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Esempi applicativi 01/2016
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC STEP 7 Safety V13 SP1 (TIA Portal)
Garanzia e responsabilità
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Garanzia e responsabilità
Nota Gli esempi applicativi hanno carattere non vincolante e non offrono alcuna garanzia di completezza per quanto riguarda la configurazione, la dotazione e qualunque altra eventualità. Gli esempi applicativi non rappresentano alcuna soluzione specifica per cliente, ma sono intesi esclusivamente come assistenza nel caso di compiti tipici. L’utente è responsabile direttamente per l’utilizzo corretto dei prodotti descritti. Gli esempi applicativi qui presentati non esentano l’utente dagli obblighi relativi a un’applicazione, un’installazione, un utilizzo e una manutenzione corretti. Mediante l’utilizzo dei presenti esempi applicativi, l’utente riconosce la non responsabilità di Siemens per eventuali danni al di fuori delle norme di responsabilità sopra descritte. Siemens si riserva il diritto di apportare modifiche ai presenti esempi applicativi in qualunque momento senza preavviso. In caso di differenze tra le proposte riportate dai presenti esempi applicativi e altre pubblicazioni Siemens, come i cataloghi, il contenuto dell’altra documentazione ha la priorità.
Per le informazioni contenute nel presente documento non ci assumiamo alcuna responsabilità. La nostra responsabilità, a prescindere dal motivo legale, relativa ai danni provocati dall’utilizzo degli esempi, dei consigli, dei programmi e dei dati progettuali e prestazionali descritti nel presente esempio di applicazione, è esclusa, se non specificata in modo vincolante, ad esempio, dalla legge di responsabilità sui prodotti, nei casi di dolo, grave negligenza, per danni alla vita, lesioni al corpo o alla salute, per una copertura di garanzia relativa alla natura di un oggetto, per la non comunicazione dolosa di un difetto o per l’infrazione di fondamentali doveri contrattuali. Il risarcimento danni per infrazione di fondamentali doveri contrattuali è tuttavia limitato ai danni prevedibili tipici del contratto, nella misura in cui non sia presente dolo o grave negligenza o in caso di responsabilità vincolante per danni alla vita, lesioni al corpo o alla salute. Una modifica dell’onere di prova a vostro sfavore non è collegata alla presente condizione. La diffusione o la copia dei presenti esempi applicativi o di parte di essi non sono consentite, sotto qualsivoglia forma, se non su espressa autorizzazione da parte di Siemens AG.
Avvertenze sulla
Security
Siemens offre prodotti e soluzioni con funzioni di sicurezza e protezione industriale “Industrial Security” che supportano il funzionamento sicuro di impianti, soluzioni, macchine, dispositivi e/o reti. Sono componenti importanti in un sistema unitario Industrial Security. I prodotti e le soluzioni Siemens sono continuamente perfezionati sotto questo punto di vista. Siemens raccomanda di informarsi regolarmente sugli aggiornamenti del prodotto.
Per il funzionamento sicuro dei prodotti e delle soluzioni Siemens è necessario adottare idonee misure di protezione (ad es. concetto di protezione della cella) e integrare ogni componente in un concetto Industrial Security unitario che corrisponde allo stato attuale della tecnica. Devono essere considerati anche i prodotti impiegati di altri produttori. Ulteriori informazioni su Industrial Security sono disponibili in http://www.siemens.com/industrialsecurity.
Per essere sempre informati sugli aggiornamenti di prodotto, suggeriamo di sottoscrivere la nostra newsletter specifica del prodotto. Altre informazioni in merito sono disponibili all’indirizzo: http://intra.sc.siemens.com/socialmedia
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 2
Indice
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Indice Garanzia e responsabilità ........................................................................................... 2
1 Uso del presente documento ........................................................................... 9 2 Perché ricorrere alle applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200
FC? ...................................................................................................................... 9
3 Descrizione delle attività di automazione ..................................................... 10
4 PL e SIL ............................................................................................................. 11
4.1 Raggiungimento dei livelli PL c/SIL 1 ................................................. 12 4.1.1 Esempi di interconnessione ............................................................... 12 4.1.2 Impostazioni nella configurazione hardware di STEP 7 ..................... 13
4.2 Raggiungimento dei livelli PL c/SIL 2 ................................................. 15 4.2.1 Esempi di interconnessione ............................................................... 15 4.2.2 Impostazioni nella configurazione hardware di STEP 7 ..................... 16
4.3 Raggiungimento dei livelli PL e/SIL 3 ................................................. 18 4.3.1 Esempi di interconnessione ............................................................... 18 4.3.2 Impostazioni nella configurazione hardware di STEP 7 ..................... 19
5 Scenari applicativi predisposti ....................................................................... 20
6 Soluzioni per gli scenari applicativi ............................................................... 23
6.1 Informazioni inerenti a tutti gli scenari applicativi ............................... 23 6.1.1 Installazione dello scenario applicativo .............................................. 23 6.1.2 Meccanismi di interblocco per porte di protezione con ritenuta ......... 26 6.1.3 Struttura del programma .................................................................... 29 6.1.4 Breve descrizione dei blocchi della libreria F ..................................... 31 6.1.5 Passivazione e reintegrazione ........................................................... 33 6.1.6 Stato del valore .................................................................................. 34 6.1.7 Note sugli attuatori elettrici ................................................................. 34 6.2 Scenario applicativo 1: Arresto di emergenza al livello PL e/SIL 3,
attuatore elettromeccanico ................................................................. 35 6.2.1 Funzione di sicurezza ......................................................................... 35 6.2.2 Componenti hardware e software ...................................................... 35 6.2.3 Cablaggio ........................................................................................... 36 6.2.4 Breve descrizione delle funzionalità core ........................................... 37 6.2.5 Descrizione del blocco utente FB F100EStopSIL3PLe ...................... 37 6.2.6 Configurazione e parametrizzazione .................................................. 39 6.2.7 Utilizzo dello scenario applicativo ...................................................... 40
6.3 Scenario applicativo 2: Arresto di emergenza al livello PL d/SIL 2, attuatore elettromeccanico ................................................................. 41
6.3.1 Funzione di sicurezza ......................................................................... 41 6.3.2 Componenti hardware e software ...................................................... 41 6.3.3 Cablaggio ........................................................................................... 42 6.3.4 Breve descrizione delle funzionalità core ........................................... 43 6.3.5 Descrizione del blocco utente FB F02EStopSIL2PLd ........................ 43 6.3.6 Configurazione e parametrizzazione .................................................. 45 6.3.7 Utilizzo dello scenario applicativo ...................................................... 45
6.4 Scenario applicativo 3: Arresto di emergenza al livello PL c/SIL 1, attuatore elettromeccanico ................................................................. 47
6.4.1 Funzione di sicurezza ......................................................................... 47 6.4.2 Componenti hardware e software ...................................................... 47 6.4.3 Cablaggio ........................................................................................... 48 6.4.4 Breve descrizione delle funzionalità core ........................................... 49
