Sicher begrenzte Absolutposition / Sicherer Nocken

Transkript

1 Applikationsbeispiel (Lenze-Dokumentennummer) Sicher begrenzte Absolutposition / Sicherer Nocken Datum: Seite 1/14

2 1 Ziel Applikationsbeschreibung Verdrahtungsskizze Beschreibung Aktionen in der Sicherheits-SPS Ablaufdiagramm Symboltabelle in der Sicherheits-SPS (Ausschnitt) Funktionsblockverschaltung in der Sicherheits-SPS (Ausschnitt) Aktionen im 9400 (Ausschnitt) Erforderliche Umparametrierungen des Sicherheitstechnische Kenngrößen Sicherheitsfunktion: Not-Halt (SS1) Sicherheitsfunktion: Sicher begrenzte Position (SLP) Gültigkeit des Applikationsbeispiels Sicherheitshinweis / Haftungsausschluss Datum: Seite 2/14

3 1 Ziel Realisierung der folgenden Sicherheitsfunktionen (siehe Tabelle 8 der EN ) Sicherheitsbezogene Stoppfunktion, Sicherer Stopp 1 (SS1) eingeleitet durch eine Schutzeinrichtung Start-/Wiederanlauffunktion 1) Funktion zum Stillsetzen im Notfall (Ergänzende Schutzmaßnahme) Sicherheitsbezogene Parameter (Überwachung von Geschwindigkeit, Position,..) Sicher begrenztes Schrittmaß Sicherer Nocken Sichere Bewegungsrichtung (SLI) (SCA) (SDI) 1) Bei Beachtung der Hinweise EN , Kapitel Verwendete Komponenten und Kenngrößen Komponenten Kenngrößen gemäß DIN EN ISO Architektur Performance Level 9400 Typ Nr. E94AxHExxxx SM301 Typ Nr. E94AYAE Kategorie 3 e Referenzierte Normen EN DIN EN ISO : EN DIN EN ; VDE : Datum: Seite 3/14

4 2 Applikationsbeschreibung 2.1 Verdrahtungsskizze Datum: Seite 4/14

5 2.2 Beschreibung Hervorgehobene Texte in der Beschreibung sind in der Verdrahtungsskizze dargestellt. Der Motor wird bei Anforderung der Sicherheitsfunktion nach Stopp-Kategorie 1 der EN stillgesetzt. Nach Einschalten der Anlage, nach Not-Halt (I4A, I4B) oder einem Fehler im SM301 muss referenziert werden (negative Richtung auf Touchprobe). Die Sicherheits-SPS aktiviert dafür SDIneg und SLS im SM301. Ist der Endschalter (I3A, I3B) betätigt (Referenzpunkt gefunden), wird über DI8 (Touchprobe) im 9400 die Referenz gesetzt. Im SM301 wird SDIneg deaktiviert und SDIpos aktiviert. neg Dir pos Außerdem werden OMS und ES im SM301 aktiviert, um SLI zu aktivieren. SLI wird als absolute Positionsüberwachung verwendet. Der maximale Verfahrbereich beträgt Umdrehungen der Motorwelle. Endschalter/ Limit switch 3x NC Der Endschalter (I3A, I3B) wird in positiver Richtung freigefahren. Sobald der Endschalter (I3A, I3B) nicht mehr betätigt ist, werden SDIpos und SLS im SM301 deaktiviert. Wird bei bekannter Referenzposition der Endschalter betätigt (freigegebener Verfahrbereich in negativer Richtung verlassen), wird ein Fehler gesetzt. Der Endschalter muss drei zwangsgeführte Öffnerkontakte besitzen (z.b. Schmersal T4VH Z). Es ist nicht möglich, die aktuelle Position sicherheitsgerichtet in der Sicherheits-SPS auszuwerten. Ein aufgetretener Fehler kann, nach Beseitigung des Fehlers, über den Eingang Error Reset (AIE) zurückgesetzt werden. (Re-)start acknowledge (AIS) wird zur Realisierung der Start-/Wiederanlauffunktion verwendet. Datum: Seite 5/14

6 2.3 Aktionen in der Sicherheits-SPS Ablaufdiagramm Start Referenzieren SDIneg aktiviert SLS aktiviert nein Endschalter betätigt? ja Referenzpunkt gefunden, Endschalter freifahren SDIneg deaktiviert SDIpos aktiviert OMS aktiviert ES aktiviert nein Endschalter freigegeben? ja Referenzieren beendet, Startbereit SDIpos deaktiviert SLS deaktiviert Betrieb Endschalter betätigt? ja Fehler, Referenz gelöscht nein Symboltabelle in der Sicherheits-SPS (Ausschnitt) STO active E 0.0 BOOL Limit switch E 3.2 BOOL OMS active E 3.5 BOOL Activation SLS1 A 0.3 BOOL Activation SDIpos A 0.7 BOOL Activation SDIneg A 1.0 BOOL Activation ES A 1.1 BOOL Activation OMS A 1.3 BOOL Activation SSE A 2.7 BOOL Detaillierte Informationen zur Busanbindung finden Sie im Handbuch des SM301. Datum: Seite 6/14

