Schneider Electric XPSMF3DIO16801 Módulo I/O Remoto de Segurança Guia de usuario
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Módulo I/O Remoto de
Segurança
XPSMF3DIO16801
Manual do Hardware
07/2007
2
índice
Instruções de segurança . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Acerca deste manual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Capítulo 1
Aspectos Gerais: XPSMF3DIO16801 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Capítulo 2
Aplicação e Função . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Capítulo 3
Descrição do Equipamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3
4
Anexos
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Anexo A Esquemas de Ligação, Exemplos de Aplicação e
Códigos de Erro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Glossário
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Índice remissivo
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Instruções de segurança
§
Informações Importantes
AVISO Leia cuidadosamente estas instruções e observe o equipamento para se familiarizar com o dispositivo antes de o tentar instalar, utilizar ou efectuar a manutenção. As seguintes mensagens especiais podem surgir ao longo deste documento ou no equipamento para o avisar de possíveis perigos ou para lhe chamar a atenção relativamente a informação que esclareça ou simplifique os procedimentos.
A existência deste símbolo numa etiqueta de aviso de segurança indica perigo de choques eléctricos que poderão resultar em ferimentos pessoais caso não siga as instruções.
Este é o símbolo de aviso de segurança. É utilizado para o alertar quanto a possíveis ferimentos pessoais. Obedeça a todas as mensagens de segurança que acompanham o símbolo para evitar possíveis ferimentos ou morte.
PERIGO
PERIGO indica uma situação de perigo iminente, a qual, se não for evitada, irá resultar em morte ou ferimentos graves.
AVISO
AVISO indica uma situação de possível perigo, a qual, se não for evitada, poderá resultar em morte, ferimentos graves ou danos no equipamento.
CUIDADO
ATENÇÃO indica uma situação de possível perigo, a qual, se não for evitada, poderá resultar em ferimentos ou danos no equipamento.
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5
Instruções de segurança
NOTA A instalação, utilização e manutenção do equipamento eléctrico devem ser efectuadas exclusivamente por pessoal qualificado. A Schneider Electric não assume qualquer responsabilidade pelas consequências resultantes da utilização deste material.
© 2007 Schneider Electric. Todos os Direitos Reservados.
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Acerca deste manual
Apresentação
Objectivo do documento
Ãmbito de aplicação
Este manual descreve o I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801.
z z z z
As seguintes descrições do XPSMF3DIO16801 estão incluídas neste manual: dimensões e instalação aplicação e função descrição do equipamento exemplos de aplicação
O I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801 foi testado e certificado pela TÜV relativamente à segurança funcional de acordo com a CE e as normas listadas em baixo: z z
TÜV Anlagentechnik GmbH Automation, software e tecnologia de informação
Am Grauen Stein 51105 Köln
Certificado e relatório de teste Nº 968/EZ 128.04/03 Dispositivos de z automatização relacionados com segurança
HIMatrix F3DIO16801
Normas internacionais: z z z
IEC 61508, partes 1-7: 2000, até SIL 3
EN 954-1: 1996, até Categoria 4
EN 298: 1994 z z z
NFPA 8501:1997
NFPA 8502: 1999
EN 61131-2: 1994 e A11: 1996, A12: 2000 z z EN 61000-6-2: 2000, EN 50082-2: 1996, EN 50081-2: 1993
Normas nacionais: z DIN V VDE 0801: 1990 e A1: 1994 z z
DIN V 19250: 1994, até RC 6
DIN VDE 0116: 1989, prEN 50156-1: CDV 2000
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7
Acerca deste manual
O software de programação correspondente é XPSMFWIN. O software é executável em Microsoft Windows 2000/XP. O software ajuda o utilizador a criar programas relacionados com segurança e a trabalhar com o Sistema Electrónico
Programável (PES).
Nota: A declaração de conformidade é fornecida com a embalagem do produto.
Todos os aparelhos foram rotulados com o símbolo CE.
Avisos relativamente ao(s) produto(s)
A Schneider Electric não assume qualquer responsabilidade por erros que possam surgir neste documento. Se tiver qualquer sugestão relativa a aperfeiçoamentos ou alterações, ou encontrou algum erro nesta publicação, notifique-nos.
Não é permitida a reprodução de qualquer excerto deste documento, seja por meio electrónico ou mecânico, incluindo fotocópias, sem autorização por escrito da
Schneider Electric.
Todos os regulamentos relevantes, sejam estatais, regionais ou locais, devem ser tomados em consideração quando instalar e utilizar este produto. Por razões de segurança e para assegurar compatibilidade com os dados documentados do sistema, a reparação de componentes deverá ser efectuada apenas pelo fabricante.
A não utilização de software Schneider Electric ou software aprovado com os nossos produtos de hardware poderá resultar em danos pessoais ou mau funcionamento.
A não observância dos avisos relacionados com a segurança deste produto poderá resultar em danos pessoais ou no equipamento.
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Aspectos Gerais:
XPSMF3DIO16801
1
Tópicos
Aspectos Gerais Este capítulo contém os aspectos gerais do I/O remoto XPSMF3DIO16801.
Conteúdo deste capítulo
Este capítulo inclui os seguintes tópicos:
Tópico
Introdução
Representação
Dimensões
Instalação
Página
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9
Aspectos Gerais
Introdução
Dispositivo I/O
Remoto de
Segurança XPS-
MF3DIO16801
O XPSMF3DIO16801 é um dispositivo de entrada/saída remoto de segurança que funciona com a gama do PLC de Segurança XPSMF e não contém um programa de utilizador. Foi concebido para monitorizar as funções de segurança até à
Categoria de segurança 4, de acordo com EN 954-1 e SIL 3 e de acordo com
IEC 61508 e é utilizado para expandir um PLC de Segurança. XPSMF3DIO16801
é um dispositivo I/O remoto de segurança compacto numa caixa de metal com 16 entradas digitais e 8 saídas digitais de dois pólos (8 pólos únicos DO+ e 8 pólos
únicos DO-) e 2 saídas de impulso.
O I/O remoto de segurança é um produto altamente visível graças à caixa de cor vermelha. A taxa de protecção de entrada geral do produto é IP 20. O
XPSMF3DIO16801 é um produto extremamente versátil e pode ser utilizado em todas as áreas de uma fábrica. Nas áreas em que as condições são severas, explosivas ou geralmente perigosas, está disponível a protecção extra na forma de delimitação para optimizar o desempenho do produto, prolongar a sua vida útil e aumentar a segurança em cada ambiente de fábrica. O XPSMF3DIO16801 é um módulo I/O remoto de segurança muito potente e é muito fácil de programar e instalar.
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Aspectos Gerais
Representação
Vista Dianteira A seguinte imagem apresenta a vista dianteira do módulo I/O remoto
XPSMF3DIO16801:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
LLL+ L+
24V DC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
DO
7
8
5
6
1
2
3
4
+
S+ S+ S+ S+ S- S- S- SDO 1- 1+ 2- 2+ 3- 3+ 4- 4+ DO 5- 5+ 6- 6+ 7-7+ 8- 8+ TO 1 1 1 1 2 2 2 2
HIM atrix by HIMA
F3
DIO
16/8 01
LS+ LS+ 1 2 3 4 L- L-
DI
LS+ LS+ 5 6 7 8 L- L-
DI
LS+ LS+ 9 10 11 12 L- L-
DI
LS+ LS+ 13 14 15 16 L- L-
DI
1 10/100BaseT 2
33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72
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11
12
Aspectos Gerais
Dimensões
Aspectos Gerais A seguinte secção contém informação sobre as dimensões do módulo I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801, apresentando a vista dianteira e lateral.
Dimensões da
Vista Dianteira
A seguinte imagem apresenta as dimensões da vista dianteira do módulo I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801: mm inch
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
LLL+ L+
24V DC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
-
6
7
8
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4
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DO
1
2
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S+ S+ S+ S+ S- S- S- SDO 1- 1+ 2- 2+ 3- 3+ 4- 4+ DO 5- 5+ 6- 6+ 7-7+ 8- 8+ TO 1 1 1 1 2 2 2 2
HIM atrix by HIMA
F3
DIO
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LS+ LS+ 1 2 3 4 L- L-
DI
LS+ LS+ 5 6 7 8 L- L-
DI
LS+ LS+ 9 10 11 12 L- L-
DI
LS+ LS+ 13 14 15 16 L- L-
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1 10/100BaseT 2
33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72
202
7.95
205
8.07
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Dimensões da
Vista Lateral
Aspectos Gerais
A seguinte imagem apresenta as dimensões da vista lateral do módulo I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801: mm inch
3
0.12
83
3.27
88
3.47
28,5
1.12
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Aspectos Gerais
Instalação
Introdução
Procedimento
O I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801 pode ser instalado em bases de montagem e em compartimentos fechados, como estações de controlo, todas as caixas de terminais e prateleiras de controlo. O XPSMF3DIO16801 foi desenvolvido de acordo com todos os padrões aplicáveis para os requisitos EMC, climatéricos e ambientais.
Para a montagem do dispositivo I/O remoto deve seguir os seguintes passos:
Passo
1
2
Acção
Puxar a mola de desengate rápido para baixo.
Posicione o dispositivo I/O remoto na calha DIN.
3 Solte a mola.
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Aspectos Gerais
Montagem do I/O
Remoto
Monte o I/O remoto na posição horizontal (de modo a que o logótipo F3DIO no painel frontal fique virado para o utilizador) para que haja ventilação suficiente.
Recomendamos que não monte o I/O remoto na vertical, porque neste caso seriam necessárias medições adicionais para garantir que o dispositivo não se desloque.
z z
A distância mínima em relação a qualquer dispositivo mais próximo de outro fabricante é a seguinte: espaço vertical mínimo de 100 mm (3.93 in.), espaço horizontal mínimo de 20 mm (0.78 in.).
Folgas mínimas para o I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801 (Dispositivos
Compactos): mm inch by HIMA HIMatrix
F3 by HIMA HIMatrix
F31
HIMA HIMA
20
0.79
by HIMA HIMatrix
F30
HIMA by HIMA HIMatrix
F3
HIMA
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Aspectos Gerais
Nota: A instalação deve ser feita de forma a que z o dispositivo não fique sujeito a emissões de calor dos dispositivos mais z próximos e que os dispositivos com interferências elevadas de EMC não afectem o
XPSMF3DIO16801.
A emissão de calor e a compatibilidade electromagnética (EMC) devem ser verificadas nos dispositivos de outros fabricantes para assegurar que a operação do dispositivo I/O remoto não é afectada por qualquer dispositivo externo.
Também tem de ser levado em conta o espaço geral de instalação para todos os cabos, de forma a garantir uma ventilação suficiente. Podem ser tomadas outras medidas adicionais, tais como adicionar ventoinhas de extracção de calor, se a caixa do produto começar a aquecer.
16
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Aspectos Gerais
Circulação do Ar As ranhuras de ventilação na caixa não podem estar tapadas. Na instalação de
XPSMF3DIO16801 certifique-se de que a altura das condutas de cabos não excede os 40 mm (1.57 in.). Se a altura das condutas dos cabos for superior a 40 mm
(1.57 in.), os espaçadores devem ser colocados atrás da calha din. A ilustração abaixo mostra um exemplo para a utilização de espaçadores.
Utilização de condutas de cabos com montagem horizontal de dispositivos compactos em calhas: mm inch 1 2
Dispositivo compacto
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40
1.57
Conduta do cabo
A
Espaçador
Dispositivo compacto
C
40
1.57
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Aspectos Gerais
Instalação com espaçadores:
N.º
1
2
Descrição
A altura das condutas de cabos é inferior a 40 mm (1.57 in.).
A altura das condutas de cabos é superior a 40 mm (1.57 in.).
O comprimento do espaçador necessário é calculado do seguinte modo:
C = A - 40 mm (1.57 in).
C = comprimento do espaçador
A = altura da conduta de cabo
Se estiverem instalados mais do que dois dispositivos (mesmo quando a folga vertical mínima de 100 mm (3.94 in.) é observada) um em cima do outro, são necessárias medidas adicionais de ventilação para garantir uma distribuição homogénea da temperatura. A ilustração abaixo apresenta a folga mínima no caso de não estarem instaladas calhas DIN nos espaçadores.
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Aspectos Gerais
As imagens seguintes mostram uma folga mínima entre os dispositivos I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801: mm inch
1
2
40
1.57
19
Aspectos Gerais
Calor
Folga mínima entre os dispositivos I/O remotos e os PLCs de Segurança:
N.º
1
2
Descrição
Instalação com espaçadores: a altura das condutas de cabos é superior a 40 mm
(1.57 in); a separação vertical aumenta.
O dispositivo I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801 é montado verticalmente.
Nota: São necessários meios adicionais para assegurar que o dispositivo I/O remoto não deslize para baixo durante a operação; qualquer movimento pode causar uma tensão na cablagem.
Em superfícies de montagem aberta, o cumprimento da folga mínima e a verificação da circulação de ar desimpedida ajudará a manter uma temperatura óptima de funcionamento.
O aumento da integração de componentes electrónicos em partes mais pequenas permite uma elevada dissipação de calor numa pequena área de superfície. A quantidade de calor produzido depende da carga externa do dispositivo.
Dependendo da concepção do dispositivo, a instalação, localização de concepção, circulação do ar e as condições ambientais provocam um impacto muito significativo na temperatura de funcionamento do produto.
É importante cumprir as condições ambientais aprovadas quando instalar o aparelho. Uma temperatura de funcionamento reduzida prolonga a vida útil do aparelho e aumenta a fiabilidade dos componentes instalados.
Se o XPSMF3DIO16801 necessitar de um revestimento adicional para aumentar a protecção de entrada, a caixa de protecção tem de ser concebida de forma a que o calor gerado no seu interior se possa dissipar da superfície da protecção. O tipo de protecção e localização da instalação seleccionada tem de permitir uma fácil dissipação de calor. Se possível, deve ser utilizada uma ventoinha para garantir a circulação do ar.
Nota: Pode ser utilizada uma protecção adicional para aumentar a protecção de entrada do dispositivo I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801.
20
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Aspectos Gerais
A área de superfície da protecção A é calculada dependendo do tipo de montagem ou instalação da seguinte forma:
A tabela seguinte é utilizada para calcular o tamanho de protecção recomendado para a montagem do XPSMF3DIO16801:
Instalação da caixa
Caixa única, livre de todos os lados
Cálculo de A [m
2
] (1m
2
=10.76ft
2
)
A = 1,8 x A x (L + P) + 1,4 x L x P
Caixa única para montagem na parede
Caixa de extremidade sem apoio
Caixa de extremidade para montagem na parede
Caixa central sem apoio
Caixa central para montagem na parede
Caixa central para montagem na parede, superfície superior coberta
A a área de superfície da protecção
L largura
A altura
P profundidade
A = 1,4 x L x (A + P) +1,8 x A x P
A = 1,4 x P x (L + A) +1,8 x L x A
A = 1,4 x A x (L + P) + 1,4 x L x P
A = 1,8 x L x A + 1,4 x L x P + A x P
A = 1,4 x L x (A + P) + A x P
A = 1,4 x L x A + 0,7 x L x P + A x P
21
Aspectos Gerais
Convecção
Interna
Com a convecção de calor interna, o calor é dissipado para o exterior através das paredes da caixa. Isto é possível quando a temperatura ambiente é inferior à temperatura no interior da caixa.