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6.4.5 Descrizione del blocco utente FB F03EStopSIL1PLc ........................ 49 6.4.6 Configurazione e parametrizzazione .................................................. 51 6.4.7 Utilizzo dello scenario applicativo ...................................................... 51
6.5 Scenario applicativo 4: Arresto di emergenza al livello PL e/SIL 3, attuatore elettrico ................................................................................ 53
6.5.1 Funzione di sicurezza ......................................................................... 53 6.5.2 Componenti hardware e software ...................................................... 53 6.5.3 Cablaggio ........................................................................................... 54 6.5.4 Breve descrizione delle funzionalità core ........................................... 55 6.5.5 Descrizione del blocco utente FB F04EStopSIL3PLe ........................ 55 6.5.6 Configurazione e parametrizzazione .................................................. 57 6.5.7 Utilizzo dello scenario applicativo ...................................................... 57
6.6 Scenario applicativo 5: Arresto di emergenza al livello PL d/SIL 2, attuatore elettrico ................................................................................ 58
6.6.1 Funzione di sicurezza ......................................................................... 58 6.6.2 Componenti hardware e software ...................................................... 58 6.6.3 Cablaggio ........................................................................................... 58 6.6.4 Breve descrizione delle funzionalità core ........................................... 60 6.6.5 Descrizione del blocco utente FB F05EStopSIL2PLd ........................ 60 6.6.6 Configurazione e parametrizzazione .................................................. 62 6.6.7 Utilizzo dello scenario applicativo ...................................................... 62
6.7 Scenario applicativo 6: Arresto di emergenza al livello PL c/SIL 1, attuatore elettrico ................................................................................ 63
6.7.1 Funzione di sicurezza ......................................................................... 63 6.7.2 Componenti hardware e software ...................................................... 63 6.7.3 Cablaggio ........................................................................................... 64 6.7.4 Breve descrizione delle funzionalità core ........................................... 65 6.7.5 Descrizione del blocco utente FB F06EStopSIL1PLc ........................ 65 6.7.6 Configurazione e parametrizzazione .................................................. 67 6.7.7 Utilizzo dello scenario applicativo ...................................................... 67
6.8 Scenario applicativo 7: Porta di protezione senza ritenuta al livello PL e/SIL 3, attuatore elettromeccanico ................................................... 68
6.8.1 Funzione di sicurezza ......................................................................... 68 6.8.2 Componenti hardware e software ...................................................... 68 6.8.3 Cablaggio ........................................................................................... 69 6.8.4 Breve descrizione delle funzionalità core ........................................... 70 6.8.5 Descrizione del blocco utente FB F07FDoorSIL3PLe ....................... 71 6.8.6 Configurazione e parametrizzazione .................................................. 72 6.8.7 Utilizzo dello scenario applicativo ...................................................... 73 6.9 Scenario applicativo 8: Porta di protezione senza ritenuta al livello PL
d/SIL 2, attuatore elettromeccanico ................................................... 74 6.9.1 Funzione di sicurezza ......................................................................... 74 6.9.2 Componenti hardware e software ...................................................... 74 6.9.3 Cablaggio ........................................................................................... 75 6.9.4 Breve descrizione delle funzionalità core ........................................... 76 6.9.5 Descrizione del blocco utente FB F08FDoorSIL2PLd ....................... 77 6.9.6 Configurazione e parametrizzazione .................................................. 78 6.9.7 Utilizzo dello scenario applicativo ...................................................... 79
6.10 Scenario applicativo 9: Porta di protezione senza ritenuta al livello PL c/SIL 1, attuatore elettromeccanico .................................................... 80
6.10.1 Funzione di sicurezza ......................................................................... 80 6.10.2 Componenti hardware e software ...................................................... 80 6.10.3 Cablaggio ........................................................................................... 81 6.10.4 Breve descrizione delle funzionalità core ........................................... 82 6.10.5 Descrizione del blocco utente FB F09FDoorSIL1PLc ........................ 83
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6.10.6 Configurazione e parametrizzazione .................................................. 84 6.10.7 Utilizzo dello scenario applicativo ...................................................... 84
6.11 Scenario applicativo 10: Porta di protezione senza ritenuta al livello PL e/SIL 3, attuatore elettrico ............................................................. 86
6.11.1 Funzione di sicurezza ......................................................................... 86 6.11.2 Componenti hardware e software ...................................................... 86 6.11.3 Cablaggio ........................................................................................... 87 6.11.4 Breve descrizione delle funzionalità core ........................................... 88 6.11.5 Descrizione del blocco utente FB F10FDoorSIL3PLe ....................... 89 6.11.6 Configurazione e parametrizzazione .................................................. 90 6.11.7 Utilizzo dello scenario applicativo ...................................................... 91 6.12 Scenario applicativo 11: Porta di protezione senza ritenuta al livello
PL d/SIL 2, attuatore elettrico ............................................................. 92 6.12.1 Funzione di sicurezza ......................................................................... 92 6.12.2 Componenti hardware e software ...................................................... 92 6.12.3 Cablaggio ........................................................................................... 93 6.12.4 Breve descrizione delle funzionalità core ........................................... 94 6.12.5 Descrizione del blocco utente FB F11FDoorSIL2PL ......................... 95 6.12.6 Configurazione e parametrizzazione .................................................. 96 6.12.7 Utilizzo dello scenario applicativo ...................................................... 97
6.13 Scenario applicativo 12: Porta di protezione senza ritenuta al livello PL c/SIL 1, attuatore elettrico ............................................................. 98
6.13.1 Funzione di sicurezza ......................................................................... 98 6.13.2 Componenti hardware e software ...................................................... 98 6.13.3 Cablaggio ........................................................................................... 99 6.13.4 Breve descrizione delle funzionalità core ......................................... 100 6.13.5 Descrizione del blocco utente FB F12FDoorSIL1PLc ...................... 101 6.13.6 Configurazione e parametrizzazione ................................................ 102 6.13.7 Utilizzo dello scenario applicativo .................................................... 103
6.14 Scenario applicativo 13: Porta di protezione con ritenuta al livello PL e/SIL 3, attuatore elettromeccanico ................................................. 104
