikacja do wymiany danych fail-safe
Czujnik (Sensor)
Czujniki są używane do dokładnego wykrywania sygnałów cyfrowych i analogowych, takich jak trasy, pozycje, prędkości, prędkości obrotowe, masy itp.
Ocena czujnika (Sensor evaluation)
Występują dwa typy oceny czujnika:
→ ocena 1oo1 – sygnał z czujnika jest odczytywany raz
→ ocena 1oo2 – sygnał jest odczytywany dwukrotnie przez ten sam moduł i porównywany wewnątrz modułu lub, w S7 F Systems, używając bloku F-block F_1oo2AI.
→ ocena 2oo3 – sygnał z czujników jest porównywany w S7 F Systems przy użyciu bloków F-block F_2oo3AI.
Jednokanałowe I/O (Single-channel I/O)
Wariant konfiguracji S7 Distributed Safety/S7 F/FH Systems w → trybie bezpieczeństwa. → F-CPU redundantne → F I/O nieredundantne. W przypadku błędu F-I/O nie jest dostępne.
Jednokanałowe przełączane I/O (Single-channel switched I/O)
Wariant konfiguracji S7 FH Systems w → trybie bezpieczeństwa stosowany do zwiększania dostępności. → F- CPU jest redundantne, → F-I/O nieredundantne; w przypadku wykrycia błędu system zmienia F-CPU. W przypadku błędu F-I/O może być niedostępne.
Tryb standardowy (Standard mode)
Tryb pracy F-I/O, który nie obsługuje → komunikacji bezpieczeństwa za pomocą → ramek komunikatów bezpieczeństwa. Obsługiwana jest jedynie standardowa komunikacja.
S7-300 F-SM (za wyjątkiem F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART) mogą pracować w trybie standardowym lub w → trybie bezpieczeństwa.
Parametry statyczne (Static parameters)
Parametry statyczne mogą być ustawiane jedynie, gdy CPU jest w trybie STOP, i nie mogą być zmieniane dynamicznie z poziomu aktywnego programu użytkownika poprzez wywoływanie SFC (funkcji systemowych).
Słownik
F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 303
Thread length
Szczelina powietrzna i droga upływu (szczelina powietrzna = najkrótszy odległość w powietrzu pomiędzy dwoma komponentami. Droga upływu w powietrzu = najkrótsza odległość w powietrzu pomiędzy dwoma przewodzącymi częściami wzdłuż powierzchni materiału izolującego).
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 304
Indeks H
A
Adres
PROFIsafe, 30, 34
Adres logiczny, 31
Adres początkowy, 31
Adresowanie, 68
kanałów w trybie standardowym, 29
niespójność adresów, 33
zasady dla Ethernet, 33
zasady dla Profibus, 33
Adresowanie w trybie standardowym i bezpieczeństwa, 27
Akcesoria, 277
Analiza rozbieżności, 65
B
Błędy protokołu HART, 256
C
Centra szkoleniowe, 6
Certyfikaty i normy TÜV, 57
CiR, 22, 68
CPU
zatwierdzenia, 17, 18
C-Tick-Mark dla Autralii, 56
Czas odpowiedzi, 279
modułów wejściowych fail-safe, 279
modułów wyjściowych fail-safe, 280
Czas reakcji, Patrz Czas odpowiedzi
Czas trwania sygnału czujnika
wymagania, 44
Czujniki NAMUR, 44
D
Dane diagnostyczne, 265
Bajt 0 i 1, 266
Bajt 2 i 3, 267
Bajt 7 dla SM 326, DI 8 x NAMUR, 269
Bajt 7 dla SM 326, DO 8 x DC 24V/2A PM, 269
Bajt 7 dla SM 336, AI 6 x 13 Bit, 270
Bajty 4 do 6, 267
Bajty 7 do 9 dla SM 326, DI24 x DC 24V, 268
Bajty 7 i 8 dla SM 326, DO 10 x DC 24V/2A, 270
dla SM 336, F-AI 6 x 0/4...20 mA HART, 271