A tabela seguinte descreve as variáveis utilizadas para calcular a convecção interna:
Variável
P v
[W]
A [m
2
]* k [W/m
2
K]*
Descrição saída de calor (dissipação de calor) dos componentes electrónicos
área de superfície efectiva da caixa o coeficiente de transferência de calor da caixa
(por ex., Folha de aço: aproximadamente 5,5 W/m
2
K)*
* (1 m
2
= 10.76 ft
2
)
O aumento da temperatura máxima de todos os dispositivos electrónicos que se encontram dentro da caixa é calculado do seguinte modo:
( Δ T ) máx = k
•
A
A dissipação de energia P v
pode ser calculada com base nos valores da energia eléctrica do controlador, as suas entradas e saídas.
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Aspectos Gerais
Estado da
Temperatura/
Temperatura de
Funcionamento
Os módulos I/O remotos foram concebidos para funcionar com a temperatura máxima de 60 °C ( 140°F). Os estados de temperatura em módulos únicos e PLC são avaliados através do módulo CPU ou da CPU do dispositivo I/O remoto para sistemas compactos. O estado da temperatura de um módulo particular ou PLC é medido por um sensor. O sensor monitoriza o estado da temperatura do dispositivo
I/O remoto automática e continuamente.
A tabela seguinte mostra as amplitudes em que o estado da temperatura indica a temperatura medida:
Amplitude da temperatura
< 60 o
C (140°F)
60 o
C (140°F) a 70 o
C ( 158°F)
> 70 o
C (158°F)
Regressar a 64 o
C ( 147.2°F)
Regressar a < 54 o
C ( 129°F)
Estado da temperatura
Normal
Temperatura elevada
Temperatura muito elevada
Temperatura elevada
Normal
Nota: A diferença em amplitudes de aumento e diminuição de temperatura é resultado da histerese do sensor que é igual a 6 o
C ( 10.8°F).
Estado da temperatura Temperatura elevada indica o seguinte: temperatura de funcionamento = temperatura máx. (delta T)máx. + temperatura ambiente
≥
60 o
C (140°F).
Neste caso, suporte a convecção interna adicionando grelhas para o ar ou aumentando o espaço livre entre os dispositivos I/O remotos.
Estado da temperatura Temperatura muito elevada indica o seguinte: temperatura de funcionamento = temperatura máx. (delta T)máx. + temperatura ambiente ≥ 70 o
C.
Neste caso, suporte a convecção interna integrando elementos de refrigeração activos adicionais (ventoinha, dispositivos de refrigeração, etc.) ou aumentando o espaço livre em torno dos dispositivos I/O remotos.
Se o sensor indicar um aumento da temperatura acima do limite crítico, o estado da temperatura é alterado. Os estados da temperatura podem ser avaliados através do sinal do sistema Estado da Temperatura do XPSMFWIN.
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23
Aspectos Gerais
24
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Aplicação e Função
2
Tópicos
Aspectos Gerais Este capítulo descreve a aplicação e função do I/O remoto de segurança
XPSMF3DIO16801.
Conteúdo deste capítulo
Este capítulo inclui os seguintes tópicos:
Tópico
Primeiro Funcionamento
Aplicação
Função
Teste Offline
Página
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Aplicação e Função
Primeiro Funcionamento
Aspectos Gerais A secção seguinte contém informação sobre o primeiro funcionamento do I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801.
Primeira Ligação
à Alimentação
A tabela seguinte descreve os procedimentos da primeira ligação à alimentação do dispositivo I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801:
Etapa
1
2
3
Descrição
O LED de Alimentação (verde) fica aceso durante 0,5 seg.
Todos os LEDs ficam acesos durante 5 seg.
O LED 24V CC fica aceso.
O LED de Programa (cor-de-laranja) pisca.
PERIGO
PERIGO DE CHOQUE ELÉCTRICO, EXPLOSÃO OU ARCO ELÉCTRICO
Desligue toda a alimentação antes de efectuar manutenções ao equipamento.
A não observância destas instruções resultará em morte, ou ferimentos graves.
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Aplicação e Função
Aplicação
Aspectos Gerais O I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801 está certificado de acordo com as seguintes normas: z z z z z z
SIL 3, de acordo com IEC 61508
Categoria 4, em conformidade com EN 954-1
IEC 61131-2 prEN 501156
DIN V 19250 até RC 6
NFPA 8501, NFPA 8502
A vasta gama de hardware e transmissão segura de dados permitem ao sistema ser optimizado de forma a se adequar a estruturas de instalações antecipadas ou existentes.
Os trabalhos em rede relacionados com segurança do dispositivo I/O remoto são efectuados em Ethernet através do protocolo SafeEthernet, baseada em tecnologia
Ethernet padrão e certificada quanto a TÜV/BG. A Ethernet permite a transmissão de dados até 100 Mbit/s half duplex e 10 Mbit/s full duplex e suporta a utilização da gama completa de funções Ethernet para aplicações de rede.
Uma combinação de PLC de Segurança de alta velocidade e um protocolo de segurança de alta velocidade (SafeEthernet) oferece novos níveis de flexibilidade para soluções de processamento automático.
Os limites actuais do sistema relacionados com conceitos de automatização de segurança estão a desaparecer. Está a ser criada uma plataforma para soluções com base numa aplicação efectiva.
z z z z
Características essenciais do I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801: z Certificação até SIL 3, de acordo com IEC 61508.
Categoria 4, EN 954-1.
Comunicação via SafeEthernet e Modbus TCP/IP.
Versatilidade. Pode utilizar o dispositivo I/O remoto em todas as condições ambientais com equipamento adicional.
Configuração de rede rápida e fácil.
Interfaces de fácil utilização.
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Aplicação e Função
Função
Aspectos Gerais Esta secção descreve as funções do I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801.
Diagrama de
Blocos
O diagrama seguinte é um diagrama de blocos do I/O remoto de segurança
XPSMF3DIO16801:
DI 1
.
.
DI 16
S+ (4)
.
.
S- (4)
16 entradas digitais
Saídas digitais dos pólos de referência
DO 1
.
saídas digitais
8 canais
8 DO+
8 DO-
.
DO 8
TO 1(4)
.
.
TO 2(4)
2 saídas de impulso
Sistema de processador duplo
Monitorização Interruptor
RJ 45
RJ 45
Segue-se uma breve descrição dos componentes do diagrama: z z z z z z z
Entradas: 16 entradas digitais
Saídas: 8 saídas digitais de dois pólos (8 pólos únicos DO+ e 8 pólos únicos DO-)
2 saídas de impulso
Sistema de processador duplo
Unidade de controlo de monitorização
Interruptor de 2 portas com uma função auto cross-over incorporada, que permite a utilização do cabo 1:1 e cabo cross-over
2 fichas RJ 45 para cabo 1:1 ou cabo cross-over
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Controlo da
Linha
Aplicação e Função
O Controlo da Linha é um sistema de monitorização de curto-circuito e quebra de linha, por ex., para Controlo de Paragem de Emergência (categoria 4, de acordo com EN 954-1), que pode ser configurado no sistema do XPSMF3DIO16801. As saídas de impulso TO1 a TO2 podem ser ligadas às entradas digitais DI do mesmo sistema.
O diagrama seguinte mostra a ligação das saídas de impulso e entradas digitais:
TO 1 2
Emergência
DESLIGADA 1
DI 1
Emergência DESLIGADA 2
Dispositivo de Emergência
DESLIGADA de acordo com a norma
EN 60947-5-1,
EN 60947-5-5 2 DI 3 4
O gráfico temporal acima mostra a variação de dois canais de impulso. Quando ligadas, as entradas do sistema aguardam o valor específico de impulso. Se o impulso não for recebido ou for recebido um impulso alternado, o sistema definirá automaticamente a saída do sistema específico para o estado "zero" seguro. Se existir uma quebra de linha, curto-circuito ou sinal alternado, o FAULT LED na frente do dispositivo I/O remoto piscará repetidamente até o problema ser resolvido. O sistema ligará depois novamente todas as saídas de impulso de forma cíclica.
AVISO
SAÍDAS DE IMPULSO
As saídas de impulso não podem ser utilizadas como saídas relacionadas com segurança!
A não observância destas instruções pode provocar a morte, ferimentos graves, ou danos no equipamento.
z z z z
Podem ocorrer as seguintes falhas:
Curto-circuito entre duas linhas paralelas
Mudança de duas linhas, por ex., DO 2 a DI 7 (configuradas), DO 2 a DI 6 (ligado)
Falha de terra numa das linhas (apenas com o pólo de referência ligado à terra) z
Quebra de linha
Abertura dos contactos (por ex., um dos interruptores de Paragem de
Emergência é accionado)
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Aplicação e Função
Se ocorrer alguma das falhas, z z z o FAULT LED no painel frontal do I/O remoto fica aceso, as saídas são definidas para 0 e
é gerado o código de falha.
Nota: O dispositivo I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801 foi concebido segundo o princípio de desactivação para disparo. Se ocorrer uma falha, os sinais de entrada e de saída revertem para estados livres de voltagem e de corrente para garantir um funcionamento seguro.
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Aplicação e Função
Entradas Digitais
Relacionadas com Segurança
O I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801 possui 16 entradas digitais.
Os 16 LED (DI) indicam o estado das entradas.
Fontes de 24 V à prova de curto-circuito alimentam contactos de sensor livres de potencial com LS+. Uma fonte de voltagem fornece energia a um grupo de quatro sensores.
Os contactos do sensor são fornecidos por uma fonte de voltagem limitadora de corrente. Uma fonte de voltagem fornece energia a um grupo de quatro entradas.
O sensor fornece alimentação de LS+ (cada 2 ligações por grupo do canal da unidade com 4 entradas) na configuração predefinida e uma corrente de 40mA armazenada para 20 ms em caso de falha na alimentação. Se for necessária uma corrente mais elevada, a alimentação armazenada de 1 A pode ser ligada através da Alimentação [xx] do sinal DI do sistema no programa de aplicação. Isto fornece alimentação ao grupo do canal de entrada mais próximo. O estado desta alimentação é lido e a alimentação será desligada em caso de sobrecarga. Esta alimentação é protegida por um dispositivo de limitação de corrente. As seguintes imagens mostram o esquema das duas alimentações DI LS+ (Terminal N.º 33, 34,
43, 44 ou 53, 54, 63 e 64) para a alimentação dos dois grupos do canal de entrada.
Circuito do esquema com duas alimentações DI (Terminal N.º 33, 34, 43, 44):
L+ não armazenado L+ armazenado
Limitação de corrente
40 mA
Limitação de corrente
1 A
Limitação de corrente
40 mA
Terminal N.º
LS+
33
LS+
34
LS+
43
LS+
44
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Aplicação e Função
Circuito do esquema com duas alimentações DI (Terminal N.º 53, 54, 63, 64):
L+ não armazenado L+ armazenado
Limitação de corrente
40 mA
Limitação de corrente
1 A
Limitação de corrente
40 mA
Terminal N.º
LS+
53
LS+
54
LS+
63
LS+
64
As fontes de sinal com a sua alimentação dedicada também podem ser ligadas em vez dos contactos. O pólo de referência da fonte de sinal tem depois de ser ligado ao pólo de referência da entrada (L-).
O estado seguro da entrada é indicado por um sinal 0 que é passado para a lógica do programa do utilizador. Se as rotinas de teste detectarem uma falha nas entradas digitais, é processado um sinal 0 no programa do utilizador para o canal com avaria, de acordo com o princípio de desactivação para accionamento. O
FAULT LED fica, então, aceso.
O princípio de desactivação para accionamento deve ser utilizado com cablagem externa e quando ligar sensores. Para criar um estado seguro no caso de uma falha, os sinais de entrada revertem para o estado sem alimentação (sinal 0). A linha externa não é monitorizada, mas uma quebra de cablagem é interpretada como um sinal 0 seguro.
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60
61
62
63
56
57
58
59
64
65
52
53
54
55
48
49
50
51
44
45
46
47
40
41
42
43
36
37
38
39
Terminal N.º
33
34
35
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Aplicação e Função
A tabela seguinte apresenta a atribuição do terminal de entrada:
L-
PA
PA
LS+
10
11
12
L-
LS+
13
PA
LS+
LS+
9
8
L-
L-
PA
6
7
LS+
5
L-
PA
PA
LS+
2
3
4
L-
Designação
LS+
LS+
1
Função (entradas) alimentação de sensor para entradas 1 a 4, armazenada/não armazenada alimentação de sensor para entradas 1 a 4, armazenada/não armazenada entrada digital 1 entrada digital 2 entrada digital 3 entrada digital 4 pólo de referência pólo de referência protecção protecção alimentação de sensor para entradas 5 a 8, armazenada/não armazenada alimentação de sensor para entradas 5 a 8, armazenada/não armazenada entrada digital 5 entrada digital 6 entrada digital 7 entrada digital 8 pólo de referência pólo de referência protecção protecção alimentação de sensor para entradas 9 a 12, armazenada/não armazenada alimentação de sensor para entradas 9 a 12, armazenada/não armazenada entrada digital 9 entrada digital 10 entrada digital 11 entrada digital 12 pólo de referência pólo de referência protecção protecção alimentação de sensor para entradas 13 a 16, armazenada/não armazenada alimentação de sensor para entradas 13 a 16, armazenada/não armazenada entrada digital 13
33
Aplicação e Função
68
69
70
71
72
Terminal N.º
66
67
Designação
14
15
16
L-
L-
PA
PA
Função (entradas) entrada digital 14 entrada digital 15 entrada digital 16 pólo de referência pólo de referência protecção protecção
Sobretensão em
Entradas Digitais
No caso das entradas digitais, um impulso de sobretensão EN 61000-4-5 pode ser lido como um sinal elevado de tempo reduzido (causado por tempo de ciclo reduzido do sistema XPSMF3DIO16801).
Para evitar erros nestes casos, 1 das seguintes medidas deve ser tomada em relação às aplicações: z instalação das linhas de entrada blindadas para evitar os efeitos das sobretensões no sistema z supressão de ruído no programa de aplicação – deve estar presente um sinal durante pelo menos 2 ciclos antes de ser avaliado
Nota: Técnicas de concepção adequadas de EMC vão permitir que o designer do sistema de segurança alcance o desempenho máximo utilizando o tempo mínimo de resposta do PLC de segurança.
