Deckblatt Kontakterweiterung einer fehlersicheren Steuerung mit 3SK SIMATIC/ SIRIUS Safety FAQ 7667697 Oktober 203 Applikationen & Tools Answers for industry.
Industry Automation und Drives Technologies Service & Support Portal Dieser Beitrag stammt aus dem Service&Support Portal der Siemens AG, Sector Industry, Industry Automation and Drive Technologies. Es gelten die dort genannten Nutzungsbedingungen (www.siemens.com/nutzungsbedingungen). Durch den folgenden Link gelangen Sie direkt zur Downloadseite dieses Dokuments. http://support.automation.siemens.com/ww/view/de/7667697 Frage Wie können mit möglichst minimalem Verdrahtungsaufwand die Ausgänge einer fehlersicheren Steuerung vervielfacht und das Schaltvermögen einer fehlersicheren Steuerung erweitert werden? Antwort Die Sicherheitsschaltgeräte SIRIUS 3SK bieten mit ihren Grundgeräten und Ausgangserweiterungen eine solche Möglichkeit. Somit können sowohl Anzahl der Kontakte als auch das Schaltvermögen der fehlersicheren Steuerung erweitert und auf bis zu 0 A verstärkt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Geräte bereits nach den gültigen Safety Normen zertifiziert sind. Dieser FAQ zeigt verschiedene Möglichkeiten zur Verwendung der 3SK-Gerätereihe als Kontakterweiterung auf. 2 V., Beitrags-ID: 7667697
Gewährleistung und Haftung Gewährleistung und Haftung Die Applikationsbeispiele sind unverbindlich und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit hinsichtlich Konfiguration und Ausstattung sowie jeglicher Eventualitäten. Die Applikationsbeispiele stellen keine kundenspezifischen Lösungen dar, sondern sollen lediglich Hilfestellung bieten bei typischen Aufgabenstellungen. Sie sind für den sachgemäßen Betrieb der beschriebenen Produkte selbst verantwortlich. Diese Applikationsbeispiele entheben Sie nicht der Verpflichtung zu sicherem Umgang bei Anwendung, Installation, Betrieb und Wartung. Wir behalten uns das Recht vor, Änderungen an diesen Applikationsbeispielen jederzeit ohne Ankündigung durchzuführen. Bei Abweichungen zwischen den Vorschlägen in diesem Applikationsbeispiel und anderen Siemens Publikationen, wie z. B. Katalogen, hat der Inhalt der anderen Dokumentation Vorrang. Für die in diesem Dokument enthaltenen Informationen übernehmen wir keine Gewähr. Unsere Haftung, gleich aus welchem Rechtsgrund, für durch die Verwendung der in diesem Applikationsbeispiel beschriebenen Beispiele, e, Programme, Projektierungs- und Leistungsdaten usw. verursachte Schäden ist ausgeschlossen. Der Ausschluss gilt nicht im Falle einer vorsätzlichen oder fahrlässigen Verletzung von Leben, Körper oder Gesundheit oder bei sonstigen Schäden, sofern sie auf vorsätzlichem oder grob fahrlässigem Fehlverhalten beruhen. Weitergabe oder Vervielfältigung dieser Applikationsbeispiele oder Auszüge daraus sind nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich von Siemens Industry Sector zugestanden. V.0., Beitrags-ID: 7667697 3
Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Einleitung... 5. Einsatz in Verbindung mit einem 3SK Grundgerät... 7.2 Gebrauchskategorien nach DIN EN 60947-5-... 8.3 Nachweis des Ein- und Ausschaltvermögens von Schaltelementen ).. 9.4 Einsatz ohne Grundgerät... 0.5 Auswahlhilfe für 3SK Modultypen... 0.6 Parameter der sicheren S7-Ausgangsbaugruppen... 0 2 Anschaltung über fehlersichere Ausgänge pp-schaltend... 3 2. Einsatz des Grundgerät 3SK Standard Relais... 4 2.2 Einsatz des Grundgerät 3SK Advanced Relais... 6 2.3 Einsatz des 3SK Grundgerät 3SK Advanced 7,5 mm mit Ausgangserweiterungen... 9 2.4 Einsatz der Ausgangserweiterung ohne Grundgerät... 22 3 Anschaltung über fehlersichere Ausgänge pm-schaltend... 23 3. Einsatz des Grundgerät 3SK Standard Relais... 24 3.2 Einsatz des Grundgerät 3SK Advanced Relais... 25 3.3 Einsatz des Grundgerät 3SK Advanced 7,5 mm und Ausgangserweiterungen 3SK... 26 3.4 Einsatz der 3SK Ausgangserweiterung ohne Grundgerät... 27 4 Ansprechpartner/Unterstützung... 28 4 V., Beitrags-ID: 7667697
Einleitung Einleitung Müssen die Ausgänge einer sicherheitsgerichteten Steuerung vervielfacht oder höhere Lasten sicherheitsgerichtet abgeschaltet werden, bietet sich der Einsatz der Schaltgerätereihe SIRIUS 3SK an. Die Vorteile gegenüber Koppelrelais liegen darin, dass die Schaltgerätereihe SIRIUS 3SK bereits bis SIL 3 / PL e zertifiziert sind und weniger Baubreite in Anspruch nehmen. Auch der Verdrahtungsaufwand lässt sich dadurch reduzieren. Die 3SK-Gerätereihe Advanced zeichnet sich dadurch aus, dass sie neben der konventionellen Verdrahtung auch über Geräteverbinder modular erweiterbar ist. Somit ist es zum Beispiel möglich, ein Grundgerät um bis zu fünf Ausgangserweiterungen mit je vier Freigabekreisen zu erweitern. Sowohl die Ansteuerung als auch die Rückführkreisüberwachung der Ausgangserweiterungen erfolgt dabei über den Geräteverbinder und reduziert Verdrahtungsaufwand. Dabei stehen zwei Standard und fünf Advanced Grundgeräte zur Verfügung: Bezeichnung 3SK 3SK2 Ausführungen Spannungen - Relais Ausgänge - Elektronische Ausgänge - Unverzögerte Ausgänge - AC/DC 24 V - AC/DC 0 240 V - Relais Ausgänge - Elektronische Ausgänge - Verzögerte/Unverzögerte Ausgänge - DC 24 V Anzahl Freigabekreise Bis zu 3 Bis zu 4 Schaltvermögen pro Freigabekreis DC-3, 24V Bis 5 A (Typabhängig) Bis 5 A (Typabhängig) V., Beitrags-ID: 7667697 5
Inhaltsverzeichnis Schaltvermögen pro Freigabekreis AC-5, 230V Baubreite Bis 5 A (Modellabhängig) 22,5 mm Bis 5 A (Typabhängig) 22,5 mm 7,5 mm (3SK20-xAB40) Die Ausgangserweiterungen sind allerdings auch stand-alone, ohne Grundgerät/ Geräteverbinder einsetzbar. Dabei stehen zwei verschiedene Ausgangserweiterungen zur Verfügung: Bezeichnung 3SK2 3SK23 Anzahl Freigabekreise 4 3 Schaltvermögen pro Freigabekreis DC-3, 24V 5 A 6 A Schaltvermögen pro Freigabekreis AC-5, 230V 5 A 0 A Baubreite 22,5 mm 90 mm Je nach Modul und Anschlussart kann die Rückfallverzögerungszeit variieren. Genauere Informationen können dem Gerätehandbuch entnommen werden. http://support.automation.siemens.com/ww/view/de/67585885 6 V., Beitrags-ID: 7667697
Einleitung. Einsatz in Verbindung mit einem 3SK Grundgerät In Verbindung mit einem Grundgerät der Advanced Serie können bis zu fünf Ausgangserweiterungen mittels Geräteverbinder an ein Grundgerät angeschlossen werden. Dadurch wird der Verdrahtungsaufwand erheblich minimiert. Die Anbindung an die fehlersichere Steuerung erfolgt dabei über die sicherheitsgerichteten Eingänge des Grundgeräts. Dabei gibt es zwei verschiedene Möglichkeiten:. Anschluss an den Kaskadiereingang INK des Grundgeräts: Das Schaltsignal wird einkanalig an das Sicherheitsschaltgerät angelegt. Dies ist bis zu SIL 3 nach IEC 6206 bzw. PL e nach ISO 3849- zulässig, sofern sich Steuerung und Sicherheitsschaltgerät im gleichen Schaltschrank befinden oder das Signalkabel geschützt verlegt wird. Bei dieser Variante sind die Sensoreingänge frei, um z.b. zusätzlich ein lokales Not-Halt-Befehlsgerät zu überwachen. 