struktura i zawartość, 265, 266
Dane identyfikacyjne I&M, 250
Dane użytkownika, 258
Dark period
unikanie, 45, 137
Deklaracja zgodności
SM 326, DI 8 x NAMUR, 285
Diagnostyczne funkcje, 50
Diagnostyka grup, 49
Diagnostyka uszkodzeń, 50
Diagnostyka za pomocą LED, 50
DIP przełącznik, 31
Discrepancy analyses, 65
Dokumentacja dodatkowa, 4
Dostarczaj ostatnią ważną wartość, 66
Dostarczaj wartość ―0‖, 66
Dostępność
rozszerzona w trybie bezpieczeństwa, 16
rozszerzona w trybie standardowym, 16
w zależności od użytych F-I/O, 19
zwiększona, 22
zwiększona w trybie bezpieczeństwa, 22
zwiększona w trybie standardowym, 22
E
Element wykonawczy
wymagania, 43
EMC, 58
EN 954-1, 15
Ex obszar, 96
F
F Configuration Pack, 21
FM, 55
F-SM, 14
Funkcje diagnostyczne, 50
G
Group diagnostics, 49
H
HART
błędy protokołu, 256
dane użytkownika, struktura, 258
komendy i parametry, 240
komunikacja, 252
ocena danych odpowiedzi, 255
przykłady parametrów, 240
Indeks
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 305
struktura danch parametrów kanałów, 257
struktura rekordu danych odpowiedzi, 254
struktura rekordu danych rozkazu, 253
środowisko systemowe, 242
transfer rekordu danych, 252
zastosowanie, 241
I
I&M, dane identyfikacyjne, 250
IEC 61131, 56
IEC 61508, 15
Impulsowe zakłócenia, 58
IP, 64
J
Jednokanałowe we/wy, 19
Jednokanałowe, przełączane we/wy, 19
K
Kategoria 3 i 4, 15
Kategorie bezpieczeństwa, 19
Klasa ochrony, 63
Klient
obszar danych, 252
Komendy i parametry HART, 240
Kompatybilność elektromagnetyczna, 58
Komunikaty diagnostyczne
odczyt, 51
SM 326, DI 24 x DC 24 V, 90
SM 326, DI x 8 NAMUR, 110
SM 326, DO 10 x DC 24V/2A, 138
SM 326, DO 8 x DC 24V/2A PM, 122
SM 336, AI 6 x 13Bit, 180
SM 336, F-AI 6 x 0/4...20 ma HART, 219
Konfiguracja, 22
centralna, 17
redundantna, 37
rozproszona, 17
Konfiguracja centralna, 17
Konfiguracja w trybie RUN, 22, 68
Konfiguracja, warianty
w trybie bezpieczeństwa, 18
w trybie standardowym, 17
w zależności od dostępności, 19
M
Moduł analogowy HART
dane użytkownika, 249
dostęp poprzez SIMATIC PDM, 242
przezroczyste komunikaty danych, 243
Moduł wejść analogowych SM 336 AI 6 x 13Bit
Rozdzielczość wartości pomiarowej, 149
Moduły cyfrowe, 65
Moduły sygnałowe fail-safe, 13
N
NAMUR, czujniki, 44
Napięcia pracy, 63
Niedomiar, 148, 186
Numery zamówieniowe, 3, 277
O
Obciążenia pojemnościowe
Przełączanie, 283
Obszar Ex, 96
Obwód napięcia bardzo niskiego, 40
Ocena
odpowiedź HART, 255
ocena 1oo2, 28
Ochrona przeciwprzepięciowa, 59, 259
Ochronnik bezpieczeństwa
konfiguracja w S7-300/ET 200M, 261
numer zamówieniowy, 259
schemat blokowy, 261
specyfikacja techniczna, 263
widok frontu, 260
właściwości, 259
Ochronniki bezpieczeństwa
zasady użytkowania, 19
Ochronniki zabezpieczające, Patrz Ochronniki
bezpieczeństwa
Okres ciemny
unikanie, 45
Okres ciemy
unikanie, 137
Opóźnienie wejścia, 279
Oprogramowanie, wymagane, 21
P
Parametr testu zwarcia, 280
Parametry, 23
HART, 240
Parametryzacja, 23
Pasywacja, 48
PELV, 40
Podręcznik
zawarość, 5
Poziom wiedzy
Wymagania, 3
Poziomy Nienaruszalności Bezpieczeństwa, 15
PROFIsafe
