Safety Integrated. SIMATIC Safety Integrated pro výrobní automatizaci. Standardní a bezpečnostní technologie v jednom systému. brožura říjen 2010

SIMATIC Safety Integrated pro výrobní automatizaci Standardní a bezpečnostní technologie v jednom systému brožura • říjen 2010

Safety Integrated Answers for industry.

safety-k5.indd 1

25.11.2010 10:17:47

Plně integrovaná automatizace Spolehněte se na nový standard produktivity a získejte trvalé konkurenční výhody

Aby bylo možné reagovat na zvyšující se mezinárodní konkurenční tlak, je ještě důležitější než kdy dříve, konzistentně využívat potenciál pro optimalizaci – v průběhu celého životního cyklu stroje nebo zařízení.

2

Optimalizované procesy snižují celkové náklady na vlastnictví, zkracují čas uvedení produktu na trh, a zvyšují kvalitu. Tato perfektní vyváženost mezi množstvím, časem, a náklady je v současné době, více než kdy dříve, rozhodujícím faktorem pro úspěch ve výrobě.

SIMATIC PCS 7

safety-k5.indd 2

25.11.2010 10:17:50

Obsah

Plně integrovaná automatizace (TIA- Totally Integrated Automation) je optimálně přizpůsobena všem požadavkům a otevřená mezinárodním standardům a systémům třetích stran. Se svými šesti charakteristickými systémovými vlastnostmi (inženýring, komunikace, diagnostika, bezpečnost, zabezpečení, a robustnost), pomáhá Plně integrovaná automatizace ve všech fázích životního cyklu stroje nebo provozu. Přitom nabízí celá systémová architektura komplexní řešení pro všechny automatizační segmenty na bázi rozsáhlého portfolia produktů.

Safety Integrated pro výrobní automatizaci Rozsáhlé portfolio produktů a služeb . . . . . . . . . . . . 4 Základní požadavky na bezpečnost ve výrobním průmyslu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Základní standardy při projektování řídicích funkcí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Jasná přidaná hodnota – po celou dobu životního cyklu produktu

SIMATIC: účinnější a systematičtější automatizace

Podpora od návrhu po upgrade . . . . . . . . . . . . . . . . 8

SIMATIC, klíčová komponenta Plně integrované automatizace, zahrnuje množství standardizovaných, flexibilních a škálovatelných produktů – jako jsou zařízení z portfolia SIMATIC Safety Integrated prezentované v této brožuře.

Výhody SIMATIC Safety Integrated . . . . . . . . . . . . . 10 SIMATIC – Integrovaný automatizační systém pro standardní a bezpečnostní aplikace Automaty SIMATIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

SIMATIC je v současné době považován za globální jedničku v automatizaci. Jedním z rozhodujících důvodů proč tomu tak je, je dáno tím, že SIMATIC vykazuje šest systémových vlastností Plně integrované automatizace: • inženýring, • komunikace, • diagnostika, • bezpečnost, • zabezpečení, • robustnost.

SIMATIC ET 200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Navíc SIMATIC charakterizují další dvě systémové vlastnosti: • vysoká dostupnost (High-availability), • technologie.

Komunikace – PROFIsafe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

O systémových charakteristikách a jejich výhodách se můžete dozvědět více na adrese: www.siemens.com/simatic-system-features

Technická data: SIMATIC Modulární automaty . . . . 24

SIMATIC – Safety Integrated pro výrobní automatizaci Funkční bezpečnost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 SIMATIC Safety Integrated – Přehled systému . . . . 15 Inženýring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Diagnostika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Architektury . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Komunikace – PROFIBUS, PROFINET a IWLAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Další informace k PROFINET . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Technická data: SIMATIC PC-based automatizace . . 26 ET 200 bezpečnostní I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Technická data ET 200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Reference a portfolio Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Portfolio Safety Integrated . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

SIMATIC PCS 7

safety-k5.indd 3

3

25.11.2010 10:17:57

Safety Integrated pro výrobní automatizaci

Safety Integrated

Safety Evaluation Tool

Úspora nákladů Safety Integrated je důsledná implementace bezpečnostní technologie ve smyslu Plně integrované automatizace. Jinými slovy, Siemens integruje funkce spojené s bezpečností do standardní automatizace. To poskytuje množství výhod výrobcům strojů a provozovatelům podniků – zejména z ekonomického úhlu pohledu.

Safety Evaluation Tool je bezplatný nástroj pro online kalkulaci pro standardy IEC 62061 a ISO 13849-1, a nabízí hodnotnou podporu při implementaci bezpečnostních funkcí strojů. Online nástroj schválený u TÜV Vás provede krok za krokem od definice struktury bezpečnostního systému přes výběr komponent až ke stanovení dosažitelné úrovně integrity bezpečnosti (SIL/PL). Výsledky obdržíte jako report vyhovující normě, který může být použit jako součást dokumentace při prokazování bezpečnosti.

Výrobci strojů mohou díky Safety Integrated dosáhnout rozhodující konkurenční výhody. Argument: výrazná podpora inženýringu. Důsledek: stroje a provozy mohou být implementovány výrazně rychleji a snadněji se přizpůsobí novým požadavkům. Provozovatelé podniků z tohoto také profitují. Docílí nejen bezpečnějších strojů a provozů, které jsou zároveň mnohem výkonnější, ale tento konzistentní kompletní systém pro bezpečnostní a standardní automatizaci redukuje díky vylepšené diagnostice počty odstávek a zvyšuje dostupnost. V porovnání s konvenčním bezpečnostním systémem, usnadňuje navíc Safety Integrated konverzi a modernizaci. Existující stroje a provozy lze povýšit na nejmodernější technologii mnohem ekonomičtěji díky flexibilitě konceptu umožňující modulární rozšíření. Výhoda, která se vyplácí v průběhu celého životního cyklu. Kompetentní podpora Siemens Vám poskytne více než jen kompletní rodinu produktů a systémů pro bezpečnostní technologii. Jako Váš partner Vám poskytneme kompetentní podporu během všech fází životního cyklu výroby – od konzultace během plánování a příslušných školení, až po podporu při akceptaci stroje. Z toho plynoucí výhody jsou zřejmé: naše konzultace Vám pomohou prozkoumat nové trhy, snížit náklady plynoucí z chyb, optimalizovat Vaše termíny dodávek a zvýšit kvalitu produktu nebo procesu. Jinými slovy: na naši podporu se můžete spolehnout – v kteroukoliv denní dobu. Naše kontaktní osoby jsou k dispozici celosvětově, 24 hodin denně.

Vaše výhody: • úspora času při vyhodnocování bezpečnostních funkcí, • rychlý přístup k technickým datům produktu, • kalkulace v souladu se současnými normami, • uživatelsky přivětivá archivace: projekty mohou být, uloženy a znovu využity dle potřeby, • rychlé a snadné zacházení: obsáhlé, předdefinované knihovny příkladů, • využití online nástroje zdarma. www.siemens.com/safety-evaluation-tool

Servis & Podpora www.siemens.de/automation/support Kontakty www.siemens.com/automation/partners

4


safety-k5.indd 4

25.11.2010 10:17:57

SIMATIC Safety Integrated Stále rostoucí požadavky… V porovnání se situací v minulosti, je nyní průmyslová automatizace flexibilnější a otevřenější. Moderní stroje a systémy se také vyznačují významně zvýšenou produktivitou. Na to má nemalý vliv fakt, že reléová technika byla nahrazena volně programovatelnými automaty a decentralizací – minimálně u náročných aplikací. Navzdory této změně v technologii, byly dosud velmi často pro standardní a bezpečnostně orientované úlohy používány velmi rozdílné produkty a systémy. Pokud jde o složitější bezpečnostní úlohy, může být účinnost automatizačního řešení výrazně zvýšena, v případě že i bezpečnostní technologie důsledně následuje trend směrem k inteligentním PLC. Bezpečnostní PLC slouží k řízení procesů a v případě výskytu poruchy se okamžitě přepne do bezpečného stavu nebo v něm zůstane. Poskytuje integrované, účinné bezpečnostní řešení v systémech se zvýšenými požadavky na bezpečnost. … a naší odpovědí na tyto požadavky je rodina produktů SIMATIC Safety Integrated, která zahrnuje bezpečnostně orientované systémy řízení pro procesní a výrobní průmysl, založené na SIMATIC S7-300 a S7-400 CPU a SIMATIC ET 200. SIMATIC Safety Integrated prezentovaná v této brožuře se zaměřuje na výrobní průmysl. Brožura Safety Integrated pro procesní automatizaci (E86060-A4678-A181-A3) popisuje bezpečnostní řešení pro procesní průmysl. SIMATIC Safety Integrated zahrnuje široký rozsah bezpečnostně orientovaných automatů různých návrhů, založených na různých hardwarových a softwarových architekturách, pro všechny oblasti výrobní automatizace – od modulárních automatů a embeded automatizačních produktů až po PC based automatizaci. V závislosti na Vašich specifických požadavcích, můžete integrovat bezpečnostní automatizaci se standardní automatizací (integrovaný systém) nebo ji implementovat pomocí dvou oddělených systémů založených na SIMATIC (jedna standarda, jedna bezpečnostní technologie).

Spojení se standardními a bezpečnostně orientovanými moduly může být volitelně buď přes PROFINET, otevřený Ethernet standard, nebo přes PROFIBUS osvědčenou a otestovanou sběrnici. Sběrnicový systém je rozšířen o profil PROFIsafe profile, který slouží pro přenos bezpečnostně orientovaných dat. Bezpečnostní a standardní komunikace je možná současně po jednom kabelu. Vyhovuje všem hlavním normám Evropská nařízení platí v současné době za nejvyšší bezpečnostní standardy a jsou akceptovány daleko za hranicemi Evropy. Z důvodu zajištění funkční bezpečnosti strojů nebo systémů, se ochranné a řídicí části spojené s bezpečností chovají tak, že v případě poruchy systém zůstane v bezpečném stavu, nebo se do tohoto stavu přepne. Za tímto účelem jsou na produkty kladeny speciální požadavky, které jsou definovány v normě. Příslušné certifikáty produktu dokumentují shodu s těmito normami. Eventuálním rizikům pro osoby a prostředí nemůže být zamezováno pouze na národní úrovni. Vždy musí splňovat předpisy a nařízení místa, kde je stroj nebo systém provozován. Proto volný pohyb zboží v rámci globálního trhu vyžaduje mezinárodně odsouhlasená pravidla. Současné normy a maximální bezpečnostní požadavky jsou při použití SIMATIC Safety Integrated splněny: • • • • • • • •

IEC 61508: 2000 SIL 1 - 3 EN 594-1: 1997 Kat. 2 - 4 IEC 61511: 2003 EN 60204-1: 1997 IEC 62061: 2005 SIL 1 - 3 NFPA 79-2002, NFPA 85 UL 1998, UL 508 a UL 991 EN ISO 13849-1: 2006 PL a – e

Shoda se standardy je dokumentována certifikátem číslo Z10 05 08 20411 002 Německého technického inspektorátu (TÜV).

S ním získáte integrovaný, bezpečný a prověřený řídicí systém, který je extrémně flexibilní, jednoduše rozšiřitelný a cenově dostupný. Z toho plyne i tvorba standardního bezpečnostního programu za pomoci prověřeného S7 prostředí, což snižuje náklady na inženýring, školení a trénink. Programování se provádí pomocí jazyků STEP 7 F-LAD a F-FBD a za pomoci TÜV (Německý technický inspektorát) – certifikovaných funkčních bloků. Automaty SIMATIC Safety Integrated


safety-k5.indd 5

5

25.11.2010 10:17:59

Základní požadavky na bezpečnost ve výrobním průmyslu Se zavedením standardizovaného interního evropského trhu, byly národní normy a nařízení týkající se technické implementace strojů plně harmonizovány: • současně byly specifikovány základní bezpečnostní požadavky tak, aby na jedné straně – z důvodu volného pohybu zboží (článek 95) – byly přizpůsobeny výrobcům a na druhé straně – z důvodu ochrany zaměstnanců (článek 137) – byly uzpůsobeny uživateli (operátorovi), • následkem toho bylo, že obsah strojního nařízení musel být zakomponován do národního práva jako vnitřní nařízení trhu – na základě EU smluv – jednotlivými členskými státy. V Německu například toto bylo zakotveno v Equipment Safety Law (GSG).