6.14.1 Funzioni di sicurezza ........................................................................ 104 6.14.2 Componenti hardware e software .................................................... 104 6.14.3 Cablaggio ......................................................................................... 105 6.14.4 Breve descrizione delle funzionalità core ......................................... 107 6.14.5 Descrizione del blocco utente FB F13FDoorSIL3PLe ..................... 108 6.14.6 Configurazione e parametrizzazione ................................................ 110 6.14.7 Utilizzo dello scenario applicativo .................................................... 110
6.15 Scenario applicativo 14: Porta di protezione con ritenuta al livello PL d/SIL 2, attuatore elettromeccanico ................................................. 112
6.15.1 Funzione di sicurezza ....................................................................... 112 6.15.2 Componenti hardware e software .................................................... 112 6.15.3 Cablaggio ......................................................................................... 113 6.15.4 Breve descrizione delle funzionalità core ......................................... 115 6.15.5 Descrizione del blocco utente FB F14FDoorSIL2PLd ..................... 116 6.15.6 Configurazione e parametrizzazione ................................................ 118 6.15.7 Utilizzo dello scenario applicativo .................................................... 118
6.16 Scenario applicativo 15: Porta di protezione con ritenuta al livello PL c/SIL 1, attuatore elettromeccanico .................................................. 120
6.16.1 Funzione di sicurezza ....................................................................... 120 6.16.2 Componenti hardware e software .................................................... 120 6.16.3 Cablaggio ......................................................................................... 121 6.16.4 Breve descrizione delle funzionalità core ......................................... 122 6.16.5 Descrizione del blocco utente FB F15FDoorSIL1PLc ...................... 124 6.16.6 Configurazione e parametrizzazione ................................................ 126
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6.16.7 Utilizzo dello scenario applicativo .................................................... 126
6.17 Scenario applicativo 16: Porta di protezione con ritenuta al livello PL e/SIL 3, attuatore elettrico ................................................................ 128
6.17.1 Funzione di sicurezza ....................................................................... 128 6.17.2 Componenti hardware e software .................................................... 128 6.17.3 Cablaggio ......................................................................................... 129 6.17.4 Breve descrizione delle funzionalità core ......................................... 130 6.17.5 Descrizione del blocco utente FB F16FDoorSIL3PLe ..................... 132 6.17.6 Configurazione e parametrizzazione ................................................ 134 6.17.7 Utilizzo dello scenario applicativo .................................................... 135
6.18 Scenario applicativo 17: Porta di protezione con ritenuta al livello PL d/SIL 2, attuatore elettrico ................................................................ 136
6.18.1 Funzione di sicurezza ....................................................................... 136 6.18.2 Componenti hardware e software .................................................... 136 6.18.3 Cablaggio ......................................................................................... 137 6.18.4 Breve descrizione delle funzionalità core ......................................... 138 6.18.5 Descrizione del blocco utente FB F17FDoorSIL2PLd ..................... 140 6.18.6 Configurazione e parametrizzazione ................................................ 142 6.18.7 Utilizzo dello scenario applicativo .................................................... 142
6.19 Scenario applicativo 18: Porta di protezione con ritenuta al livello PL c/SIL 1, attuatore elettrico ................................................................ 144
6.19.1 Funzione di sicurezza ....................................................................... 144 6.19.2 Componenti hardware e software .................................................... 144 6.19.3 Cablaggio ......................................................................................... 145 6.19.4 Breve descrizione delle funzionalità core ......................................... 147 6.19.5 Descrizione del blocco utente FB F18FDoorSIL1PLc ...................... 148 6.19.6 Configurazione e parametrizzazione ................................................ 150 6.19.7 Utilizzo dello scenario applicativo .................................................... 150 6.20 Scenario applicativo 19: Arresto di emergenza + porta di protezione
senza ritenuta al livello PL e/SIL 3, attuatore elettromeccanico ...... 151 6.20.1 Funzione di sicurezza ....................................................................... 151 6.20.2 Componenti hardware e software .................................................... 151 6.20.3 Cablaggio ......................................................................................... 152 6.20.4 Breve descrizione delle funzionalità core ......................................... 153 6.20.5 Descrizione del blocco utente FB F19EStopFDoorSIL3PLe ............ 154 6.20.6 Configurazione e parametrizzazione ................................................ 156 6.20.7 Utilizzo dello scenario applicativo .................................................... 156
6.21 Scenario applicativo 20: Arresto di emergenza + porta di protezione senza ritenuta al livello PL d/SIL 2, attuatore elettromeccanico ...... 158
6.21.1 Funzione di sicurezza ....................................................................... 158 6.21.2 Componenti hardware e software .................................................... 158 6.21.3 Cablaggio ......................................................................................... 159 6.21.4 Breve descrizione delle funzionalità core ......................................... 160 6.21.5 Descrizione del blocco utente FB F20EStopFDoorSIL2PLd ............ 161 6.21.6 Configurazione e parametrizzazione ................................................ 163 6.21.7 Utilizzo dello scenario applicativo .................................................... 163
6.22 Scenario applicativo 21: Arresto di emergenza + porta di protezione senza ritenuta al livello PL c/SIL 1, attuatore elettromeccanico....... 165
6.22.1 Funzione di sicurezza ....................................................................... 165 6.22.2 Componenti hardware e software .................................................... 165 6.22.3 Cablaggio ......................................................................................... 166 6.22.4 Breve descrizione delle funzionalità core ......................................... 167 6.22.5 Descrizione del blocco utente FB F21EStopFDoorSIL1PLc ............ 168 6.22.6 Configurazione e parametrizzazione ................................................ 169 6.22.7 Utilizzo dello scenario applicativo .................................................... 170
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6.23 Scenario applicativo 22: Arresto di emergenza e porta di protezione senza ritenuta al livello PL e/SIL 3, attuatore elettrico ..................... 171
6.23.1 Funzione di sicurezza ....................................................................... 171 6.23.2 Componenti hardware e software .................................................... 171 6.23.3 Cablaggio ......................................................................................... 173 6.23.4 Breve descrizione delle funzionalità core ......................................... 174 6.23.5 Descrizione del blocco utente FB F22EStopFDoorSIL3PLe ............ 175 6.23.6 Configurazione e parametrizzazione ................................................ 176 6.23.7 Utilizzo dello scenario applicativo .................................................... 177
6.24 Scenario applicativo 23: Arresto di emergenza + porta di protezione senza ritenuta al livello PL d/SIL 2, attuatore elettrico ..................... 178