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Aplicação e Função
Saídas Digitais
Relacionadas com Segurança
L+
Limitador de corrente
O I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801 possui oito saídas digitais. Cada saída digital tem o seu próprio LED para indicar o estado da saída.
Uma saída encontra-se num estado seguro quando estiver sem alimentação. Se ocorrer uma falha, todas as saídas são desligadas.
A imagem seguinte corresponde ao diagrama de blocos para as saídas de dois pólos:
S+
Saída de 2 pólos
Lógica &
DO1+
DOn+
Ligação a um bus I/O
WD
Lógica &
L-
Limitador de corrente
DO1-
WD DOn-
S-
Falha falha do canal falha no módulo
Comunicação Ethernet
As saídas digitais são directamente controladas pelo sistema de processador 1oo2.
As saídas digitais não são isoladas de forma eléctrica. As saídas serão alimentadas através de um fornecimento pela voltagem de funcionamento L+ e L-.
No caso de erros críticos, as saídas serão directamente definidas para o estado sem alimentação pela CPU através do bus I/O ou da monitorização (2º encerramento independente).
Uma saída encontra-se num estado seguro quando estiver sem alimentação.
A tabela seguinte descreve a resposta das saídas quando ocorrem várias falhas:
Comportamento das Saídas
As saídas relevantes são desligadas se ocorrer uma falha no módulo, todas as saídas são desligadas. No caso de uma falha na comunicação Ethernet, as saídas em questão são definidas para o seu valor incial. Deve ser tomado em conta como os actuadores respondem neste caso.
Todas as saídas são desligadas.
A saída relevante é definida para o valor inicial.
Tenha em atenção a forma como os actuadores respondem em tais casos.
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Aplicação e Função
A tabela seguinte descreve a resposta a outras falhas:
Falha falha num ou mais canais, falha no módulo sobrecarga corrente total > 9 A
A sobrecarga é eliminada.
Resposta
A falha é indicada pelo FAULT LED no painel frontal. Os sinais do sistema no programa de aplicação do controlador localizado podem ser avaliados.
A saída relevante é desligada durante 5 segundos.
Todas as saídas são desligadas durante 5 segundos.
As saídas são novamente activadas de acordo com o valor especificado (teste de ciclo para sobrecarga).
z z z
As saídas digitais podem ser configuradas de três formas: saída digital com interruptor de 1 pólos sem monitorização da linha saída digital com interruptor de 2 pólos sem monitorização da linha saída digital com interruptor de 2 pólos com monitorização da linha
A monitorização da linha monitoriza o curto-circuito e a quebra de linha das saídas digitais.
Para aplicações de 1 pólo, as saídas DO+ devem ser ligadas para a alimentação
S- (carga em S-) e as saídas DO- devem ser ligadas para a alimentação S+ (carga em S+.) Desta forma, estão disponíveis 8 saídas DO+ e 8 saídas DO-. A monitorização da linha na ligação de 1 pólo não é possível.
AVISO
FUNCIONAMENTO DE SAÍDA INESPERADO
Não é permitida uma ligação directa da saída DO+ através da carga para L- externo ou uma ligação da saída DO- através da carga para L+ externo.
A não observância destas instruções pode provocar a morte, ferimentos graves, ou danos no equipamento.
As cargas indutivas podem ser ligadas sem um díodo de protecção na carga.
Recomendamos vivamente que um díodo de protecção seja instalado directamente na carga para suprimir qualquer voltagem de interferência.
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Aplicação e Função
A seguinte imagem mostra a ligação de 1 pólo de um actuador na saída DO+ ou
DO-:
F3 DIO 16/8 01
S+
1+
1-
S-
2+
2-
Actuador
Nas aplicações de 2 pólos, são necessárias a saída DO+ e a saída DO- de um canal. Cada saída DO+ está correlacionada com uma saída DO- correspondente no canal.
Neste caso, estão disponíveis 8 canais com 16 saídas.
Nota: Os canais relevantes para a ligação de 2 pólos deve ser parametrizada para uma utilização de 2 pólos através do sinal do sistema DO[xx].2 pólos . Durante a parametrização de 2 pólos, não deve ser ligada nenhuma entrada DI à saída DO.
Isto deve evitar a detecção de uma quebra de linha.
AVISO
LIGAÇÃO DE SAÍDA
Cada saída DO+ deve estar ligada com uma saída DO- correspondente no mesmo canal. As saídas DO- ou as saídas DO+ devem estar ligadas uma à outra ou a diferentes canais. Excepção: ligação em pares.
A não observância destas instruções pode provocar a morte, ferimentos graves, ou danos no equipamento.
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Aplicação e Função
AVISO
CARGAS INDUTIVAS
A carga indutiva pode ser ligada com um díodo de protecção na carga.
A não observância destas instruções pode provocar a morte, ferimentos graves, ou danos no equipamento.
O diagrama seguinte apresenta uma ligação de 2 pólos de um actuador:
F3 DIO 16/8 01
1+
Actuador
1-
2+
2-
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Aplicação e Função
Monitorização da
Linha para
Saídas Digitais
Nota: A monitorização da linha (quebra de linha e curto-circuito) deve ser parametrizada através da monitorização do sinal do sistema DO[xx].LSLB
.
A monitorização da linha mede a impedância de uma carga e, por isso, a monitorização funciona independentemente do nível da alimentação. Além disso, os curtos-circuitos externos são detectados.
z z z z z z
As seguintes falhas são detectadas durante a monitorização da linha: curto-circuito entre DO+ e DOcurto-circuito entre DO+ e L+ externo curto-circuito entre DO+ e L- externo curto-circuito entre DO- e L+ externo curto-circuito entre DO- e L- externo quebra da linha entre DO+ e DO-
A monitorização da linha das saídas digitais só é possível na utilização de ambas as saídas de 2 pólos.
Um sinal do sistema ( DO[xx].+Código de Erro ou DO[xx].-Código de
Erro ) informa o utilizador sobre a falha na linha detectada. z z
Estão disponíveis dois tipos de monitorização: monitorização da linha para cargas de lâmpadas e cargas indutivas a monitorização da linha para cargas resistentes e de capacidade
AVISO
SINAL DO ESTADO
De acordo com EN 954-1, Cat. 4, quando ocorre uma falha numa aplicação, o sinal do estado da monitorização da linha deve ser utilizado para desligar as saídas
(DO+, DO-).
A não observância destas instruções pode provocar a morte, ferimentos graves, ou danos no equipamento.
Nota: Se os requisitos listados em cima não forem cumpridos, pode ocorrer o seguinte: por curto-circuito de DO- a L-, um relé pode ser ligado ou outro actuador pode ser comutado para outro estado de funcionamento. Isto acontece porque durante o tempo de monitorização da monitorização da linha, é aplicada uma voltagem de 24 V (saída DO+) na carga (relé, actuador), de forma a que a quantidade de energia eléctrica possa ser suficientemente elevada para mudar de carga noutro estado de funcionamento.
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Aplicação e Função
Nota: Para todos os sinais relevantes do sistema da monitorização da linha, devem ser definidos os valores iniciais. Todas as configurações necessárias ou desejáveis dos sinais do sistema devem ser definidas primeiro em XPSMFWIN.
Então, o programa de aplicação deve ser compilado e transferido para o controlador. Não é possível alterar as definições dos sinais do sistema da monitorização da linha durante a operação.
Para ambas as variantes, deve ser definido um período e uma hora para a monitorização da linha.
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Aplicação e Função
Parametrização da Monitorização da Linha
A monitorização da linha para cargas de lâmpadas e cargas indutivas - Para a detecção de um curto-circuito, um impulso de 24 V com uma duração de 500 μ s é comutado no circuito de saída. Depois disso, é definido um sinal de 10 V para a duração do tempo de monitorização para detectar uma quebra de linha.
Para configurar a monitorização da linha, devem ser definidos os seguintes sinais em XPSMFWIN:
Sinal
Período DO.LSLB
tempo DO.LSLB
2 pólos DO[xx].
Definições valor ajustável (1 a 100 s) valor ajustável (0 a 50 ms, padrão - 0 ms) definido para TRUE monitorização DO[xx].LSLB
definido para TRUE monitorização DO[xx].LS com voltagem reduzida definido para FALSE
Monitorização da linha com voltagem reduzida para cargas resistentes e de capacidade - Para monitorização de linha, um sinal de 10 V é ligado ao circuito de saída para a duração do tempo de monitorização. Este tipo de monitorização da linha foi concebido para cargas resistentes e de capacidade.
Para configurar a monitorização da linha, devem ser definidos os seguintes sinais em XPSMFWIN:
Sinal
Período DO.LSLB
tempo DO.LSLB
2 pólos DO[xx].
Definições valor ajustável (1 a 100 s) valor ajustável (0 a 50 ms, padrão - 0 ms) definido para TRUE monitorização DO[xx].LSLB
definido para TRUE monitorização DO[xx].LS com voltagem reduzida definido para TRUE
Período e tempo de monitorização - O período e tempo de monitorização devem ser definidos para efectuar a monitorização. Estes tempos parametrizados afectam todos os canais definidos para a monitorização da linha. Durante o tempo de monitorização, são feitas leituras com intervalos de 1 ms. Durante a detecção sem erros, a saída é definida para os valores de processamento. O tempo de monitorização pode ser definido de 0 a 50 ms em intervalos de 1 ms.
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AVISO
TEMPO DE MONITORIZAÇÃO
O tempo de monitorização é adicionado ao tempo do ciclo. O circuito de saída é alimentado com uma voltagem reduzida durante o tempo de monitorização.
A não observância destas instruções pode provocar a morte, ferimentos graves, ou danos no equipamento.
41
Aplicação e Função
O período de monitorização da linha pode ser definido entre 1 e 100 s com intervalos de 1 s. A duração do período depende do número de testes aceites no circuito externo e da duração que deverá ou poderá ter o tempo de monitorização.
Nota: Se o período for definido para 1 segundo, em intervalos de tempo de
250 ms, é efectuado um sinal de teste da duração do tempo de monitorização.
Num período de tempo, são efectuados quatro sinais de teste com intervalos de
0,25
*
. Quando o período de tempo tiver terminado, termina também a monitorização da linha e é efectuado o ciclo de monitorização da linha seguinte.
XPSMF3DIO16801 possui entradas suplementares no visor do diagnóstico que o ajuda a efectuar a parametrização e a detectar erros na monitorização da linha.
z z z z
Falha na parametrização
IOA: par da param. LSLB errado
IOA: tempo LSLB errado (é admitido um máximo de ... ms)
IOA: período LSLB errado (é admitido um mínimo de ... ms)
IOA: período LSLB errado (é admitido um máximo de ... ms)
Os dados são registados nos diagnósticos de curto e longo prazo.
Durante a monitorização da linha, é visualizada uma falha no canal juntamente com o canal com falha e a saída/ramo relevante. O seguinte comentário é visualizado relativamente ao canal com falha (neste exemplo - canal 1 com falha em ambos os ramos):
ERRO NO CANAL IO: Slot:2 tipos de módulos I/O:canal 00C4:Estado
1[L-Mais:0080 L-Menos:0080]
Os dados são registados apenas nos diagnósticos de curto prazo.
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Aplicação e Função
A tabela seguinte apresenta a atribuição dos terminais das saídas digitais:
20
21
22
23
24
16
17
18
19
12
13
14
15
8
9
10
11
6
7
4
5
2
3
Terminal N.º
1
6+
7-
7+
8-
8+
4+
5-
5+
6-
2+
3-
3+
4-
S-
1-
1+
2-
S+
S-
S-
S-
Designação
S+
S+
S+
Função (saídas) saída digital DO- do pólo de referência saída digital DO- do pólo de referência saída digital DO- do pólo de referência saída digital DO- do pólo de referência saída digital DO+ do pólo de referência saída digital DO+ do pólo de referência saída digital DO+ do pólo de referência saída digital DO+ do pólo de referência saída digital 1, comutação Ssaída digital 1, comutação S+ saída digital 2, comutação Ssaída digital 2, comutação S+ saída digital 3, comutação Ssaída digital 3, comutação S+ saída digital 4, comutação Ssaída digital 4, comutação S+ saída digital 5, comutação Ssaída digital 5, comutação S+ saída digital 6, comutação Ssaída digital 6, comutação S+ saída digital 7, comutação Ssaída digital 7, comutação S+ saída digital 8, comutação Ssaída digital 8, comutação S+
43
Aplicação e Função
Configurações
Adicionais para
Saídas Digitais
Dois canais de 2 pólos são ligados a um pólo de referência comum para efectuar a monitorização da linha nas unidades do motor (2 bobinas), válvulas, etc. O pólo de referência comum é incorporado pelas saídas DO- dos respectivos canais. Por isso, o sinal do sistema DO[xx][xx].em pares para cada par (2 canais) deve ser parametrizado. Se a monitorização da linha for definida em ambos os canais com monitorização DO[xx].LSLB = TRUE , a monitorização da linha é efectuada em ambos os canais em pares (canal 1 e 2, canal 3 e 4, canal 5 e 6, canal 7 e 8).
Durante a monitorização da linha no primeiro canal, o segundo canal será desligado para evitar qualquer falsificação da monitorização da linha.
Um curto-circuito entre as duas linhas DO+ não é verificado. Uma falha na linha detectada é relatada por um sinal do sistema ( DO[xx].+Código de Erro ou
DO[xx].-Código de Erro ).
A imagem seguinte apresenta uma ligação de 2 pólos com um pólo de referência comum (ligação de 3 pólos):
F3 DIO 16/8 01
1+
Carga
1-
2+
2-
(unidade, válvula)
44
AVISO
CARGAS INDUTIVAS
As cargas indutivas podem ser ligadas com um díodo de protecção na carga.
A não observância destas instruções pode provocar a morte, ferimentos graves, ou danos no equipamento.
Todas as configurações permitidas para saídas digitais aceites pelo XPSMFWIN são listadas na tabela em baixo. Os sinais adicionais do sistema não afectam outras variações (por ex., monitorização do sinal DO[xx].LS com voltagem reduzida] . Se a parametrização estiver incorrecta, a entrada dos dados iniciais IOA errados é definida no diagnóstico. A parametrização é simultaneamente visualizada. Utilize a tabela em baixo para localizar os erros.