adres docelowy, 34
adres początkowy, 31
adresowanie, 30
Provide 0 value, 66
Prowadnica przewodów, 96, 99
Przełącznik adresowy, 31
dla adresów PROFIsafe, 34
ustawianie przełącznika adresowego, 32, 35
Przełącznik DIP, 31
Przepełnienie, 148, 186
Przerwanie diagnostyczne, 51
parametryzacja, 51
Przerwanie przewodu, 149, 187
Przestrzenie adresowe
Indeks
F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności
Moduły sygnałowe Fail-safe
306 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09
dopuszczalne, 29
Przewodnik
po podręczniku, 5
Przyczyny problemów
SM 326, DI 24 x DC 24V, 91
SM 326, DI x 8 NAMUR, 111
SM 326, DO 10 x DC 24V/ 2A, 139
SM 326, DO 8 x DC 24V / 2A PM, 123
SM 336, AI 6 x 13Bit, 181
Przypisywanie adresów danych użytkownika, 28
R
Radiowe zakłócenia, 60
Reakcje na uszkodzenia, 47
Recycling i usuwanie, 6
Redundantna konfiguracja, 37, 60
Reintegracja, 49
Rekordy danych
diagnostyka modułów analogowych HART, 251
komunikacja HART, 252
moduł analogowy HART, 249
odpowiedź HART, 254
rekordy parametrów kanałów, 257
rozkazy HART, 253
Reprezentacja wartości analogowej, 186
Reprezentacja wartości analogowej SM336
zakresy wartości pomiarowych, 148
Rysunki wymiarowe
moduł magistrali dla ochronnika bezpieczeństwa, 275
moduł sygnałowy, 273
ochronnik bezpieczeństwa, 275
S
Safety Integrity Levels, 15
Safety mode, Patrz Tryb bezpieczeństwa
Safety Protector, Patrz Ochronniki bezpieczeństwa
Sekwencja uruchamiania, 16
SELV, 40
SFC
odczyt danych diagnostycznych, 265
zapis i odczyt rekordów danych, 250
SIL, 15
Sinusoidalne zakłócenia, 59
SM 326, DI 24 x DC 24V
adresowanie, 68
aplikacje, 72
komunikaty diagnostyczne, 90
numer zamówieniowy, 67
numery kanałów, 69
podłączenie i schemat blokowy, 70
przyczyny problemów i środki zaradcze, 91
specyfikacja techniczna, 92
widok frontu, 69
właściwości, 67
zewnętrzne zasilanie czujnika, 71
zwarcie M i L+, 90
SM 326, DI 8 x NAMUR
adresowanie, 96
aplikacje, 102
komunikaty diagnostyczne, 110
numer zamówieniowy, 95
numery kanałów, 98
obsługiwane czujniki, 97
podłączenie i schemat blokowy, 98
praca w obszarach Ex, 99
przyczyny problemów i środki zaradcze, 111
specyfikacja techniczna, 112
widok frontu, 97
właściwości, 95
SM 326, DO 10 x DC 24V/2A
adresowanie, 129
aplikacje, 132
komunikaty diagnostyczne, 138
numer zamówieniowy, 128
numery kanałów, 131
podłączenie i schemat blokowy, 131
przyczyny problemów i środki zaradcze, 139
redundantne sygnały wyjściowe, 129
specyfikacja techniczna, 143
widok frontu, 130
właściwości, 128
SM 326, DO 8 x DC 24V/2A PM
adresowanie, 116
aplikacje, 118
komunikaty diagnostyczne, 122
numer zamówieniowy, 115
numery kanałów, 117
podłączenie i schemat blokowy, 117
przyczyny problemów i środki zaradcze, 123
specyfikacja techniczna, 125
widok frontu, 116
właściwości, 115
SM 336, AI 6 x 13 Bit
adresowanie, 151
aplikacje, 156
komunikaty diagnostyczne, 180
numer zamówieniowy, 150
numery kanałów, 152
podłączenie i schemat blokowy, 152
przyczyny problemów i środki zaradcze, 181
rozdzielczość wartości pomiarowej, 149
specyfikacja techniczna, 182