Pro zaručení souladu s nařízením je doporučeno, aby byly aplikovány příslušně harmonizované evropské normy. To spustí „předpoklad shody“ a dá výrobci a provozovateli právní jistotu ve smyslu shody s oběmi, jak národní předpisy, tak i s EU nařízeními. Výrobce strojů používá označení CE, čímž dokladuje shodu se všemi příslušnými nařízeními a předpisy v oblasti volného pohybu zboží. Protože jsou Evropská nařízení celosvětově uznávána, je jejich využití obrovskou pomocí při exportu do zemí v evropské oblasti. Všechna vysvětlení níže jsou orientovaná na výrobce stroje nebo jeho provozovatele, za předpokladu že bude v budoucnu provádět modifikace stroje související s bezpečností.

Požadavky bezpečnosti

Např. stroje

Nařízení o nízkém napětí (73/23/EC)

Strojní nařízení (98/37/EC)*

Harmonizované evropské normy Výrobce

Článek 137 EU smlouvy (Průmyslová bezpečnost)

„Ochrana při práci“ rámcová směrnice

G_ST70_XX_00613

Článek 95 EU smlouvy (Volný obchod)

Samostatné nařízení „používání pracovních prostředků“ (86/655/EEC) Národní zákony Uživatel

* Strojní nařízení 98/37/EC je v současné době závazné. Nejpozději koncem roku 2009 bude nahrazena novým strojním nařízením 2006/42/EC. Bezpečnostní požadavky pro výrobní průmysl

6


safety-k5.indd 6

25.11.2010 10:18:01

Základní požadavky na bezpečnost ve výrobním průmyslu Cíl: shoda se všemi příslušnými bezpečnostními požadavky adekvátního snížením rizika – s cílem zajistit bezpečnost a „připravenost na export“. Výsledek: implementace opatření snižujících riziko pomocí aplikace harmonizovaných norem – vede ke shodě s bezpečnostními požadavky strojního nařízení na základě „předpokladu shody.“

Návrh a stanovení rizik stroje EN ISO 12100

Bezpečnost strojů

Základní termíny, Obecné principy

EN 1050 (prEN ISO 14121-1)

Bezpečnost strojů

Stanovení rizik, část 1: principy

Funkčně a bezpečnostně orientované požadavky pro řídicí systémy související s bezpečností Vývoj a realizace řídicího systému souvisejícího s bezpečností EN 62061: 2005 Bezpečnost strojů

EN ISO 13849-1: 2006 Bezpečnost strojů

Funkční bezpečnost elektrických, Elektronických a programovatelně elektronických Řídicích systémů souvisejících s bezpečností

Části řízení spojených s bezpečnostní, Část 1: obecné principy Nástupce normy EN 954-1:1996 Přechodové období pravděpodobně do roku 2009

Jakákoliv architektura Safety Integrated Level (SIL)

Určené architektury (kategorie) Performance Level (PL)

SIL 1, SIL 2, SIL EN ISO 13849-1: 2006 – Safety of machines

PL a, PL b, PL c, PL d, PL e

Aspekty elektrické bezpečnosti EN 60204-1

Bezpečnost strojů

Elektrické vybavení strojů, Část 1: základní požadavky

Normy pro návrh řízení

Bezpečnost vyžaduje ochranu proti různým rizikům. Těm může být předcházeno následujícími způsoby: • návrh v souladu s principy návrhu snižující riziko a odhad rizika stroje (EN ISO 12100-1, EN 1050), • opatření technické ochrany, pokud je to nutné použitím bezpečnostně orientovaných automatů (funkční bezpečnost v souladu s EN 62061 nebo EN ISO 13849-1), • elektrická bezpečnost (EN 60204-1).

Funkční bezpečnost zahrnuje část bezpečnosti stroje nebo provozu, která závisí na korektní funkci jeho řídicího nebo ochranného vybavení. Uživatel má k dispozici dva standardy:

• EN 62061:2005 – jako evropská norma základní normy IEC 61508, • EN ISO 13849-1:2006 – jako revidovaný nástupce normy EN 954-1, avšak již nepoužívá kategorie.


safety-k5.indd 7

7

25.11.2010 10:18:01

Jasná přidaná hodnota – po celou dobu životního cyklu produktu Základní požadavky na bezpečnost ve výrobním průmyslu

S naším moderním a obsáhlým portfoliem produktů pro bezpečnostní technologii a naší kompetentní podporou, vám nabízíme jasný benefit – v každé životní fázi produktu.

Fáze

Požadavky

Návrh a inženýring

Před výrobou stroje provede výrobce stroje analýzu rizik s ohledem na všechny relevantní normy. To ukáže, jaká rizika stroj obsahuje a jak jim musí být zabráněno.

Analýza rizik odhalí, které komponenty jsou pro snížení rizik potřeba. Bezpečnost musí být ověřena, tak aby stroj mohl obdržet CE označení.

Instalace a uvedení do provozu

Provozovatel musí dodržovat bezpečnostní příručku – stejně tak jako příručku pro dodržování strojního nařízení, kterou musí výrobce stroje vytvořit.

Provoz a údržba

Údržba

Modernizace a upgrade

8

V případě, že je vyžadována údržba, je jí nutné provést tak rychle, aby čas odstávky byl co nejkratší. Pokud se vyskytne porucha, musí být vyřešena co nejrychleji. Z důvodu konkurenceschopnosti je nejdůležitější udržet nepřerušenou výrobu pouze s krátkými přerušeními.

Aby bylo možné již existující provozy vybavit na nejmodernější bezpečnostní úroveň, je potřeba provést různé inženýrské a modernizační kroky nebo technologii rozšířit. Během inspekcí, dokumentace, konzultací a definování nápravných opatření, jsme Vám nápomocni při co nejefektivnějším plnění současných bezpečnostních požadavků.

Jasná přidaná hodnota – po celou dobu životního cyklu produktu

safety-k5.indd 8

25.11.2010 10:18:02

Bezpečnostní plán – příručka při implementaci bezpečného stroje Bezpečnostní plán, jehož struktura a povinná implementace je definována v normě EN 62061, Vám pomáhá při implementaci všech bezpečnostně orientovaných aspektů a omezení pro návrh a provoz bezpečného stroje – během každé fáze životního cyklu produktu.

Díky systematickému postupu uvedeném v Bezpečnostním plánu, nejenom že dosáhnete nejvyššího stupně bezpečnosti, ale i výrazně ušetříte čas v každé fázi – i při získávání CE označení stroje.

Služby

Systémové výhody     

Systémový přístup s využitím moderních technologií Produkty a systémy pro celosvětové použití s požadovanými certifikacemi vyhovujícími EU nařízením

 Instalace a uvedeni do provozu  Příprava až akceptantce a předání stroje  Safety Evaluation Tool pro generování reportu vyhovujícímu normě

     

Instalace šetří místo, čas a náklady díky integraci bezpečnostní automatizace do standardní automatizace Rychlé uvádění do provozu díky rozsáhlé diagnostice a předpřipraveným a certifikovaným komponentám

 Globální přítomnost díky on-site službě  Rychlá dodávka náhradních dílů z důvodu nevázaní kapitálu  Uživatelský manuál dle TÜV

     

Rychlé nalezení poruchy a její odstranění pro universální zvýšení produktivity Standardizovaná provozní filozofie zjednodušuje manipulaci Vysoká kvalita produktů a dostupnosti redukuje odstávky

     

Obsáhlý balík školení Podpora při plánování a návrhu Rady pro aplikaci/návrh bezpečnostně orientovaných nařízení a norem Safety Evaluation Tool pomáhá s kalkulací úrovně integrity bezpečnosti Všechny systémové komponenty a široké spektrum služeb od jednoho zdroje

   

Měření přeběhu bezdotykových senzorů Pravidelná obměna komponent spojených s bezpečností Globální přítomnost díky on-site službě Rychlá dodávka náhradních dílů z důvodu nevázání kapitálu

 Rychlé nalezení poruchy a její odstranění pro  universální zvýšení produktivity  Dlouhodobá dostupnost komponent

    

Koncepty a implementace modernizace, vyhovující požadavkům a nejnovějšímu stavu bezpečnostní technologie Redukce počtu rozhranní: všechny systémové komponenty a široké spektrum služeb od jednoho zdroje Obsáhlý balík školení

 Snadné rozšiřování díky integraci se světem  Plně integrované automatizace  Dlouhodobá dostupnost produktů


safety-k5.indd 9

9

25.11.2010 10:18:02

Výhody použití SIMATIC Safety Integrated Návrh a inženýring Služby Již od fáze plánování jsou důležité konkrétní požadavky nařízení EU a požadavky pro celosvětovou homologaci. Nabízíme rozsáhlý balík školení – zahrnující například tato témata: využití různých norem, programování zařízení pro standardizaci a bezpečnost nebo využití uživatelsky přívětivých funkcí, jako je připojení bezpečnostně orientovaných pohonů. Systémové výhody Osvědčené a otestované systémové prostředí řídicího systému SIMATIC se opravdu vyplácí: uživatelé profitují z výrazné úspory jak času, tak i nákladů. Existující vědomosti ze standardního inženýringu lze přenést do bezpečnostního inženýringu. Integrovaný inženýring STEP 7 umožňuje pracovat v tradičním vývojovém prostředí. Nejsou potřeba žádná nákladná školení zaměstnanců. Díky certifikované programové knihovně modulů, mohou být bezpečnostní funkce implementovány velmi rychle.

Návrh a inženýring Služby Nabízíme podporu během schvalování stroje, nebo jeho předání poskytnutím dokladu o shodě. Díky našim kontaktům s certifikačními centry na celém světě jako je UL, SA, atd., jsme vám schopni pomoci při získávání mezinárodních certifikátů pro Váš stroj nebo systém. Systémové výhody Ušetříte čas při instalaci díky využití jedné sběrnice pro standardní a bezpečnostní aplikace. Navíc se sníží počet potřebných hardwarových komponent pomocí integrace bezpečnostní technologie do standardní technologie. Výsledek: více místa v rozváděčích. A nakonec i výhoda vyplývající z větší flexibility automatizačního řešení. Rozsáhlé diagnostické možnosti a předpřipravené certifikované komponenty zrychlí uvedení do provozu. Spočítané bezpečnostní vzdálenosti (např. vzdálenost světelných závor od části představující nebezpečí) v inženýrské fázi minimalizuje riziko předělávek během konstrukční fáze.

Sdílená databáze pro bezpečnostní a standardní aplikace poskytuje integrovaná data a správu projektu. Systém je díky použití standardů jako je PROFIBUS s Profisafe otevřený. Siemens nabízí nové přístupy díky využití moderních technologií jako je wireless.

10


safety-k5.indd 10

25.11.2010 10:18:02

Provoz

Modernizace a upgrade

Služby Budeme Vám nápomocni při tvorbě provozního manuálu zařízení, které odpovídá všem požadavkům strojního nařízení. Systémové výhody Jakékoliv možné poruchy jsou redukovány na minimum díky využití jednotného operátorského rozhraní. To se vyplácí ve smyslu zvýšené produktivity, nižšímu počtu odstávek a zvýšení dostupnosti a kvality produktu. Údržba

Služby Stejný balíček služeb, který nabízíme pro návrh a inženýring můžete využít i během modernizace Vašeho stroje. Systémové výhody V kombinaci s jednotnou konfigurací a flexibilní distribuovanou architekturou, Vám integrovaný systém nabízí tyto přednosti: změny plynoucí z modernizace mohou být provedeny rychleji s nižšími náklady. To znamená, že stroj může být rychleji začleněn do výrobního procesu. Dlouhodobá dostupnost komponent SIMATIC pro tyto stroje také poskytuje vysokou ochranu investic.

Služby Jako globální hráč na trhu jsme vždy v místě, kde to právě potřebujete. Naši odborníci rychle a kompetentně odstraní jakékoliv poruchy nebo nesprávnou funkci ve Vašem systému. S námi jako partnerem, budete mít výhodu plynoucí z nižšího vázání kapitálu. Jelikož poskytujeme bezproblémovou logistiku náhradních dílů v každém ohledu. Systémové výhody Protože mnoho komponent může být použito jak pro standardní, tak i bezpečnostní aplikace, je správa náhradních dílů – a s nimi spojeným vázaný kapitál – jasně redukován. Rychlá diagnostika poruch a jejich odstranění zvyšuje produktivitu a minimalizuje odstávky. V rámci odstraňování poruch, může být vadný modul vyměněn za nový s využitím existujícího zapojení za chodu stroje (hot swapping). Díky dlouhodobé dostupnosti komponent Siemens, je možná dlouhodobá údržba systému – a tím získáte výhodu zvýšeného zajištění Vašich investic.


safety-k5.indd 11

11

25.11.2010 10:18:05

SIMATIC – integrovaný automatizační systém pro standardní a bezpečnostní aplikace Programovatelné automaty SIMATIC Již více než 30 let je jméno SIMATIC synonymem pro prvotřídní automatizační technologii. Dnes je SIMATIC celosvětově zaveden a je právem považován za číslo jedna.

