HIMatrix Sicherheitsgerichtete Steuerung Handbuch Wartung Bahnanwendungen

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1 HIMatrix Sicherheitsgerichtete Steuerung Handbuch Wartung Bahnanwendungen HIMA Paul Hildebrandt GmbH Industrie-Automatisierung Rev HI D

2 Alle in diesem Handbuch genannten HIMA Produkte sind mit dem Warenzeichen geschützt. Dies gilt ebenfalls, soweit nicht anders vermerkt, für weitere genannte Hersteller und deren Produkte. HIMax, HIMatrix, SILworX, XMR und FlexSILon sind eingetragene Warenzeichen der HIMA Paul Hildebrandt GmbH. Alle technischen Angaben und Hinweise in diesem Handbuch wurden mit größter Sorgfalt erarbeitet und unter Einschaltung wirksamer Kontrollmaßnahmen zusammengestellt. Bei Fragen bitte direkt an HIMA wenden. Für Anregungen, z. B. welche Informationen noch in das Handbuch aufgenommen werden sollen, ist HIMA dankbar. Technische Änderungen vorbehalten. Ferner behält sich HIMA vor, Aktualisierungen des schriftlichen Materials ohne vorherige Ankündigungen vorzunehmen. Weitere Informationen sind in der Dokumentation auf der HIMA DVD und auf unserer Webseite unter und zu finden. Copyright 2014, HIMA Paul Hildebrandt GmbH Alle Rechte vorbehalten. Kontakt HIMA Adresse: HIMA Paul Hildebrandt GmbH Postfach Brühl Tel.: Fax: Revisionsindex Änderungen 1.00 Erstausgabe Art der Änderung technisch redaktionell HI D Rev (1406)

3 Wartung Bahn Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 5 2 Betriebs- und Wartungstätigkeiten Kompaktsysteme F1..., F2..., F Modulare Systeme F Mitgeltende Unterlagen 8 4 Wartungsmaßnahmen im Einzelnen Kompaktsysteme Austausch von Kompaktgeräten Modulare Systeme F Austausch der Lüfter Austausch von Baugruppen Austausch von Baugruppenträgern bei F Laden von Betriebssystemen Laden von Betriebssystemen mit SILworX Laden von Betriebssystemen mit ELOP II Factory Wechsel zwischen ELOP II Factory und SILworX Upgrade von ELOP II Factory auf SILworX Downgrade von SILworX auf ELOP II Factory 14 Anhang 15 Abbildungsverzeichnis 15 Tabellenverzeichnis 15 HI D Rev Seite 3 von 16

4 Inhaltsverzeichnis Wartung Bahn Seite 4 von 16 HI D Rev. 1.00

5 Wartung Bahn 1 Einleitung 1 Einleitung Das vorliegende Dokument fasst alle wichtigen Tätigkeiten zum Betrieb und zur Wartung sicherheitsgerichteter HIMatrix Steuerungen zusammen. Kapitel 2 listet die Tätigkeiten in je einer tabellarischen Übersicht für HIMatrix Kompakt- und modulare Systeme auf. Kapitel 3 listet die zu beachtenden Handbücher und mitgeltenden Unterlagen auf. Kapitel 4 enthält Einzelheiten zu Wartungsmaßnahmen und Verweise auf weitere Dokumente. HI D Rev Seite 5 von 16