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Aplicação e Função
A tabela seguinte apresenta as possibilidades de configuração das saídas digitais:
Aplicação
1 pólo
2 pólos
1
1
0
1
0
0
Canal 1
2 pólos
0
1
1
0
0
1 canal 2
2 pólos
1
0
0
0
0
0
Canal 1
LSLB
0
0
1
0
0
0
Canal 2
LSLB
3 pólos
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
0
1
0
0
1 1 1 1
0 - a opção não está definida
1 - a opção está definida
LSLB - detecção de curto-circuito e quebra de linha (monitorização da linha)
1
1
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
Pólo de referência comum
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45
Aplicação e Função
Monitorização do
Estado da
Temperatura
Temperatura ambiente
O estado da temperatura (temperatura de funcionamento) é a temperatura medida na placa de circuito impresso (PCB) do dispositivo. Dois sensores de temperatura em dois locais diferentes relevantes para a temperatura (CPU, módulo de saída) controlam automática e continuamente o estado da temperatura do dispositivo.
O estado da temperatura indica as temperaturas medidas nas seguintes amplitudes de temperatura:
A tabela seguinte apresenta a forma como a temperatura é monitorizada:
< aprox. 40 o
C (104°F) aprox. 40 a 60 o
C (104 a
140°F)
> aprox. 60 o
C (140°F)
Estado da temperatura
< 70 o
C (158°F)
70 a 90 o
C (158 a
194°F)
> 90 o
C (194°F)
Amplitude da temperatura normal elevado muito elevada 0x03
Valor do sinal da CPU
Estado da Temperatura
[BYTE]
Valor do sinal de saída DO.Código de Erro
0x00 -
0x01 0x0400
0x800
Se a temperatura num ponto do sensor do dispositivo indicar um aumento acima do limite de temperatura, o estado da temperatura é alterado.
Os estados da temperatura podem ser avaliados através do sinal de sistema
Estado da Temperatura num PC que esteja a executar o XPSMFWIN.
Nota: No caso de faltar circulação ou de esta ser insuficiente e no caso de convecção natural inadequada num armário, o limite para a amplitude
Temperatura elevada do dispositivo pode responder à temperatura ambiente
(no armário) de 40 o
C. O motivo é um sobreaquecimento local (dissipação insuficiente de calor por convecção reduzida).
Nota: O aquecimento no interior do controlador depende muito da carga eléctrica do controlador.
Limites da temperatura
1.
Se o limite da primeira temperatura for alcançado, é necessário o arrefecimento activo no ambiente do controlador.
2.
Na segunda temperatura, podem ocorrer condições críticas de funcionamento.
Reorganize o ar condicionado no ambiente do controlador para reduzir a carga de calor.
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Aplicação e Função
Carga Actual
Permitida das
Saídas Digitais
A carga actual permitida das saídas digitais está dependente da temperatura. A tabela em baixo lista as cargas actuais relacionadas com o canal, de forma a que a temperatura dos circuitos de saída fiquem abaixo do nível crítico.
A tabela seguinte apresenta as cargas actuais das saídas digitais:
Temperatura ambiente Canal de saída
1 2 3 4 5 6 7 8
Corrente máx.
2 A 0,5 A 1 A 0,5 A 0,5 A 1 A 0,5 A 2 A
Corrente máx.
1 A 0,5 A 1 A 0,5 A 0,5 A 1 A 0,5 A 1 A
< 40 o
C (104°) em convecção livre
> 40 o
C (104°) em convecção livre
Saídas de
Impulso
28
29
30
31
32
Terminal N.º
25
26
27
As 2 saídas de impulso digitais podem ser utilizadas para Controlo de Linha (curtocircuito ou monitorização de quebra de linha das entradas digitais), por exemplo, com botões de Paragem de Emergência de acordo com a Cat. 4 como especificado em EN 954-1.
Cada saída tem 4 terminais para ligação das linhas. Todas as linhas são de impulso e os sinais são relidos através das entradas DI digitais. Pode ser detectada uma quebra de linha ou curto-circuito em qualquer das linhas. Um curto-circuito pode não ser localizado numa linha específica fora das linhas, mas a quebra de linha pode ser localizada.
SAÍDAS DE IMPULSO DEDICADAS
AVISO
As saídas de impulso não podem ser utilizadas como saídas relacionadas com segurança.
A não observância destas instruções pode provocar a morte, ferimentos graves, ou danos no equipamento.
A tabela seguinte apresenta a atribuição dos terminais das saídas de impulso:
2
2
1
2
2
1
1
Designação
1
Função (saídas de impulso TO relacionadas com não segurança) saída de impulso 1 saída de impulso 1 saída de impulso 1 saída de impulso 1 saída de impulso 2 saída de impulso 2 saída de impulso 2 saída de impulso 2
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47
Aplicação e Função
Desconexão do
Cabo
Numa rede PLC de Segurança, as áreas são cobertas pela rede de Segurança. Por isso, podem ocorrer danos ou interrupção no cabo das comunicações. No sistema abaixo, o "X" representa uma quebra de cabo entre o PLC 2 de Segurança e
PLC 3 de Segurança. As comunicações entre cada um dos sistemas serão terminadas. Como resultado, verificar-se-á o seguinte: z z z se o sistema PLC 2 de Segurança estava dependente das entradas do sistema
PLC 3 de Segurança, as saídas correspondentes serão automaticamente definidas para "zero", se o sistema PLC 3 de Segurança estava dependente das entradas do sistema
PLC 2 de Segurança, as saídas correspondentes serão automaticamente definidas para "zero" e se os sistemas ainda forem fornecidos com a alimentação 24 V CC, os dois sistemas continuarão a operar as entradas e saídas restantes de cada sistema separado.
O diagrama seguinte apresenta um exemplo da interrupção de rede do PLC de
Segurança:
PLC de Segurança PLC de Segurança PLC de Segurança
48
I/O Remoto
I/O Remoto
I/O Remoto
I/O Remoto
I/O Remoto
Se a rede local estiver a reagir apenas às entradas do mesmo sistema, o sistema
PLC continua a funcionar sem falhas.
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Interrupção de
Alimentação
Aplicação e Função
A tabela seguinte mostra reacções às alterações na voltagem de funcionamento:
Nível de voltagem
19,3 para 28,8 VCC
< 18,0 VCC
< 12,0 VCC
Reacção do controlador funcionamento normal
Estado de alarme (as variáveis internas são escritas e colocadas nas entradas/saídas).
As entradas e saídas são desligadas.
Se a alimentação é interrompida, todas as entradas e saídas são descontinuadas e regressam ao estado de desligado "seguro".
Reconfiguração para Sistemas
Pequenos
Um PLC de Segurança pode ser reconfigurado enquanto a rede está a executar uma configuração existente. Os recursos que requerem reconfiguração têm de ser interrompidos. A tabela seguinte descreve o procedimento de reconfiguração:
Passo
1
2
3
4
Acção
Utilizando o ambiente de programação XPSMFWIN, pare o sistema PLC de
Segurança que necessita de uma nova configuração.
Transfira a nova configuração totalmente verificada por um engenheiro de segurança qualificado para o PLC de Segurança ou módulo I/O Remoto via cabo Ethernet Cat. 5, grau D ou superior.
Depois do módulo ser reprogramado, inicie o dispositivo.
Execute imediatamente a nova configuração.
Reconfiguração para Sistemas
Grandes
A tabela seguinte descreve o procedimento de reconfiguração para sistemas grandes:
Passo
1
2
3
4
Acção
Pare os recursos relevantes da rede através do ambiente de programação
XPSMFWIN, os pequenos segmentos de uma rede podem ser novamente configurados por etapas.
Ligue o seu PC a qualquer ponto de comunicação Ethernet.
Transfira a(s) nova(s) configuração(ões) totalmente verificada(s) por um engenheiro de segurança qualificado para a rede PLC de Segurança via cabo
Ethernet Cat. 5, grau D ou superior.
Reinicie todos os dispositivos, preferencialmente por etapas – sistema a sistema.
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49
Aplicação e Função
Características de Curto-Circuito dos Canais de
Saída
Se ocorrer um curto-circuito num canal de saída, o dispositivo remoto de segurança desliga o canal afectado. Se ocorrerem vários curtos-circuitos, os canais são desligados individualmente de acordo com o respectivo consumo de energia.
Se a corrente máxima permitida para todas as saídas for excedida, todas as saídas são desligadas e ligadas ciclicamente.
CONDIÇÃO DE CURTO-CIRCUITO
AVISO
Os terminais dos circuitos de saída não podem ser ligados com a carga ligada.
Num caso de curto-circuito, a alta corrente resultante pode danificar os terminais.
A não observância destas instruções pode provocar a morte, ferimentos graves, ou danos no equipamento.
Diagnósticos Utilizando o ambiente de programação XPSMFWIN, todas as entradas e saídas do dispositivo I/O remoto de segurança podem ser visualizadas. Cada dispositivo remoto de segurança apresenta sinais de diagnóstico com referência ao respectivo estado, códigos de erro e estado do canal.
No XPSMFWIN, todas as informações de diagnóstico podem ser visualizadas de duas formas: z z
Através da função de teste On-line - pode monitorizar os valores dos sinais e variáveis dentro do plano lógico, enquanto os sistemas estão a executar o programa.
Utilizando a janela Diagnóstico que mostra todos os estados da CPU, COM e módulos I/O.
50
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Substituir
Módulos
Danificados
Aplicação e Função
9
10
7
8
5
6
3
4
Se um dispositivo I/O remoto de segurança falhar, é utilizado o seguinte procedimento de substituição:
Passo
1
2
11
12
Acção
Desligue a alimentação do módulo específico.
Desligue todos os terminais (não é necessário retirar as cablagens de entrada e de saída).
Desligue a comunicação - Ethernet do I/O remoto.
Solte a mola da calha DIN e desmonte o módulo.
Monte o novo módulo e solte a mola da calha DIN.
Volte a ligar a alimentação.
Ligue ao PC que está a executar o XPSMFWIN através do cabo Ethernet.
Introduza novas definições de comunicação para endereço MAC e endereço IP.
Transfira a configuração utilizada pelo módulo anterior.
Ligue todos os terminais I/O ao novo módulo. Não é necessário voltar a ligar os fios, mas os terminais têm de ser verificados de maneira a assegurar que estão em boas condições.
Restabeleça a ligação de rede.
Execute o módulo.
Testar as
Entradas e
Saídas Quanto à
Voltagem de
Interferência e
Falhas de Terra
A voltagem de interferência inadmissível pode ser medida com um verificador universal. Recomendamos que teste os terminais individualmente quanto à voltagem de interferência não aprovada.
Quando testar os cabos externos quanto à resistência de isolamento, curto-circuito e quebra de linha, os cabos não podem ser ligados em ambas as extremidades para evitar defeitos ou destruição do XPSMF3DIO16801 causados por voltagens excessivas.
As falhas de terra deverão ser testadas antes de ligar o cabo field aos dispositivos.
A voltagem de alimentação tem de ser desligada dos sensores, tal como entre o pólo negativo e os actuadores. Se o pólo negativo estiver ligado à terra durante a operação, a ligação à terra tem de ser desligada durante testes de falhas de terra.
Isto também é aplicável à ligação de terra do verificador de falhas de terra existente.
Cada terminal só pode ser testado relativamente à terra com um verificador de resistência ou instrumento de teste similar.
Testar o isolamento de um ou mais fios relativamente à terra é admissível, mas não dois fios silenciados. O teste à alta voltagem também não é admissível.
As instruções para medir a voltagem de circuito e resistência de isolamento podem ser encontradas em EN 50178.
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51
Aplicação e Função
Manutenção O I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801 foi concebido para aplicações industriais. Todos os componentes têm uma disponibilidade muito elevada e estão em conformidade com os requisitos IEC 61508 para PFD e PFH, de acordo com
SIL 3.
Nota: Para utilização relacionada com a segurança, os módulos têm de ser sujeitos a um teste offline a cada 10 anos. Para Teste Offline, ver Teste Offline,
AVISO
TESTE OFFLINE
De acordo com IEC 61508-4, o Teste Offline deve ser realizado para verificar o funcionamento adequado.
A não observância destas instruções pode provocar a morte, ferimentos graves, ou danos no equipamento.
Reparação dos
Módulos I/O
Remotos
Pode não reparar o dispositivo I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801. Os dispositivos danificados têm de ser devolvidos à Schneider Electric para reparação.
A validade do certificado de segurança expira se forem feitas reparações não autorizadas no dispositivo. O fabricante não assume qualquer responsabilidade por reparações não autorizadas. As reparações não autorizadas também irão cancelar todas as garantias para o dispositivo.
52
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Aplicação e Função
Teste Offline
Aspectos Gerais O teste offline reconhece falhas perigosas escondidas que poderiam afectar o funcionamento seguro do aparelho.
Os sistemas de segurança têm de ser sujeitos a um teste offline a cada 10 anos.
Com uma análise através da ferramenta de cálculo SILence, o intervalo pode ser alargado. (SILence é um programa diferente. Contacte o serviço para mais informações ou procure na página inicial de HIMA uma versão experimental do software SILence.)
Para módulos de relés, o teste para os relés tem de ser executado em intervalos definidos para o respectivo aparelho.
Execução do
Teste Offline
A execução do teste offline depende da configuração do aparelho
(EUC = equipamento sob controlo), do potencial de risco que tem e das normas aplicadas ao funcionamento, as quais constituem a base para aprovação pela autoridade responsável pelos testes.
De acordo com as normas IEC 61508 1-7, IEC 61511 1-3, IEC 62061 e
VDI/VDE 2180, folhas de 1 a 4, a empresa tem de efectuar testes aos sistemas relacionados com segurança.
Testes
Periódicos
Os módulos podem ser testados através da execução do ciclo total de segurança.
Na prática, os dispositivos field de entrada e saída têm um intervalo de testes mais frequente (por ex., a cada 6 ou a cada 12 meses) do que os módulos. Se o utilizador final testar o ciclo de segurança completo devido aos dispositivos field, então os módulos são automaticamente incluídos nestes testes. Não são necessários testes adicionais periódicos para os módulos.
Se o teste dos dispositivos field não incluir os módulos, será necessário testar o
PES pelo menos uma vez em 10 anos. Isto pode ser efectuado reiniciando os módulos.
No caso de haver requisitos de testes periódicos para módulos específicos, o utilizador final deverá consultar a lista de informações destes módulos.
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Aplicação e Função
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Descrição do Equipamento
3
Tópicos
Aspectos Gerais Este capítulo contém a descrição do equipamento do I/O remoto de segurança
XPSMF3DIO16801.