• bezpečnostní technologické CPU, • bezpečnostní verze. SIMATIC S7-400

Programovatelné automaty SIMATIC Jako základní kámen Plně integrované automatizace obsahuje SIMATIC široké spektrum standardizovaných produktů a systémů – jako jsou automaty SIMATIC. Ať už preferujete konvenční PLC, embedded nebo PC based automatizační řešení: naše kompletní portfolio automatů SIMATIC vyhovuje řešením ve všech aplikačních oblastech – a nabízí výkon a flexibilitu, jakou potřebujete.

S7-400 je výkonný automat pro systémová řešení ve výrobním a procesním průmyslu: • systém s různými typy racků, • extrémně rychlé zpracování a komunikační výkon, • změny konfigurace za provozu, • izochronní mód na PROFIBUS, • bezpečnostní verze a verze s vyšší odolností proti poruše, • výměna modulů za provozu.

Modulární automaty SIMATIC

SIMATIC PC based automatizace

Modulární automaty SIMATIC byly optimalizovány pro plnění různých řídicích úloh a speciálně navrženy s ohledem na robustnost a dlouhodobou životnost. Mohou být kdykoliv flexibilně rozšířeny za pomoci zástrčných I/O modulů, funkčních modulů a komunikačních modulů. V závislosti na velikosti aplikace si lze z široké nabídky vybrat správný automat s vhodným výkonem, velikostí a komunikačním rozhranním.

SIMATIC PC based automaty SIMATIC PC based automaty mohou běžet na standardním PC systému jako softwarové PLC. Jakákoliv jiná softwarová aplikace, vizualizace nebo monitorování, stejně tak jako technologické funkce, lze jednoduše v jednom PC kombinovat a vytvořit tak celkové automatizační řešení. Obrovský potenciál průmyslových PC, jako je např. jejich pracovní paměť, lze pro tyto účely využít.

K dispozici jsou i technologické automaty pro typické aplikace motion control, např. letmé nůžky, paletizéry, zakladače.

SIMATIC Embeded systémy SIMATIC Embeded produkty využívají otevřenost HMI a PC based systémů a navíc nabízejí zvýšenou úroveň odolnosti. Řízení, aplikace a HMI běží na jednom zařízení – bez rotačních částí jako jsou pevné disky nebo ventilátory. Použitý operační systém je ušitý na míru a optimalizovaný na konkrétní hardwarovou architekturu. Jsou okamžitě připraveny k použití a mohou být instalovány na DIN lištu (IPC427C) nebo jako HMI IPC477C.

SIMATIC ET 200 Jemně modulární, distribuovaný I/O systém s lokální inteligencí: • konstrukce s krytím IP20 (pro montáž do rozváděče), a IP65/67 (pro montáž bez rozváděče), • moduly vyměnitelné za chodu, • bezpečnostní varianta, • bezúdržbové díky záloze dat na micro memory kartě.

Modulární automat

PC-based automatizace

S7-300 je modulární automat pro systémová řešení ve výrobním průmyslu: • kompaktní design, montáž na DIN lištu, • mnoho funkcí je integrováno do CPU (I/O, technologické funkce, připojení na PROFIBUS/PROFINET), • bezúdržbové díky záloze dat na micro memory kartě, • izochronní mód na PROFIBUS,

12

S7-200S S7-300F S7-400F

S7-mECWinAC IPC 427C/ RTX F 477C-RTX F RTX F

G_ST70_XX_00677

SIMATIC S7-300

SIMATIC – Integrovaný automatizační systém pro standardní a bezpečnostní aplikace

safety-k5.indd 12

25.11.2010 10:18:10

SIMATIC ET 200 Se SIMATIC ET 200 máte k dispozici různé distribuované I/O systémy – pro řešení v rozváděči, bez rozváděče montované přímo na stroj a pro aplikace v oblastech s nebezpečím výbuchu (Zóna 2). Systémy ET 200 I/O umožňují při instalaci bezpečnostní aplikace dosáhnout úspory místa v rozvaděči, neboť standardní a bezpečnostní moduly mohou být v jednom systému ET 200 kombinovány. To lze dosáhnout s následujícími ET 200 systémy: • SIMATIC ET 200S – universální možnost použití s množstvím různých funkcí, • SIMATIC ET 200M – multi kanálové S7-300, • SIMATIC ET 200pro – modulární a multifunkční, • SIMATIC ET 200eco – digitální I/O blok. ET200M / S7-300 Bezpečnostní moduly S7-300 lze použít buď centrálně v S7-300, nebo distribuovaně v ET 200M. Distribuovaná stanice I/O ET 200M je modulární DP slave se stupněm krytí IP20. Jako I/O moduly v ní může být použito až 12 multikanálových modulů (např. 32 digitálních vstupů), funkčních modulů a komunikačních procesorů z S7-300. Neexistují žádná pravidla pro obsazení slotů. Při použití aktivních bus modulů je možná i výměna modulů za provozu.

V řídicím rozváděči (IP20)

ET 200pro SIMATIC ET 200pro je velmi kompaktní, extrémně odolné a vysoce výkonné I/O zařízení se stupněm krytí IP65/67. Nevyžaduje řídicí rozváděč a může být instalováno přímo na stroj. Jeho modulární a čas šetřící design umožňuje implementaci flexibilních a zákaznicky specifických distribuovaných automatizačních řešení. ET 200pro může být připojeno na osvědčené sběrnice PROFIBUS nebo PROFINET, otevřený průmyslový Ethernet standard celopodnikové automatizace. Interface moduly s integrovaným CPU přenášení výpočetní výkon z S7-300 CPU přímo na I/O zařízení. To má za následek snížení zátěže centrálního procesoru a umožňuje dosáhnout rychlé odezvy časově kritických signálů. ET 200S SIMATIC ET 200S je multifunkční a jemně modulární I/O systém se stupněm krytí IP20, které může být ušito přesně na míru konkrétní automatizační úloze. K dispozici jsou různé interface moduly pro připojení na PROFIBUS a/nebo PROFINET sběrnici. Interface moduly s integrovaným CPU přenášejí výpočetní výkon z S7-300 CPU přímo na I/O zařízení. To má za následek snížení zátěže centrálního procesoru a umožňuje dosáhnout rychlé odezvy časově kritických signálů. ET 200eco SIMATIC ET 200eco je digitální I/O blok se stupněm krytí IP65/67. Skládá se ze základního modulu a dvou různých připojovacích bloků. Je možné si vybrat mezi M12, 7/8“ a ECOFAST. K dispozici jsou moduly digitálních I/O a bezpečnostní moduly s osmi bezpečnými vstupy.

Bez řídicího rozváděče (IP65/67)

ET 200S - univerzální s rozsáhlým spektrem modulů

ET 200pro - modulární a multifunkční

ET 200M - multikanálový I/O systém S7-300

ET 200eco - digitální blok I/O v IP 65/67

SIMATIC – Integrovaný automatizační systém pro standardní a bezpečnostní aplikace

safety-k5.indd 13

13

25.11.2010 10:18:11

SIMATIC – Safety integrated pro výrobní automatizaci Funkční bezpečnost Zajištění funkční bezpečnosti

Bezpečnostní CPU

Bezpečnostně orientované systémy zahrnují senzory pro získání signálu, vyhodnocovací jednotku pro zpracování signálů a akční členy pro výstup signálu.

Bezpečnostní CPU mají následující funkce: • Rozsáhlé samotestovací a autodiagnostické kontroly bezpečnostního stavu CPU. • Souběžné vykonávání standardního a bezpečnostního programu v jednom CPU.

Sensor

Vyhodnocení

Akce

Bezpečnostní I/O moduly (F moduly)

Zpracovací řetězec: získání, zpracování, výstup

Všechny komponenty přispívají k funkční bezpečnosti systému tak, aby uvedly systém do bezpečného stavu v případě nebezpečné situace, nebo aby systém v bezpečném stavu udržely. Bezpečnost s pomocí SIMATIC Safety Integrated Pro systémy SIMATIC Safety Integrated se vyhodnocovací jednotka skládá z bezpečnostního jednokanálového CPU a bezpečnostních dvou kanálových I/O modulů. Bezpečnostní komunikace probíhá přes bezpečnostně orientovaný profil PROFIsafe. SIMATIC Safety Integrated je certifikovaný a vhodný pro použití podle: • • • • • • •

IEC 61508: 2000 SIL 1 - 3 EN 594-1: 1997 Kat. 2 - 4 IEC 61511: 2003 EN 60204-1: 1997 IEC 62061: 2005 NFPA 79-2002, NFPA 85 EN ISO 13849-1:2006 PL a - e

Hlavní rozdíl mezi bezpečnostními moduly a standardními ET 200 moduly je, že bezpečnostní moduly mají vnitřní dvoukanálový design. Oba integrované procesory monitorují jeden druhého a automaticky testují zapojení vstupů a výstupů, a uvedou F-modul do bezpečného stavu v případě poruchy. F-CPU komunikuje s bezpečnostním modulem přes bezpečnostně orientovaný profil PROFIsafe. Bezpečnostní napájecí moduly dodávají napájecí napětí potenciální skupině a bezpečně odepnou napájecí napětí standardních výstupních modulů. Bezpečnostní digitální vstupní moduly zaznamenávají signálové stavy senzorů spojených s bezpečností (např. nouzových top tlačítek) a vysílají odpovídající bezpečnostní zprávu do F-CPU. Bezpečnostní výstupní moduly jsou vhodné pro spínací procesy s monitorováním zkratu až do akčního členu.

SIMATIC Safety Integrated tak splňuje nejpřísnější požadavky pro výrobní a procesní průmysl.

14

SIMATIC – Safety Integrated pro výrobní automatizaci

safety-k5.indd 14

25.11.2010 10:18:13

SIMATIC ET 200 SIMATIC Safety Integrated společnosti Siemens představuje kompletní rodinu bezpečnostních automatizačních systémů, které mají TÜV certifikaci v souladu s normou IEC 61508

a splňují maximální bezpečnostní požadavky. Proto vyhovují příslušným normám: EN 954-1 až do kat. 4, IEC 62061 až do SIL a EN ISO 13849 až do PL e.

Systémové vlastnosti 6WDQGDUGQ¯ GDWD

%H]SHÏQRVWQ¯ GDWD

6WDQGDUGQ¯ GDWD

352),VDIH YUVWYD

352),VDIH YUVWYD

6WDQGDUGQ¯SURWRNROO VEÝUQLFH

6WDQGDUGQ¯SURWRNRO VEÝUQLFH

352),%86'3 QHER 352),1(7

Komunikace

Bezpečnostně orientované komunikace jsou realizovatelné pomocí PROFIsafe profilu. Standardní a bezpečnostně orientovaná komunikace mohou probíhat na jedné sběrnici – například PROFIBUS nebo PROFINET nebo IWLAN.

Diagnostika

Všechny produkty SIMATIC mají integrované diagnostické funkce pro dosažení vyšší dostupnosti systému, se kterými lze možné poruchy identifikovat předem a eliminovat je.

Inženýring

Bezpečnostní systémy se konfigurují pomocí softwarů STEP 7 a S7 Distributed Safety. Pro programování bezpečnostních funkcí se využívají programovací jazyky F-LAD a F-FBD (založené na standardních jazycích LAD a FBD), a před připravené, certifikované komponenty.