2. Anschluss an die Sensoreingänge IN und IN2 des Grundgeräts: Das Schaltsignal kann hierbei entweder einkanalig unter selbigen Bedingungen wie unter Punkt oder zweikanalig angelegt werden. Der Einsatz einer zweikanaligen Verdrahtung ist notwendig, wenn eine geschützte Verlegung der Steuerleitungen nicht möglich ist. Hierbei ist darauf zu achten, dass die Querschlusserkennung am 3SK (Dip Schalter 2) deaktiviert werden muss. Darüber hinaus kann bei dieser Verschaltung über IN und IN2 der Kaskadiereingang für ein betriebliches Schalten vor Ort verwendet werden. Zu beachten ist, dass der Kaskadiereingang und die Sensoreingänge logisch miteinander UND-verknüpft sind. Ist die Einstellung Überwachter Start gewählt, erwartet das Sicherheitsschaltgerät einen RESET-Befehl, egal ob der Kaskadiereingang oder die Sensoreingänge das Abschalten ausgelöst haben. Je nach Aufbau und Anwendungsfall können die Einstellungen der Dip-Schalter von den Einstellungen in den nachfolgenden Abbildungen abweichen. In Bezug auf die Anwendungsbeispiele zur Ausgangserweiterung ist für die Dip-Schalter folgendes zu beachten: V., Beitrags-ID: 7667697 7
Inhaltsverzeichnis Startart (DIP Schalter ): Wird der Dip-Schalter auf Autostart gestellt, ist keine Quittierung durch den Eingang INS notwendig. Wird die Betriebsart Monitored Start ausgewählt, muss ein Schalter zwischen Versorgung (DC 24V) und INS platziert werden um eine Quittierung durchführen zu können. Querschlusserkennung (DIP Schalter 2): Querschlusserkennung wird bei Anschluss durch pp-schaltenden Ausgängen deaktiviert, da die Eingänge IN extern (über F-DO) versorgt werden. Bei pmschaltenden Ausgängen kann die Querschlusserkennung auch aktiviert werden. Anschlussart -/2 kanalig (DIP Schalter 3): Je nach Anwendungsfall kann die Einstellung für die Anschlussart variieren. Anlauftestung (DIP Schalter 4): Je nach Anwendungsfall kann die Einstellung für die Anlauftestung variieren. Bei Verwendung eines Grundgeräts mit zeitverzögerten Ausgängen, kann für jede Ausgangserweiterung per Dip-Schalter auf dem Modul gewählt werden, ob diese auf das zeitverzögerte oder das unverzögerte Abschaltsignal reagiert. Wenn Grundgeräte ohne zeitverzögerte Ausgänge verwendet werden, müssen die DIP Schalter auf UNDELAYED (unverzögert) eingestellt werden. Für weitere Informationen über die Einstellmöglichkeiten informieren Sie sich bitte im Gerätehandbuch der Produktfamilie: http://support.automation.siemens.com/ww/view/de/67585885.2 Gebrauchskategorien nach DIN EN 60947-5- Gebrauchskategorien definieren die spezifischen Einsatzbedingungen für die ein Gerät verwendet werden. Die Relais-Geräte der 3SK fallen dabei unter die Gültigkeit der IEC 60947-5-. Für folgende Gebrauchskategorien sind die Geräte zugelassen. Die Strombelastbarkeit der Relaiskontakte bei verschiedenen Spannungen können Sie den technischen Daten entnehmen. Gebrauchskategorie Typischer Anwendungsfalls AC-2 Steuern von ohmscher Last und Halbleiterlast in Eingangskreisen von Optokopplern AC-5 Steuern elektromagnetischer Last (> 72 VA) DC-2 Steuern von ohmscher Last und Halbleiterlast in Eingangskreisen von Optokopplern DC-3 Steuern von elektromagnetischen Lasten 8 V., Beitrags-ID: 7667697