6 2 Betriebs- und Wartungstätigkeiten Wartung Bahn 2 Betriebs- und Wartungstätigkeiten Die Tätigkeiten unterscheiden sich nach Kompaktsystemen und modularen Systemen. 2.1 Kompaktsysteme F1..., F2..., F3... Nr. Tätigkeit Zeitraum Referenz (Tabelle 3) durchzuführen durch 1) 1 Zugriffsschutz (Security) Immer - B, E Mechanische Prüfung (Sichtprüfung) 2 Geräte fest auf der DIN-Schiene eingerastet? Jährlich - B, E, A Prüfung der Spannungsversorgung VAC/24 VDC prüfen Jährlich - B, E, A 4 24 VDC-Verteilung prüfen Jährlich - B, E, A 5 Funktionsfähigkeit bei redundanter Einspeisung Jährlich - B, E, A Hardware-Änderung/Erweiterung/Test 6 Austausch von Kompaktgeräten Bei Bedarf D2 B, E, A Kapitel Software-Änderung/Erweiterung/Test 7 Laden und Löschen des Anwenderprogramms Bei Bedarf D3 B, E, A 8 Laden des Betriebssystems Bei Bedarf D3 B, E, A 9 Änderung von Systemparametern Bei Bedarf D2, D7 D4 oder D5 B, E, A 1) B: Betreiber, E: Errichter, A: Andere, H: HIMA Tabelle 1: Durchzuführende Betriebs- und Wartungstätigkeiten bei Kompaktsystemen Bemerkungen Nur Personal, das Kenntnisse über ESD-Schutzmaßnahmen besitzt, darf Änderungen oder Erweiterungen des Systems oder den Austausch von Geräten durchführen. HINWEIS Geräteschaden durch elektrostatische Entladung! Für die Arbeiten einen antistatisch gesicherten Arbeitsplatz benutzen und ein Erdungsband tragen. Bei Nichtbenutzung Gerät elektrostatisch geschützt aufbewahren, z. B. in der Verpackung. Seite 6 von 16 HI D Rev. 1.00

7 Wartung Bahn 2 Betriebs- und Wartungstätigkeiten 2.2 Modulare Systeme F60 Nr. Tätigkeit Zeitraum Referenz (Tabelle 3) durchzuführen durch 1) 1 Zugriffsschutz (Security) Immer - B, E Mechanische Prüfung (Sichtprüfung) 2 Module festgeschraubt? Jährlich - B, E, A 3 Datenverbindungskabel festgeschraubt? Jährlich - B, E, A Prüfung der Spannungsversorgung VAC/24 VDC prüfen Jährlich - B, E, A 5 24 VDC-Verteilung prüfen Jährlich - B, E, A 6 Funktionsfähigkeit bei redundanter Einspeisung Jährlich - B, E, A Hardware-Änderung/Erweiterung/Test 7 Austausch von Baugruppen Bei Bedarf D6 Kapitel Austausch von Lüftern D6 Bei Betriebstemperatur 40 C Alle 5 Jahre Kapitel 4.1 Bei Betriebstemperatur > 40 C Alle 3 Jahre Software-Änderung/Erweiterung/Test 9 Laden und Löschen des Anwenderprogramms 10 Laden des Betriebssystems Bei Bedarf D1, D4, D5 11 Änderung von Systemparametern Bei Bedarf D1, D6 D4, D5 1) B: Betreiber, E: Errichter, A: Andere Bemerkungen B, E, A Siehe Handbuch GEH 01 B, E, A Bei Bedarf D1 B, E, A B, E, A B, E, A Tabelle 2: Durchzuführende Betriebs- und Wartungstätigkeiten bei modularen Systemen Nur Personal, das Kenntnisse über ESD-Schutzmaßnahmen besitzt, darf Änderungen oder Erweiterungen des Systems oder den Austausch von Baugruppen durchführen. HINWEIS Geräteschaden durch elektrostatische Entladung! Für die Arbeiten einen antistatisch gesicherten Arbeitsplatz benutzen und ein Erdungsband tragen. Bei Nichtbenutzung Gerät elektrostatisch geschützt aufbewahren, z. B. in der Verpackung. HI D Rev Seite 7 von 16