7 2.3.3 Funktionsblockverschaltung in der Sicherheits-SPS (Ausschnitt) Datum: Seite 7/14

8 2.4 Aktionen im 9400 (Ausschnitt) Parametrierung des FBs: L_TbTransition1 fallende Flanke; 0,001s Datum: Seite 8/14

9 2.4.1 Erforderliche Umparametrierungen des 9400 Codestelle Einzustellender Wert Kommentar C00105 applikationsabhängig, Wert mit Stoppzeit im SM301 abstimmen QSP-Zeit C02528 begrenzt Verfahrbereich C : ccw_tp Referenzieren in negativer Richtung auf Touchprobe C : Absolut auf Zielposition fahren oder 1: Relativ um Zielposition fahren Aktion nach Erfass. Ref.-Pos. C (DI8 negative Flanke) Referenzieren: TP-Konfiguration Allgemein Wert Einheit Modul-ID x Safety Adresse x Motorgebersystem x Motor-Anbaurichtung x Strichzahl Sin-Cos-Encoder x Polpaarzahl Resolver x Lagegebersystem x Lagegeber Getriebefaktor x Lagegeber Anbaurichtung x SD-In1 SD-In2 SD-In3 SD-In3 Sensortyp Passiver Sensor SD-In3 Sensorfunktion Freie Zuordnung SD-In3 Freie Zuordnung keine Funktion SD-In3 Diskrepanzzeit x ms SD-In3 Eingangsverzögerung x ms Datum: Seite 9/14

10 Allgemein Wert Einheit SD-In4 SD-In4 Sensortyp Passiver Sensor SD-In4 Sensorfunktion Not-Halt SD-In4 Freie Zuordnung - SD-In4 Diskrepanzzeit x ms SD-In4 Eingangsverzögerung x ms SD-Out1 Sicherer Stopp SSE: Not-Halt-Funktion SS1 Wiederanlauf - STO, SS1 Quittierter Wiederanlauf Wiederanlauf - SS2, SOS - SS1, SS2: Stoppzeit x ms SS1-Modus x SS1: Verzögerung STO nach n=0 x ms SS2-Modus - SS1, SS2: Rampenüberwachung x SS1, SS2: Verschliffzeit Rampe x % SS1, SS2: Start-Offset Rampe x % Toleranzfenster (n=0) x min -1 SOS: Toleranzfenster (Delta p=0) x Inkr. Sichere Geschwindigkeit Reaktionszeit Geberüberwachung x SMS: Max. Geschwindigkeit Nmax - min -1 SMS: Reaktion (n>nmax) - SLS1: Begrenzte Geschw. Nlim1 x min -1 SLS1: Bremszeit Nlim1 0 ms SLS1: Reaktion (n>nlim1) STO SLS1: Zul. Bewegungsrichtung Beide Richtungen freigegeben SLS2: Begrenzte Geschw. Nlim2 - min -1 SLS2: Bremszeit Nlim2 - ms SLS2: Reaktion (n>nlim2) - SLS2: Zul. Bewegungsrichtung - SLS3: Begrenzte Geschw. Nlim3 - min -1 SLS3: Bremszeit Nlim3 - ms SLS3: Reaktion (n>nlim3) - SLS3: Zul. Bewegungsrichtung - SLS4: Begrenzte Geschw. Nlim4 - min -1 SLS4: Bremszeit Nlim4 - ms Datum: Seite 10/14

11 Allgemein Wert Einheit SLS4: Reaktion (n>nlim4) - SLS4: Zul. Bewegungsrichtung - SLS, SMS: Max. Reaktionszeit - ms Betriebsartenwahl OMS: Stoppfunktion SS2 OMS: Bewegungsfunktion Frei verfahren OMS: Funktion bei Low-Pegel - SLI: Sicher begrenz. Schrittmaß x Inkr. Kaskadierung Sichere Bewegungsrichtung SDI: Überwachung Normalbetrieb Beide Richtungen freigegeben SDI: Verzögerungszeit x ms SDI: Toleranzschwelle x Inkr. SDI: Fehlerreaktion STO Sicherheitsbus Allgemein S-Bus: Konfiguration PROFIsafe / PROFIBUS S-Bus: Filter Steuerdaten: STO - S-Bus: Filter Steuerdaten: SS1 - S-Bus: Filter Steuerdaten: SS2 - S-Bus: Filter Steuerdaten: SLS1 Durchreichen S-Bus: Filter Steuerdaten: SLS2 - S-Bus: Filter Steuerdaten: SLS3 - S-Bus: Filter Steuerdaten: SLS4 - S-Bus: Filter Steuerdaten: SDIpos Durchreichen S-Bus: Filter Steuerdaten: SDIneg Durchreichen S-Bus: Filter Steuerdaten: ES Durchreichen S-Bus: Filter Steuerdaten: OMS Durchreichen S-Bus: Filter Steuerdaten: PS_AIS - S-Bus: Filter Steuerdaten: PS_AIE - S-Bus: Filter Steuerdaten: SSE Durchreichen S-Bus: Filter Steuerdaten:SD-Out1 - Parameter, die für dieses Applikationsbeispiel nicht relevant sind, sind mit - gekennzeichnet. Parameter, die applikationsabhängig eingestellt werden müssen, sind mit x gekennzeichnet. Die oben dargestellte Ansicht der sicheren Parametrierung zeigt die Version des ersten unterstützten Software-Standes. Datum: Seite 11/14