Automaty

Bezpečnostní CPU umožňují současné zpracování standardního a bezpečnostního programu v jednom automatu. Jsou založeny na různých hardwarových a softwarových architekturách. Můžete si vybrat mezi různými typy CPU:

ಱÏHUQ¿NDQ£Oಯ

%H]SHÏQRVWQ¯ GDWD

Produktové portfolio

Modulární automaty SIMATIC  ET 200 F-CPU: bezpečnostní, inteligentní interface modul pro použití v místě v oblasti  nižších požadavků na výkon  S7-300F: bezpečnostní CPU pro požadavky na střední až vysoký výkon, optimální  s integrací motion control funkcí  S7-400F: Bezpečnostní CPU pro nejvyšší požadavky na výkon SIMATIC PC based automaty  WinAC RTX F: Bezpečnostní S7 softwarový automat pro PC s Windows XP SIMATIC embedded systémy  S7-mEC-RTX F: bezpečnostní embedded automat v designu S7-300, s předinstalovaným  Windows XP Embedded a S7 softwarovým automatem WinAC RTX F  IPC427C systém s WinAC RTX F: bezpečnostní embedded PC na DIN lištu s předinstalo vaným Windows Embedded Standard 2009 a S7 softwarovým automatem WinAC RTX F  HMI IPC477C balík s WinAC RTX F: Embedded panelové PC s předinstalovaným  Windows Embedded Standard 2009 a S7 softwarovým automatem WinAC RTX F I/O

Distribuované zařízení z rodiny ET 200 jsou využívány jako I/O. Existují modely pro instalaci do rozváděče, nebo s vyšším stupněm krytí pro instalaci bez rozváděče – jako modulární, ale i jako blok:  ET 200S,  ET 200M,  ET 200pro,  ET 200eco. V rámci jednoho ET 200 lze provozovat jak standardní, tak i bezpečnostní moduly.


safety-k5.indd 15

15

25.11.2010 10:18:13

Inženýring Bezpečnostní systémy jsou programovány pomocí STEP 7 a S7 Distributed Safety. STEP 7 STEP 7 nabízí funkce pro realizaci všech fází automatizačního projektu – od konfigurace po uvádění do provozu, testování a servis. Tím STEP 7 podporuje celý proces inženýringu. STEP 7 zahrnuje jak konfiguraci hardwaru provozu, tak i parametrizaci modulů. Žádné další hardwarové nastavování není nutné. Konfigurace F-modulů se provádí v HW-Configu, konfiguračním nástroji STEPu 7, stejně jako u standardních I/O modulů. S nástrojem STEP 7 se komunikační spojení v rámci projektu sestavují pomocí grafického rozhraní.

Parametrizace F modulů ve Stepu 7

Strukturované programování výrazně ulehčuje návrh uživatelského programu. Pro tyto účely je program dělen do upravovatelných, jednoduše testovatelných jednotek, takzvaných bloků. Rozsáhlá knihovna standardních bloků dělá programování extrémně efektivní.

S7 Distributed Safety S7 Distributed Safety nabízí příkazy, operace a bloky pro implementaci bezpečnostně orientovaných programů v LAD a FBD. Za tímto účelem obsahuje knihovnu s předpřipravenými, TÜV-schválenými bloky pro funkce spojené s bezpečností. Uživatelé nepotřebují další inženýrské znalosti, protože programování probíhá v tradičním STEP 7 prostředí. S7 Distributed Safety také zahrnuje funkce pro detekce chyb a bezpečnostních kontrol během generování bezpečnostního programu. Bezpečnostní program je volán ze standardního programu pomocí takzvaného F-call (např. z alarmového OB jako je OB 35). Kromě bezpečnostního programu může ve stejném CPU běžet také standardní program. S7 Distributed Safety podporuje porovnávání bezpečnostních programů, což zjednodušuje akceptaci systému pomocí vygenerovaného tiskového výstupu programu.

S7 Distributed Safety: Kompletní proces programování je prováděn pomocí editoru funkčních bloků (FBD, viz výše) nebo v žebříčkové logice (LAD)

Všechny konfigurační a programovací nástroje jsou integrovány do uživatelského rozhraní SIMATIC Manageru (STEP 7) a využívají společnou projektovou strukturu. Přístup k jednotlivým cílovým zařízením se provádí přes centrální stanici. Různá konfigurační data mohou být uloženy a organizovány v jednom projektu – např. data pro panel, automat, pohony a sítě.

16


safety-k5.indd 16

25.11.2010 10:18:24

Option handling bez rezervního modulu

Funkční příklady

Option handling bez rezervního modulu umožňuje implementaci jemně modulárních I/O systémů, u kterých může být přesně přizpůsoben počet a typ vstupních a výstupních kanálů přesně požadavkům konkrétního dodávaného stroje nebo technologie. Option handling bez rezervního modulu dovoluje nakonfigurovat celou stanici ET 200S včetně všech opcí. Moduly pro nepotřebné opce nejsou fyzicky potřeba. Funkce, které jsou opcemi lze aktivovat za provozu bez potřeby rekonfigurace.

Na internetu najdete praktické ukázky funkcí, které pokrývají typické požadavky průmyslové bezpečnostní technologie. Popisují, jak může být konkrétní bezpečnostní funkce implementována pomocí S7 Distributed Safety a které komponenty k tomu potřebujete. Příklady obsahují popisy funkcí, seznam komponent a plány zapojení včetně STEP 7 projektu, který může být nahrán. Pomohou Vám tak při rychlé a snadné implementaci popsaných úkolů.

Výhody: • dodatečná aktivace opce bez změny konfigurace za provozu, • povolování opcí přes S7 program, • výměna nástrojů za provozu, • snadná diagnostika, bez ohledu na konfigurovanou verzi.

Tyto a další příklady naleznete na internetu: www.siemens.com/safety-functional-examples.

Projekt STEP 7 s řídicím software a hardwarovou konfigurací Základní konfigurace

Balení

Online školení Opce

V našem novém online školení se dozvíte více o bezpečnostním řízení na bázi SIMATIC, o jeho výhodách a dalších možnostech. Dozvíte se, jak správně nakonfigurovat hardware, jak je strukturován bezpečnostní program a jak je implementována výměna dat mezi standardním a bezpečnostním programem.

Etiketování

G_ST70_XX_00678

Plnění/dávkování

Opce

Některé příklady zahrnují: • ochranné dveře s pružinovým spínačem, • nouzový stop s potvrzením, • světelné závory s funkcí muting, • bezpečné zastavení a bezpečné snížení rychlosti s F-CPU a MASTERDRIVES.

www.siemens.com/simatic-safety-integrated/e-learning

Oborově specifické balíčky F softwaru Volitelný balík burner package obsahuje F-knihovnu s bloky pro průmyslové plynové a olejové hořáky. Bloky jsou certifikovány u TÜV pro ohřívací nádrže a boilery (viz tabulka).

Další volitelný balík press package obsahuje hotové funkční bloky pro implementaci bezpečnostních funkcí lisů podle EN 954-1, kat.4 a EN 61508 – například, pro mechanické, hydraulické a pneumatické lisy.

Software pro bezpečnostní aplikace Řízení hořáků

Knihovna pro lisy

IEC 61508: 2000 SIL 1 - 3 EN 594-1: 1997 Kat. 2 - 4 IEC 61511: 2003 EN 60204-1: 1997 IEC 62061: 2005 NFPA 79-2002, NFPA 85

IEC 61508: 2000, Part 3, SIL3 DIN EN 676: 2003 DIN EN 267: 1999 DIN EN 12952-8: 2002 DIN EN 12953-7: 2002 TRN 411: 1997, TRN 412: 1997 DIN EN 746-2: 1997 DIN VDE0116: 1989

EN 954-1, Kat. 4 EN 61508

Požadavky

STEP 7

S7 Distributed Safety


Inženýrský balík

1 licence na inženýrskou stanici

Balík


Knihovna

Certifikované moduly, např. nouzový stop, dvouruční ovládání, muting, monitorování dveří

Certifikáty

Runtime balík Objednací číslo

1 licence na CPU 6ES7 833-1FC.

9AL3 100-1AD5.

6AU1 837-0EA.


safety-k5.indd 17

17

25.11.2010 10:18:27

Diagnostika Úroveň provozního managementu

SIMATIC WinCC stanice údržby

Celopodniková diagnostika Převedení konfigurace ze STEP 7 PROFINET

Úroveň řízení

Průmyslový ethernet

Povolení diagnostiky SIMATIC STEP 7

Kontroler HMI

Zobrazení informace o lince

Detekce poruchy

PROFIBUS

Úroveň procesu

Pohony

Minimalizace odstávek díky efektivnímu diagnostickému konceptu Všechny produkty SIMATIC mají integrované diagnostické funkce, se kterými lze identifikovat možné poruchy s předstihem a eliminovat je pro zvýšení dostupnosti systému. Ve velkých provozech Vám stanice údržby poskytne data o všech automatizačních systémech relevantní pro údržbu v jednotné podobě. To zvyšuje celkovou účinnost zařízení (OEE – Overall Equipment Efficiency), minimalizuje odstávky a spoří náklady. Integrovaná diagnostika: • plně integrovaná automatizace nabízí produkty a moduly s integrovanými diagnostickými funkcemi, • systémová diagnostika celého provozu pro detekci a automatickou signalizaci poruch, • doplňkové hlášení pro monitorování aplikace/procesu (procesní diagnostika) lze jednoduše zkonfigurovat a automaticky vygenerovat.

Distribuované I/O

Diagnostiku lze aktivovat, není třeba ji programovat: • diagnostické funkce modulu jsou pohodlně dostupné přes SIMATIC Step 7, • texty hlášení jsou k dispozici v pěti jazycích, • předdefinované okna/zobrazení hlášení pro vizualizaci na HMI. Konzistentní diagnostika od úrovně čidel až po management: • status systému (stav modulu a sítě, signalizace systémových poruch) jsou v celém provozu prezentovány v jednotné formě, • diagnostické obrazovky s různými stupni detailu (hierarchie) jsou generovány automaticky z konfiguračních dat (HW Config).

Diagnostika se zobrazením relevantních informací: • • • •

18

textová informace o poruše, jednoznačná identifikace modulu (číselná), informace o slotu/adrese, chronologická časová značka.


safety-k5.indd 18

25.11.2010 10:18:28

Architektury Bezpečnostní aplikace mohou být implementovány v různých formách. Rozlišujeme mezi čtyřmi různými možnostmi. Oddělení PLC, I/O a sběrnice

Jedno PLC, ale oddělené I/O a sběrnice

V této konfiguraci máte k dispozici kompletně oddělené systémy pro standardní část a bezpečnostní část (dnes velmi rozšířené řešení).

V této konfiguraci je jeden sdílený automat, ale oddělené sběrnicové systémy a oddělené I/O pro standardní část a bezpečnostní část.

Úroveň PLC

Úroveň PLC

Úroveň I/O

Úroveň I/O

Oddělení PLC, I/O a sběrnice

Jedno PLC, oddělené I/O a sběrnice

Jedna sběrnice, ale oddělené PLC a I/O

Jedno PLC, jedna sběrnice a hybridní I/O

V této konfiguraci máte k dispozici oddělené automaty a oddělené I/O pro standardní část a bezpečnostní část. Komunikace probíhá přes sdílenou sběrnici.

Jedna sběrnice, oddělená PLC a I/O

V této konfiguraci slouží sdílený automat, sdílená sběrnice a sdílené I/O jak pro standardní, tak i bezpečnostní část.

Úroveň PLC

Úroveň PLC

Úroveň I/O

Úroveň I/O

Jedno PLC, jedna sběrnice a hybridní I/O


safety-k5.indd 19

19

25.11.2010 10:18:34

Komunikace – PROFIsafe

%H]SHÏQRVWQ¯ GDWD

PROFIsafe je jedno z otevřených řešení komunikace spojené s bezpečností realizované přes standardní sběrnice a je definováno v mezinárodní normě IEC 61784-3-3. Mnoho výrobců bezpečnostních komponent a koncových uživatelů bezpečnostních technologií pomáhalo tento, na výrobci nezávislý a otevřený, standard pro PROFIBUS International (PI) vyvinout. Profil PROFIsafe dovoluje bezpečnostní komunikaci po otevřených standardních sběrnicích PROFIBUS a PROFINET vybudovaných ze standardních síťových komponent. Ve spojení s PROFINET, PROFIsafe také podporuje bezpečnostní bezdrátovou komunikaci přes IWLAN. Tabulka níže ukazuje, jak se PROFIsafe vypořádá s různými potenciálními zdroji chyb vznikajícími při přenosu zpráv.