6.24.1 Funzione di sicurezza ....................................................................... 178 6.24.2 Componenti hardware e software .................................................... 178 6.24.3 Cablaggio ......................................................................................... 179 6.24.4 Breve descrizione delle funzionalità core ......................................... 180 6.24.5 Descrizione del blocco utente FB F23EStopFDoorSIL2PLd ............ 181 6.24.6 Configurazione e parametrizzazione ................................................ 182 6.24.7 Utilizzo dello scenario applicativo .................................................... 183
6.25 Scenario applicativo 24: Arresto di emergenza + porta di protezione senza ritenuta al livello PL c/SIL 1, attuatore elettrico ..................... 184
6.25.1 Funzione di sicurezza ....................................................................... 184 6.25.2 Componenti hardware e software .................................................... 184 6.25.3 Cablaggio ......................................................................................... 185 6.25.4 Breve descrizione delle funzionalità core ......................................... 186 6.25.5 Descrizione del blocco utente FB F24EStopFDoorSIL1PLc ............ 187 6.25.6 Configurazione e parametrizzazione ................................................ 188 6.25.7 Utilizzo dello scenario applicativo .................................................... 189
6.26 Scenario applicativo 25: Arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta al livello PL e/SIL 3, attuatore elettromeccanico .......... 190
6.26.1 Funzione di sicurezza ....................................................................... 190 6.26.2 Componenti hardware e software .................................................... 190 6.26.3 Cablaggio ......................................................................................... 192 6.26.4 Breve descrizione delle funzionalità core ......................................... 194 6.26.5 Descrizione del blocco utente FB F25EStopFDoorSIL3PLe ............ 195 6.26.6 Configurazione e parametrizzazione ................................................ 197 6.26.7 Implementazione delle funzioni di sicurezza nel programma F ....... 198 6.26.8 Utilizzo dello scenario applicativo .................................................... 200
6.27 Scenario applicativo 26: Arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta al livello PL d/SIL 2, attuatore elettromeccanico .......... 202
6.27.1 Funzione di sicurezza ....................................................................... 202 6.27.2 Componenti hardware e software .................................................... 202 6.27.3 Cablaggio ......................................................................................... 204 6.27.4 Breve descrizione delle funzionalità core ......................................... 205 6.27.5 Descrizione del blocco utente FB F26EStopFDoorSIL2PLd ............ 207 6.27.6 Configurazione e parametrizzazione ................................................ 209 6.27.7 Utilizzo dello scenario applicativo .................................................... 210
6.28 Scenario applicativo 27: Arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta al livello PL c/SIL 1, attuatore elettromeccanico .......... 212
6.28.1 Funzione di sicurezza ....................................................................... 212 6.28.2 Componenti hardware e software .................................................... 212 6.28.3 Cablaggio ......................................................................................... 214 6.28.4 Breve descrizione delle funzionalità core ......................................... 216 6.28.5 Descrizione del blocco utente FB F27EStopFDoorSIL1PLc ............ 217 6.28.6 Configurazione e parametrizzazione ................................................ 219 6.28.7 Utilizzo dello scenario applicativo .................................................... 219
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6.29 Scenario applicativo 28: Arresto di emergenza e porta di protezione con ritenuta al livello PL e/SIL 3, attuatore elettrico ......................... 221
6.29.1 Funzione di sicurezza ....................................................................... 221 6.29.2 Componenti hardware e software .................................................... 221 6.29.3 Cablaggio ......................................................................................... 223 6.29.4 Breve descrizione delle funzionalità core ......................................... 225 6.29.5 Descrizione del blocco utente FB F28EStopFDoorSIL3PLe ............ 226 6.29.6 Configurazione e parametrizzazione ................................................ 228 6.29.7 Utilizzo dello scenario applicativo .................................................... 229
6.30 Scenario applicativo 29: Arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta al livello PL d/SIL 2, attuatore elettrico ......................... 230
6.30.1 Funzione di sicurezza ....................................................................... 230 6.30.2 Componenti hardware e software .................................................... 231 6.30.3 Cablaggio ......................................................................................... 232 6.30.4 Breve descrizione delle funzionalità core ......................................... 233 6.30.5 Descrizione del blocco utente FB F29EStopFDoorSIL2PLd ............ 235 6.30.6 Configurazione e parametrizzazione ................................................ 237 6.30.7 Utilizzo dello scenario applicativo .................................................... 238
6.31 Scenario applicativo 30: Arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta al livello PL c/SIL 1, attuatore elettrico ......................... 240
6.31.1 Funzione di sicurezza ....................................................................... 240 6.31.2 Componenti hardware e software .................................................... 240 6.31.3 Cablaggio ......................................................................................... 242 6.31.4 Breve descrizione delle funzionalità core ......................................... 244 6.31.5 Descrizione del blocco utente FB F30EStopFDoorSIL1PLc ............ 245 6.31.6 Configurazione e parametrizzazione ................................................ 247 6.31.7 Utilizzo dello scenario applicativo .................................................... 247
7 Riferimenti/Collegamenti .............................................................................. 249 8 Cronologia ...................................................................................................... 249
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1 Uso del presente documento Il presente documento descrive numerosi esempi tipici di scenari applicativi inerenti la sicurezza funzionale. Tra questa serie di scenari applicativi è possibile scegliere (a partire dal capitolo 5) lo scenario a cui si è particolarmente interessati. Di conseguenza, non è necessario leggere l’intero documento.
2 Perché ricorrere alle applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC?
Semplici soluzioni stand-alone I controllori SIMATIC S7-1200 con funzioni di sicurezza “Safety Integrated” consistono nella scelta ottimale e intelligente per le quotidiane attività di automazione standard e fail-safe in ambiti di progetto di piccola portata: • Certificati per la sicurezza funzionale secondo la norma EN 61508
(versione 2010). • Idonei per l’uso in applicazioni correlate alla sicurezza sino alla classe di
sicurezza SIL 3, in conformità alla IEC 62061, e al livello di prestazione PL e, secondo la ISO 13849
• Protezione aggiuntiva mediante password per la configurazione F e il programma F.
Come supporto sono disponibili blocchi F (funzione) certificati dal TÜV. Questi blocchi potranno essere integrati nelle proprie soluzioni. Il presente documento funge da guida per queste operazioni.
Efficienza e rendimento economico Come parte delle soluzioni di sicurezza funzionale “Safety Integrated”, la CPU S7-1200 FC è ideata per consentire l’implementazione ottimale delle tecnologie di sicurezza grazie alla piena operatività offerta dalla Totally Integrated Automation. Questo comprende l’ottimale e pratica integrazione delle tecnologie orientate alla sicurezza in sistemi standard di automazione. Tutto ciò offre notevoli vantaggi per i costruttori di macchine, come pure per gli operatori e i gestori di impianti, in particolare a livello economico.
