Die sichere Fabrik mit Safety Integrated. Frei verwendbar / Siemens AG Alle Rechte vorbehalten.

Transkript

1 Die sichere Fabrik mit Safety Integrated siemens.com/answers

2 Die sichere Fabrik mit Safety Integrated Gerhard Laier Torsten Trapp Promotion / Fachberatung Safety Integrated Seite 2

3 F - Programmstruktur Seite 3

4 Koexistenz Standardprogramm Sicherheitsprogramms Seite 4

5 Neuorganisation F-Ablaufgruppe im TIA Portal mit Safety Advanced F-Programmstruktur S7-300F/400F (seit Safety Adv. V11) Kein F-Call erforderlich! F-Programmstruktur S7-1500F Neu in S7-1500F Kein F-Call erforderlich! Seite 5

6 Programmstruktur des Sicherheitsprogramms S7-300F/400F F-CPU TIA Portal Standardprogramm Sicherheitsprogramm Task Card Main Safety-Block Anweisungen OB1 OB35 F-Anwenderprogramm Fehlersichere S7-300/400 Aktualisierung fehlersicheres PAE Anwendersicherheitsprogramm Generiertes Sicherheitsprogramm FB/ FC RCVDP FB/ FC SENDDP DB FB/ FC Kommunikation Bedienen Zeiten und Zähler Vergleicher Mathematische Funktionen Verschieben Umwandler Programmsteuerung Wortverknüpfungen Safety Aktualisierung fehlersicheres PAA Automatisch generierte und F-Systembausteine zur Fehlererkennung und Fehlerbeherrschung Kommunikation Seite 6

7 Programmstruktur des Sicherheitsprogramms S7-1500F F-CPU TIA Portal Standardprogramm Sicherheitsprogramm Task Card Main Safety-Block Anweisungen OB1 F-OB F-Anwenderprogramm Fehlersichere S Neu in S7-1500F Aktualisierung fehlersicheres PAE Anwendersicherheitsprogramm Generiertes Sicherheitsprogramm FB/ FC RCVDP FB/ FC SENDDP DB FB/ FC Kommunikation Bedienen Zeiten und Zähler Vergleicher Mathematische Funktionen Verschieben Umwandler Programmsteuerung Wortverknüpfungen Safety Seite 7 Aktualisierung fehlersicheres PAA Automatisch generierte und F-Systembausteine zur Fehlererkennung und Fehlerbeherrschung Kommunikation

8 F-Ablaufgruppe Main Safety Baustein S7-1500F Erster F-Baustein, der vom Anwender programmiert wird Ruft alle anwendererstellten, applikationsspezifischen F-Bausteine auf Muss einer F-Ablaufgruppe zugewiesen werden (Safety Administration) Default-Einstellung TIA-Portal: eine F-Ablaufgruppe inklusive Main Safety Baustein wird beim Anlegen einer F-CPU automatisch erzeugt mit Aufruf im F-OB Neu in S7-1500F Seite 8

9 Zugriffsschutz Seite 9

10 Zugriffsschutz Ist ein Zugriffschutz für den Produktivbetrieb notwendig? Für den Zugriff auf das F-System ist für den Produktivbetrieb ein Zugriffschutz zwingend notwendig! Der Zugriffschutz muss nicht zwingend durch ein Passwort realisiert werden, wird aber empfohlen. Für Testzwecke, Inbetriebsetzung, etc. ist zunächst kein Zugriffschutz notwendig. D. h., Sie können sämtliche Offline- und Online-Aktionen ohne Zugriffschutz, d. h. ohne Passwortabfrage ausführen. Seite 10

11 Zugriffsschutz Wo werden die Passwörter eingerichtet? Für die F-CPU im Hardware- und Netzwerkeditor bei der Projektierung der F-CPU, Inspektorfenster, im Register "Eigenschaften" unter "Schutz", entsprechende Schutzstufe, z. B. "Schreibschutz für F-Bausteine Für das Sicherheitsprogramm im Safety Administration Editor unter "Zugriffschutz" Seite 11