Conteúdo deste capítulo
Este capítulo inclui os seguintes tópicos:
Tópico
Elementos da Caixa
Botão Reiniciar
Comunicação
LEDs
Cablagem
Endereço IP e Sistema ID
SafeEthernet
Condições de Funcionamento
Características Técnicas
Itens Adicionais
Página
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55
56
Descrição do Equipamento
Elementos da Caixa
Vista Dianteira A seguinte imagem apresenta os diversos elementos do painel frontal do I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801:
1 2 3 4 4 5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
LLL+ L+
24V DC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
DO
6
7
4
5
8
1
2
3
+
S+ S+ S+ S+ S- S- S- SDO 1- 1+ 2- 2+ 3- 3+ 4- 4+ DO 5- 5+ 6- 6+ 7-7+ 8- 8+ TO 1 1 1 1 2 2 2 2
HIM atrix by HIMA
F3
DIO
16/8 01
LS+ LS+ 1 2 3 4 L- L-
DI
LS+ LS+ 5 6 7 8 L- L-
DI
LS+ LS+ 9 10 11 12 L- L-
DI
LS+ LS+ 13 14 15 16 L- L-
DI
1 10/100BaseT 2
33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72
7 6
Elementos do painel frontal:
6
7
4
5
2
3
N.º
1
6 6 6
Descrição
Ponto de ligação à terra
Entrada da fonte de alimentação
Pólos de referência
Saídas digitais
Terminais da saída de impulso
Entradas digitais
Indicadores
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Vista Superior
Descrição do Equipamento
A imagem seguinte apresenta os elementos do painel superior:
Botão reiniciar
Vista Inferior A imagem seguinte apresenta os elementos do painel inferior:
Ponto de comunicação Ethernet
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57
Descrição do Equipamento
Painel Traseiro A imagem seguinte apresenta os elementos do painel traseiro:
Reforço da calha DIN
Mola de libertação rápida
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Descrição do Equipamento
Botão Reiniciar
Aspectos Gerais O dispositivo está equipado com um botão Reiniciar. O botão Reiniciar é utilizado no caso de perda da palavra-passe para a ligação do PC.
Utilizar o Botão
Reiniciar
Pode aceder ao botão de pressão através de uma pequena abertura redonda no lado superior da caixa, aproximadamente a 40...50 mm (1.57...1.97 in.) da margem esquerda.
Utilize o botão apenas quando reinicia o dispositivo e mantenha o botão pressionado durante pelo menos 20 segundos. Pressionar o botão Reiniciar enquanto o dispositivo está a funcionar, não produz nenhum resultado.
Efeito Ao pressionar o botão Reiniciar, z z são desactivadas todas as contas (com excepção da conta padrão
Administrador sem palavra-passe) e os endereços IP e a ID do sistema (SRS) são definidos para os valores predefinidos.
Nota: Após a activação do botão Reiniciar, os valores são alterados e permanecem válidos até ao próximo reinício. Após o próximo reinício, os valores anteriores são restaurados. Se for necessário, pode introduzir novas informações.
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59
Descrição do Equipamento
Comunicação
Aspectos Gerais Os PLC de Segurança e os dispositivos I/O remotos comunicam entre si e o computador através do protocolo SafeEthernet.
Os PLC de Segurança comunicam entre si e com um computador através da disposição SafeEthernet estrela ou linear. O computador pode ser ligado em qualquer local da rede.
A secção de comunicação está ligada ao sistema microprocessador de segurança.
Permite controlar a comunicação entre PES e outros sistemas através de interfaces potentes, tal como 100 BaseT: SafeEthernet, Modbus TCP/IP
Comunicação
Relacionada com a Segurança
Comunicação através de comutadores
O interruptor integrado em cada sistema para a comunicação Ethernet é apresentado no diagrama de blocos (ver
Ao contrário de um hub, um comutador permite guardar pacotes de dados durante algum tempo de forma a estabelecer uma ligação temporária entre os dois elementos de comunicação (transmissor/receptor), para transferir dados. Desta forma, podem ser evitadas colisões (que ocorrem frequentemente nos hubs) e a carga sobre a rede pode ser diminuída. Para a transferência controlada de dados,
é necessário que cada comutador possua uma tabela de relação endereço/porta.
Esta tabela será criada automaticamente num processo de auto-aprendizagem.
Cada porta do comutador está correlacionada com os endereços MAC definidos.
De acordo com esta tabela, os pacotes de dados recebidos são comutados directamente para a porta correspondente.
O comutador alterna automaticamente entre as capacidades de transferência das transmissões full e half duplex de 10 e 100MBit/s.
O interruptor controla a comunicação entre os diferentes dispositivos. O interruptor consegue endereçar até 1000 endereços absolutos MAC.
O cruzamento automático detecta se os cabos foram ligados com os fios trocados e o comutador irá efectuar o ajuste apropriado.
Para a ligação em rede através de Ethernet, o dispositivo I/O remoto de segurança
XPSMF3DIO16801 está equipado com duas ligações localizadas no painel lateral inferior da caixa. Os vários sistemas podem ser ligados em rede como exigido através da configuração Ethernet estrela ou linha. Também pode ser ligado um computador sempre que necessário.
Nota: Ao criar a rede, certifique-se de que não são formados quaisquer loops de rede. O sistema deve receber dados através de um único caminho.
60
33003434 07/2007
Descrição do Equipamento
O esquema seguinte apresenta um exemplo de uma ligação em rede SafeEthernet:
Telemecanique
XPS-MF
XPSMFPS01
F60 ou outro XPSMF
PC com XPSMFWIN
Protocolo SafeEthernet
HIMA
24V CC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL by HIMA HIMatrix
F35
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HIMA
HIMA
24V CC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL by HIMA HIMatrix
F3
DIO
HIMA
24V CC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL by HIMA HIMatrix
F31
HIMA
24V CC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL by HIMA HIMatrix F1
DI
24V CC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
HIMA by HIMA HIMatrix
F2
DO
24V CC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL by HIMA HIMatrix
F30
24V CC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
HIMA by HIMA HIMatrix
F3
AIO
61
Descrição do Equipamento
É apresentado a seguir um diagrama de ligação do cabo Ethernet:
HIMA
HIMatrix by HIMA
F31
HIMA
HIMatrix by HIMA
F31
1
62
2
HIMA
HIMatrix by HIMA
F31
HIMA
HIMatrix by HIMA
F31
3
HIMA
HIMatrix by HIMA
F31
HIMA
HIMatrix by HIMA
F31
4
HIMA by HIMA HIMatrix
F31
HIMA by HIMA HIMatrix
F31
5
HIMA
HIMatrix by HIMA
F31
HIMA
HIMatrix by HIMA
F31
6
HIMA
Legenda:
HIMatrix by HIMA
F31
HIMA
HIMatrix by HIMA
F31
HIMatrix by HIMA
F31
HIMA
Dispositivo encaixotado Ficha
Pares de fichas e distâncias dos cabos:
4
5
6
2
3
Número
1
3
4
4
2
3
Número de pares de fichas
2
Acoplamento (ficha e tomada)
Distância máxima dos cabos
100 m (328.1 ft)
100 m (328.1 ft)
100 m (328.1 ft)
100 m (328.1 ft)
100 m (328.1 ft)
100 m (328.1 ft)
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Descrição do Equipamento
Ao utilizar cabos específicos e fichas aprovadas para 100 MHz, a distância máxima do cabo é de 100 m (382.1 ft) com um máximo de seis pares de fichas. A combinação de ficha e tomada é considerada como um par.
Utilize cabos de fibra óptica com conversores para grandes distâncias.
A utilização do protocolo SafeEthernet tem as seguintes vantagens: z z z
Transferência muito rápida de pacote entre áreas de colisão
Aumento significativo de dados em modo full-duplex
A prevenção de colisões permite uma operação determinista.
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63
64
Descrição do Equipamento
LEDs
Aspectos Gerais LEDs do dispositivo I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
LLL+ L+
24V CC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
DO
6
7
4
5
8
1
2
3
+
S+ S+ S+ S+ S- S- S- SDO 1- 1+ 2- 2+ 3- 3+ 4- 4+ DO 5- 5+ 6- 6+ 7-7+ 8- 8+ TO 1 1 1 1 2 2 2 2
HIM atrix by HIMA
F3
DIO
16/8 01
LS+ LS+ 1 2 3 4 L- L-
DI
LS+ LS+ 5 6 7 8 L- L-
DI
LS+ LS+ 9 10 11 12 L- L-
DI
LS+ LS+ 13 14 15 16 L- L-
DI
1 10/100BaseT 2
33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72
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Descrição do Equipamento
Descrição dos
LEDs
ERROR
PROG
FORCE
A tabela seguinte descreve os comportamentos dos LEDs:
LED
Entradas Digitais 1-16
Cor cor-de-laranja
Saídas Digitais 1-8 cor-de-laranja
Saídas de impulso T1, T2 cor-de-laranja
24 V CC verde
Não aceso
RUN verde verde não aceso vermelho não aceso cor-de-laranja cor-de-laranja não aceso não aceso cor-de-laranja
Estado ligado ligado ligado
Significado
Está a ser recebido um sinal de Entrada .
Está a ser enviado um sinal de Saída .
As saídas de impulso estão activas.
ligado desligado
24 V CC voltagem de funcionamento actual sem voltagem de funcionamento ligado desligado ligado
Estado normal do PES (RUN) É executado um programa do utilizador de carregamento (não nos módulos I/O remotos). A CPU lê as entradas, processa a lógica e escreve saídas; são executados testes de comunicação e de hardware/software.
intermitente A CPU está em STOP e não está a executar qualquer programa do utilizador. Todas as saídas são repostas para um estado de segurança sem alimentação. STOP pode ser activado definindo no programa do utilizador a variável do sistema de paragem de Emergência como
TRUE ou através de um comando directo do PC. Visto quando o PLC está ligado durante aproximadamente
10s durante a verificação do sistema.
A CPU está em ERROR STOP (ver ERROR abaixo).
A CPU descobriu uma avaria no hardware da CPU e muda para o modo ERROR STOP. A CPU descobriu um erro no software do sistema operativo. A monitorização activou ERROR STOP porque o tempo do ciclo foi excedido. A CPU interrompeu a execução do programa do utilizador, concluiu todos os testes de hardware e software e foram repostas todas as saídas. A CPU só pode ser reiniciada através de um comando do PC.
desligado ligado
Não foi detectado nenhum erro.
A CPU está a ser carregada com uma nova configuração.
intermitente O Flash do ROM está a ser carregado com um novo sistema operativo.
desligado Nenhum carregamento de configuração ou do sistema operativo.
desligado ligado
FORCE não foi assinalado.
Forcing activo.
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65
Descrição do Equipamento
LED
FAULT
OSL
BL
RJ45
Cor cor-de-laranja cor-de-laranja não aceso cor-de-laranja cor-de-laranja verde amarelo
Estado ligado
Significado
Visualização de erro para Controlo da Linha. O programa do utilizador causou um erro. A configuração
PES está avariada. O carregamento de um novo sistema operativo tinha uma falha e o sistema operativo foi corrompido.
intermitente Ocorreu um erro durante o ciclo de escrita para um
Flash do ROM (durante a actualização do sistema operativo). Ocorreram um ou mais erros de I/O.
desligado Não ocorreu nenhum dos erros acima descritos. intermitente Carregador de emergência do sistema operativo está activo.
intermitente COM está no estado INIT_FAIL .
ligado operação full duplex intermitente colisão desligado operação half-duplex, sem colisão ligado ligação estabelecida intermitente actividade da interface
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Descrição do Equipamento
Cablagem
Cablagem
Ethernet
Elementos de
Interface
Os cabos de padrão industrial podem estar sujeitos a complicações mecânicas extremas. A comunicação do protocolo SafeEthernet mínima requer um par de cabos entrançados de Categoria 5 com uma classificação classe D, para maiores distâncias e menor probabilidade de erros, devendo ser utilizados cabos de fibra
óptica.
Os controladores comunicam a 100 Mbit/s (Fast Ethernet) e a 10 Mbit/s durante o modo full duplex. O dispositivo I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801 tem uma função automática "cross-over" incorporada no interruptor, que permite a utilização de um cabo 1:1 e um cabo cross-over.
A blindagem do par de cabos entrançados deve ser ligada à terra em ambas as extremidades. Se uma ficha RJ 45 for utilizada, esta liga automaticamente a protecção do cabo à caixa do controlador.
Ao ligar um PLC ou módulo I/O remoto através de comunicação Ethernet, são recomendados os seguintes elementos de interface: CAIXA DE TERMINAIS FL
CAT. 5 de Phoenix Contact
(R)
. Os controladores são montados numa calha de montagem EN ligada à terra. Os condutores do cabo field são ligados aos terminais de interface. Certifique-se de que a protecção do cabo também está ligada através do aliviador de tensão.
Os cabos de rede pré-fabricados são utilizados para ligar o elemento de interface e o dispositivo I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801. Se a calha estiver ligada
à terra de acordo com os padrões, é suficiente para montar o elemento de interface numa calha.
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67
Descrição do Equipamento
Cabos
Especificados
Ficha RJ45
Interruptores
Os cabos são especificados por categoria dependendo da transmissão e das propriedades de alta-frequência da seguinte forma:
6
7
4
5
2
3
Categoria
1
Especificação
até 1 MHz até 16 MHz até 20 MHz até 100 MHz até 250 MHz até 600 MHz
Não
Sim
Sim
Sim
Aprovado
Não
Não
Não
O canal, como caminho de transmissão de ponto-a-ponto, é definido da seguinte forma:
P
E
F
B
C
Classe
A
Especificação até 0,1 MHz até 1 MHz até 16 MHz até 100 MHz até 250 MHz até 600 MHz
Aprovado
Não
Não
Não
Sim
Sim
Sim
Quanto mais alta a letra, maior a procura no canal de transmissão. Para comunicação Ethernet a 100 MHz, são necessários cabos de Categoria 5 (ou superior) e, pelo menos, capacidade Classe D.
Para ligações por ficha Ethernet directa sem elementos de interface, pode utilizar fichas como a Ficha de Dados IP 20 (Harting
(R)
). Pode montar o cabo rapidamente dobrando os condutores; não são necessárias ferramentas especiais.
Para distâncias superiores a 100 m (382.1 ft) com protocolo SafeEthernet, são recomendados os interruptores de calha RS2 series (Hirschmann
(R)
) com portas de fibra óptica.
68
33003434 07/2007
Descrição do Equipamento
Endereço IP e Sistema ID
Aspectos Gerais Um rótulo transparente fornecido com o controlador pode ser utilizado para registar o endereço de IP e a ID do sistema (SRS, Sistema-Rack-Slot), seguindo a modificação:
IP_._._._SRS_._._
Valor predefinido do endereço IP: 192.168.0.99
Valor predefinido para SRS: 60000.1.0
As slots de ventilação na caixa do PLC de Segurança não podem ser cobertas com o rótulo.
Para mais informações sobre como alterar o endereço de IP e a ID do sistema, consulte o manual do Software XPSMFWIN.
Nota: Cada placa Ethernet tem um endereço Ethernet único. É um número de
48 bits: os primeiros 24 bits indicam o fabricante enquanto os últimos 24 bits são um número único para cada placa Ethernet/chip-controlador atribuído pelo fabricante. O número também tem o nome de MAC ID.