La piattaforma di automazione TIA Portal L’engineering della CPU S7-1200 FC viene eseguito sulla base della piattaforma di automazione TIA Portal. Si può così accedere a tutti i vantaggi offerti dalla Totally Integrated Automation (TIA): la piattaforma TIA Portal è concepita per offrire efficienza, intuitività di comando e sicurezza futura e permette di risolvere tutti i compiti di engineering della tecnologia di automazione e azionamento.
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3 Descrizione delle attività di automazione
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3 Descrizione delle attività di automazione Nel presente documento si presuppone che siano già state eseguite l’analisi e la valutazione dei rischi. Le misure antinfortunistiche e di controllo dei pericoli nella macchina da taglio da esaminare sono implementate mediante il ricorso a dispositivi di sicurezza, porte di protezione e pulsanti di arresto di emergenza (vedi la figura seguente). Figura 3-1 Macchina da taglio con porta di protezione e pulsante di arresto di emergenza
Le domande seguenti servono a definire il compito di automazione da esaminare nel presente documento: • Porta di protezione con o senza ritenuta? • Durante il funzionamento, è possibile aprire la porta di protezione senza
arrestare la macchina? • Come si collegano i componenti? • Quale è il supporto fornito dal PLC? • Cosa e come è possibile parametrizzare? Cosa è possibile programmare? • In che modo si ottengono i livelli di prestazione e sicurezza funzionale PL
e/SIL 3? • Cosa occorre considerare se non si desiderano raggiungere i livelli PL e/SIL 3
ma i PL d/SIL 2 o i PL c/SIL 1? Il presente documento fornisce risposte specifiche a tali domande. In preparazione del capitolo 5, che riporta specifici scenari applicativi, il capitolo 4 fornisce informazioni di base su livelli di integrità della sicurezza funzionale (SIL) e di prestazione (PL).
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4 PL e SIL 4.1 Raggiungimento dei livelli PL c/SIL 1
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4 PL e SIL I livelli di prestazione (Performance level - PL) e di integrità della sicurezza funzionale (Safety integrity level - SIL) classificano i sistemi elettrici ed elettronici (programmabili) in termini di affidabilità delle rispettive funzioni di sicurezza. Nell’implementazione dei: • PL va seguita la ISO 13849. • SIL va seguita la IEC 61508 (norma di base) o la IEC 62061 (norma di
settore). La tabella 4 della ISO 13849 specifica il rapporto tra PL e SIL: Tabella 4-1 Rapporto tra livelli di prestazione (PL) e di integrità della sicurezza (SIL) estratti
dal prospetto 4 della ISO 13849
PL SIL (funzionamento in condizioni di alto carico/servizio contino)
a - b 1 c 1 d 2 e 3
Vale quanto segue: I PL e/SIL 3 definiscono il grado di sicurezza più elevato.
AVVISO Il presente documento non sostituisce o rimpiazza le norme inerenti la sicurezza funzionale! Ciò nonostante, riporta aspetti concisi dell’engineering ed è volto a favorirne la comprensione e il chiarimento.
Nota Le indicazioni riportate nel presente capitolo sono di natura generale. Non si riferiscono direttamente a blocchi della libreria F offerti con la presente documentazione o a impostazioni della configurazione hardware associata.
Nota I paragrafi seguenti elencano i valori numerici riferiti alla probabilità che si verifichi un guasto pericoloso nel corso di un’ora (PFHd). Tali indici o valori PFHD servono per valutare la sicurezza funzionale. Tale valutazione può essere eseguita in modo pratico e conveniente utilizzando il Safety Evaluation Tool (SET). Per il collegamento al SET, fare riferimento a \6\.
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4 PL e SIL 4.1 Raggiungimento dei livelli PL c/SIL 1
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4.1 Raggiungimento dei livelli PL c/SIL 1 Informazioni generali
Il presente capitolo tratta gli arresti di emergenza e gli interruttori di posizione. Le indicazioni si applicano ai componenti elettromeccanici in genere. Quanto segue vale per il PL c/SIL 1: • 10−6 ≤ 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝐷𝐷 < 3 10−5 • La configurazione del circuito può essere a singolo canale.
4.1.1 Esempi di interconnessione
Esempio di interconnessione di un arresto di emergenza Assegnare il segnale dell’arresto di emergenza al modulo F-DI secondo uno schema di interconnessione a singolo canale per raggiungere il PL c/SIL 1. Figura 4-1 Interconnessione di un arresto di emergenza per raggiungere il PL c/SIL 1
op
Esempio di interconnessione di una porta di protezione Assegnare il segnale dell’interruttore di posizione al modulo F-DI secondo uno schema di interconnessione a singolo canale per raggiungere il PL c/SIL 1.
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4 PL e SIL 4.1 Raggiungimento dei livelli PL c/SIL 1
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Figura 4-2 Interconnessione di un interruttore di posizione per raggiungere il PL c/SIL 1
Position switch
F-DI
4.1.2 Impostazioni nella configurazione hardware di STEP 7
È possibile assegnare a qualsiasi canale, in configurazione a singolo canale, il segnale di pulsanti di arresto di emergenza (o di interruttori di posizione) (la figura seguente illustra l’assegnazione al canale 0). Figura 4-3 Impostazioni per il modulo F-DI nella configurazione hardware
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4 PL e SIL 4.1 Raggiungimento dei livelli PL c/SIL 1
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Tabella 4-2 Spiegazione della figura precedente
N. Descrizione
Selezionare la coppia di canali appropriata (nell’esempio: “Canali 0, 8”).
L’impostazione predefinita è “1oo1 evaluation”.(valutazione 1oo1). Nota: 1oo1 = 1 su 1
I canali vengono attivati per impostazione predefinita. Nota: Disattivare i canali non utilizzati.
Per raggiungere il PL c/SIL 1 è possibile utilizzare alimentazioni interne o esterne dei sensori. Nota: Consigliamo di ricorrere all’alimentazione sensori interna offerta dalla configurazione hardware dei rispettivi scenari applicativi.