12 Programmierfunktionen im Sicherheitsprogramm Seite 12

13 Woran erkenne ich Safety Ressourcen? Einheitlich gelbe Markierung aller sicherheitsgerichteten Ressourcen Seite 13

14 STEP 7 Safety Advanced V13 TRUE / FALSE Programmierung mit TRUE und FALSE S7-1500F S7-300F/400F Für F-CPUs S stehen Ihnen zur Versorgung von Parametern bei Bausteinaufrufen die boolschen Konstanten "FALSE" für 0 und "TRUE" für 1 zur Verfügung. S7-1500F New in S7-1500F S7-300F/400F Seite 14

15 STEP 7 Safety Advanced V13 TRUE / FALSE Programmierung mit TRUE und FALSE S7-1500F S7-300F/400F Wenn Sie für Bitverknüpfungen die boolsche Konstante 1 benötigen, können Sie den entsprechenden Eingang der Bitverknüpfung mit der Anweisung "Zuweisung" verschalten. Lassen Sie den Boxeingang der Anweisung "Zuweisung" in FUP unverschaltet. Wenn Sie für Bitverknüpfungen die boolsche Konstante 0 benötigen, können Sie den entsprechenden Eingang der Bitverknüpfung mit der Anweisung "Zuweisung" verschalten. Negieren Sie den Ausgang der Anweisung "Zuweisung". Lassen Sie den Boxeingang der Anweisung "Zuweisung" in FUP unverschaltet. Seite 15

16 Verfügbare Sicherheitsfunktionen (Bool/Timer/Counter) Seite 16

17 Verfügbare Sicherheitsfunktionen (Wandler/Vergleich/Arithmetik) Seite 17

18 Verfügbare TÜV zertifizierte Sicherheitsfunktionen (S7-300F/S7-1500F) S7-300/400F S7-1500F Seite 18

19 Datenaustausch Standard-/Sicherheitsprogramm Seite 19

20 Zugriff auf das Prozessabbild Vom Standardprogramm aus Vom Sicherheitsprogramm aus lesend schreibend lesend schreibend Standard- Prozessabbild Eingänge Ausgänge Fehlersicheres Prozessabbild Eingänge Ausgänge Seite 20

21 Zugriff auf Datenbausteine Vom Standardprogramm aus Vom Sicherheitsprogramm aus lesend schreibend lesend schreibend Standard- Datenbaustein Fehlersicherer Datenbaustein In Distributed Safety konnten Variablen von Standard-Datenbausteinen nicht im Sicherheitsprogramm verwendet werden Seite 21

22 Sicherheitsrelevante Systemdiagnose Seite 22

23 Möglichkeiten der Systemdiagnose fehlersicherer Steuerungen TIA Portal Display Webserver CPU HMI Seite 23

24 Systemdiagnose mit S Neu Systemdiagnose in Firmware von S integriert Keine zusätzlichen Bausteine nötig wie bei der S7-300/400 Systemdiagnose auch in STOP der CPU verfügbar Einfache Projektierung der Alarmeinstellungen FB49, DB49 DB50, FC49 Seite 24

25 S7-1500F Display Zusatznutzen für Safety Neu in S7-1500F Sicherheitsbetrieb Aktiviert/Deaktiviert Signatur des Sicherheitsprogramms Zeitstempel der letzten Änderung des Sicherheitsprogramms Seite 25

26 S7-1500F Webserver Zusatznutzen für Safety Neu in S7-1500F Seite 26

27 Systemdiagnose mit S System-Diagnoseanzeige Immer aktiviert Neu Weniger Projektierungsaufwand Seite 27

28 Dokumentationsmöglichkeiten Seite 28

29 Sicherheitsausdruck Der Sicherheitsausdruck generiert eine Dokumentation über das Sicherheitsprogramm und unterstützt bei der Abnahme der Anlage! Im Sicherheitsausdruck findet man: Generelle Informationen zur Programmidentifikation, wie z.b. Verwendete Softwareversionen F-Gesamtsignatur und Zeitstempel der Generierung Informationen zur Hardware, wie z.b. F-CPU mit welcher Firmware-Version Verwendete F-Peripherie und deren Parametrierung Informationen zum Sicherheitsprogramm, wie z.b. Anwender-Programmbausteine mit Offline-Signatur Verwendete Bibliotheksbausteine mit Offline-Signatur Seite 29

