PROFIsafe 系統描述:
滿足產品要求和社會方面的要求
為了識別機器設備所涉及的所有危險,廠商必須對各種危險進行評估….
? 針對機械危險采取保護措施
(穩定性、斷裂危險、可移動的部件)
? 針對電能、火災/爆炸、輻射、氣體排放和粉塵等危險采取保護措施
? 制定保護目標和要求,以實現機器設備的人性化設計與維護,并向用戶提供殘余危險的警告信息
? 在電源或控制電路發生故障的情況下,對用于啟動和關斷機器設備的控制器及控制裝置的要求
? 文檔和操作手冊
標準的層級結構:
A 標準(基本標準)
IEC 61508電氣/電子/可編程電子式安全相關系統的功能安全性
B 標準(組標準)
C 標準(產品標準)
功能安全性僅是安全方面的一部分:
2005 PROFIsafe (通過 PROFINET)
我在工作中常接觸的安全模塊:
故障安全 ET 200S 分布式 I/O:
-PROFINET,通過:
-IM 151-3 PN FO(塑料光纜)
數字量 輸入/輸出 |
用于連接數字式傳感器及編碼器和/或負載及執行器 |
電源模塊 | 用于負載和傳感器電源電壓的監視與保護 |
故障安全 電機起動器 |
在急停情況下,將進行所組態的電機起動器的選擇性監控關斷 |
故障安全 變頻器 |
用于安全停機、安全斜坡制動和安全減速 |
故障安全 ET 200S 分布式 I/O:電機起動器
模塊 | 性能 |
PM-DF PROFIsafe |
§6 個故障安全斷開組 SIL 3/Cat.4/PL e §每個故障安全斷開組都帶有狀態顯示 §診斷(短路、過熱) |
F-CM |
§4 x 2 F 觸點放大,SIL 3/Cat.4/PL e §可與 PM-D F 進行組合 |
F 直接起動器 |
§分斷能力高達 7.5 kW (16A) §本質安全性能高達 Cat.4/PL e §1 個旋轉方向 |
F 可逆起動器 |
§分斷能力高達 7.5 kW (16A) §本質安全性能高達 Cat.4/PL e §2 個旋轉方向 |
標準和安全技術分開
SIMATIC 安全集成:所需的硬件
安全解決方案– 分布式安全:
通過 PROFIsafe 進行安全通信
安全解決方案- 分布式安全:安全程序
安全解決方案- 分布式安全:安全程序
傳感器/編碼器到 F-DI 模塊的接線:
? 注意:只有在使用具有相應質量的傳感器/編碼器時,才可達到SIL2。
? 傳感器/編碼器電源由 F-DI 模塊提供
(在使用單通道傳感器/編碼器時,電源必須來自于 Vs1)
? 注意:只有在使用具有相應質量的傳感器/編碼器時,才可達到 SIL3。
? 傳感器/編碼器電源由 F-DI 模塊提供
(在使用單通道傳感器/編碼器時,電源必須來自于 Vs1)
執行器與 F-DO PM(安全電源) 的接口:Cat.3/4/PLd/e/SIL2/3 (ET200S)
注:
若在輸出的 P 開關和 M 開關之間存在交叉電路,則不能將執行器關斷。
為防止故障安全數字量輸出的 P 開關和 M 開關之間存在交叉電路,必須以防止出現交叉的方式,對用于連接 P 和 M 開關上繼電器的電纜進行布線(例如,將不帶護套的電纜分開或敷設在單獨的電纜管中)。
CPU 參數: 保護
CPU 密碼: 對于標準 CPU,用戶試圖聯機訪問 CPU 時,STEP7 會要求用戶輸入指定的密碼(例如,用戶意思將某個塊下載至 CPU)。分配密碼時,必須激活選項“CPU 含有安全程序”。
CPU 含有安全程序: 如果沒有激活選項“CPU 含有安全程序”,則此后,無法將安全程序下載給該 CPU.因此,如果 CPU 工作于安全模塊,則必須激活該選項。
過程模式 :諸如“監控”等的測試功能或者“監控/控制變量”均受到限制,據此,可以確保不會超過已經設定的循環時間延長量。不執行斷點測試功能和逐步運行程序。
測試模式 :所有測試功能均可以不受限制地使用,即使它們有可能會導致更大的循環時間延長量。
CPU 參數: F-參數 安全參數
安全模式可以被禁用
當 F-CPU 在安全模式運行安全程序時,所有用于錯誤檢測的安全機制均處于啟用狀態。 此狀態下,在 CPU 運行期間(在 RUN 狀態),不得更改安全程序。可以臨時關閉 F-CPU 的安全模式,并在以后再次打開。“禁用安全模式”之后,即使 CPU 處于運行模式,也可以聯機測試并按需更改安全程序。切換回安全模式,僅能通過將 CPU 的運行模式由 STOP 更改為 RUN 而實現。
PROFIsafe地址基準
PROFIsafe 地址的分配是自動完成,且可以惟一性地識別源和目的。“PROFIsafe 地址基準”可以設置,并采用 1000 作為增量。某個網絡中有多個 DP 主站系統或者 RPOFINET IO 系統時,也適用該設置方式。
F-DB / F-FB
編譯安全程序時,F 功能和 F 數據塊會自動地添加至用戶創建的功能和數據塊。此處,可以設置它們的編號。對于自動生成的 F塊的編號范圍,我們推薦使用各個 CPU 的可用高端范圍,從而,低端編號保留給用戶定義塊使用。
F-局部數據
通常,安全程序通過循環中斷組織塊集成在 CPU 的整個程序之內。除了安全程序調用(調用 F-Call)之內,循環中斷組織塊還可以包含標準程序部分(諸如標準塊調用等),這些標準程序部分還可以加載自己的局部數據棧。通過參數“F-局部數據”,在調用安全程序時,用戶可以指定循環組織塊(或者調用優先級) L 棧內仍然可以使用的局部數據字節的確切數量。此處指定的 F 局部數據容量適用于所有的安全程序(以及所有的運行組)。“分布式安全”自動生成安全程序時,需要使用參數。
F 程序的 L-棧
安全程序需要的局部數據量至少為 330 字節。對于大多數自動生成的 F 塊來說,這一結果是由于它們的局部數據需求量通常遠遠大于用戶塊。
要求
如果實際需要的局部數據字節大于此處指定的最大數量,那么,自動生成的 F 塊除了局部數據字節之外,也可以選擇使用數據塊變量。這些變量必須由程序生成,即在運行時生成,并在使用之后刪除。因此,這會增大整個安全程序的運行時間,并因而增大工廠安全功能的響應時間。這種情況下,編譯安全程序時,S7 分布式安全會向用戶顯示一條消息。
結論:
此處,應該盡可能地設置為標準程序允許的最大值。F 局部數據的許用容量越大,安全程序的運行時間或者工廠響應時間不必要地變大的可能性就越小。
F-I/O 參數: 地址
選定的 F-DI 模塊支持 PROFIsafe V2 則意味著該模塊可以用于 PROFIBUS 和 PROFINET 網絡。
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原文標題:PROFISAFE實用淺談
文章出處:【微信號:gh_a8b121171b08,微信公眾號:機器人及PLC自動化應用】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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