Einleitung.3 Nachweis des Ein- und Ausschaltvermögens von Schaltelementen ) Die Produktnorm DIN EN 60947-5- definiert die Ein-und Ausschaltströme, nach denen die Schaltelemente geprüft werden müssen. In der nachfolgenden Tabelle sind die Ein-und Ausschaltströme gemäß Tabelle 4a der DIN EN 60947-5- Kapitel 7.3 angegeben. Die Schaltelemente der 3SK mit Relaisfreigabekreise erfüllen diese Anforderungen entsprechend der zugrundeliegenden Gebrauchskategorie. Gebrauchskategorie Einschalten 2) Ausschalten 2) Mindestausschaltdauer I/I e U/U e I/I e U/U e AC cos cos Zyklen (bei 50 Hz oder 60Hz) AC-2 AC-3 AC-4 AC-5 2 6 0 0,9 0,65 0,3 0,3 DC T 0,95 [ms] DC-2 DC-3 DC-4 0 6xP 6) 5 0,9 0,65 0,3 0,3 T 0,95 [ms] 6xP 6) 5 2 2 3) 2 3) 2 3) Zeit [ms] 25 T 0,95 25 3) I e Bemessungsbetriebsstrom I Ein- oder Ausschaltstrom U e Bemessungsbetriebsspannung U Spannung vor dem Einschalten P = U e Ie stationäre Leistung in Watt T 0,95 Zeit, bis 95 % des stationären Stroms erreicht sind ) Siehe DIN EN 60947-5- Kap. 8.3.3.5.2. 2) Wegen der Grenzabweichung der Prüfgrößen siehe DIN EN 60947-5- Kap. 8.3.2.2. 3) Beide Einschaltdauer-Werte (für I EIN und für I AUS) müssen mindestens 2 Zyklen (oder 25 ms für DC-4) sein.... 6) Der Wert 6 P ergibt sich aus einem empirischen Verhältnis, das den meisten Gleichstrommagnetlasten bis zu einem oberen Grenzwert P = 50 W entspricht, wobei 6 P = 300 ms ist. Lasten mit einer Bemessungsleistung über 50 W setzen sich aus kleinen, parallel liegenden Lasten zusammen. Darum sind 300 ms ein oberer Grenzwert, unabhängig von der Größe der Leistung. V., Beitrags-ID: 7667697 9
Inhaltsverzeichnis.4 Einsatz ohne Grundgerät Bei der Verwendung ohne Grundgerät werden die Ausgangserweiterungen direkt angeschlossen. Der Einsatz der Geräteverbinder ist ohne Grundgerät allerdings nicht möglich. Die Rückführkreisüberwachung der zu schaltenden Aktoren sowie der Ausgangserweiterungen selbst erfolgt über die fehlersichere Steuerung. Hierfür wird der Meldekontakt 5/52 der 3SK Geräte und der Spiegelkontakt bzw. zwangsgeführte Hilfskontakt der Aktoren verwendet..5 Auswahlhilfe für 3SK Modultypen In den nachfolgenden Kapiteln werden diverse Modultypen als Kontakterweiterung verwendet. Jeder Typ bietet gewisse Vorteile. Die nachfolgende Tabelle stellt dies anhand der wichtigsten Kriterien dar. Abschaltzeit [ms] bei: F-IN A/A2 (pp) (pm oder pp) GG 3SK Std Relay 0 <75 GG 3SK Adv Relay 40 <50 GG 3SK Adv Mini und OE 3SK 4RO 20 5 OE 3SK 4RO OE 3SK 3RO Power ) inklusive Geräteverbinder 3ZY Überwachung der internen Relais Selbstüberwachend Selbstüberwachend Selbstüberwachend lokale Sensoren mgl. Max. Schaltvermögen [A] DC-3 (24V) AC-5 (5/ 230V) Listen- Preis [ ] Ja 5 5 20 Ja 5 5 Ja 5 5 267 80 ) + x*203 ) -- 5 Durch F-SPS Nein 5 5 93 -- 20 Durch F-SPS Nein 6 0 283.6 Parameter der sicheren S7-Ausgangsbaugruppen Die sicheren Ausgänge der F-DO Module verfügen über Parameter, die in der HW-Konfig parametriert werden. Diese betreffen das Verhalten im Fehlerfall und Einstellungen zum Dunkeltest. Der Dunkeltest dient dazu die Ausgangstreiber in den fehlersicheren Ausgangsbaugruppen der SIMATIC auf Funktionsfähigkeit zu überwachen. Kurz- und P- Schlüsse in der Aktorverdrahtung werden ebenfalls über den Dunkeltest erkannt. Die 0 V., Beitrags-ID: 7667697