8 3 Mitgeltende Unterlagen Wartung Bahn 3 Mitgeltende Unterlagen Ref. Norm/Standard/Dokument-ID Beschreibung N1 IEC , Abschnitt 12 Funktionale Sicherheit Sicherheitstechnische Systeme für die Prozessindustrie Teil 1: Allgemeines, Begriffe, Anforderungen an System, Hardware und Software D1 HI D HIMatrix Systemhandbuch Modulare Systeme D2 HI D HIMatrix Systemhandbuch Kompaktsysteme D3 HI D HIMatrix Sicherheitshandbuch für Bahnanwendungen D4 - SILworX Onlinehilfe D5 - ELOP II Onlinehilfe D6 Handbücher modulares System HI D HIMatrix AI 8 01 Baugruppenhandbuch HI D HIMatrix CIO 2/4 01 Baugruppenhandbuch HI D HIMatrix CPU 03 Baugruppenhandbuch HI D HIMatrix DI Baugruppenhandbuch HI D HIMatrix DI Baugruppenhandbuch HI D HIMatrix DIO 24/16 01 Baugruppenhandbuch HI D HIMatrix GEH 01 Baugruppenhandbuch HI D HIMatrix MI Baugruppenhandbuch HI D HIMatrix PS 01 Baugruppenhandbuch D7 Handbücher Kompaktsystem HI D HIMatrix F1 DI Handbuch HI D HIMatrix F2 DO 4 01 Handbuch HI D HIMatrix F2 DO 8 01 Handbuch HI D HIMatrix F2 DO Handbuch HI D HIMatrix F2 DO Handbuch HI D HIMatrix F3 AIO 8/4 01 Handbuch HI D HIMatrix F3 DIO 8/8 01 Handbuch HI D HIMatrix F3 DIO 16/8 01 Handbuch HI D HIMatrix F3 DIO 20/8 02 Handbuch HI D HIMatrix F30 Handbuch HI D HIMatrix F35 Handbuch HI D HIMatrix F30 03 Handbuch HI D HIMatrix F35 03 Handbuch Tabelle 3: Mitgeltende Unterlagen Abgeleitete Varianten: Von einigen Kompaktgeräten, deren Handbücher in der Tabelle 3 genannt sind, gibt es abgeleitete Varianten für spezielle Anwendungsfelder. Für diese abgeleiteten Varianten gelten dieselben Wartungsmaßnahmen wie für die Basisvarianten. Seite 8 von 16 HI D Rev. 1.00

9 Wartung Bahn 4 Wartungsmaßnahmen im Einzelnen 4 Wartungsmaßnahmen im Einzelnen Dieses Kapitel beschreibt die Wartungsmaßnahmen für Komponenten des HIMatrix Systems. i Wartungsarbeiten an Versorgungs-, Signal- und Datenleitungen dürfen nur von qualifiziertem Personal unter Berücksichtigung aller ESD-Schutzmaßnahmen durchgeführt werden. Vor der direkten Berührung dieser Leitungen muss das Wartungspersonal elektrostatisch entladen sein! 4.1 Kompaktsysteme Bei Kompaktsystemen folgende Wartungsmaßnahmen durchführen: Austausch von Geräten Austausch von Kompaktgeräten Entfernen des Geräts von der DIN-Schiene: 1. Alle Anschlussstecker vom Gerät entfernen: - steckbare Schraubklemmen - Ethernet-Stecker - Feldbus-Stecker, soweit vorhanden 2. Durch Hebeln mit einem breiten Schraubendreher im Spalt zwischen Gehäuse und Riegel den Riegel nach unten bewegen und das Gerät gleichzeitig von der Schiene abheben. Das Gerät ist von der DIN-Schiene entfernt. Montage eines Geräts auf der DIN-Schiene: 1. Den Riegel auf der Rückseite des Gerätes nach unten schieben, auf den Gehäuserand drücken und dort einrasten. 2. Die Führungsschiene auf der Rückseite des Gerätes auf dem oberen Rand der DIN-Schiene einhängen. 3. Das Gerät gegen die Schiene pressen und den Riegel wieder lösen, um das Gerät auf der Schiene zu fixieren. 4. Alle Stecker in die richtigen Buchsen einstecken: - steckbare Schraubklemmen - Ethernet-Stecker - Feldbus-Stecker, soweit vorhanden Das Gerät ist auf der DIN-Schiene befestigt. HI D Rev Seite 9 von 16