6WDQGDUGQ¯ GDWD

%H]SHÏQRVWQ¯ GDWD

6WDQGDUGQ¯ GDWD

352),VDIH YUVWYD

352),VDIH YUVWYD

6WDQGDUGQ¯SURWRNRO VEÝUQLFH

6WDQGDUGQ¯SURWRNRO VEÝUQLFH ಱÏHUQ¿NDQ£Oಯ

PROFIsafe byl první komunikační standard vyhovující bezpečnostní normě IEC 61508, který umožňuje jak standardní, tak i bezpečnostně orientovanou komunikaci na jedné lince. To má za následek nejen enormní potenciál pro úsporu s ohledem na kabeláž a množství potřebných komponent, ale také výhodu při rekonstrukcích.

352),%86'3 QHER 352),1(7

Bezpečnostně orientovaná a standardní data jsou pomocí profilu PROFIsafe přenášena přes jednu sběrnici. Černý kanál ukazuje, že jsou komunikace nezávislé na použitém sběrnicovém systému a podřízených síťových komponentách.

PROFIsafe opatření proti chybám přenosu Opatření

Sousledné číslování

Časová odezva s potvrzováním

Identifikace vysílače a přijímače

Zabezpečení dat CRC

Chyba Opakování



Ztráta





Vložení





Nesprávná sekvence





Porušení dat

20



Zpoždění



Spojení bezpečnostní zprávy se standardní zprávou (maskování)



FIFO chyby (First In First Out datový registr pro udržení sekvence)








safety-k5.indd 20

25.11.2010 10:18:35

Komunikace – Profibus, PROFINET a IWLAN Následující obrázky ukazují, jaké komunikační možnosti s profilem PROFIsafe existují na sítích Profibus, PROFINET a IWLAN.

,2NRQWUROHU %H]SHÏQRVWQ¯6NRPXQLNDFH ,2NRQWUROHU

PROFIBUS

352),1(7

PROFIBUS umožňuje tyto bezpečnostní komunikace: • komunikace master - master mezi DP mastery v různých podsítích – například mezi bezpečnostním CPU přes DP/DP kopler, • komunikace master, i-DP slave mezi DP masterem a i-DP slave v jedné podsíti – například mezi bezpečnostním CPU a ET 200s CPU, • komunikace master na slave mezi DP masterem a DP slave ve stejné podsíti – například mezi bezpečnostním CPU a ST 200 systémem s bezpečnostními moduly, • komunikace mezi i-DP-slave a DP-slave bez zapojení DP mastera – například mezi inteligentním slave (bezpečnostní CPU) a slave (ST 200 s bezpečnostními moduly). Pro tuto komunikaci není třeba žádný bezpečnostní DP master (bezpečnostní SPU), standardní DP master je postačující.

6,1$0,&6

Jedna sběrnice, ale oddělené PLC a I/O

'3'3.RSOHU

352),%86

V této konfiguraci máte k dispozici oddělené automaty a oddělené I/O pro standardní část a bezpečnostní část. Komunikace probíhá přes sdílenou sběrnici. ,'36ODYH

'36ODYH

'30DVWHU

3UıP\VORY¿HWKHUQHW

3131NRSOHU

,2GHYLFH ,2GHYLFH ,2&RQWUROOHU,2GHYLFHNRPXQLNDFH ,2&RQWUROOHU,2NRQWUROHUNRPXQLNDFH

Bezpečnostní komunikace přes PROFINET

Brány Brány umožňují bezpečnostní komunikaci mezi různými sběrnicovými systémy: • komunikace mezi IO kontrolerem a DP slave – například přes IE/PB link, • master/slave komunikace mezi IO kontrolerem a inteligentním DP slave – například přes IE/PB link, • komunikace mezi CPU a AS-interface: s DP/ASi F link mohou být bezpečnostní signály načteny do AS-interface a k bezpečnostnímu CPU se dostanou přes Profisafe, • všechny SIMATIC komponenty mohou být zpřístupněny v rámci celého systému. Můžete přistupovat ke všem zařízení z jakéhokoliv místa v provozu.

'30DVWHU

'36ODYH

0DVWHU,'36ODYHNRPXQLNDFH ,'36ODYH'36ODYHNRPXQLNDFH 0DVWHU6ODYHNRPXQLNDFH

0DVWHU0DVWHUNRPXQLNDFH

Bezpečnostní komunikace přes PROFIBUS

,2.RQWUROHU

,2.RQWUROHU,'36ODYHNRPXQLNDFH ,2.RQWUROHU'36ODYHNRPXQLNDFH &38$6,QWHUIDFHNRPXQLNDFH

,2.RQWUROHU

352),1(7

PROFINET

3UıP\VORY¿HWKHUQHW

,(3%/LQN31,2

PROFINET umožňuje následující možnosti bezpečnostní komunikace: • komunikace mezi IO kontrolery v různých podsítích – například mezi bezpečnostními CPU přes PN/PN kopler, • komunikace mezi IO kontrolerem a IO slave ve stejné podsíti (také bezdrátové) – například mezi bezpečnostním CPU a ET 200 systémem s bezpečnostními moduly.

352),%86

,'36ODYH

'36ODYH

'3$6L '30DVWHU )/LQN '36ODYH

$6,QWHUIDFH

Bezpečnostní komunikace mezi PROFIBUS a PROFINET


safety-k5.indd 21

21

25.11.2010 10:18:35

Další funkce PROFINET Bezdrátové spojení Bezpečnostní komunikace může také probíhat bezdrátově, přes takzvané přístupové body.

SCALANCE W786-2RR

S7-300

PROFINET Průmyslový Ethernet Přístupový bod SCALANCE W788-1RR

Přístupový bod SCALANCE W788-1RR/ W784-1RR/ SIMATIC W786-2RR mobilní panel 277F IWLAN IWLAN PB Link PN IO SIMATIC ET 200pro IWLAN

PROFIBUS SINAMICS

ET 200S

G_ST70_XX_00679

Klientský modul SCALANCE W747-1RR ET 200S

IWLAN RCoax kabel

Různé možnosti aplikace bezdrátové, bezpečnostní komunikace

Funkce web serveru • Programovatelné automaty SIMATIC, panely a přepínače mají integrovanou funkci web serveru pro online přístup k nastavení a informacím o zařízení (např. Diagnostickému bufferu).

22

• Zobrazení probíhá přímo ve webovém prohlížeči bez nutnosti jakýchkoliv dodatečných softwarových nástrojů. Přístup je možný z jakéhokoliv pc s připojením na internet.


safety-k5.indd 22

25.11.2010 10:18:36

Inteligentní a sdílené zařízení Inteligentní zařízení (I-Device) S touto funkčností umožňuje PROFINET v typickém automatizačním systému nejen komunikaci s podřízenými zařízeními jako IO kontroler, ale dovoluje také IO komunikaci s ostatními zařízeními vyšší úrovně nebo centrálními kontrolery jako s IO zařízeními. Tato komunikace probíhá po stejné lince ve stejný čas. Díky I-Device je topologie „hubenější“ a flexibilnější. Usnadňuje se tím i spojení kontrolerů z různých projektů, kontrolerů Siemens a kontrolerů třetích stran, do jedné komunikační sítě.

Sdílené zařízení (Shared Device) Díky této funkci může několik programovatelných automatů SIMATIC využívat stejné PROFINET IO zařízení. To ulehčuje konfiguraci systému a dělá ji ekonomičtější. Tuto funkci lze využít například tam, kde se standardní CPU provozuje odděleně od bezpečnostního CPU. V provozu je pak instalováno méně vzdálených zařízení, protože k celé vzdálené jednotce může přistupovat několik různých CPU. Navíc lze flexibilně přidělit kanály a moduly.

IO-Kontroler Robot

IO-Kontroler 1

IO-Kontroler 2

PROFINET Průmyslový Ethernet

IO-Device

IO-Device

G_ST70_XX_00680

Díky I-Device je topologie „hubenější“ a flexibilnější

Transparentní I/O Kombinace Shared device a I-Device umožňuje implementaci dalších nových konceptů provozu, které doposud nebyly bez dalšího příslušenství realizovatelné. V provozu se na strojích často používají malé, lokální F-CPU s centralizovanými F-I/O. Na stejném místě jsou instalovány I/O stanice, které koncentrují vstupy/výstupy nadřazeného automatu. Malé F-CPU má

S funkcí Shared Device může ke stejnému I/O přistupovat několik kontrolerů

také komunikační spojení s nadřazeným automatem, který monitoruje jeho stav a diagnostické informace. Přemístění I/O nadřazeného automatu do lokální F stanice a transparentní přístup k I/O za pomoci funkce Shared device, uspoří uživateli komunikační rozhranní, místo v rozvaděči, kabeláž i inženýring.

IO-Kontroler

IO-Kontroler

PROFINET

PROFINET

Průmyslový Ethernet


"Transparentní IO"

I-Device s funkcí Shared-Device

- méně kabeláže - nižší nároky na hardware - zjednodušený inženýring

G_ST70_XX_00732

IO-Device


G_ST70_XX_00681

PROFINET IO-Device, Kontroler (I-Device)

Technické specifikace: modulární automaty SIMATIC


safety-k5.indd 23

23

25.11.2010 10:18:38

Technické specifikace: modulární automaty SIMATIC Modulární automaty SIMATIC ET 200pro

ET 200S

IM 154-8 PN/DP CPU

IM 151-7 F-CPU 1)

S7-300 IM 151-8F PN/DP CPU 1)

CPU 315F-2 DP 1)

CPU 315F-2 PN/DP 1)

NEW

Rozměry

135 x 130 x 51

60 x 120 x 75

120 x 120 x 75

40 x 125 x 130

80 x 125 x 130

Objednací číslo 6ES7

154-8FB.

151-7FA .

151-8FB.

315-6FF.

315-2FJ.

512 Kbyte

128 Kbyte

256 Kbyte

Bitové operace

0,1 μs

0,06 μs

Paměť Pracovní paměť

NEW

384 Kbyte

NEW

512 Kbyte

NEW

Čas zpracování 0,05 μs

NEW

Word operace

0,2 μs

0,2 μs

0,09 μs

Operace s pevnou čárkou

2 μs

2 μs

0,12 μs

Operace s plovoucí čárkou

3 μs

3 μs

0,45 μs

Bitová paměť/časovače/čítače Bitová paměť

2 048 byte

256 byte

2048 byte

S7 časovače/S7 čítače

256 / 256

256 / 256

256 / 256

IEC časovače/IEC čítače







2 048 / 2 048

2 048 / 2 048

2 048 / 2 048

Procesní obraz (bytů)

2 048 / 2 048

128/128

Digitální kanály (centrálně)

16 384

Analogové kanály (centrálně)

1 024

124

256

DP master systém (int./CP)

/

–/

/

DP slave







Adresní oblast Distribuované I/O (bytů)

2048 / 2048

2 048 / 2 048

496

1 024

DP Rozhraní

Zástrčné rozhraní Isochronní mód





PROFINET Rozhraní

1)

24

PROFINET CBA







PROFINET IO







PROFINET s IRT





TCP/IP







UDP







ISO-on-TCP (RFC 1006)







Web server







Otevřená uživatelská komunikace





Isochronní mód





Jako Siplus extrem verze, také pro rozšířený rozsah teplot (-25…+60/+75°C) a korozivní atmosféry/kondenzáty, pro detailnější informace navštivte www.siemens.com/siplus-extreme

2)

PROFINET připojení přes CP 443-1 Advanced


safety-k5.indd 24

25.11.2010 10:18:39

S7-400 CPU317TF-2DP

CPU 317F-2 DP 1)

CPU 317F-2 PN/DP1 1)

CPU 319F-3 PN/DP

NEW

CPU 414F-3PN/DP

CPU 416F-2 2)

CPU 416F-3 PN/DP

NEW

160 x 125 x 130

80 x 125 x 130

40 x 125 x 130

120 x 125 x 130

50 x 290 x 219

25 x 290 x 219

50 x 290 x 219

317-6TF.

317-6FF.

317-2FK.

318-3FL.

414-3FM.

416-2FN.

416-3FR.