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4 PL e SIL 4.2 Raggiungimento dei livelli PL c/SIL 2
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4.2 Raggiungimento dei livelli PL c/SIL 2 Informazioni generali
Il presente capitolo tratta gli arresti di emergenza e gli interruttori di posizione. Le indicazioni si applicano ai componenti elettromeccanici in genere. Quanto segue vale per il PL d/SIL 2: • 10−7 ≤ 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝐷𝐷 < 10−6 • La configurazione del circuito dovrebbe essere a due canali ∗1). • Si possono utilizzare alimentazioni interne o esterne per i sensori. ∗1) La configurazione con circuito a singolo canale (parametro della tolleranza ai guasti hardware “Hardware Fault Tolerance - HFT”. = 0) è sostanzialmente utilizzabile per raggiungere il PL d/SIL 2; in questo caso, tuttavia, occorre aumentare la frazione guasti in sicurezza (Safe Failure Fraction - SFF). Quando il parametro HFT = 0, questo valore rientrerebbe nell’intervallo seguente: 90% ≤ 𝑆𝑆𝑃𝑃𝑃𝑃 < 99%
Nota La correlazione tra HFT e SFF è riportata nella tabella 5 della IEC 62061 (vedere \4\). Per maggiori informazioni sulla IEC 62061, fare riferimento a \7\.
4.2.1 Esempi di interconnessione
Esempio relativo a un arresto di emergenza Assegnazione del segnale dell’arresto di emergenza al modulo F-DI secondo uno schema di interconnessione a due canali per raggiungere il PL d/SIL 2. Figura 4-4 Interconnessione di un arresto di emergenza per raggiungere il PL d/SIL 2
op
Esempio di applicazione con una porta di protezione Utilizzare due interruttori di posizione per ottenere il PL d/SIL 2. Assegnare ciascun interruttore al modulo F-DI secondo uno schema di interconnessione a singolo canale. Di per sé, la valutazione viene eseguita secondo uno schema a due canali (per maggiori informazioni fare riferimento al capitolo 4.2.2).
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4 PL e SIL 4.2 Raggiungimento dei livelli PL c/SIL 2
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Figura 4-5 Interconnessione di un interruttore di posizione per raggiungere il PL d/SIL 2
Position switch 1
Position switch 2
F-DI
4.2.2 Impostazioni nella configurazione hardware di STEP 7
Arresto di emergenza È possibile assegnare l’arresto di emergenza a qualsiasi coppia di canali disponibile (la figura seguente illustra l’assegnazione ai canali 0 e 8). Figura 4-6 Impostazioni del modulo F-DI per l’arresto di emergenza nella configurazione
hardware
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4 PL e SIL 4.2 Raggiungimento dei livelli PL c/SIL 2
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Tabella 4-3 Spiegazione della figura precedente
N. Descrizione
Selezionare la coppia di canali appropriata (nell’esempio: “Canali 0, 8”).
Selezionare “1oo2 evaluation, equivalent” (Valutazione 1oo1, equivalente) Nota: 1oo1 = 1 su 2, equivalente a causa della stessa logica dei sensori (con contatti normalmente chiusi, NC/NC)
Per raggiungere il PL d/SIL 2, in seguito a un guasto o un errore di canale, per la reintegrazione occorre un segnale FALSE.
I canali vengono attivati per impostazione predefinita.
Per raggiungere il PL d/SIL 2 è possibile utilizzare alimentazioni interne o esterne dei i sensori. Nota: Consigliamo di ricorrere all’alimentazione sensori interna offerta dalla configurazione hardware dei rispettivi scenari applicativi.
I canali vengono attivati per impostazione predefinita.
Come per il n.
Interruttore posizione Negli esempi riportati, la valutazione 1oo2 (1oo2 evaluation) degli interruttori di posizione viene eseguita dal blocco della libreria F FB SFDOOR. Questo blocco richiede un segnale a canale singolo su ciascuno dei due ingressi. Per questo motivo, ciascuno dei due ingressi è parametrizzato come “1oo1 evaluation”_(valutazione 1oo1) nella configurazione hardware. Figura 4-7 Impostazioni del modulo F-DI per gli interruttori di posizione nella configurazione
hardware
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4 PL e SIL 4.3 Raggiungimento dei livelli PL e/SIL 3
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Anche in questo caso, vale quanto segue: • Disattivare i canali non utilizzati. • Per raggiungere il PL d/SIL 2 è possibile utilizzare alimentazioni interne o
esterne per i sensori. Consigliamo di ricorrere all’alimentazione sensori interna.
• Per raggiungere il PL d/SIL 2, in seguito a un guasto o un errore di canale, per la reintegrazione occorre un segnale FALSE. Per la porta di protezione, questo viene eseguito automaticamente dal blocco della libreria F FB SFDOOR; pertanto nella configurazione hardware può essere conservata l’impostazione “Test 0-Signal not necessary”.
Nota Per implementare una “1oo1 evaluation”.(valutazione 1oo1) con due sensori per ciascun interruttore, non è strettamente necessario selezionare una coppia di canali (per es. 0, 8 o 1, 9, ecc.).
Figura 4-8 “1oo2 evaluation”.(valutazione 1oo2) blocco della libreria F FB SFDOOR.
1oo2 evaluation is performed in the block
Il blocco FB SFDOOR valuta i segnali dell’interruttore di posizione ricevuti tramite gli ingressi IN1 e IN2 del programma F.
4.3 Raggiungimento dei livelli PL e/SIL 3 Informazioni generali
Il presente capitolo tratta gli arresti di emergenza e gli interruttori di posizione. Le indicazioni si applicano ai componenti elettromeccanici in genere. Quanto segue vale per il PL e/SIL 3: • La configurazione del circuito deve essere a due canali e si deve rilevare in
modo sicuro un circuito incrociato. • 10−8 ≤ 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝐷𝐷 < 10−7
4.3.1 Esempi di interconnessione
Esempio relativo a un arresto di emergenza L’interconnessione per il SIL 3/PL è la stessa illustrata in Figure 4-4 per il PL d/SIL 2.
Esempio di applicazione con una porta di protezione L’interconnessione per il SIL 3/PL è la stessa illustrata in Figure 4-5 per il PL d/SIL 2.
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4 PL e SIL 4.3 Raggiungimento dei livelli PL e/SIL 3
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4.3.2 Impostazioni nella configurazione hardware di STEP 7
Arresto di emergenza Valgono le impostazioni del PL d/SIL 2. Vale inoltre quanto segue: La capacità di sopportare collegamenti incrociati (cross-over) richiesta per il PL e/SIL 3 può essere implementata solamente utilizzando l’alimentazione sensori interna. Figura 4-9 Attivazione del test di cortocircuiti
Nota Se si possono in altro modo evitare circuiti incrociati, per esempio installando linee protette o disponendo di sensori che eseguono il monitoraggio interno dei cortocircuiti, è possibile disattivare il test di cortocircuiti.
Interruttore posizione Valgono le indicazioni riportate nel paragrafo “Interruttori di posizione” del capitolo 4.2.2. Valgono inoltre le indicazioni precedentemente riportate per l’arresto di emergenza nel presente capitolo (4.3.2).