Einleitung Rücklesezeit der F-Ausgänge kann vom Anwender eingestellt werden. Dies ist jedoch nur notwendig, wenn z.b. beim Schalten kapazitiver Lasten die Grundeinstellung nicht ausreicht (Für den jeweiligen F-Ausgang wird ein Kurzschlussfehler erkannt). Ausnahmen sind die pmschaltende Baugruppe 6ES7 326-2BF4-0AB0 der ET200M sowie die sicheren Ausgänge des MSS 3RK3 Produktspektrums. Bei diesen Modulen ist die Rücklesezeit des Dunkeltest fest auf <ms eingestellt und kann nicht verändert werden. ET200M 6ES7 326-2BF0-0AB0 6ES7 326-2BF4-0AB0 ET200S 6ES7 38-4FB04-0AB0 Bei F-Ausgangsmodulen (z.b. SM 326; F-DO 0 x DC 24V/2A PP), die über Tests zur Drahtbruchdiagnose verfügen, können bei aktivierter Diagnosefunktion Fehler gemeldet werden, wenn die F-DO Ausgänge auf die F-DI Eingänge der Sicherheitsschaltgeräte verdrahtet werden. Sollte diese Diagnosemeldung irrtümlich auftreten, dann ist die Drahtbruchdiagnose zu deaktivieren. V., Beitrags-ID: 7667697
Inhaltsverzeichnis ET200SP 6ES7 36-6DB00-0CA0 6ES736-6PA00-0BC0 2 V., Beitrags-ID: 7667697
2 Anschaltung über fehlersichere Ausgänge pp-schaltend 2 Anschaltung über fehlersichere Ausgänge pp-schaltend Die dargestellten Verdrahtungsbeispiele können mit pp-schaltenden elektronischen Ausgängen (F-DO) verschiedener Produktreihen realisiert werden. Als Hilfestellung werden für die Produktreihen ET200M, ET200S und MSS 3RK3 die verfügbaren fehlersicheren pp-schaltenden Ausgangsmodule angegeben. ET200M: SM 326; F-DO 0 x DC 24V/2A PP (6ES7326-2BF0-0AB0) ET200S: Powermodul PM-E F pp DC24V (6ES738-4CF42-0AB0) ET200SP: Powermodul F-PM-E ppm DC24V (6ES736-6PA00-0BC0). Das Power-Modul wird in diesem Fall auf pp-schaltend parametriert. MSS 3RK3: Alle F-DO Ausgänge von den Zentral- und Erweiterungsmodulen sind pp-schaltend Abhängig vom Anwendungsfall können für einem pp-schaltenden Ausgang folgende Applikationen realisiert werden: In den folgenden Schaltungsbeispielen werden die fehlersicheren Ausgangsmodule der beschriebenen dezentralen Peripherien schematisch dargestellt. Daher können sich Abweichungen in der Verkabelung der Versorgungsspannung der Module ergeben (z.b. Versorgung über Powermodul bei der ET200S). Zur Vereinfachung wird dies nicht explizit dargestellt. Detaillierte Informationen können Sie den jeweiligen Handbüchern entnehmen. Die Parametrierung der F-DO Module erfolgt entsprechend Kap..5. V., Beitrags-ID: 7667697 3
Inhaltsverzeichnis 2. Einsatz des Grundgerät 3SK Standard Relais Wird der DIP Schalter auf Autostart gestellt, ist keine Quittierung durch den Eingang INF/S notwendig. Wird die Betriebsart Monitored Start ausgewählt, muss ein Taster (Schließerkontakt) zwischen T4 und INF/S (zusätzlich zu den Öffnerkontakten der Schütze) platziert werden um eine Quittierung durchführen zu können. Beispiel : F-DO (pp-switching) M L+ DQX+ 24V L/+ A T IN T2 IN2 T3 IN3 T4 Autostart/ Monitored Start Logic IN F/S Q Q2 3 23 33 4 A2 4 24 34 42 Q Q2 M N/- Abbildung : Grundgerät "3SK Standard Relais" mit einem F-DO Ausgang (pp) an IN und IN3 Für SIL 3/ PL e müssen die Steuerleitungen zwischen F-Ausgang und den Eingängen IN und IN2 des 3SK geschützt verlegt werden (im gleichen Schaltschrank oder Panzerrohr etc.). 4 V., Beitrags-ID: 7667697