10 4 Wartungsmaßnahmen im Einzelnen Wartung Bahn 4.2 Modulare Systeme F60 Bei modularen Systemen können die folgenden Wartungsmaßnahmen notwendig sein: Austausch der Lüfter Austausch von Baugruppen Austausch des Baugruppenträgers Austausch der Lüfter Um dem Ausfall der Lüfter vorzubeugen, empfiehlt HIMA, die Lüfter der HIMatrix F60 in regelmäßigen Abständen zu wechseln: bei normalen Temperaturen, < 40 C: alle 5 Jahre bei erhöhten Temperaturen, > 40 C: alle 3 Jahre Der Austausch der Lüfter ist während des Betriebes der Steuerung möglich, ein Abschalten ist nicht notwendig. Lüfter im Baugruppenträger austauschen: 1. Die beiden Befestigungsschrauben links und rechts am Erdungsgitter lösen, siehe Bild Befestigungsschrauben Bild 1: Erdungsgitter mit Befestigungsschrauben 2. Das Erdungsgitter mit den daran befestigten Kabeln in eine Position bringen, die es erlaubt, das dahinterliegende Halterungsblech für die Lüfter herauszuziehen. 3. Die Stecker für die Spannungsversorgung der Lüfter lösen und das Halterungsblech für die Lüfter ganz herausziehen. 4. Die vier Befestigungsschrauben je Lüfter lösen und die alten Lüfter entfernen. 5. Die neuen Lüfter mit den Befestigungsschrauben befestigen, dabei auf die Richtung des Luftstroms achten. 6. Das Halterungsblech mit den neuen Lüftern in seine Position schieben und die Stecker für die Spannungsversorgung der Lüfter stecken. 7. Das Erdungsgitter in seine Position bringen und die beiden Befestigungsschrauben festschrauben. Die Lüfter sind ausgetauscht. Seite 10 von 16 HI D Rev. 1.00

11 Wartung Bahn 4 Wartungsmaßnahmen im Einzelnen Austausch von Baugruppen HINWEIS Schäden an der Steuerung möglich! Austausch von Baugruppen nur bei abgeschalteter Steuerung! Eine Baugruppe aus dem Baugruppenträger ausbauen: 1. Alle Stecker von der Frontplatte der Baugruppe entfernen. 2. Die beiden Sicherungsschrauben am oberen und unteren Ende der Frontplatte lösen. 3. Mit dem Griff, der sich unten auf der Frontplatte befindet, die Baugruppe lockern und sie aus den Führungsschienen herausziehen. Die Baugruppe ist ausgebaut. Eine Baugruppe in den Baugruppenträger einbauen: 1. Die Baugruppe ohne zu verkanten bis zum Anschlag in die beiden Führungsschienen schieben, die sich oben und unten im Gehäuse befinden. 2. Auf das obere und untere Ende der Frontplatte drücken, bis der Stecker der Baugruppe in die Buchse der Rückwand einrastet. 3. Die Baugruppe mit den beiden Schrauben am oberen und unteren Ende der Frontplatte sichern. 4. Abhängig vom Typ der Baugruppe die Stecker der Kabel für die Kommunikation oder zum Feld in die Frontplatte einstecken. Die Baugruppe ist eingebaut Austausch von Baugruppenträgern bei F60 Ist in seltenen Fällen der Baugruppenträger schadhaft, so ist der Austausch in der beschriebenen Reihenfolge vorzunehmen. F60-Baugruppenträger austauschen 1. Steuerung durch Abschalten der Spannungsversorgung außer Betrieb nehmen. 2. Alle Baugruppen aus dem Baugruppenträger entfernen, siehe Kapitel Lüfter entfernen, siehe Kapitel Baugruppenträger von der Unterlage, z. B. Schrank, entfernen. 5. Neuen Baugruppenträger auf die Unterlage montieren. 6. Lüfter am Baugruppenträger montieren, siehe Kapitel Alle Baugruppen in den neuen Baugruppenträger einfügen, siehe Kapitel Spannungsversorgung zuschalten und Steuerung wieder in Betrieb nehmen. Der Baugruppenträger ist ausgetauscht. HI D Rev Seite 11 von 16