Descrição
TCP/IP
O endereço IP é um identificador de um dispositivo numa rede. Os endereços IP são números de 32 bits. Para facilitar a sua memorização, são normalmente expressos em quatro números de 8 bits (por ex., 192.168.10.1)
Os endereços IP são únicos, nenhum outro dispositivo numa rede pode ter o mesmo endereço: z O endereço IP atribuído ao PC.
z A parte do endereço IP (a máscara de sub-rede) que distingue outras redes.
Nota: O operador deverá garantir que a Ethernet utilizada na comunicação Peerto-Peer se encontra correctamente protegida contra acesso não autorizado
(por ex., de hackers). A origem e extensão das medidas a aplicar deverão ser determinadas em conjunto com as autoridades competentes.
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69
Descrição do Equipamento
SafeEthernet
Aspectos Gerais Esta secção apresenta informações sobre o protocolo SafeEthernet e o modelo
OSI.
Descrição No campo da automatização, os requisitos, como determinismo, fiabilidade, permutabilidade, extensibilidade, interoperacionalidade e segurança geral são temas centrais. Baseado em tecnologia Ethernet, SafeEthernet fornece um protocolo de transferência para transmitir dados relacionados com segurança até
RC 6 ou SIL 3. SafeEthernet implementa um mecanismo que pode detectar e reagir ao seguinte: z z z z
Corrupção de dados transmitidos
Atribuição de endereço incorrecto para mensagens (transmissor, receptor)
Sequência de dados incorrecta (repetição, perda, alteração)
Timing incorrecto (delay, echo)
SafeEthernet é baseado no Ethernet standard ou FastEthernet, de acordo com
IEEE 802.3.
A transmissão dos dados relacionados com segurança não altera a estrutura do protocolo de Ethernet standard.
De acordo com a Abordagem de Canal Preto em SafeEthernet, os "canais de transmissão insegura" (Ethernet) são utilizados e controlados por mecanismo de protocolo relacionado com segurança no transmissor e receptor. Desta forma, os componentes de rede Ethernet normais, como hubs, interruptores, routers e PCs fornecidos com interfaces de rede podem ser utilizados numa rede relacionada com segurança. A diferença significativa para Ethernet standard é o determinismo, a habilidade em tempo-real de SafeEthernet.
Um mecanismo de protocolo especial assegura um comportamento determinístico, mesmo no caso de ocorrência de falhas ou surgimento de novos participanes de comunicação. Os novos componentes são automaticamente integrados no sistema de funcionamento. Todos os componentes da rede devem ser alterados enquanto o sistema está a funcionar. Através da utilização de interruptores, os tempos de transmissão podem ser claramente definidos. Assim sendo, a Ethernet funciona em tempo-real. Uma velocidade de transferência possível até 100 Mbit/s para dados relacionados com segurança é superior à velocidade normalmente utilizada. Podem ser utilizadas linhas de cobre e cabos de fibra óptica como meios de transmissão.
A integração de intranets firmes tal como ligações à Internet pode ser efectuada com tecnologia SafeEthernet. Os termos para comunicação relacionada com segurança têm de ser considerados.
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Descrição do Equipamento
Consequentemente, apenas é necessária uma rede para transferência de dados seguros e não seguros. A SafeEthernet pode ser integrada em redes Ethernet existentes com perfis de rede ajustáveis. Com SafeEthernet pode configurar estruturas de sistema flexíveis para automatização descentral com tempos de reacção definidos. De acordo com os requisitos, a inteligência pode ser centralizada ou distribuída pelos participantes de uma forma descentral na rede. Não há limite para o número de participantes seguros da rede e a quantidade de dados de segurança transferidos para alcançar os tempos de reacção necessários. Um controlador central e a criação de estruturas paralelas é, então, supérflua.
A transmissão de dados standard e de segurança pode ser integrada numa rede.
Um bus de segurança separado pode ser guardado. Os interruptores do dispositivo
I/O remoto de segurança desempenham as tarefas normalmente efectuadas por interruptores de rede.
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Descrição do Equipamento
Parâmetros de
Operação de
Interfaces
Ethernet z z
Até COM OS versão 8.32 todas as portas Ethernet dos interruptores Ethernet integrados possuem as mesmas definições:
Autoneg/Autoneg para Modo Velocidade
Modo Controlo-Fluxo
Não são possíveis outras definições e serão rejeitadas pela PLC ao carregar uma configuração.
As interfaces Ethernet 10/100 BaseT do dispositivo têm os seguintes parâmetros:
Parâmetros de operação firme
Modo Velocidade
Modo Controlo-Fluxo
Autoneg
Autoneg
Outros dispositivos combinados com a PLC de Segurança ou dispositivo I/O remoto devem ter as seguintes definições de rede:
Definições admissíveis de outros dispositivos
Modo Velocidade Autoneg
Modo Controlo-Fluxo ou
Autoneg
Modo Velocidade
Modo Controlo-Fluxo ou
Modo Velocidade
Modo Controlo-Fluxo
Autoneg
Half Duplex
10 ou 100 Mbit/s
Half Duplex
Definições não-admissíveis de outros dispositivos
Modo Velocidade Autoneg ou 10 ou 100 Mbit/s
Modo Controlo-Fluxo Full Duplex
Até COM OS versão > 8.32 and versão Gestão Hardware XPSMFWIN > 7.56.10 cada porta Ethernet do interruptor integrado pode ser individualmente configurada:
Ver também no apêndice Esquemas de Ligação, Exemplos de Aplicação e Códigos
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Ligações para
SafeEthernet/
Exemplos de
Rede
Descrição do Equipamento
Para a rede via protocolo SafeEthernet, os dispositivos estão equipados - dependendo do modelo – com duas ligações dispostas no painel lateral inferior da caixa. Ver exemplo de uma
Comunicação Relacionada com a Segurança, p. 60.
Os vários sistemas podem ser ligados em rede como exigido através de Ethernet
(configuração estrela ou linha). Uma unidade de programação (PC) também pode ser ligada sempre que for necessário.
Nota: Certifique-se de que não são formados quaisquer loops de rede ao ligar os sistemas conjuntamente. O sistema deve receber pacotes de dados através de um
único caminho.
Modbus TCP/IP O protocolo bus de campo escravo de série Modbus pode comunicar com o protocolo Modbus TCP/IP via interfaces Ethernet na Segurança PLC.
A comunicação Modbus padrão transfere o endereço escravo e uma soma de teste
CRC para além do código e dados de instruções. Em TCP/IP Modbus, o protocolo
TCP/IP subordinado trata desta função.
Nota: Para obter mais informações sobre o protocolo TCP/IP Modbus, pode aceder à ajuda online de XPSMFWIN.
Portas de Rede
Utilizadas para
Comunicação
Ethernet
Portas e utilização UDP
Portas UDP
8000
8001
6010
6005/6012
Utilização programação e funcionamento com XPSMFWIN configuração do I/O à distância via PLC
SafeEthernet se o TCS_DIRECT não for activado dentro da rede HH
Portas e utilização TCP
Portas TCP
502
Utilização
Modbus (pode ser alterado pelo utilizado)
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Descrição do Equipamento
Modelo OSI O modelo divide as funções de um protocolo numa série de camadas conhecidas como "pacote de protocolo" (por exemplo, pacote TCP/IP). As camadas inferiores estão implementadas no hardware, enquanto algumas camadas superiores são utilizadas no software. Cada uma das camadas é uma plataforma de transporte para o nível superior seguinte e está dependente do nível inferior seguinte.
A imagem seguinte é uma representação gráfica das camadas OSI:
Dados Camada
Dados
Aplicação
Processo de Rede para Aplicação
Dados
Apresentação
Representação de Dados e Codificação
Dados
Segmentos
Pacotes
Estruturas
Bits
Sessão
Comunicação Interanfitriã
Transporte
Ligações de Extremidade-para-Extremidade e
Fiabilidade
Rede
Determinação de Caminho e IP
Ligação de Dados
MAC e LLC
Física
Media, Sinal e Transmissão Binária
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Descrição do Equipamento
A tabela seguinte descreve as sete camadas OSI (inferior-superior):
Número Camada
Camadas Media
1
2
Camada física
Media, Sinal e Transmissão
Binária
Camada de ligação de dados
MAC e LLC
Dados
Bits
Descrição
Define todas as especificações eléctricas e físicas para os dispositivos.
3 Camada de rede
Determinação de Caminho e IP
Estruturas Proporciona os meios funcionais e de procedimento para transferir dados entre as entidades de rede e detectar e corrigir erros que possam ocorrer na camada Física.
Pacotes Proporciona os meios funcionais e de procedimento para transferir sequências de dados de tamanho variável a partir de uma fonte para um destino através de uma ou mais redes.
Camadas Anfitriãs
4 Camada de transporte
Ligações de Extremidade-para-
Extremidade e Fiabilidade
5
6
Camada de sessão
Comunicação Interanfitriã
Camada de apresentação
Representação de Dados e
Codificação
7
Segmentos Proporciona transferências transparentes de dados
Dados
Dados
Camada de aplicação
Processo de Rede para Aplicação
Dados entre utilizadores finais.
Proporciona o mecanismo para gerir a comunicação entre processos de aplicação do utilizador final.
Liberta a camada de Aplicação das diferenças sintácticas na representação de dados nos sistemas do utilizador final.
Liga directamente para e executa serviços de aplicação comum para os processos de aplicação.
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Descrição do Equipamento
Condições de Funcionamento
Aspectos Gerais O I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801 foi desenvolvido de acordo com os requisitos dos seguintes padrões para EMC, climatéricos e ambientais:
IEC 61131-2
IEC 61000-6-2
IEC 61000-6-4
Controladores Programáveis, Parte 2, Requisitos do Equipamento e
Testes
EMC Normas Genéricas, Parte 6-2
Norma de Emissão Geral EMC, Ambiente Industrial
Para utilizar o I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801, as seguintes condições têm de ser cumpridas:
Classe de Protecção Classe de protecção II de acordo com IEC/EN 61131-2
Poluição Grau de poluição II
Altitude
Invólucro
< 2000 m (6561.7 ft)
Norma: IP 20 Se exigido pelos padrões de aplicação relevantes (por exemplo, EN 60204, EN 954-1), o dispositivo deve ser instalado num invólucro obrigatório (por exemplo, IP 54).
Condições
Climatéricas
Os testes mais importantes e os valores limite para as condições climatéricas estão listados na seguinte tabela:
EN 61131-2
6.3.4.2
6.3.4.3
6.3.4.4
Testes Climatéricos
Temperatura de funcionamento: 0 o
C a 60 o
C (32 a 140°F)
(Limites de teste -10 o
C a +70 o
C (14°F a 158°F))
Temperatura de armazenamento: -40 o
C a 85 o
C (-40°F a 185°F)
(com bateria apenas -30 o
C (-22°F ))
Teste de resistência ao calor seco e ao frio: 70 o
C / -25 o
C
(158°F / -13°F), 96 h, alimentação EUT desligada
Alteração da temperatura, teste de resistência e imunidade:
-25 o
C / 70 o
C (-13°F / 158°F) e 0 o
C / 55 o
C (131°F), alimentação EUT desligada
Teste de resistência ao calor húmido cíclico: 25 o
C / 55 o
C
(77°F / 131°F), 95% de humidade relativa, alimentação EUT desligada
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Condições
Mecânicas
Descrição do Equipamento
O teste mais importante e os valores limite para as condições mecânicas são apresentados na seguinte tabela:
EN 61131-2
6.3.5.1
6.3.5.2
Testes Mecânicos
Teste de vibração, funcionamento: 5 Hz a 9 Hz / 3,5 mm,
9 Hz a 150 Hz /1 g
Teste de vibração de imunidade: 10 Hz a 150 Hz, 1 g,
EUT em funcionamento, 10 ciclos por eixo
Teste de choque de imunidade: 15 g, 11 ms, EUT em funcionamento, 2 ciclos por eixo
Condições EMC Os testes mais importantes e os valores limite para as condições EMC estão listados nas seguintes tabelas:
EN 61131-2
6.3.6.2.1 IEC/EN 61000-4-2
6.3.6.2.2 IEC/EN 61000-4-3
6.3.6.2.3 IEC/EN 61000-4-4
6.3.6.2.4 IEC/EN 61000-4-12
Teste de Imunidade ao Ruído
Teste ESD: 4 kV em contacto/ 8 kV em descarga de ar
Teste RFI (10 V/m): 26 a 1 GHz, 80% AM
Teste de explosão: 2 kV em alimentação/ 1 kV em linhas de sinal
Teste de imunidade de onda oscilatória húmida: 1kV
IEC/EN 61000-6-2
IEC/EN 61000-4-6
IEC/EN 61000-4-3
IEC/EN 61000-4-5
Teste de Imunidade ao Ruído
Modo comum da frequência de rádio: 10 V
150 kHz para 80 MHz, AM
900 MHz em pulsações
Sobretensão: 1 kV, 0,5 kV
IEC/EN 61000-6-4
EN50011 Classe A
Teste de Emissão de Ruído
Teste de emissão: radiado, conduzido
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Descrição do Equipamento
Voltagem de
Alimentação
IEC/EN 61131-2
6.3.7.1.1
6.3.7.2.1
6.3.7.4.1
6.3.7.5.1
Os testes mais importantes e os valores limite para a voltagem de alimentação do equipamento estão listados na seguinte tabela:
Verificação das Características de Alimentação CC
A alimentação deve corresponder, em alternativa, às seguintes normas: IEC 61131-2 ou
SELV (Baixa Tensão Extra de Segurança) ou PELV (Baixa Voltagem Extra de Protecção)
A fusão do dispositivo I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801 deve ser apenas efectuada de acordo com este manual.
Teste de amplitude da voltagem: 24V CC, -20% a 25% (19,2V CC a 30,0V CC)
Teste de imunidade de interrupção momentânea: CC, PS 2: 10ms
Inversão do teste de polaridade da alimentação CC
Teste de resistência da duração do backup: Teste B, 1000 h, a bateria de Lítio é utilizada para o backup.