2 Anschaltung über fehlersichere Ausgänge pp-schaltend Beispiel 2: F-DO (pp-switching) M L+ DQX+ DQY+ 24V L/+ Q A T IN T2 IN2 T3 IN3 T4 IN F/S Q2 3 23 33 4 Logic M A2 Autostart/ Monitored Start N/- 4 24 34 42 Q Q2 Abbildung 2: Grundgerät "3SK Standard Relais" mit zwei F-DO-Ausgängen (pp) an IN und IN3 Durch die redundant ausgeführte Verdrahtung zwischen Steuerung (DQ X + und DQ Y +) und 3SK-Grundgerät (IN und IN2) wird SIL 3/ PL e erreicht. Dies gilt auch für die Verwendung in unterschiedlichen Schaltschränken. V., Beitrags-ID: 7667697 5
Inhaltsverzeichnis 2.2 Einsatz des Grundgerät 3SK Advanced Relais Beispiel : F-DO (pp-switching) M L+ DQX+ DQY+ 24V L/+ Q Q2 A INK T IN PAR T2 IN2 INF INS 3 23 33 4 3SK2-*AB40 SYS A2 Logic Autostart/ Monitored Start 2 Cross fault detection OFF / ON 3 2 single-ch. / double ch. sensor 4 Start up Test yes / no SET / RESET 4 24 34 42 Q Q2 M N/- Abbildung 3: Grundgerät "3SK Advanced Relais" mit zwei F-DO-Ausgängen (pp) an IN und IN2 Durch die zweifach ausgeführte Verdrahtung zwischen Steuerung (DQ X + und DQ Y +) und 3SK-Grundgerät (IN und IN2) wird SIL 3/ PL e erreicht. Dies gilt auch für die Montage von F-SPS und 3SK in unterschiedlichen Schaltschränken ohne geschützte Verlegung. Auch hier besteht die Möglichkeit nur einen Ausgang der F-DO zu verwenden und auf die Eingänge IN und IN2 zu brücken. Dabei muss sichergestellt werden, dass es sich um eine geschützte Verlegung oder dem Einsatz im gleichen Schaltschrank handelt. 6 V., Beitrags-ID: 7667697
2 Anschaltung über fehlersichere Ausgänge pp-schaltend Beispiel 2: F-DO (pp-switching) M L+ DQX+ DQY+ 24V L/+ Q Q2 A INK T IN PAR T2 IN2 INF INS 3 23 33 4 3SK2-*AB40 Logic Autostart/ Monitored Start M SYS A2 2 Cross fault detection OFF / ON 3 2 single-ch. / double ch. sensor 4 Start up Test yes / no SET / RESET N/- 4 24 34 42 Q Q2 Abbildung 4: Grundgerät "3SK Advanced Relais" mit einem F-DO-Ausgang (pp) an IN Der Sensoreingang IN2 muss entweder mit T2 oder 24V DC beschalten werden. Der DIP Schalter 3 wird in die Stellung 2 single ch. sensor gebracht. Für SIL 3/ PL e müssen die Steuerleitungen zwischen F-Ausgang und den Eingängen IN und IN2 des 3SK geschützt verlegt werden (im gleichen Schaltschrank, Panzerrohr etc.). V., Beitrags-ID: 7667697 7
Inhaltsverzeichnis Beispiel 3: F-DO (pp-switching) M L+ DQX+ DQY+ 24V L/+ Q Q2 A INK T IN PAR T2 IN2 INF INS 3 23 33 4 Logic Autostart/ Monitored Start 2 Cross fault detection OFF / ON M A2 3 2 single-ch. / double ch. sensor 4 Start up Test yes / no SET / RESET N/- 4 24 34 42 Q Q2 Abbildung 5: Grundgerät "3SK Advanced Relais" mit einem F-DO-Ausgang (pp) an INK Für SIL 3/ PL e müssen die Steuerleitungen zwischen F-Ausgang und den Eingang INK des 3SK geschützt verlegt werden (im gleichen Schaltschrank oder Panzerrohr etc.). Die Sicherheitseingänge IN/IN2 werden gegen T/T2 gebrückt. Ebenfalls können weitere lokale Sicherheitssensoren über die Eingänge IN und in IN2 verdrahtet werden. 8 V., Beitrags-ID: 7667697
2 Anschaltung über fehlersichere Ausgänge pp-schaltend 2.3 Einsatz des 3SK Grundgerät 3SK Advanced 7,5 mm mit Ausgangserweiterungen Durch die Geräteverbinder reduziert sich der Verdrahtungsaufwand gegenüber einem konventionellen Aufbau. Die Ansteuerung der Ausgangserweiterungen als auch deren Rückführkreisüberwachung werden dadurch eingespart. Es können bis zu fünf Ausgangserweiterungen an ein Grundgerät angebunden werden. Beispiel : SYS 3SK20-*AB40 SYS 3SK2-*BB40 SYS 3SK2-*BB40 Abbildung 6: Grundgerät "3SK Advanced 7,5 mm mit zwei F-DO-Ausgängen (pp) an IN/IN2 Durch die zweifach ausgeführte Verdrahtung zwischen Steuerung (DQ X + und DQ Y +) und 3SK-Grundgerät (IN und IN2) wird SIL 3/ PL e erreicht. Dies gilt auch für die Montage von F-SPS und 3SK in unterschiedlichen Schaltschränken ohne geschützte Verlegung. Auch hier besteht die Möglichkeit nur einen Ausgang der F-DO zu verwenden und auf die Eingänge IN und IN2 zu brücken. Dabei muss sichergestellt werden, dass es sich um eine geschützte Verlegung oder dem Einsatz im gleichen Schaltschrank handelt. V., Beitrags-ID: 7667697 9