12 4 Wartungsmaßnahmen im Einzelnen Wartung Bahn 4.3 Laden von Betriebssystemen Prozessorsystem und Kommunikationssystem haben unterschiedliche Betriebssysteme, die in wieder beschreibbaren Flash-Speichern gespeichert sind und bei Bedarf ersetzt werden können. HINWEIS Unterbrechung des sicherheitsgerichteten Betriebs! Zum Laden neuer Betriebssysteme vom Programmierwerkzeug muss die Steuerung im STOPP sein. Der Betreiber muss sicherstellen, dass während dieser Zeit die Sicherheit der Anlage gewährleistet bleibt, z. B. durch organisatorische Maßnahmen! i Das Programmierwerkzeug verhindert das Laden von Betriebssystemen im Zustand RUN und meldet dies. Eine Unterbrechung oder inkorrekte Beendung des Ladens führt dazu, dass die Steuerung nicht mehr funktionsfähig ist. Es ist jedoch möglich, erneut ein Betriebssystem zu laden. Das Betriebssystem für das Prozessorsystem (CPU-Betriebssystem) ist vor dem für das Kommunikationssystem (COM-Betriebssystem) zu laden. Betriebssysteme für Steuerungen unterscheiden sich von denen für Remote I/Os. Voraussetzung zum Laden von Betriebssystemen ist, dass das neue Betriebssystem in einem Verzeichnis abgelegt ist, das mit dem Programmierwerkzeug zu erreichen ist Laden von Betriebssystemen mit SILworX SILworX ist zu verwenden, wenn in der Steuerung ein Betriebssystem ab V7 geladen ist. Neues Betriebssystem laden 1. Steuerung in den Zustand STOPP bringen, falls nicht bereits geschehen. 2. Online-Ansicht der Hardware öffnen, dabei auf der Steuerung mit Administratorrechten anmelden. 3. Zu ladendes Modul - Prozessormodul oder Kommunikationsmodul - mit rechter Maustaste klicken. 4. Im geöffneten Kontextmenü Wartung/Service->Modul Betriebssystem laden klicken. 5. Im Dialogfenster Modul Betriebssystem laden die Art der zu ladenden Firmware auswählen. 6. Im geöffneten Dateiauswahlfenster die Datei mit dem zu ladenden Betriebssystem auswählen und Öffnen klicken. SILworX lädt das neue Betriebssystem in die Steuerung Laden von Betriebssystemen mit ELOP II Factory Das Programmierwerkzeug ELOP II Factory ist zu verwenden, wenn in der Steuerung ein Betriebssystem vor V7 geladen ist. Neues Betriebssystem laden 1. Steuerung in den Zustand STOPP bringen, falls nicht bereits geschehen. 2. Auf der Steuerung mit Administratorrechten anmelden. 3. Im ELOP II Factory Hardware Management mit der rechten Maustaste auf die gewünschte Ressource klicken. 4. Im Untermenü Online des Kontextmenüs den Punkt Control Panel wählen. Das Control Panel öffnet sich. Seite 12 von 16 HI D Rev. 1.00