1,5MB

1 Mbyte

1,5MB

4 Mbyte

5,6 Mbyte

16 Mbyte

NEW

2,5 Mbyte

NEW

0,05 μs

0,025 μs

0,004 μs

0,045 μs

0,03 μs

0,2 μs

0,03 μs

0,01 μs

0,045 μs

0,03 μs

0,2 μs

0,04 μs

0,01 μs

0,045 μs

0,03 μs

1 μs

0,16 μs

0,04 μs

0,135 μs

0,03 μs

4 096 byte

8 192 byte

8 192 byte

16 Kbyte

512 / 512

2 048 / 2 048

2 048 / 2 048

2 048 / 2 048









8 192 / 8 192

8 192 / 8 192

8 192 / 8 192

16 Kbyte / 16 Kbyte

2 048 / 2 048

1 024 / 1 024

8 192 / 8 192

8 192 / 8 192

16 Kbyte / 16 Kbyte

512

1 024

8 192 / 8 192

1 024

65 536 / 65 536

131 072 / 131 072

64

256

256

4 096 / 4 096

8 192 / 8 192

/

/

/

/













1 x DP 

NEW

1 x DP 






































































safety-k5.indd 25

25

25.11.2010 10:18:43

Technické specifikace: SIMATIC PC based automatizace SIMATIC PC based automatizace PC based automaty

Embeded systémy

WinAC

S7-mEC

IPC427D

HMI IPC477C

WinAC RTX F

EC31-RTX F

IPC427D bundle s WinAC RTX F

HMI IPC477C bundle s WinAC RTX F

NEW

Rozměry

160 x 125 x 115mm

262 x 164 x 47mm

v závislosti na použitém operátorském panelu 12“ až 19“

671-1RC.

151-7FA.

151-8FB.

315-6FF.

V závislosti na PC

1 Gbyte

2 Gbyte

Bitové operace

0,004 μs 3)

0,004 μs

Word operace

0,003 μs

3)

0,003 μs

Operace s pevnou čárkou

0,003 μs 3)

0,003 μs

Operace s plovoucí čárkou

0,004 μs

0,004 μs

Objednací číslo 6ES7 Paměť Pracovní paměť Čas zpracování

3)

Bitová paměť/časovače/čítače Bitová paměť

16 Kbyte

16 Kbyte

S7 časovače/S7 čítače

2 048 / 2 048

2 048 / 2 048

IEC časovače/IEC čítače





Distribuované I/O (bytů)

16 348 / 16 348 bytů

16 348 / 16 348 bytů

Procesní obraz (bytů)

8 192 / 8 192 bytů

8 192 / 8 192 bytů

Adresní oblast

Digitální kanály (centrálně)

1 024

Analogové kanály

256

DP Rozhraní DP master systém (int./CP)

V závislosti na PC

DP slave



Zástrčné rozhraní Isochronní mód

–/

/

/–

 





PROFINET CBA





PROFINET IO





PROFINET s IRT





TCP/IP





UDP





ISO-on-TCP (RFC 1006)





Web server

4)



Otevřená uživatelská komunikace





Isochronní mód





PROFINET Rozhraní

3)

4)

26

 4)

Závisí na použitém PC hardware Referenční platforma: Pentium IV, 2,4GHz K dispozici již brzy


safety-k5.indd 26

25.11.2010 10:18:50

ET 200 bezpečnostní I/O Pro připojení akčních členů a senzorů existuje řada bezpečnostních ET 200 I/O zařízení a systémů, které mohou být

přímo připojeny na PROFIBUS nebo PROFINET. Bezpečnostní I/O ET 200M mohou být provozovány také centrálně v S7-300.

SIMATIC ET 200 – Bezpečnostní I/O ET 200S

ET 200M

ET 200pro

ET 200eco

Vlastnosti

Jemně modulární I/O modul s až 8 kanály na modul

Modulární I/O modul pro aplikace s vysokým počtem kanálů s až 24 kanály na modul

Modulární, multi-funkční I/O modul s vysokým stupněm krytí IP65/IP67

Cenově výhodný I/O blok s vysokým stupněm krytí IP65/IP67

Počet modulů

63

8

16

1

DI (Digitální vstupy)



DO (Digitální výstupy)



Relé



DI/DO





(digitální vstupy/výstupy) AI (Analogové vstupy)



Motorové spouštěče





Frekvenční měniče





Použití v oblastech s nebezpečím výbuchu

Zóna 2, 22

PROFIBUS 4) Interface modul

Objednací číslo

2) 3) 4) 5) 6)

7)

8)

9)

151-1BA.

PROFINET 5)



Interface modul

IM 151-3 PN HF 6)

Objednací číslo

1)

IM 151-1 HF 8)

IM 153-2 HF 8)

IM 154-2 DP HF

IM 153-2 HF FO

S přípojnými moduly pro přímé připojení 1), ECOFAST 2) a M12 nebo 7/8“ 3)

153-2BA. 153-2BB.

154-2AA.

IM 153-4 H 9)

IM 154-4 PN HF 6)

Přes připojovací blok pro ECOFAST nebo M12, 7/8“

194-3AA.



IM 151-3 PN FO 7)

S připojovacími moduly pro M12 nebo 7/8“

151-3BA. 151-3BB.

154-4AB.

přímé připojení kabelovou průchodkou ECOFAST: standardizované připojení kabelu s hybridním kabelem M12, M7/8“: připojovací metoda s nejrozšířenějšími konektory přenosová rychlost PROFIBUS 12 Mbit/s přenosová rychlost PROFINET 100 Mbit/s s integrovaným 2 portovým přepínačem, pro snadnou instalaci do lineárních struktur pro instalaci optických sítí pomocí plastových optických kabelů jednoduchých na instalaci Jako Siplus extrem verze, také pro rozšířený rozsah teplot (-25…+60/+75°C) a korozivní atmosféry/kondenzáty, pro detailnější informace navštivte www.siemens.com/siplus-extreme K dispozici již brzy


safety-k5.indd 27

27

25.11.2010 10:18:52

SIMATIC ET 200S – Bezpečnostní moduly

Počet I/O

Digitální vstupní modul 4/8 F-DI 1)

Digitální 4 F-DI/3 F-DO

Digitální výstup 4 F-DO 1)

Reléový modul 1F-RO

Napájecí modul PM-D F 24 V DC

Napájecí modul PM-E F pp 24 V DC

Napájecí modul PM-E F pm 24 V DC

4 (2-kanálové pro SIL 3 senzory)

4 vstupy (SIL 2)

4 při 24 V/2 A (current sinking, NPN transistor)

1 reléový výstup 24 VDC, 24 - 230 V AC, 5A

6 odpojovacích skupin, každá 3 A (celkový proud 5 A)

1 reléový výstup 24 V DC

Až 2 SIL 3 výstupy pro 24 V/2 A,

(celkový proud 10 A)

1 reléový výstup 24 VDC

(source/source output)

(celkový proud 10 A)

8 (1-kanálových pro SIL 2 senzory)

3 výstupy 2A (SIL 2)

(source/sink output) Vstupní nebo výstupní napětí

24 V DC

Objednací číslo

6ES7 138-4FA.

6ES7 138-4FC.

6ES7 138-4FB.

28

3RK1 903-3BA.

6ES7 138-4CF4.

6ES7 138-4CF.

SIMATIC ET 200S – Bezpečnostní motorové spouštěče

SIMATIC ET 200S – F-CM bezpečnostní multiplikátor kontaktů

Oproti kombinaci jistič/stykač, mají bezpečnostní motorové spouštěče bezpečnostní vyhodnocovací okruh pro detekci poruch. Pokud stykač, který má být sepnut v případě nouzového STOP selže, vyhodnocovací elektronika poruchu detekuje a deaktivuje jistič v motorovém spouštěči bezpečným způsobem.

Kontakty

4 NO

Diagnostika

Porucha napájení, porucha zařízení

Spínací kapacita

1.5 A/24 V

Objednací číslo

3RK1 903-3CA.

Výkon při 500 V

7.5 KW

Jmenovitý provozní proud IE

16 A

Zkratová vypínací kapacita

50 kA při 400 V

Kódování

Alokace jedné ze 6 odpojovacích skupin

Objednací číslo Motorový spouštěč

3RK1 301-0.B13-.AA2

Objednací číslo Terminál modul

3RK1 903-3A.

SIMATIC ET 200S – PM-D F napájecí modul

1)

6ES7 138-4FR.

Počet interních odpojovacích skupin

6

Celkový proud na výstupech

5A

Diagnostika

Může být vyčtena

Objednací číslo

3RK1 903-3BA.

Jako SIPLUS extrem verze, také pro rozšířený rozsah teplot (-25…+60/+75°C) a korozivní atmosféry/kondenzáty, pro detailnější informace navštivte www.siemens.com/siplus-extreme

SIMATIC ET 200S – Bezpečnostní napájecí moduly PM-D F X1 Přívodní terminálový modul Provoz

Samostatně s externí bezpečnostní technologii

Zdvojené terminály pro odpojení skupin

6

Diagnostika

Chyba napětí

Objednací číslo

3RK1 903-3DA.

SIMATIC ET 200S – Bezpečnostní frekvenční měnič Bezpečnostní frekvenční měniče umožňují bezpečnostní funkce pro bez enkodérové asynchronní motory s řízením rychlosti:  Bezpečné odpojení momentu  Bezpečný stop 1  Bezpečné omezení rychlosti Výkon

Až 4 kW

Objednací číslo

6SL3 244-0S.


safety-k5.indd 28

25.11.2010 10:18:59

SIMATIC ET 200M – Bezpečnostní moduly

Počet I/O až

Digitální vstupy SM 326 F DI 24 2)

Digitální vstupy SM 326 F DI 8 NAMUR

Digitální výstupy SM 326 F DO 10 PP 2)

Digitální výstupy SM 326 F DO8 PM 2)

Analogové vstupy SM 336 F AI 6 1)

12 (2 kanálový pro SIL 3 senzory)

4 (2kanálové)

10 (source/source výstupy)

8 (source/sink výstup)

6 (15 bit)

8 (1kanálové)

NAMUR

24 V DC

24 (1 kanálový pro SIL 2 senzory) Vstupní nebo výstupní napětí

24 V DC

Přerušení

Diagnostické přerušení

Vstupní nebo výstupní proud Objednací číslo

2 A na kanál při signálu „1“ 6ES7 326-1BK.

6ES7 326-1RF.

SIMATIC ET 200eco – Bezpečnostní moduly 4/8 F-DI 4 (2kanálové pro SIL 3 senzory), 8 (1kanálové pro SIL 2 senzory)

Diagnostika

24 V DC

Objednací číslo

6ES7 148-3FA.

6ES7 336-4GE.

Bezpečnostní frekvenční měniče umožňují bezpečnostní funkce pro bez enkodérové asynchronní motory s řízením rychlosti:  bezpečné odpojení momentu,  bezpečný stop 1,

SIMATIC ET 200pro – Bezpečnostní moduly

Vstupní napětí

6ES7 326-2BF.

SIMATIC ET 200pro – Bezpečnostní frekvenční měnič

Celkový proud na výstupech

Počet vstupů

6ES7 326-2BF.

0/4..20mA, HART

 bezpečné omezení rychlosti. Výkon

1,1 kW (0...55 °C); 1,5 kW (0...45 °C)

Objednací číslo

6SL3 235-0TE.

SIMATIC ET 200pro – PROFIsafe F-Switch

EM8/16 F-DI

EM 4/8 F-DI/F-DO

 bezpečné odstavení standardních I/O modulů, SIL 2/Kat. 3/PL d,

8 (2kanálové pro SIL 3 senzory)


 bezpečné řízení ET 200pro motorových spouštěčů ve spojení s ASM 400V modulem, SIL 3/Kat. 4/PL e,



 aktivace naparametrované bezpečnostní funkce ET 200pro frekvenčních měničů.

24 V DC

Počet výstupů

4(source/sink výstup), SIL 3

Výstupní proud

Počet vstupů

2 (2kanálové, digitální), SIL 3/Kat. 4/PL e

Počet výstupů

3 (source/source výstup)

Objednací číslo

6ES7 148-4FS.

24 VDC /2 A 6ES7 148-4FA.

6ES7 148-4FC.