12 2.5 Sicherheitstechnische Kenngrößen Sicherheitsfunktion: Not-Halt (SS1) Baugruppe / Wert Wert Referenz 1) PFH d [1/Stunde] Not-Halt-Taster 9,06 * B10 d - Wert Tabelle C.1 Annahmen zur Nutzung Betriebszeit [Tage / Jahr] Betriebszeit [Stunden / Tag] t Zyklus [Stunden] Kapitel C.4.2 MTTF d-wert [Jahr] 3000 (Begrenzt auf 2500) Kapitel C.4.2 DC avg 99%, Hoch (Direkte Überwachung) Tabelle E.1 Architektur Kategorie 4 (Für Berechnung) Kapitel 6.2.7, Anmerkung 2 PFH d [1/Stunde] 9,06 * Tabelle K.1, Erweiterung auf 2500 Jahre SM301 Kat. 3 / PL e Herstellerangabe 8,50 * Drehzahlgeber IG V-V3 Kat. 4 / PL e Herstellerangabe 2,41 * 10-9 Sicherheitsfunktion: Not-Halt (SS1) 4,17 * ) EN , wenn nicht anders angegeben Kat. 3 PL e Datum: Seite 12/14

13 2.5.2 Sicherheitsfunktion: Sicher begrenzte Position (SLP) Baugruppe / Wert Wert Referenz 1) PFH d [1/Stunde] Sicherheits-SPS Siemens 315F-DP Kat. 4 / PL e Herstellerangabe 1,54 * 10-9 PROFIsafe Herstellerangabe 1,00 * 10-9 Referenzschalter 9,06 * B10 d Wert Tabelle C.1 Annahmen zur Nutzung Betriebszeit [Tage / Jahr] Betriebszeit [Stunden / Tag] t Zyklus [Stunden] Kapitel C.4.2 MTTF d-wert [Jahr] (Begrenzt auf 2500) Kapitel C.4.2 DC avg 99%, Hoch (Direkte Überwachung) Tabelle E.1 Architektur Kategorie 4 (Für Berechnung) Kapitel 6.2.7, Anmerkung 2 PFH d [1/Stunde] 9,06 * Tabelle K.1, Erweiterung auf 2500 Jahre SM301 Kat. 3 / PL e Herstellerangabe 8,50 * Drehzahlgeber IG V-V3 Kat. 4 / PL e Herstellerangabe 2,41 * 10-9 Sicherheitsfunktion: Sicher begrenzte Position (SLP) 6,71 * ) EN , wenn nicht anders angegeben Kat. 3 PL e 3 Gültigkeit des Applikationsbeispiels Baugruppe Typenbezeichnung ab Hardwarestand ab Softwarestand SM301 E94AYAE 1A 1.4 Servo Drives 9400 E94AxHExxxx VA 1.49 Es ist durch den Anwender sicherzustellen, dass die aktuellste Version des Applikationsbeispiels verwendet wird. Die aktuelle Version eines Applikationsbeispiels steht in der Application Knowledge Base ( zum Download bereit. Datum: Seite 13/14

14 4 Sicherheitshinweis / Haftungsausschluss Die Drive-based Safety Applikations- und Parametrierhinweise sind Beispiele für mögliche Teilfunktionen in Maschinen. Die Angabe des T10 d -Wertes gemäß DIN EN ISO , Anhang C.4.2 erfolgt nur bei Vorliegen eines B10 d Wertes und bei einer Betriebszeit von weniger als 20 Jahren. Die Inbetriebnahme ist solange untersagt, bis festgestellt wurde, dass die Maschine den Bestimmungen der relevanten EG-Richtlinien / nationalen Gesetze entspricht. Die Sicherheitshinweise der technischen Dokumentationen sind zu beachten. Die Nutzung der Beispiele entbindet den Anwender nicht von einer sorgfältigen Projektierung. Für mögliche Schäden und Folgeschäden übernimmt Lenze keine Haftung. Copyright 2015 Lenze Automation GmbH Datum: Seite 14/14