widok frontu, 151
właściwości, 150
zakresy wartości pomiarowych, 148
zasilanie czujnika, 153
SM 336, F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART
adresowanie, 189
aplikacje, 193
komunikaty diagnostyczne, 219
numery kanałów, 190
podłączenie i schemat blokowy, 190
przyczyny problemów i środki zaradcze, 220
rozdzielczość, 187
specyfikacja techniczna, 223
widok frontu, 189
właściwości, 188
Indeks
Moduły sygnałowe Fail-safe
Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 307
zakresy wartośći pomiarowych, 186
zewnętrzne zasilanie czujnika, 192
Specyfikacja techniczna
ogólna, 53
SM 326, DI 24 x DC 24V, 92
SM 326, DI 8 x NAMUR, 112
SM 326, DO 10 x DC 24V/2A, 143
SM 326, DO 8 x DC 24V/2A PM, 125
SM 336, AI 6 x 13Bit, 182
SM 336, F-AI 6 x 0/4...20 mA HART, 223
Stan bezpieczny, 13, 48
Stopień ochrony, 64
Sygnał czujnika
wymagania, 44
System automatyki fail-safe, 13
System-F
przykładowa konfiguracja, 15
T
Terminologia
używana w podręczniku, 6
Testy izolacji, 63
Tryb bezpieczeństwa, 15
ustawienia, 31, 34
wymiana modułów, 42, 262
Tryb standardowy
adresowanie, 29
TÜV, 57
U
UL, 54
Uruchamianie
moduły sygnałowe fail-safe, 16
W
Wartości fail-safe, 47
Wartość analogowa
reprezentacja, 186
rozdzielczość, 187
wygładzanie, 229
zakresy, 186
Warunki mechaniczne, 62
Warunki otoczenia, 61
Warunki pracy, 61
ograniczenia, 61
Warunki transportu i przechowywania, 61
Wibracje, 62
Wygładaznie wartości analogowej, 229
Wyjście wartości fail-safe, 47, 48
Wymagane oprogramowanie, 21
Wymiana modułów sygnałowych fail-safe, 42
Z
Zakłócenia
impulsowe, 58
radiowe, 60
RF, 60
sinusoidalne, 59
Zakres zastosowań, 57
Zasilacze, 41
Zasilanie czujnika
wewnętrzne, 80
Zatwierdzenia, 3
CE, 53
FM, 55
UL, 54
Zmiany
w porównaniu do poprzedniej wersji, 3
Zmiany w podręczniku, 3
Znamionowe napięcia pracy, 63
Zwarcia
zapobieganie, 120
Zwiększona dostępność, 16, 22
Copyright Siemens AG 2008
Siemens Aktiengesellschaft A5E01690372-01
SIMATIC
Informacje o produkcie
02/2008
SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART 6ES7336-4GE00-0AB0
Deutsch
Beachten Sie, dass Sie beim Einsatz der fehlersicheren Signalbaugruppe SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART zusammen mit dem Interfacemodul IM153-2 (6ES7153-2BA02-0XB0) das I&M-Datum "Zusatzinformation" nur schreiben können.
English
Please note that when using the fail safe signal module SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART with the interface module IM153-2 (6ES7153-2BA02-0XB0) that the I&M data "Additional information" can be written, but not read.
Français
Tenez compte du fait que vous ne pourrez qu’écrire la donnée I&M "Information complémentaire" en cas d’utilisation du module de signaux SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART avec le module d’interface IM153-2 (6ES7153-2BA02-0XB0).
Polski
Należy wziąć pod uwagę, że używając modułów sygnałowych fail-safe SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART z modułem interfejsu (6ES7153-2BA02-0XB0), dane I&M "Informacje dodatkowe" mogą być zapisywane, ale nie odczytywane.