Inhaltsverzeichnis Beispiel 2: SYS SYS SYS 3SK20-*AB40 3SK2-*BB40 3SK2-*BB40 Abbildung 7: Grundgerät "3SK Advanced 7,5 mm mit einem F-DO-Ausgang (pp) an INK Für SIL 3/ PL e müssen die Steuerleitungen zwischen F-Ausgang und den Eingang INK des 3SK geschützt verlegt werden (im gleichen Schaltschrank oder Panzerrohr etc.). Die Sicherheitseingänge IN/IN2 werden gegen T/T2 gebrückt. Ebenfalls können weitere lokale Sicherheitssensoren über die Eingänge IN und in IN2 verdrahtet werden. 20 V., Beitrags-ID: 7667697
2 Anschaltung über fehlersichere Ausgänge pp-schaltend Beispiel 3: SYS SYS SYS 3SK20-*AB40 3SK2-*BB40 3SK2-*BB40 Abbildung 8: Grundgerät "3SK Advanced 7,5 mm mit einem F-DO-Ausgang (pp) an IN Für SIL 3/ PL e müssen die Steuerleitungen zwischen F-Ausgang und den Eingängen IN und IN2 des 3SK geschützt verlegt werden (im gleichen Schaltschrank, Panzerrohr etc.). Der Sensoreingang IN2 muss entweder mit T2 oder 24V DC beschalten werden. Der DIP Schalter 3 wird in die Stellung 2 single ch. sensor gebracht. V., Beitrags-ID: 7667697 2
Inhaltsverzeichnis 2.4 Einsatz der Ausgangserweiterung ohne Grundgerät Wie in Kapitel.2 erläutert, ist ein Anschluss der Ausgangserweiterung auch ohne Grundgerät möglich. Dafür können die Geräteverbinder nicht eingesetzt werden. Werden mehr als eine Ausgangserweiterung benötigt, muss die Ansteuerung und die Rückführkreisüberwachung aller zusätzlichen Ausgangserweiterungen (siehe Darstellung in blau) konventionell verdrahtet werden. Abbildung 9: Ausgangserweiterung 3SK 4RO mit einem F-DO-Ausgang (pp) an A Für SIL 3/ PL e muss die Steuerleitung zwischen F-Ausgang und den Eingang A des 3SK geschützt verlegt werden (im gleichen Schaltschrank oder Panzerrohr etc.). Für SIL 3/ PL e ist eine dynamische Rückführkreisüberwachung durch die fehlersichere Steuerung erforderlich. Dies kann z.b. mit einem FDBACK- Baustein realisiert werden, der für Distributed Safety und Safety Advanced verfügbar ist. Ist eine dynamische Überwachung nicht möglich, muss der Rückführkreis über einen sicheren Eingang eigelesen werden. 22 V., Beitrags-ID: 7667697
3 Anschaltung über fehlersichere Ausgänge pm-schaltend 3 Anschaltung über fehlersichere Ausgänge pmschaltend Die dargestellten Verdrahtungsbeispiele können mit pm-schaltenden F-DOs verschiedener Produktreihen realisiert werden. Als Hilfestellung werden für die Produktreihen ET200M, ET200S und ET200SP die verfügbaren fehlersicheren pm-schaltenden Ausgangsmodule angegeben: ET200M: SM 326; F-DO 8 x DC 24V/2A PM (6ES7326-2BF4-0AB0) ET200S: Digitales Elektronikmodul 4 F-DI/3 F-DO DC24V (6ES738-4FC0-0AB0) Digitales Elektronikmodul 4 F-DO DC24V/2A (6ES738-4FB03-0AB0) Powermodul PM-E F pm DC24V (6ES738-4CF03-0AB0) ET200SP: Digitales Elektronikmodul 4 F-DO DC24V/2A (6ES736-6DB00-0CA0) Powermodul F-PM-E ppm DC24V (6ES736-6PA00-0BC0) Das Power-Modul wird in diesem Fall auf pm-schaltend parametriert. Werden