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Descrição do Equipamento
Características Técnicas
Dados
Mecânicos
Fichas de Alimentação 1
Diâmetros de ligação, ligação por cabo único sem ponteira sólido 0,2 a 2,5 mm
2 flexível 0,2 a 2,5 mm
2
AWG 24-12 flexível com ponteiras (sem ponteiras plásticas) flexível com ponteira (com ponteira plástica)
0,25 a 2,5 mm
AWG 22-14
2
0,25 a 2,5 mm
2
AWG 22-14
Fichas de Alimentação 2
Diâmetros da ligação, ligações por cabos múltiplos (2 cabos máx. do mesmo diâmetro) sem ponteira sólido 0,14 a 1,5 mm
2 flexível 0,14 a 1,5 mm
2
AWG 28-16 flexível com ponteiras (sem ponteiras plásticas) flexível com ponteira (com ponteira plástica)
0,25 a 1,5 mm
AWG 22-16
2
0,25 a 0,5 mm
2
AWG 22-20
Fichas de Linha de Sinal 1
Diâmetros de ligação, ligação por cabo único sem ponteira sólido 0,14 a 1,5 mm
2 flexível 0,14 a 1,5 mm
2
AWG 28-16 flexível com ponteiras (sem ponteiras plásticas) flexível com ponteira (com ponteira plástica)
0,25 a 1,5 mm
AWG 22-16
2
0,25 a 0,5 mm
2
AWG 22-20
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Descrição do Equipamento
Fichas de Linha de Sinal 2
Diâmetros da ligação, ligações por cabos múltiplos (2 cabos máx. do mesmo diâmetro) sem ponteira sólido 0,14 a 0,5 mm
2
AWG 28-20 flexível 0,14 a 0,75 mm
2
AWG 28-18 flexível com ponteiras (sem ponteiras plásticas)
0,25 a 0,34 mm
AWG 22
2 flexível com ponteira (com ponteira plástica)
0,5 mm
2
AWG 20
Comprimento a Descarnar e Binário de Aperto
Comprimento a Descarnar
Binário de aperto
9 mm (0.35 in)
0,22 a 0,25 Nm (1.9 a 2.2 lb-in)
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Descrição do Equipamento
Dados Técnicos Os dados técnicos do dispositivo I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801 são apresentados nas seguintes tabelas:
Interface Ethernet
Voltagem de Funcionamento
Consumo de Corrente
Temperatura de Funcionamento
Temperatura de Armazenamento
Fusível (externo)
Bateria Sobresselente
Protecção
Dimensões Máx.
Peso
2*RJ-45, 10/100 Base T com interruptor integrado
24 VCC -15%/+20%, Wss <=15%, a partir de uma alimentação com separação protectora, em conformidade com os requisitos IEC 61131-2 máx. 11 A (com carga máxima) em UL, apenas 10 A permitidos corrente deswattada: 0,6 A
0 a 60 o
C (32 a 140°F)
-40 a +85 o
C (-40 a +185°F)
12 A (Slow blow) nenhum
IP 20 largura: 205 mm (8.07 in.) (com parafusos da caixa) altura: 114 mm (4.49 in.) (com lingueta) profundidade: 88 mm (3.46 in.) (com cavilha de aterramento)
1.3 kg (2.87 lb)
Entradas Digitais
Número de Entradas sinal 1: Consumo de Corrente de
Voltagem
16 (não isolado electricamente)
15 V a 30 VCC
≥
2 mA @ 15 VCC sinal 0: Consumo de Corrente de
Voltagem máx. 5 VCC
Máx. 1,5 mA (1 mA @ 5 VCC)
Ponto de Comutação
Tempo de Comutação
Alimentação tipicamente 7,5 VCC
250
μ s
4 x L+ menos 4 V / 40 mA, à prova de curto-circuito, armazenado para 20 ms
2 x L+ menos 2 V / 1 A no total, à prova de curto-circuito, conforme
IEC 61131-2, não armazenado corrente: máx.. 1 A @ 60 o
C (140°F)
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Descrição do Equipamento
Saídas Digitais
Número de saídas
Voltagem de Saída
Saídas de 2 Pólos com
Diminuição da Voltagem
Saídas DO+ com Diminuição da
Voltagem
Saídas DO- com Diminuição da
Voltagem
Corrente de Saída por Canal em
Voltagem Nominal
8 (não isolado electricamente) comutação de 2 pólos ou
DO+ 2 A (tipo de corrente direccionada para dentro 10 A @ 2 ms)
DO- 2 A (tipo de corrente direccionada para dentro 10 A @ 2 ms)
≥
L+ menos diminuição da voltagem (circuito L+ e L-) máx. 3 V @ 2 A máx. 1,5 V @ 2 A máx. 1,5 V @ 2 A
Corrente Total de Saída
Corrente de Fuga (com sinal 0)
Carga da Lâmpada
Carga Indutiva
Monitorização da Linha
Resposta à Sobrecarga máx. 2 A @ 40 o
C (104°F). máx. 1 A @ 60 o
C (140°F) mín. 10 mA máx. 8 A máx. 1 mA @ 2 VCC máx. 25 W máx. 500 mH quebra de linha: > 4 k
Ω curto-circuito: < 10
Ω encerramento da saída relevante com ligação cíclica.
Número de Saídas
Voltagem de Saída
Corrente de Saída
Carga Mínima
Tempo de Comutação
Resposta à Sobrecarga
Saídas de Impulso
2 (não isolado electricamente)
≥
L+ menos 4 V aproximadamente 60 mA nenhum
≤
100
μ s
2 x
≥
19,2 V, corrente de curto-circuito de 60 mA @ 24 V
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Descrição do Equipamento
Voltagem de
Alimentação
O dispositivo I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801 é um sistema de voltagem único. A voltagem de funcionamento necessária é definida da seguinte forma, de acordo com IEC/EN 61131-2.
Voltagem de alimentação
Valor Nominal
Limites Máx. de Funcionamento Admissíveis em
Operação Contínua
Valor Máximo
Ondulação Admissível
Potencial de Referência
24 VCC, -15...+20%
18,5 VCC a 30,2 VCC (incluindo ondulação)
35 VCC para 0,1 s w < 5% com valor r.m.s. w ss
< 15% como valor de pico-a-pico
L - (pólo negativo)
É permitido ligar o potencial de referência à terra.
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Descrição do Equipamento
Itens Adicionais
Aspectos Gerais Esta secção lista itens adicionais que podem ser utilizados com ou ao lado do dispositivo I/O remoto de segurança XPSMF3DIO16801.
Lista de Itens
Adicionais z z z z z z
Unidade de Alimentação-24 VCC com separação protectora da alimentação:
IEC 61131-2
Gamas de produto: ABL7RE ou ABL8RP
Localização: www.telemecanique.com
Calha DIN adequada para montagem do controlador
AM1** gama de calha DIN é aceitável e pode ser encontrada em Cabos e
Acessórios de Cablagem no Catálogo Componentes de Ligação e Controlo.
Outros controladores do PLC de Segurança e IO z XPSMF60** O controlador XPSMF60 é um PES modular na caixa do sistema rack. O controlador pode incorporar até seis dos seguintes módulos (ver tabela inferior). O número de vezes que um módulo particular é utilizado no z
XPSMF60 não está restrito.
XPSMF3DIO** Módulos de Entrada e Saída Remotos. O número de entradas e saídas pode variar de acordo com o modelo.
z z
XPSMF2DO** Módulo de Saída Remota. O número de saídas varia.
XPSMF1DI1601 Módulo de Entrada Remota com 16 saídas digitais.
Módulos de Segurança Vários módulos de segurança e controladores de segurança (ver Segurança da Máquina no Guia Essencial). As funções de módulo variam entre paragem de emergência e monitorização de barreira luminosa.
Controladores Standard: Transferência de dados Não-Seguros (ver
Automatização, automatização e Controlo, Guia Essencial, 2005). Os controladores standard operam maquinaria grande e pequena. Gamas: Twido,
Micro, Premium e Quantum.
Interruptores de Dispositivos de Segurança e Actuadores: z Interruptores Magnéticos Codificados, Interruptores Limite, Alavanca Rotativa z z ou fuso, Paragens de Emergência, Interruptores de Pedal, Interruptores
Tapete
Barreiras Luminosas z z
Unidades de Controlo Bimanual
Dispositivos de Arranque do Motor
(Para mais informações, ver secção Segurança no Guia Essencial.)
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Descrição do Equipamento z Dispositivos de Interface Homem-Máquina (para aumentar a consciência de segurança) z z
Botões de pressão e Lâmpadas Piloto
Sinais de luz z z
Sirenes
Visores Magelis
(Ver a secção Diálogo Operador do Guia Essencial para mais informações.)
Nota: Todos os catálogos e guias estão disponíveis em http://www.telemecanique.com.
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Descrição do Equipamento
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Anexos
Tópicos
Aspectos Gerais Informação adicional que não é necessária para a compreensão da documentação.
Conteúdo deste anexo
Este anexo inclui os seguintes capítulos:
Capítulo
A
Título do capítulo
Esquemas de Ligação, Exemplos de Aplicação e Códigos de
Erro
Página
33003434 07/2007
87
Anexos
88
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Esquemas de Ligação, Exemplos de Aplicação e Códigos de Erro
A
Tópicos
Aspectos Gerais Este capítulo contém esquemas de ligação, exemplos de aplicação e códigos de erro.
Conteúdo deste capítulo
Este capítulo inclui os seguintes tópicos:
Tópico
Códigos de Erro
Exemplos de Cablagem
Configuração de Interfaces Ethernet
Página
89
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Breve descrição dos dispositivos funcionais
Códigos de Erro
Descrição dos
Códigos de Erro
Os códigos de erro listados nesta secção aparecem no ambiente de programação
XPSMFWIN.
A tabela seguinte descreve os códigos de erro das entradas digitais:
Sinal do Sistema
Módulo.SRS [ UDINT ]
Tipo do Módulo [ UINT ]
Módulo.Código Erro [ WORD ]
Código de Erro da Alimentação
DI [ WORD ]
L
DI[xx].Código de Erro [ BYTE ]
DI.Código de Erro [ WORD ]
DI[xx].Código de Erro [ BYTE ]
DI[xx].Valor [ BOOL ]
L/E
L
L
L
L
L
L
L
Significado número de slot (Slot-Prateleira-Sistema) tipo do módulo, ponto de definição:0x00E2 [226 dez
] códigos de erro do módulo
0x0000
0x0001
0x0002
0x0004
0x0010
0x0020
0x0040/
0x0080
Processamento I/O, pode estar com problemas, ver os outros códigos de erro sem processamento I/O (CPU não está em RUN) sem processamento I/O durante testes de arranque interface do fabricante em operação sem processamento I/O: configuração incorrecta sem processamento I/O: taxa de erro excedida sem processamento I/O: módulo configurado não inserido código de erro da alimentação DI no total
0x0001 erro no módulo códigos de erro dos canais únicos da alimentação DI
0x01
0x02
0x04 erro no módulo de alimentação DI alimentação desligada devido a sobrecarga erro na leitura da alimentação códigos de erro de todas as entradas digitais
0x0001
0x0002 erro na amplitude de entrada digital
Teste FTZ do teste padrão falhou códigos de erro dos canais de entradas digitais
0x01
0x10
0x80 erro no módulo de entrada digital curto-circuito do canal interrupção de linha entre saída de impulso TO e entrada de z z z impulso DI, por ex., quebra de linha interruptor de abertura
L+subvoltagem valor de entrada dos canais de entrada digital
0
1 entrada não definida entrada definida
90
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Breve descrição dos dispositivos funcionais
Sinal do Sistema
DI N.º de Canais de Impulso
[ USINT ]
L/E
E
Significado número de saídas de impulso (saídas de alimentação) as saídas de impulso não podem ser utilizadas como saídas relacionadas com segurança!
DI Alimentação[xx] [ BOOL ] E activação da alimentação DI única
1 = a alimentação do transmissor (1 A) é ligada
0 = a alimentação do transmissor (1 A) não é ligada valor predefinido 0: corrente de alimentação de 40 mA
Ranhura de Impulso DI [ UDINT ] E
0
1
2 sem saídas de impulso fornecida para o controlo de linha saída de impulso 1 fornecida para controlo de linha saída de impulso 1 e 2 fornecida para controlo de linha
DI[xx].Canal de Impulso
[ USINT ]
E slot de módulo de impulso (controlo de linha), o valor deve ser definido para 3.