1)

Jako Siplus extrem verze také pro korozivní atmosféry/kondenzáty, pro detailnější informace navštivte www.siemens.com/siplus-extreme

2)

Jako Siplus extrem verze, také pro rozšířený rozsah teplot (-25…+60/+75°C) a korozivní atmosféry/kondenzáty, pro detailnější informace navštivte www.siemens.com/siplus-extreme


safety-k5.indd 29

29

25.11.2010 10:18:59

Reference a portfolio

SIPA Berchi vsadilo na PC-based integrované bezpečnostní řešení Požadavky Italská společnost SIPA Berchi realizovala spolu se SINCRO TRIBLOC isotronic extrémně kompaktní plnicí stroj na PET lahve, který ještě před plněním lahví lepí etikety. Jelikož je proces aplikace etiket velmi náchylný na chyby, mohou být vadné lahve vyřazeny ještě před naplněním – výrazná úspora pro provozovatele. Další požadavek: PC-based bezpečnostní řešení, který přinese jejich zákazníkům skutečnou přidanou hodnotu. Řešení Jako řídicí systém byl použit nový softwarový bezpečnostní automat SIMATIC WinAC RTX F společně s modulárním embeded systémem SIMATIC S7-mEC. SIMATIC WinAC RTX F umožňuje přímou implementaci jak standardního, tak i bezpečnostního řízení na jednom PC-based řešení. Splňuje nejvyšší bezpečnostní požadavky a vyhovuje všem příslušným normám: EN 954-1 až do Kat.4, IEC 62061 až do SIL 3 a EN ISO 13849-1 až do PL e. SIMATIC S7-mEC je modulární řídicí systém, který má stejný design jako S7-300 a navíc v sobě zahrnuje nejnovější PC technologii, a tím i kombinuje výhody osvědčeného modulárního automatu S7 a PC techniky v jednom zařízení.

30

Výhody • Výrazná úspora času a nákladů díky standardizovanému inženýringu pro standardní a bezpečnostní řídicí systémy v SIMATIC STEP 7. • Snadná modernizace existujících strojů o bezpečnostní komponenty díky možnosti připojit bezpečnostní senzory přes PROFINET a uspořit tak náklady na kabeláž. • Certifikace TÜV. • Zvýšení výkonu plc a hmi aplikace na pc-based platformě • Snadná integrace bezpečnostních io na PROFINETu přes ET 200S. • Výrazná úspora času a prostředků potřebných na inženýring.


safety-k5.indd 30

25.11.2010 10:18:59

ZF Lenksysteme GmbH – Výrobce systémů řízení do automobilů, Německo Požadavky ZF Lenksysteme GmbH (ZFLS), která má sídlo ve švábském Gmündu, je předním výrobcem systémů řízení do automobilů na poli bezpečnostních technologií. Za účelem modernizace provozu se společnost rozhodla nahradit konvenční pevně zapojenou bezpečnostní technologii moderní, volně programovatelnými PLC systémy firmy Siemens. Tato změna přinesla zvýšenou úroveň flexibility a výrazné úspory nákladů na inženýring a údržbu. Jedna z prvních aplikací implementovaná na tomto základě byl hydraulický lis pro před tvarování ozubené řídicí tyče v automatické výrobní jednotce.

Výhody Management ZF Lenksysteme uměl najít vhodnou základnu pro flexibilnější bezpečnostní automatizační řešení s bezpečnostními automaty SIMATIC. Již při prvním nasazení bylo možné redukovat celkové náklady okolo 10 %, v neposlední řadě také díky využití bezpečnostního PLC a sběrnice. Do budoucna společnost plánuje integrovat takto několik částí systému pomocí PROFIBUS nebo PROFINET do bezpečnostní řídicí jednotky, tak aby využili výhod a úspor v ještě větší míře.

Řešení ZFLS, přední výrobce systémů řízení do automobilů, se rozhodl použít bezpečnostní automat SIMATIC S7-300F s CPU 317F-2 DP a bezpečnostní ET 200S I/O moduly. Jak automat tak i I/O jsou schváleny u TÜV (Německého technického inspektorátu). Zaručují funkční bezpečnost až do SIL 3 dle IEC 61508. Bezpečnostně orientovaný a standardní program běží paralelně v bezpečnostním CPU. To výrazně zjednodušuje implementaci složitých aplikací. Není třeba samostatného bezpečnostního automatu. Tato architektura také umožňuje hybridní jemnou instalaci I/O, která je uzpůsobena přesně požadavkům. Automaty a I/O komunikují přes PROFIBUS. Polní sběrnice umožňuje, aby datová výměna bezpečnostních a standardních dat probíhala na stejné lince přes profil PROFIsafe. Díky tomu je oddělená bezpečnostní sběrnice přebytečná, a tím pádem dochází k redukci nákladů na instalaci v porovnání s ostatními bezpečnostními koncepty založenými na PLC.


safety-k5.indd 31

31

25.11.2010 10:19:08

CAMotion Inc. – Mechanical Engineering, Atlanta, USA Požadavky Americký systémový integrátor CAMotion, sídlící v Atlantě, Georgia, implementoval moderní bezpečnostní řídicí síť pro jednoho z jeho zákazníků pro použití na řízení velkých mostových robotických jeřábech. Jednalo se o moderní řešení, které umožilo aby byla standardní a bezpečnostní komunikace vedena bezdrátově. Doplňující požadavky: úspora nákladů v porovnání s konvenčními přístupy, vysoký stupeň robustnosti a spolehlivosti a minimalizace rizik. Navíc, řešení CAMotion by mělo být unikátní svým moderně pojatým návrhem – mělo by být možné flexibilně rozšiřovat a přizpůsobovat se současným požadavkům.

Výhody Řešení CAMotion je opravdovým milníkem v automatizaci: poprvé na světě bylo využito bezpečnostní a bezdrátové technologie kombinovaně v jedné aplikaci. Řešení si zákazníka získalo v každém ohledu. Jasná úspora nákladů plynoucí z faktu, že je potřeba pouze jedné sítě pro všechny úkoly. Zákazník pokládá své vysoké požadavky mít splněné bez výjimky: flexibilní, rozšiřitelné a modulární řešení pracuje mimořádně spolehlivě od uvedení do provozu a lze ho jednoduše udržovat. To vše díky pohodlným diagnostickým schopnostem a schopnosti efektivního odstraňování poruch.

Řešení CAMotion se rozhodli pro to, co sami popsali jako jediné řešení, které splnilo nejvyšší požadavky: kombinace bezpečnostních automatů Siemens, které jsou spojeny přes PROFINET s profilem PROFIsafe k použitým bezpečnostním komponentám. Jsou využity následující komponenty: SIMATIC CPU 315F-2 PN/DP (jako základ) a bezpečnostní I/O SIMATIC ET200S s bezpečnostními moduly (na pohybujícím se jeřábu). Základ pro bezdrátovou komunikaci je tvořen průmyslovými bezdrátovými LAN přístupovými body SCALANCE W788 a průmyslovými Ethernet přepínači SCALANCE X208.

32


safety-k5.indd 32

25.11.2010 10:19:12

Volkswagen – Výroba chladičů v Hannoveru, Německo Požadavky Ve velké míře bude v budoucnu automatizační iniciativa německých výrobců automobilů (AIDA) využívat PROFINET s integrovanou bezpečností jako standard průmyslového Ethernetu. Cílem AIDA, jehož členové jsou Audi, BMW, Daimler-Chrysler a VW, je snadné a jednotné propojení používaných automatizačních komponent.

Výhody Řešení se systémem PROFINET prokázalo svou cenu díky výrazně zvýšeném výkonu. Jelikož PROFINET podporuje IRT (Isochronous Real Time) technologii, nabízí toto automatizační řešení jak realtimové schopnosti, tak i isochronní mód – velmi důležitá vlastnost vysoce dynamických procesů. Navíc i archivace dat je mnohem efektivnější.

V závodě v Hannoveru, provozuje Volkswagen AG plně automatickou výrobu vodních chladičů. Ukázalo se, že lze implementovat systémy distribuované konfigurace s integrovanou bezpečností na bázi PROFINET I/O – s maximální stupněm kvality výroby a procesní bezpečnosti. Řešení Komunikace s distribuovanými I/O probíhá přes PROFINET s integrovanou bezpečnostní technologií. Jednotlivé bezpečnostní moduly ET 200S komunikují přes PROFINET I/O s centrálním řídicím automatem CPU 416F-2DP s CP-443-1 Advanced z rodiny SIMATIC S7-400F přes PROFIsafe. Přes PROFINET jsou také připojené: SIMATIC Panel PC670 pro řízení monitorování operátorem.


safety-k5.indd 33

33

25.11.2010 10:19:15

ContiTech – Výrobce kvalitních hadic, Německo Požadavky ContiTech se specializuje na technologii plastů a kaučuku a je přední výrobce kvalitních hadic. Jako partner ve vývoji a přímý dodavatel získal výjimečnou reputaci v automobilovém průmyslu a v mnoha dalších sektorech po celém světě. Aby byla společnost schopná vždy dodat „na čas“ a splnit požadavky zákazníka na 100 % i v budoucnu, chce ContiTech snížit riziko neplánovaných odstávek systému na absolutní minimum. Z tohoto důvodu došlo k rozhodnutí zmodernizovat své výrobní stroje na výrobu hadic. Nové řešení by mělo také poskytnout vyšší stupeň flexibility ve výrobě.

Výhody ContiTech je z nového řešení nadšený: technologie zajišťuje potřebnou flexibilitu ve výrobě. A návrh bezpečnostních okruhů byl extrémně jednoduchý. Tento moderní koncept také otevírá nové diagnostické možnosti, protože jednotlivé části systému mohou být kdykoliv uvažovány kompletně nezávisle. Další výhodou je centrální ukládání dat s jedním CPU na projekt. Protože se nevyskytly žádné problémy s propojováním, trvalo uvedení do provozu nového systému pouze jeden týden.

Řešení Během modernizaci systému provedl ContiTech současně dva důležité modernizační kroky: přechod od reléového řízení na systematickou decentralizaci a využití jednotného sběrnicového systému pro standardní a bezpečnostní signály. Distribuované I/O ET 200S ve spojení s PROFIsafe umožňují snadnou a efektivní kombinaci standardního řízení a bezpečnostní technologie. Byl také použit bezpečnostní automat SIMATIC 315F-2DP, který může zpracovávat jak standardní tak i bezpečnostní signály. Konfigurátor ET200 umožňuje rychlý a snadný výběr jak standardních, tak i bezpečnostních komponent. To znamenalo, že kvazi „builtin“ test kompatibility prakticky vyloučil možnosti chyb při výběru komponent.

34


safety-k5.indd 34

25.11.2010 10:19:20

Detekce

Produkty

SIMATIC senzory světelné závory

SIMATIC senzory světelné závěsy

SIMATIC senzory laserový scanner

SIRIUS polohové spínače, závěsový spínač, spínače s krátkým zdvihem, magnetické spínače (bezkontaktní)

IEC 62061 (IEC 61508)

SIL 2 a 3

SIL 2

až SIL 3

ISO 13849-1

až PL d/e

až PL d/e

až PL d/e

kat. 2 a 4 nebo typ 2 a 4

až kat. 3 nebo typ 3

až kat. 4

NRTL-listed

NRTL-listed

Elektro senzitivní ochranné zařízení pro ochranu před nebezpečnými oblastmi: • bezpečnostní a vysoce dostupné díky speciálně vyvinutým integrovaným obvodům (ASIC) a inteligentní metodě vyhodnocení, • rozšířené funkce: Blanking, muting, clock control.

Elektrosenzitivní ochranné zařízení pro ochranu před nebezpečnými oblastmi v pohyblivých a stacionárních systémech: • vertikální a horizontální ochrana, • flexibilní parametrizace ochranného pole, • rozsah až do 6,25m, • až 8 různých ochranných polí.

Certifikace (max.)

EN 954-1 nebo IEC/EN 61496

kat. 2 a 4 nebo typ 2 a 4

Ostatní

Aplikace/ bezpečnostní funkce

Elektro senzitivní ochranné zařízení pro ochranu před nebezpečnými oblastmi, nebezpečnými místy a přístupovými body

Pro mechanické monitorování ochranného zařízení blokování ochranných dveří

Další verze pro: • malé ochranné zóny, • monitorování pohybu posuvných drah.

Možnosti bezpečnostní komunikace

safety-k5.indd 35

AS-Interface (ASIsafe) a PROFIBUS s PROFIsafe profilem


AS-Interface (ASIsafe)

25.11.2010 10:19:23

SIRIUS EMERGENCY-STOP tlačítka, Lanový spínač, dvouruční konzole, nožní spínač, signalizační sloupy a integrované signální lampy

DP/AS-i F-Link (ASIsafe Solution PROFIsafe)

SIMATIC Mobile Panel 277F IWLAN

Sirius 3TK28 bezpečnostní relé

ASIsafe 1. bezpečnostní moduly 2. safety monitor (ASIsafe solution local)

až SIL 3

až SIL 3

až SIL 3

až SIL 3

až SIL 3

až PL e

až PL e

až PL e

až PL e

až PL e

až do kat. 4

až do kat. 4

až do kat. 4

až do kat. 4

až do kat. 4

NFPA 79, NRTL-listed


• monitorování ochranného zařízení, např. zařízení ovládající nouzový stop, • monitorování bezpečného zastavení. • monitorování bezpečné rychlosti: tři konfigurovatelné mezní hodnoty pro zastavení, nastavovací rychlost a automatická rychlost.