30 Sicherheitsausdruck Vorgehensweise zum Erstellen eines Sicherheitsausdrucks 1 In der Projektnavigation Safety Administration von der F-CPU markieren, deren Sicherheitsausdruck erstellen werden soll. 2 "Projekt > Drucken" im Menü wählen oder das Drucken Symbol in der Funktionsleiste. Seite 30

31 Sicherheitsausdruck Vorgehensweise zum Erstellen eines Sicherheitsausdrucks 3 Im aufgeblendeten Dialog können Sie u. a. Layouteinstellungen für den Ausdruck vornehmen und festlegen, welchen Umfang der Ausdruck haben soll 4 Aktivieren Sie die Option "Alles"! Dies ist notwendig, um den Programmcode für die Abnahme zu dokumentieren Seite 31

32 Sicherheitsausdruck Beispiel eines Sicherheitsausdrucks: Seite 32

33 Sicherheitsausdruck Beispiel eines Sicherheitsausdrucks: Seite 33

34 Ergänzung F-PLC Datentypen am Beispiel PROFIsafe Control Word SINAMICS G120 Seite 34

35 F-konforme PLC-Datentypen (F-UDT) F-konforme PLC-Datentypen S7-1500F S7-300F/400F PLC-Datentypen (UDTs) sind selbstdefinierte Datenstrukturen, welche mehrfach im Anwenderprogramm verwendet werden können. F-UDTs werden genauso wie UDTs deklariert und verwendet. In F-UDTs können alle Datentypen verwendet werden, die im F-Programm erlaubt sind. Die Verschachtelung von F-UDT s innerhalb anderer F-UDTs wird nicht unterstützt! In F-UDT s können sowohl im Sicherheitsprogramm als auch im Standardprogramm eingesetzt werden. Neu in S7-1500F Seite 35

36 F-konforme PLC-Datentypen (F-UDT) S7-1500F S7-300F/400F Beispielprojekt für die Verwendung von F-UDTs: Seite 36

37 F-konforme PLC-Datentypen (F-UDT) S7-1500F S7-300F/400F Abbildung der Kommunikationsschnittstelle als F-UDT Telegramm T30 für die fehlersichere Kommunikation zwischen CPU und Antrieb Seite 37

38 F-konforme PLC-Datentypen (F-UDT) Mit F-UDT: 2. Nachbilden des Telegramms für die Antriebe als F-UDT S7-1500F S7-300F/400F Neu in S7-1500F Seite 38

39 Weiterführende Informationen Seite 39

40 Schritte bei der Planung/ Umsetzung einer Sicherheitsapplikation Performance: Welche F-CPU ist die richtige für meine Applikation? 1. Wie schnell muss das F-Programm sein? Zykluszeit der F-OBs? 2. Wie schnell muss die PROFIsafe-Kommunikation sein? F-Überwachungszeit Safety_RTT (Safety Reaction Time Table) und COTIA Tabelle RTT Für Safety Advanced mit Classic CPU RTT PLUS Für Safety Advanced mit Plus CPU COTIA Für S7 Distributed Safety V5.4 Seite 40

41 Schritte bei der Planung/ Umsetzung einer Sicherheitsapplikation Wann kann ich die RTT / COTIA einsetzen? Einsatzbereiche Die S7Safety Reaction Time Table (S7Safety_RTTplus*.xls) dient zur theoretischen Abschätzung von F-Ausführungszeiten, F-Laufzeiten, F-Überwachungs- und Reaktionszeiten in Verbindung mit den SIMATIC CPUen während der Anlagenauslegung. Eine Messung der tatsächlichen Werte in der realen Anlage, unter Berücksichtigung aller Aktorik, Sensorik und eventueller Randbedingungen ist nach wie vor vorzusehen. Die S7Safety_RTTplus*.xls ist rechtlich nicht verbindlich, und darf keine Analgenabnahme ersetzen, bzw. in dessen Dokumentation aufgenommen werden. Seite 41