canal emissor da alimentação de impulso
Atraso de Impulso DI [10E-6 s]
[ UINT ]
E
0
1
2 canal de entrada impulso do 1.º canal TO impulso do 2.º canal TO tempo de espera para controlo da linha (prova de curto-circuito)
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Breve descrição dos dispositivos funcionais
A tabela seguinte descreve os códigos de erro das saídas digitais:
Sinal do Sistema
Módulo.SRS [ UDINT ]
Tipo do Módulo [ UINT ]
Módulo.Código Erro [ WORD ]
DO.Código de Erro [ WORD ]
L/E
L
L
L
L
Significado número de slot (slot-prateleira-sistema) tipo de módulo, ponto de definição:0x00C4 [196 dez
] códigos de erro do módulo
0x0000
0x0001
0x0002
0x0004
0x0010
0x0020
0x0040/
0x0080
Processamento I/O, pode estar com problemas, ver os outros códigos de erro sem processamento I/O (CPU não está em RUN) sem processamento I/O durante testes de arranque interface do fabricante em operação sem processamento I/O: configuração incorrecta sem processamento I/O: taxa de erro excedida sem processamento I/O: módulo configurado não inserido códigos de erro de todas as saídas digitais
0x0001
0x0002
0x0004
0x0008
0x0010
0x0020
0x0040
0x0080
0x0100
0x0200
0x0400
0x0800
0x1000
0x2000
0x4000
0x8000 erro na amplitude de saída digital
Teste MEZ de encerramento de segurança falhou
Alimentação auxiliar de teste MEZ falhou
Teste FTZ do teste padrão falhou
Teste MEZ do teste padrão do interruptor de saída falhou
Teste MEZ do teste padrão do interruptor de saída
Teste MEZ, interrupção activa falhou via WD falhou
Teste FTZ da monitorização do período provoca um erro
Releitura FTZ do período de monitorização provoca um erro todas as saídas desligadas, corrente total excedida
Teste FTZ: 1.Temperatura limite excedida
Teste FTZ: 2.Temperatura limite excedida
Teste FTZ: monitorização de alimentação auxiliar:
1. Subvoltagem
Teste FTZ: monitorização de alimentação auxiliar:
2. Subvoltagem flip-flop da monitorização da alimentação (18 V) causa subvoltagem
Teste MEZ da monitorização do período provoca um erro
92
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Breve descrição dos dispositivos funcionais
[
Sinal do Sistema
DO[xx].+Código de Erro
DO[xx].-Código de Erro
[ WORD ]
Período DO.LSLB [
Tempo DO.LSLB [
2 pólos DO[xx]. [
DO[xx].+Valor [
DO[xx].-Valor [
DO[xx].Monitorização LSLB
BOOL ]
WORD
UINT
BOOL
BOOL
BOOL ]
]
]
]
]
DO[xx].LS monitorização com voltagem reduzida [ BOOL ]
E
L/E
L
E
E
E
E
E
E
Significado códigos de erro das saídas digitais DO+ códigos de erro das saídas digitais DO-
0x0001
0x0002
0x0004
0x0008
0x0010
0x0020
0x0040
0x0080
0x0100
0x0200 erro no módulo de saída digital saída desligada devido a sobrecarga erro na leitura da activação das saídas digitais erro na leitura do estado das saídas digitais curto-circuito o canal é desligado devido a um erro no canal DO correspondente
O díodo Zener na saída não é permitido quebra de linha
Teste MEZ dos interruptores de saída na linha DO+ provoca um erro
Teste MEZ dos interruptores de saída na linha DO- provoca um erro
Teste MEZ do interruptor de teste L- provoca um erro alimentação L+ externa em DO+
0x0400
0x0800 período no qual a monitorização LSLB é efectuada em [s], amplitude
1...100 s em passos de 1 tempo de monitorização para a monitorização LSLB em [ms], amplitude
0...50 ms em passos de 1 ms, predefinição: 0 ms parametrização se o canal utilizado tiver 2 pólos
1=o canal utilizado tem 2 pólos
0=o canal utilizado tem 1 pólo valor de saída para os canais DO (DO+), 1 pólo (valor: 0 ou 1) valor de saída para os canais DO (DO+), 2 pólos, idêntico a DO-
(valor: 0 ou 1) valor de saída para os canais DO (DO-), 1 pólo (valor: 0 ou 1) valor de saída para os canais DO (DO-), 2 pólos, idêntico a DO+
(valor: 0 ou 1) parametrização da monitorização da linha
1 = a monitorização LSLB é efectuada
0 = a monitorização LSLB não é efectuada monitorização da linha com voltagem reduzida
1 = nível reduzido da voltagem do sinal
0 = nível normal da voltagem do sinal
(o nível reduzido da voltagem do sinal só está activo com o sinal
DO[xx].LSLB Monitorização=1)
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93
Breve descrição dos dispositivos funcionais
Sinal do Sistema
DO[xx][xx].em pares [ BOOL ]
L/E
E
Significado
LSLB:
LS = curto-circuito da linha (curto-circuito)
LB = quebra de linha par da referência comum
(saídas DO- incorporadas no potencial de referência comum)
1 = par da referência comum
0 = sem par da referência comum predefinição = 0 par 1 = canal 1 [01] e canal 2 [02] par 2 = canal 3 [03] e canal 4 [04] par 3 = canal 5 [05] e canal 6 [06] par 4 = canal 7 [07] e canal 8 [08]
A tabela seguinte descreve os códigos de erro das saídas de impulso:
Sinal do Sistema
Módulo.SRS [ UDINT
Tipo do Módulo [ UINT
Módulo.Código Erro [
DO.Código de Erro [
]
]
WORD
WORD ]
]
L/E
L
L
L
L
Significado número de slot (Slot-Prateleira-Sistema) tipo de módulo, ponto de definição: 0x00D3 [21 dez
] códigos de erro do módulo
0x0000
0x0001
0x0002
0x0004
0x0010
0x0020
0x0040/
0x0080
Processamento I/O, pode estar com problemas, ver os outros códigos de erro sem processamento I/O (CPU não está em RUN) sem processamento I/O durante testes de arranque interface do fabricante em operação sem processamento I/O: configuração incorrecta sem processamento I/O: taxa de erro excedida sem processamento I/O: módulo configurado não inserido código de erro do módulo de saída de impulso completo
0x0001 erro do módulo de saída de impulso completo
DO[xx].Código de Erro [ BYTE ] L código de erro de uma única saída de impulso
0x01 erro numa única saída de impulso
DO[xx].Valor [ BOOL ] L valor de saída dos canais de saída de impulso
1 = a saída é definida
0 = a saída não é definida, sem corrente
As saídas de impulso não podem ser utilizadas como saídas relacionadas com segurança!
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Breve descrição dos dispositivos funcionais
Exemplos de Cablagem
Exemplo de
Cablagem de protocolo
SafeEthernet e
Ethernet
O esquema seguinte apresenta um exemplo de uma ligação em rede de Ethernet e protocolo SafeEthernet:
1
7
2
Ethernet (Modbus TCP/IP)
Ethernet (Modbus TCP/IP)
6
4
Ethernet (SafeEthernet)
5
Ethernet (SafeEthernet)
Ethernet (SafeEthernet)
Medium (protocol)
Elementos da rede
6
7
4
5
2
3
N.º
1
Elemento
Plataforma de automatização PLC Premium
Terminal Gráfico Magelis
Terminal Gráfico Magelis
PLC de Segurança XPSMF30
XPSMF 1/2/3 DIO/AIO I/ORemoto
PC
Módulo TSX ETY100 (Modbus TCP/IP)
3
5
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Breve descrição dos dispositivos funcionais
A aplicação acima apresenta a comunicação entre uma PLC de Segurança e uma
PLC Premium através de Ethernet (protocolo TCP/IP Modbus) e Ethernet através de protocolo SafeEthernet. A troca de informações entre a PLC de Segurança e a
PLC Premium é uma transferência de dados não segura. Os dois sistemas podem trabalhar juntamente, enviando e recebendo dados em ambas as direcções utilizando protocolo TCP/IP Modbus. Neste caso, permite a transferência de dados não seguros por Ethernet através da PLC de Segurança.
Agora, os dados de uma entrada relacionada com segurança podem controlar uma saída de segurança no sistema da PLC de Segurança e uma saída não segura através do sistema da PLC Premium. O sistema PLC pode transmitir os seus dados não seguros através de Ethernet que controla uma saída relacionada com não segurança. Isto permite ao sistema de cablagem ser utilizado para transferir dados seguros e não seguros.
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Exemplo de
Cablagem
Ethernet
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Breve descrição dos dispositivos funcionais
O esquema seguinte apresenta um exemplo de uma ligação em rede de protocolo
SafeEthernet e protocolos Modbus:
Modbus serial
7
8
1
2
Modbus serial field bus
Ethernet (Modbus TCP/IP)
3
6 4
5
Ethernet (SafeEthernet)
Ethernet (SafeEthernet)
Elementos da rede
6
7
4
5
8
2
3
N.º
1
Elemento
Terminal Gráfico Magelis
Plataforma de automatização "Premium"
Terminal Gráfico Magelis
PLC de Segurança XPSMF30
XPSMF 1/2/3 DIO/AIO
XPSMF ADAPT
Ligação TER ao Processador Premium
Módulo de Série Modbus TSXSCY21601
5
Medium (protocol)
A aplicação acima apresenta a combinação de um sistema PLC de Segurança e um sistema PLC Premium ligados através de serial Modbus. A troca de informações entre o sistema PLC de Segurança e o sistema PLC Premium sobre um serial
Modbus é uma transferência de dados não seguros. A comunicação permite aos dois sistemas trabalhar em conjunto. O sistema PLC pode enviar os dados não seguros para a PLC de Segurança. A PLC de Segurança pode transmitir os dados relacionados com não segurança através do protocolo Ethernet para um dos módulos I/O remotos de segurança. O módulo pode controlar uma saída relacionada com não segurança. Isto permite a utilização de uma única linha de transmissão em grandes distâncias para uma transferência de dados segura e não segura.
97
Breve descrição dos dispositivos funcionais
Configuração de Interfaces Ethernet
Definições de
Comunicação
Para configurar os parâmetros de comunicação, faça o seguinte:
Passo
1
2
3
4
Acção
Abra o separador Adicional .
Na lista de Modo de Velocidade seleccione Autoneg .
Na lista de Modo de Controlo-Fluxo seleccione Autoneg .
Seleccione a caixa de verificação Activar Definições Adicionais .
Resultado: Os parâmetros seleccionados estão activados.
Configuração
[0] HIMatrix F3 DIO 20_8 01_1
[0] HIMatrix F3 DIO 20_8 01_2
[250] Processo
[33] Modo-ABL
Modo-ABL
Protocolos
I/O Remoto
[0] HIMatrix F35
COM
Interruptor Ethernet
Configuração de porta_1
CPU
[1] DO 8 DO 8
[2] CI 2 CI 2
[3] MI 24/8 FS1000 MI 24/800
/Configuração/Modo-Abl/HIMatrix F35/COM
Definições de IP Adicional Chave de Licença
Activar Adicional ...
Tempo de Envelhecimento
ARP [s]
00
Aprendizagem MAC conservativo
Reencaminhamento IP
Modo de Velocidade Autoneg
Controlo-Fluxo Modo Autoneg
OK Cancelar Aplicar Ajuda
Nota: Os parâmetros do separador Adicional são definidos detalhadamente na ajuda online do XPSMFWIN.
98
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Definições da
Porta
Breve descrição dos dispositivos funcionais
As definições da porta do interruptor integrado podem ser parametrizadas individualmente a partir da versão 8.32 do COM OS version > e da versão 7.56.10. da
Gestão de Hardware XPSMFWIN > Utilizando o menu de contexto das definições de comunicação COM seleccione o interruptor Ethernet → Nova → configuração de porta . Um menu de configuração pode ser definido para cada porta comutada.
Definir uma configuração da porta
[0] HIMatrix F35
COM
Interruptor Ethernet
CPU
Novo
[1] DO 8 DO 8
Copiar
[2] CI 2 CI 2
Colar
Configuração da porta
[3] Selecção
Selecção
Protocolos
Imprimir...
Propriedades
Parâmetros de configuração da porta
Aplicação-Factory-V1.1
Configuração
[0] HIMatrix F3 DIO 20_8 01_1
[0] HIMatrix F3 DIO 20_8 01_2
[250] Processo
[33] Modo-ABL
Modo-ABL
Protocolos
I/O Remoto
[0] HIMatrix F35
COM
Interruptor Ethernet
Configuração de porta_1
CPU
/Configuração/Modo-Abl/HIMatrix F35/OM
Tipo
Nome
Porta
Velocidade [MBit/s]
Controlo de fluxo
Autoneg também com valores fixos
Limite
Configuração da porta
Configuração de porta_1
1
100
Full duplex
Transmissão Broadcast
OK Cancelar Aplicar Ajuda
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99
Breve descrição dos dispositivos funcionais
A seguinte tabela contém as descrições de parâmetro:
Parâmetro
Porta
Velocidade
[MBit/s]
Descrição
Número da porta, como atribuído ao dispositivo.
Nota: Só é possível 1 configuração por porta.
Amplitude do valor 1...n, dependendo do recurso
As seguintes secções estão disponíveis:
10 MBit/s velocidade de transmissão 10 MBit/s
100 MBit/s velocidade de transmissão 100 MBit/s
Autoneg (10/100) definição automática da velocidade de transmissão
A definição automática é Autoneg .
Controlo de fluxo As seguintes secções estão disponíveis:
Full duplex comunicação em ambas as direcção simultaneamente
Half duplex comunicação numa direcção
Autoneg controlo automático de comunicação
A definição automática é Autoneg .
Autoneg também com valores fixos
A Publicidade (transferência de Velocidade e propriedades de Controlo de fluxo) é efectuada com valores de parâmetro fixos. Consequentemente, outros dispositivos, cujas definições de porta são Autoneg , podem reconhecer como estão definidas as portas PLC.
Limite Limitar pacotes Multicast e/ou Broadcast emergentes.
As seguintes secções estão disponíveis:
Desligado sem limite
Transmissão Broadcast limite de Transmissão Broadcast (128 kbit/s)
Transmissão Multicast e Broadcast limite de Transmissão Multicast e Broadcast (1024 kbit/s)
A definição automática é Autoneg .
Activação de
Definições
Os parâmetros estão definidos na janela COM do ecrã de Gestão de Hardware.
Antes das alterações/definições serem activadas, o programa de aplicação tem de ser compilado utilizando o Gerador de Código e, em seguida, transferido para a(s)
PLC(s). As propriedades de comunicação podem ser alteradas no modo online utilizando o Painel de Controlo. As definições ficam activadas imediatamente, mas não são transferidas para o programa de aplicação.
100
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Glossário
D
DI
DIO
DO
A
AWG
C
CAN
CANopen
COM
CPU
Verificador de Diâmetro de Cabos Americano (diâmetro de cablagem) padrão do serial bus partilhado de transmissão múltipla
Protocolo da camada superior baseada em CAN módulo de comunicação unidade de processamento central entrada digital entrada/saída digital saída digital
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101
Glossário
E
E
EMC
Ethernet
I
IEC
L
L
L/E
LC
F
FB
FBD
FTT
FTZ escrever compatibilidade electromagnética uma ligação de rede a alta velocidade, tecnologia de rede de computador baseada numa estrutura para redes de área local (LANs), segundo a norma IEEE 802.3
field bus diagrama de bloqueio funcional falha de tempo de tolerância consultar FTT.
comissão electrotécnica internacional ler ler/escrever controlo de linha
102
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Glossário
M
MEZ
MFOT
Modbus
Modelo OSI
N
NSP consultar MFOT tempo de ocorrência multi-fault protocolo de comunicações abertas baseado na arquitectura da master/slave ou cliente/servidor modelo de interligação de sistema de abertura protocolo relacionado com não segurança
O
OLE ligação de objecto e combinação
P
PELV
PES
Profibus protocolo
SafeEthernet voltagem baixa extra protectora sistema electrónico programável
(process field bus), o tipo mais popular de fieldbus protocolo de comunicações de segurança
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103
Glossário
R
RC
S
SELV
SFC
SIL
SRS
T
TMO
W
WD
WDT classe de vigência voltagem baixa extra segurança gráfico de função sequencial nível de integridade de segurança (de acordo com IEC 61508) slot-prateleira-sistema tempo de espera monitorização tempo de monitorização
104
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A
B
C
cablagem, 67 cablagem Ethernet, 67
características de curto-circuito dos canais de saída, 50
carga actual permitida das saídas digitais,
comprimento a descarnar e binário de aperto, 80
Comunicação Ethernet
comunicação relacionada com a segurança,
condições climatéricas, 76 condições de funcionamento, 76
condições EMC, 77 condições mecânicas, 77
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Índice remissivo
A C configuração
configurações adicionais para saídas digitais, 44
D
descrição dos códigos de erro, 90
E
entradas digitais relacionadas com segurança, 31
estado da temperatura/temperatura de funcionamento, 23
Ethernet
105
Index
exemplo de cablagem de protocolo
Exemplo de cablagem Ethernet, 97
F
fichas de linha de sinal, 79, 80
I
interrupção de alimentação, 49
L
ligações para SafeEthernet, 73
M
monitorização da linha para saídas digitais,
monitorização do estado da temperatura, 46
P
parâmetros de operação de Interfaces
primeira ligação à alimentação, 26 primeiro funcionamento, 26
106
R
reconfiguração para sistemas grandes, 49 reconfiguração para sistemas pequenos, 49
reparação dos módulos e dispositivos I/O remotos, 52
S
saídas digitais relacionadas com segurança,
substituir módulos danificados, 51
T
testar as entradas e saídas quanto à voltagem de interferência e falhas de terra,
U
utilizar o botão reiniciar, 59
V
voltagem de alimentação, 78, 83
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