1. Bezpečné připojení bezpečnostních spínačů a elektronických senzorů jako jsou světelné závěsy


1. AS-Interface (ASIsafe) 2. AS-Interface (ASIsafe solution local)


Aplikace nouzového stop ve výrobním a procesní průmyslu; signalizace stavu na strojích a systémech

Bezpečnostní brána pro přenos ASIsafe signálů do PROFIsafe telegramu pro bezpečnostní aplikace ve výrobní automatizaci

Řízení a monitorování na úrovni stroje pro bezpečnostně kritické aplikace, realizace bezpečnostních úloh, např. ladění za chodu systému Bezpečnostní funkce: • nouzové stop tlačítko, • dvě potvrzovací tlačítka (pravé/levé), • identifikace transpondéru a měření vzdálenosti pro bezpečnou registraci a řízení.

AS-Interface (ASIsafe)

safety-k5.indd 36


PROFINET s PROFIsafe profilem

2. Všechny bezpečnostní aplikace ve výrobní automatizaci: • monitorování a vyhodnocení bezpečnostních signálů v AS-Interface, včetně odpojení na 1-2 uvolňovacích okruzích, • volitelně řízení distribuovaných výstupů, např. bezpečnostních ventilů nebo motorových spouštěčů, • propojení dvou ASIsafe sítí.

25.11.2010 10:19:39

Vyhodnocení

Sirius 3RK3 modulární safety systém

Řízení SIMATIC

SIMATIC I/O

Motorové spouštěče pro: • ET 200S (IP20) • ET 200pro (IP65)

Frekvenční měniče pro: • ET 200S • ET 200pro FC

až SIL 3

až SIL 3

až SIL 3

až SIL 3

až SIL 2

až PL e

až PL e

až PL e

až do kat. 4

až do kat. 4

až do kat. 4

až do kat. 4

NFPA 79, NFPA 84, NRTL-listed, IEC 61511

NFPA 79, NFPA 84, NRTL-listed, IEC 61511


Škálovatelné, bezpečnostní automaty: • modulární automaty, • PC-based automaty

Škálovatelné a redundantní I/O systémy • ET 200eco, • ET 200M, • ET 200S, • ET 200pro.

Všechny bezpečnostní aplikace ve výrobní automatizaci a úlohách distribuovaných pohonů a dopravníků nebo výtahových pohonů: • spouštění a bezpečné odpojení konvenčními a elektronickými spínači, • integrovaná motorová ochrana, • bezpečné selektivní odpojení (et 200s), • všechny výhody systémů SIMATIC ET 200S a SIMATIC ET 200pro.

Modulární, parametrizovatelný bezpečnostní systém pro všechny bezpečnostní aplikace ve výrobní automatizaci: • bezpečné vyhodnocení mechanických a bezkotaktních ochranných zařízení, • integrované diagnostické funkce, • integrované testování signálu a monitorování času diskrepance.

Diagnostika přes PROFIBUS

safety-k5.indd 37

Bezpečnostní funkce: • integrované diagnostické funkce a samo-testovací rutiny, • flexibilní přechod a udržení bezpečného stavu aplikace v případě poruchy, • koexistence standardního a bezpečnostního programu v jednom CPU, • předdefinované, TÜV certifikované bezpečnostní moduly také pro aplikace na lisech a hořácích, • CPU 317TF-2DP: bezpečnostní a motion řízení v jednom automatu, • Software: STEP 7 FBD, LAD S7 distributed safety. PROFINET/PROFIBUS s PROFIsafe profilem, IWLAN s PROFIsafe

Bezpečnostní funkce: • integrované testování signálu a monitorování času diskrepance, • jeden distribuovaný I/O systém se standardními a bezpečnostními vstupními a výstupnímu moduly, • konfigurace testovacího signálu a vizualizace času diskrepance se STEP 7.

• PROFIBUS s PROFIsafe profilem: všechny systémy, • PROFINET s PROFIsafe profilem: ET 200S, ET 200pro (také s IWLAN).

až PL d až do kat. 3

Integrovaný centrální pohon (frekvenční měnič) pro standardní asynchronní motory bez enkodérů. Integrované, autonomní bezpečnostní funkce: • bezpečné odpojení momentu, • bezpečný stop 1, • bezpečné omezení rychlosti.

Integrované, autonomní bezpečnostní funkce: • bezpečné odpojení momentu.

• Řešení PROFIsafe: PROFIBUS/PROFINET, s PROFIsafe profilem • lokální řešení: místní bezpečnostní aplikace.

PROFIBUS/PROFINET s PROFIsafe profilem.

25.11.2010 10:19:47

Reakce

Frekvenční měniče 1) SINAMICS G120 2) SINAMICS G120D

Frekvenční měniče SINAMICS G130 SINAMICS G150

SINAMICS S110 polohovací pohon

SINAMICS S120 systém pohonů

SINUMERIK 840D

až SIL 2

až SIL 2

až SIL 2

až SIL 2

až SIL 2

až PL d

až PL d

až PL d

až PL d

až PL d

až do kat. 3

až do kat. 3

až do kat. 3

až do kat. 3

až do kat. 3

NFPA 79, NRTL-listed*


1. systém pohonů pro vysoce výkonné úlohy od 0,12 do 4500 kW ve strojní a systémové výrobě, např. pro balicí nebo tvářecí stroje, lisy, děrovačky nebo papírnické stroje, 2. náročné pohony s proměnnou rychlostí s vysokými výkony (75 až 1200 kW) jako jsou zkušební stolice, odstředivky cukru, nůžky, navíječky, dopravní pasy.

Numerické řízení s integrovanou bezpečnostní technologií a pohony pro strojní nástroje, např. pro ochranu během přípravných operací.

PROFIBUS/PROFINET s PROFIsafe profilem

PROFIBUS s PROFIsafe profilem

1. modulární, centrální, bezpečnostní frekvenční měnič pro aplikace od 0,37 do 250kW, 2. distribuovaný frekvenční měnič bez enkodéru na standardní indukční motory. Integrované, autonomní bezpečnostní funkce: • bezpečné odpojení momentu, • bezpečný stop 1, • bezpečné omezení rychlosti. • bezpečné řízení brzdy ***


Frekvenční měniče pro pohony od 75 do 1500 kW, např. čerpadla, ventilátory, kompresory, dopravní pasy, extrudéry, míchače, mlýny.

Jednoosý servopohon pro jednoduché polohovací aplikace se synchronními/ indukčními motory s výkony od 0,12 až 90 kW.

Integrované bezpečnostní funkce: • bezpečné odpojení momentu, • bezpečný stop 1.

Bezpečnostní funkce: • bezpečné odpojení momentu, Integrované, autonomní • bezpečný stop 1 a 2, bezpečnostní funkce: • bezpečné monitorování • bezpečné odpojení momentu, zrychlení, • bezpečný stop 1 a 2, • bezpečný provozní stop, • bezpečný provozní stop, • bezpečné omezení rychlosti, • bezpečné omezení rychlosti, Integrované, autonomní • bezpečné omezení pozice, • bezpečné monitorování bezpečnostní funkce: • bezpečná správa brzdy, rychlosti, • bezpečné odpojení • bezpečné řízení brzdy, • bezpečné řízení brzdy. momentu, • bezpečné testování brzdy, • bezpečný stop 1 a 2, • bezpečnostní softwarové • bezpečný provozní stop, vačky, • bezpečné omezení rychlosti, • bezpeční vstupy/výstupy, • bezpečné řízení brzdy**. • bezpečná programovatelná logika, • integrovaný acceptance test.



*

Použitelné pouze u SINAMICS S120

**

Nelze použít u S150 a S120

*** Pouze se SINAMICS G120

safety-k5.indd 38

25.11.2010 10:19:54

Krok do světa SIMATIC

Tato brožura Vám poskytla úvodní přehled o rozsáhlém portfoliu produktů pro výrobní automatizaci Simatic, o jeho výhodách pro Vás jako pro výrobce strojů nebo provozovatelů podniků. Další informace o jednotlivých produktech a systémech můžete nalézt na stránkách uvedených níže.

S

I

M

A T

I

C

Simatic je základní komponentou Plně integrované automatizace, rozsáhlé a integrované rodiny produktů a systémů pro automatizaci: www.siemens.com/tia SIMATIC – přední řídicí automatizační systém pro průmysl: www.siemens.com/simatic Poznejte vlastnosti systému SIMATIC: www.siemens.com/simatic-system-features

SIMATIC PCS 7

SIMATIC ET 200

Výkonný, škálovatelný procesní řídicí systém pro všechna odvětví průmyslu

Výkonné programovatelné automaty založené na různých hardwarových platformách

Distribuovaný, modulární, systém I/O pro všechny požadavky

www.siemens.com/simatic-pcs7

www.siemens.com/simatic-controller

www.siemens.com/simatic-et200

SIMATIC Software

SIMATIC Technology

SIMATIC HMI

Průmyslový software pro dosažení maximální efektivity v každé fázi automatizačního projektu

Rozsáhlé portfolio produktů pro plnění technologických úloh

Kompletní portfolio produktů operátorského řízení a monitorování

www.siemens.com/simatic-software

www.siemens.com/simatic-technology

www.siemens.com/simatic-hmi

SIMATIC PC-based Automation Rozsáhlé portfolio hardwarových a softwarových produktů pro realizaci PC-based automatizace

www.siemens.com/pc-based-automation

SIMATIC Safety Integrated

safety-k5.indd 39

SIMATIC Controller

SIMATIC IT

SIMATIC NET

Základ pro zákaznicky specifická, integrovaná MES – řešení

Rozsáhlé portfolio produktů a systémů pro průmyslovou komunikaci

www.siemens.com/simatic-it

www.siemens.com/simatic-net

SIMATIC Sensors

SIPLUS extreme

Kompletní řešení pro bezpečnostní technologii, která se hladce integrují do standardní automatizace

Senzory pro nejrůznější požadavky ve výrobním průmyslu

Produkty pro průmyslové aplikace s drsnými okolními podmínkami v extrémních prostředích

www.siemens.com/simatic-safety-integrated

www.siemens.com/simatic-sensors

www.siemens.de/siplus-extreme

25.11.2010 10:20:24

Doplňující informace Safety Integrated pro výrobní automatizaci: www.siemens.com/safety-integrated Safety Integrated pro procesní automatizaci www.siemens.com/process-safety SIMATIC Safety Integrated: www.siemens.com/simatic-safety-integrated Plně integrovaná automatizace: www.siemens.com/totally-integrated-automation SIPLUS extreme: www.siemens.com/siplus-extreme Školení a e-learning Safety Integrated: www.siemens.com/simatic-safety-integrated/e-learning Online nástroj pro kalkulaci dle IEC 62061 a EN ISO 13849-1 www.siemens.de/safety-evaluation-tool SIMATIC manuály: www.siemens.com/simatic-docu Stažení dalších informačních materiálů: www.siemens.com/simatic/printmaterial Service& Support: www.siemens.com/automation/support SIMATIC kontakty: www.siemens.com/automation/partners A&D Mall pro elektronické objednávání: www.siemens.com/automation/mall

Siemens, s.r.o. Sektor Industry Siemensova 1 155 00 Praha 13 www.siemens.cz/simatic © Siemens, s. r. o., 2010

safety-k5.indd 40

Informace uvedené v této brožuře obsahují popis nebo charakteristiku výkonu, které v případě skutečného použití ne vždy odpovídají uvedenému popisu, nebo se mohou měnit jako výsledek dalšího vývoje produktů. Povinnost poskytnout konkrétní charakteristiku platí tehdy, pokud je to výslovně dohodnuto v podmínkách smlouvy. Změny vyhrazeny bez předchozího upozornění. Veškerá označení produktů mohou být ochrannou známkou nebo produktovým názvem Siemens AG nebo dodavatelských společnost. Použití těchto označení třetími stranami pro jejich vlastní účely může být porušením práva vlastníka.

25.11.2010 10:20:35

Safety Integrated. SIMATIC Safety Integrated pro výrobní automatizaci. Standardní a bezpečnostní technologie v jednom systému. brožura říjen 2010

Recommend Documents