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5 Scenari applicativi predisposti
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5 Scenari applicativi predisposti Scenari applicativi predisposti
In molti settori dell’engineering dei processi produttivi, i pulsanti di arresto di emergenza e le porte di protezione dispongono di appositi dispositivi atti a implementare le funzioni di sicurezza. Esistono varie opzioni di implementazione delle tipiche funzioni di sicurezza asservita agli arresti di emergenza e/o alle porte di protezione. Con un totale di 30 scenari applicativi, siamo in grado di offrire una vasta gamma di soluzioni quanto a specifiche funzioni di sicurezza per arresti di emergenza e porte di protezione. Tutte le soluzioni comprendono blocchi F per i compiti di automazione. Scegliere semplicemente la propria applicazione dalla matrice riportata nella pagina seguente.
Esempi di utilizzo della matrice Esempio 1: Si desidera fermare in modo sicuro un azionamento utilizzando un pulsante di arresto di emergenza. Figura 5-1 Pulsante di arresto di emergenza
Le soluzioni per questo requisito potranno essere trovate negli Scenari applicativi da 1 a 6, in base a quali PL/SIL e a quali attuatori (di tipo elettromeccanico, come i contattori, o di tipo elettrico, come i drive o i convertitori) si utilizzano. Per esempio, nel caso dei PL e/SIL 3 e se utilizzano contattori come attuatori, si potrà utilizzare lo Scenario applicativo 1. Inoltre, si disporrà di un blocco di programma F che implementa la funzione di sicurezza al livello PL e, secondo la IEC 13849, o SIL 3, in conformità alla IEC 62061. Esempio 2: Si desidera fermare in modo sicuro un azionamento utilizzando un pulsante di arresto di emergenza. L’area pericolosa non deve essere accessibile durante il funzionamento e, dopo aver arrestato l’azionamento, deve esserlo solamente dopo un determinato intervallo di ritardo (per esempio a causa di fasi pericolose di rallentamento di una macchina).
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5 Scenari applicativi predisposti
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Figura 5-2 Pulsante di arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta
In funzione dei PL/SIL e degli attuatori (contattore o drive) che si utilizzano, per queste funzioni di sicurezza si possono utilizzare gli Scenari applicativi da 25 a 30 (arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta). Anche in questo caso si disporrà di un blocco di programma F pronto per l’uso che implementa le funzioni di sicurezza.
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5 Scenari applicativi predisposti
Siemens AG 2016 Tutti i diritti riservati
Matrice degli scenari applicativi predisposti
Collegamenti ipertestuali diretti agli scenari applicativi
Nota Lo scenario applicativo 25 (arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta al livello PL e/SIL 3 con contattori come attuatori) contiene ulteriori informazioni sulla struttura del programma F, che sono applicabili anche ad altri scenari applicativi.
Numero dello scenario applicativo e collegamento ipertestuale al capitolo appropriato
N. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Collegamento 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 6.10 6.11 6.12 6.13 6.14 6.15 6.16
N. 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Collegamento 6.17 6.18 6.19 6.20 6.21 6.22 6.23 6.24 6.25 6.26 6.27 6.28 6.29 6.30 6.31
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6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6 Soluzioni per gli scenari applicativi Ciascuno dei 30 scenari applicativi viene trattato in un capitolo a parte (a partire dal capitolo 6.2). In tali capitoli sono riportate in modo conciso tutte le informazioni richieste per lo scenario applicativo in oggetto. Prima di prendere in considerazione i singoli scenari applicativi, nel seguente capitolo (6.1) sono riportate informazioni generali che valgono per tutti gli scenari applicativi. Nei punti appropriati dei singoli scenari applicativi sono riportati collegamenti ipertestuali a tali informazioni. Si potranno leggere le informazioni riportate nel seguente capitolo (6.1) o accedervi specificamente dai singoli scenari applicativi.
6.1 Informazioni inerenti a tutti gli scenari applicativi
6.1.1 Installazione dello scenario applicativo
Nota Se si apportano modifiche a impostazioni correlate alla sicurezza o al programma di sicurezza sarà richiesto di inserire una password. Tale password è siemens.
Dopo aver selezionato il proprio scenario applicativo, le istruzioni seguenti indicano come scaricarlo e utilizzarlo.
Scaricamento del file della libreria S7_1200F_LIB 1. Scaricare in una qualsiasi directory di Windows il file compresso
S7_1200F_LIB.zip. 2. Estrarre il file zip: “Fare clic destro su > 7-Zip > Estrai”
Apertura della libreria S7_1200F_LIB 3. In TIA Portal, creare un nuovo progetto S7: “Project > New” (Progetto >
Nuovo). 4. Inserire un nome e il percorso di archiviazione in memoria. 5. Fare clic su “Libraries” (LIbrerie) Figura 6-1 Apertura di librerie
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6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6. Fare clic sull’icona “apri libreria globale” Figura 6-2 icona “apri libreria globale”
7. Individuare il file S7_1200F_LIB
Importante: Deselezionare la casella “Open as read-only” (Apri in sola lettura) prima di fare clic su “Open” (Apri)..
Figura 6-3 Casella “Open as read-only” (Apri in sola lettura) selezionata
Configurazione hardware, blocchi dell’interfaccia utente F-user e selezione dello scenario applicativo
8. Aprire la cartella del proprio scenario applicativo (in figura è illustrata la cartella: “01EStopSIL3PLe”).
9. Trascinare “PLC_1” in “Devices & networks” (Dispositivi e reti). Figura 6-4 Trascinamento della configurazione hardware nel progetto STEP 7.
Drag & Drop
10. Aprire la cartella “Program blocks” (Blocchi programma).
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6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Figura 6-5 Apertura della cartella “Program blocks” (Blocchi programma).
Il blocco dell’interfaccia utente F-user è situato nel progetto STEP 7. 11. Selezionare “PLC_1 [CPU 1215FC DC/DC/RLY]” > fare clic destro > “Compile”
(Compila) > “Hardware (rebuild all)” (Hardware - ricostruisci tutto). 12. Selezionare “PLC_1 [CPU 1215FC DC/DC/RLY]” > fare clic destro > “Compile”
(Compila) > “Software (rebuild all)” (Software - ricostruisci tutto). 13. Selezionare “Save project” per salvare il progetto.
Scaricamento nella CPU 1. Selezionare la CPU F “PLC_1”.
Fare clic destro > Download to device (Scarica su dispositivo) > Hardware configuration (Configurazione hardware).