42 STEP 7 Safety Advanced V13 Handhabung von fehlersicheren Projekten im TIA Portal V13 Safety-Projekte öffnen ist immer möglich ( mit oder ohne installiertem STEP7 Safety Advanced): Online view program Standard Safety Ohne installiertes STEP7 Safety Advanced V13: Download Offline edit Standard Programm Standard HW-Config Safety Programm Safety HW-Config Standard Programm Standard HW Parameter Safety Programm Safety HW Parameter STEP7 Safety Advanced V13 ist installiert, Trial Lizenz-Key ist ungültig: Download Standard Programm Standard HW-Config Safety Programm Safety HW-Config Standard Programm Standard HW Parameter Safety Programm Safety HW Parameter Offline edit Read only STEP7 Safety Advanced V13 ist installiert, aber Lizenz-Key ist verloren gegangen, gelöscht oder transferiert: Standard Programm Standard HW-Config Safety Programm Safety HW-Config Download Standard Programm Standard HW Parameter Safety Programm Safety HW Parameter Offline edit * * Hinweis-Fenster aufgrund fehlender Lizenz. Seite 42

43 STEP 7 Safety Advanced V13 F-Peripherie-DB Wird bei S7-1500F durch Wertstatus abgelöst Seite 43

44 STEP 7 Safety Advanced V13 F-Peripherie-DB Wertstatus Zusätzliche Information zum Wert eines F-Peripherie Kanals. Neu in S7-1500F S7-1500F S7-300F/400F Wird von Module der ET200SP, ET200S, ET200iSP, ET200pro, ET200M unterstützt. Der Wertstatus gibt Auskunft über die Gültigkeit des dazugehörigen Kanalwertes: 1: Für den Kanal wird ein gültiger Prozesswert ausgegeben. 0: Für den Kanal wird ein Ersatzwert ausgegeben. Auf den Kanalwert und Wertstatus einer F-Peripherie darf nur aus derselben F-Ablaufgruppe zugegriffen werden. Der Wertstatus wird in das Prozessabbild der Eingänge (PAE) eingetragen. Seite 44

45 STEP 7 Safety Advanced V13 F-Peripherie-DB Lage der Wertstatus-Bits im PAE für fehlersichere Digitale Eingabebaugruppen S7-1500F S7-300F/400F Beispiel der Adressbelegung im PAE für eine F-DI Baugruppe mit 16 Kanälen Die Wertstatus-Bits folgen direkt den Kanalwerten im PAE. Seite 45

46 Livedemo Seite 46

47 IM IM 155-6PN Standard DI 16x24VDC ST DQ 8x24VDC/2A ST 8 F-DI DC24V HF F-PM-E ppm DC24V/8A DQ 4x24VDC/2A 4 F-DQ PM DC24V/ 2A HF 8 F-DI DC24V HF AS-i Master CM F-CM AS-i Safety Projektieren und Programmieren mit Safety Advanced V13 SIMATIC HMI TP700 COMFORT SIMATIC S7-1500F SIMATIC ET 200SP inkl. ASIsafe PROFINET/PROFIsafe Global E-Stop (E1) Short circuit Wire break SINAMICS G120 [DI] Start (Taster) SIRIUS 3SE63 RFID [F-DI] Schutzklappe [F-DI] Auto / Service (Schlüsselschalter) LED- Scheibe (M3) [DI] Reset (Taster mit Lampe) Seite 47

48 Fragen, Kommentare, Wünsche. Seite 48

49 Security Hinweise Siemens bietet Produkte und Lösungen mit Industrial Security-Funktionen an, die den sicheren Betrieb von Anlagen, Lösungen, Maschinen, Geräten und/oder Netzwerken unterstützen. Sie sind wichtige Komponenten in einem ganzheitlichen Industrial Security-Konzept. Die Produkte und Lösungen von Siemens werden unter diesem Gesichtspunkt ständig weiterentwickelt. Siemens empfiehlt, sich unbedingt regelmäßig über Produkt-Updates zu informieren. Für den sicheren Betrieb von Produkten und Lösungen von Siemens ist es erforderlich, geeignete Schutzmaßnahmen (z. B. Zellenschutzkonzept) zu ergreifen und jede Komponente in ein ganzheitliches Industrial Security-Konzept zu integrieren, das dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Dabei sind auch eingesetzte Produkte von anderen Herstellern zu berücksichtigen. Weitergehende Informationen über Industrial Security finden Sie unter Um stets über Produkt-Updates informiert zu sein, melden Sie sich für unseren produktspezifischen Newsletter an. Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Seite 49

50 Kaffeepause Seite 50