sichere Ausgangsmodule mit pm-schaltenden Ausgängen verwendet, müssen beide Kanäle des Ausgangs an das Sicherheitsschaltgerät angeschlossen werden (DQ X + an A und DQ X M an A2). Bei Auslösung einer Sicherheitsfunktion wird das Sicherheitsschaltgerät spannungslos geschaltet und die Relaiskontakte fallen ab. Bei Wiedereinschalten des 3SK Grundgeräts prüft dieses die internen Relais (im Grundgerät und von Ausgangserweiterungen, die über Geräteverbinder angeschlossen sind) sowie die Spiegelkontakte im Rückführkreis auf geschlossenen Zustand. Im Fehlerfall geht das Grundgerät in Fehler. Die Sicherheitseingänge IN/IN2/IN3 müssen gebrückt werden. Ebenfalls können weitere lokale Sicherheitssensoren über die Eingänge IN und in IN2 (IN3) verdrahtet werden. Beachten Sie, dass die Wiederbereitschaftszeit der 3SK Grundgeräte Advanced bis zu 6,5 Sekunden beträgt. Das bedeutet, dass die nachgeschaltete Aktorik zeitversetzt (erst nach Hochlauf des Grundgeräts) zu den SIMATIC F-Ausgängen wiedereinschaltet. V., Beitrags-ID: 7667697 23
Inhaltsverzeichnis 3. Einsatz des Grundgerät 3SK Standard Relais F-DO (pm-switching) M L+ DQ X+ DQXM 24V L/+ Q A T IN T2 IN2 T3 IN3 T4 Q2 IN F/S 3 23 33 4 Logic Autostart/ Monitored Start M A2 N/- 4 24 34 42 Q Q2 Abbildung 0: Grundgerät "3SK Standard Relais" mit einem F-DO-Ausgang (pm) auf A und A2 Beachten Sie die verlängerten Reaktionszeiten des 3SK Standard Relais, wenn dieses über A/A2 geschaltet wird (im Vergleich zur Abschaltung über die Sicherheitseingänge). Nähere Informationen finden Sie in den technischen Daten des Grundgeräts. 24 V., Beitrags-ID: 7667697
3 Anschaltung über fehlersichere Ausgänge pm-schaltend 3.2 Einsatz des Grundgerät 3SK Advanced Relais Abbildung : Grundgerät "3 SK Advanced Relais" mit einem F-DO-Ausgang (pm) auf A und A2 Beachten Sie die verlängerten Reaktionszeiten des 3SK Standard Relais, wenn dieses über A/A2 geschaltet wird (im Vergleich zur Abschaltung über die Sicherheitseingänge). Nähere Informationen finden Sie in den technischen Daten des Grundgeräts. V., Beitrags-ID: 7667697 25
Inhaltsverzeichnis 3.3 Einsatz des Grundgerät 3SK Advanced 7,5 mm und Ausgangserweiterungen 3SK Durch die Geräteverbinder reduziert sich der Verdrahtungsaufwand gegenüber einem konventionellen Aufbau. Die Steuersignale des Grundgeräts als auch die Rückführkreisüberwachung der Ausgangserweiterungen werden dadurch eingespart. 3SK20-*AB40 3SK2-*BB40 3SK2-*BB40 SYS SYS SYS Abbildung 2: Grundgerät "3SK Advanced 7,5 mm mit einem F-DO-Ausgang (pm) auf A und A2 26 V., Beitrags-ID: 7667697
3 Anschaltung über fehlersichere Ausgänge pm-schaltend 3.4 Einsatz der 3SK Ausgangserweiterung ohne Grundgerät Abbildung 3: Ausgangserweiterung mit einem F-DO-Ausgang (pm) auf A und A2 Für SIL 3/ PL e ist eine dynamische Rückführkreisüberwachung durch die fehlersichere Steuerung erforderlich. Dies kann z.b. mit einem FDBACK-Baustein realisiert werden, der für Distributed Safety und Safety Advanced verfügbar ist. Ist eine dynamische Überwachung nicht möglich, muss der Rückführkreis über einen sicheren Eingang eingelesen werden. V., Beitrags-ID: 7667697 27
Inhaltsverzeichnis 4 Ansprechpartner/Unterstützung Siemens AG Technical Assistance Tel.: +49 (9) 895-5900 Fax : +49 (9) 895-5907 E-Mail: technical-assistance@siemens.com Internet: www.siemens.de/automation/support-request 28 V., Beitrags-ID: 7667697