13 Wartung Bahn 4 Wartungsmaßnahmen im Einzelnen 5. Im Menü Extra, Untermenü BS Update die Art des Betriebssystems wählen, das geladen werden soll (Prozessor-Betriebssystem, Kommunikations-Betriebssystem). Ein Dialog zur Auswahl einer Datei öffnet sich. 6. In diesem Dialog in das Verzeichnis wechseln, in dem das Betriebssystem abgelegt ist, und das Betriebssystem auswählen. 7. Durch Klicken auf OK das Betriebssystem laden. Das Betriebssystem ist in die Steuerung geladen. Die Steuerung startet neu und geht in STOPP. Nach dem Laden eines Betriebssystems geht die Steuerung auch dann in STOPP, wenn ein Programm geladen ist, bei dem der Systemparameter Autostart auf TRUE eingestellt ist. Es ist folgendes möglich: Durch Wiederholen des beschriebenen Ablaufs kann ein weiteres Betriebssystem geladen werden, z. B. das Betriebssystem für das Kommunikationssystem nach dem für das Prozessorsystem. Die Steuerung kann in den Zustand RUN gesetzt werden Wechsel zwischen ELOP II Factory und SILworX HIMatrix Steuerungen können durch Einspielen einer geeigneten Betriebssystemversion entweder mit ELOP II Factory oder mit SILworX programmiert werden. Der Zusammenhang zwischen Programmierwerkzeug und Betriebssystemversion ist in der Tabelle beschrieben: Betriebsystem Version für ELOP II Factory Version für SILworX Prozessorsystem vor V7 ab V7 Kommunikationssystem vor V12 ab V12 OS-Loader vor V7 ab V7 Tabelle 4: Betriebssystemversionen und Programmierwerkzeuge Upgrade von ELOP II Factory auf SILworX Dieses Upgrade ist nur verwendbar für neuere HIMatrix Steuerungen und Remote I/Os. Der Versuch, dieses bei älteren Steuerungen oder Remote I/Os anzuwenden, führt zu einem Fehler, der nur durch HIMA zu beheben ist. i HIMatrix Steuerungen, die mit SILworX programmiert werden können, können nur mit Remote I/Os zusammenarbeiten, die mit SILworX programmiert werden können. Deshalb auch die Remote I/Os umstellen. Ein Upgrade von anderen F60 Baugruppen als der Prozessor-Baugruppe ist nicht erforderlich. Das Betriebssystem der Prozessor-Baugruppe bestimmt das Programmierwerkzeug. Eine Konvertierung des Anwenderprogramms zwischen ELOP II Factory und SILworX ist nicht möglich. Bei Unsicherheit über die Möglichkeit, bei einer gegebenen Steuerung oder Remote I/O ein Upgrade durchführen zu können, Kontakt mit dem HIMA Service aufnehmen. Beim Upgrade den Betriebssystem-Lader OSL aktualisieren. HIMatrix Steuerung auf Programmierung mit SILworX umstellen 1. Mit ELOP II Factory das Betriebssystem ab V7 in die Steuerung laden. 2. Mit ELOP II Factory das Kommunikations-Betriebssystem ab V12 in die Steuerung laden. 3. Mit SILworX den OSL ab V7 in die Steuerung laden. Die Steuerung erfordert SILworX zur Programmierung. HI D Rev Seite 13 von 16

14 4 Wartungsmaßnahmen im Einzelnen Wartung Bahn Downgrade von SILworX auf ELOP II Factory In seltenen Fällen kann es erforderlich sein, eine Steuerung oder Remote I/O von SILworX- auf ELOP II Factory-Programmierung umzustellen. HIMatrix Steuerung auf Programmierung mit ELOP II Factory umstellen 1. Mit SILworX den OSL vor V7 in die Steuerung laden. 2. Mit SILworX das Prozessor-Betriebssystem vor V7 in die Steuerung laden. 3. Mit SILworX das Kommunikations-Betriebssystem vor V12 in die Steuerung laden. Die Steuerung erfordert ELOP II Factory zur Programmierung. Seite 14 von 16 HI D Rev. 1.00

15 Wartung Bahn Anhang Anhang Abbildungsverzeichnis Bild 1: Erdungsgitter mit Befestigungsschrauben 10 Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Durchzuführende Betriebs- und Wartungstätigkeiten bei Kompaktsystemen 6 Tabelle 2: Durchzuführende Betriebs- und Wartungstätigkeiten bei modularen Systemen 7 Tabelle 3: Mitgeltende Unterlagen 8 Tabelle 4: Betriebssystemversionen und Programmierwerkzeuge 13 HI D Rev Seite 15 von 16

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