2. Stabilire un collegamento online alla CPU S7-1200 FC.
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6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Figura 6-6 Preparazione per il download
3. Selezionare la CPU F “PLC_1”.
Fare clic destro > Download to device (Scarica su dispositivo) > Software (only changes) (Software - solo modifiche)
6.1.2 Meccanismi di interblocco per porte di protezione con ritenuta
Leggere le informazioni riportate nel presente capitolo se si utilizzano porte di protezione con ritenuta. Un’uscita al canale F-DQ attiva un magnete nell’interruttore di posizione. Il magnete implementa la ritenuta in funzione del fatto che il segnale sia attivato (impostazione 1 del segnale dal canale F-DQ) o non attivato (impostazione 0 del segnale dal canale F-DQ).
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6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Figura 6-7 Controllo della bobina nell’interruttore di posizione
F-DQ
Actuatormonitoring
Magnetmonitoring
yellow
green
Sostanzialmente vi sono due meccanismi di interblocco: • Blocco elettromagnetico • Blocco a molla
Blocco elettromagnetico Per l’interblocco della porta di protezione, la bobina deve essere controllata con il segnale 1.
Blocco a molla Per l’interblocco della porta di protezione, la bobina deve essere diseccitata (impostazione 0 del segnale).
Quale opzione è preferibile? L’interblocco a molla presenta il vantaggio che, in caso di guasto nel canale F-DQ che controlla la bobina dell’interruttore di posizione, questo canale emetterà in modo sicuro il segnale 0 lasciando comunque diseccitata la bobina; questo significa che la ritenuta della porta di protezione rimarrà attiva o sarà attivata automaticamente. Per questo motivo, gli scenari applicativi relativi a porte di protezione con ritenuta qui trattati utilizzano interblocchi con meccanismo a molla.
Monitoraggio del dispositivo di ritenuta L’interruttore di posizione SIRIUS 3SE5 consente di monitorare la posizione del dispositivo di ritenuta. Queste informazioni vengono lette tramite un ingresso digitale (DI) standard.
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6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Segnali inerenti alle porte di protezione Il paragrafo seguente riporta una descrizione generale dei segnali inerenti a porte di protezione dove • fDoorCoil • eMagnet • sepAct • hingedSwitch sono variabili del programma F del proprio scenario applicativo Figura 6-8 Correlazione tra il comando della ritenuta (variabile fDoorCoil) e il monitoraggio
della ritenuta (variabile eMagnet)
E1 E2
41
42
41
42
fDoorCoil = 0(0 signal from F-DQ)
E1 E2
fDoorCoil = 1(1 signal from F-DQ)
causes
causes
eMagnet = 1
eMagnet = 0
Figura 6-9 Correlazione tra l’attuatore e la variabile sepAct
11
1211
12
Actuator inserted(door closed) causes
causes
sepAct = 1
Actuator not inserted(door open)
sepAct = 0
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6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Figura 6-10 Interruttore a cerniera
11
1211
12
Unoperated(door closed) hingedSwitch = 1
sepAct = 0
Hinge switch
Operated(door open)
Valutazione della corrispondenza a norme della ritenuta Per la valutazione della corrispondenza a norme di un’applicazione con porta di protezione, deve essere fatta una distinzione tra: • Apertura e chiusura della porta di protezione • Ritenuta della porta di protezione Utilizzando interruttori di posizione con ritenuta attuata a molla, la ritenuta resta attiva in caso di guasti elettrici (quali passivazione del canale del modulo F-DI) (impossibilità ad aprire la porta di protezione). L’induzione di una corrente di guasto nel momento in cui deve essere chiusa la porta di protezione (macchina pericolosa attiva, fDoorCoil=1) può causare l’arresto di sicurezza della macchina. Ipoteticamente, qualcuno potrebbe aprire la porta proprio in questo momento, cosa che potrebbe creare una situazione di pericolo. Di conseguenza, non sarebbe possibile raggiungere i PL e/SIL 3 per la ritenuta. Il punto 8.4 (vedere \3\) della DIN EN ISO 14119 tratta questo argomento e suppone che, nella maggioranza dei casi, il PL o il SIL richiesto per la funzione di ritenuta sia di livello più basso rispetto al PL o al SIL richiesto per la funzione di interblocco. La probabilità che si guasti una funzione di ritenuta nel momento in cui una persona entri nell’area è considerata molto bassa. Gli scenari applicativi riportati nel presente documento sono basati su tale valutazione.
6.1.3 Struttura del programma
Il blocco offerto per il proprio scenario applicativo corrisponde alla propria interfaccia utente (F-user FB). Tutti gli altri blocco utilizzati non devono essere editati. Di seguito sono fornite alcune spiegazioni per una comprensione generale dell’interfaccia utente F-user FB presenti nel programma F.
Blocchi della libreria F Per implementare le rispettive funzioni di sicurezza, in STEP 7 Safety è incluso l’accesso certificato ai blocchi dell’interfaccia utente F-user FB della libreria F. Negli esempi applicativi qui illustrati sono utilizzati i seguenti blocchi della libreria F: • Arresto di emergenza (FB ESTOP1) • Porta di protezione (FB SFDOOR) • Lettura di ritorno (FB FDBACK) • Reintegrazione tramite tutti i moduli F-I/O (FB ACK_GL)
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 29
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
Modulo F-user FB Il modulo (interfaccia utente) F-user FB dello scenario applicativo selezionato comprende almeno due dei blocchi della libreria F sopra elencati. Figura 6-11 Modulo F-user FB e blocchi utilizzati della libreria F
FB SFDOOR
FB ESTOP1
FB FDBACK
FB ACK_GL
F-user FB
F-library blocks
Mentre si possono modificare i contenuti del modulo F-user FB, i blocchi della libreria F sono protetti da diritti di know-how.
Nota I moduli (interfacce utente) F-user FB sono inoltre forniti in una libreria di blocchi. Tuttavia non si tratta della libreria F inclusa in STEP 7 Safety.
Esecuzione del programma F Il programma standard è interrotto dal programma di sicurezza (programma F) in periodi di tempo prefissati. Durante tale processo, un’istruzione F-OB (FOB_RTG1) richiama il blocco F Main_Safety_RTG1.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 30
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Figura 6-12 Richiamo del programma F
L’istruzione FB Main_Safety_RTG1 richiama il modulo F-user FB.
6.1.4 Breve descrizione dei blocchi della libreria F
Il paragrafo seguente riporta una breve descrizione delle funzionalità dei blocchi della libreria F.
Nota Per ulteriori informazioni in merito ai singoli blocchi della libreria F; fare riferimento alla guida online di STEP 7. Selezionare il blocco della libreria F nell’editor del programma F > Premere “F5”.
Arresto di emergenza: FB ESTOP1 I segnali provenienti dal pulsante di arresto di emergenza sono letti nel modulo F-DI secondo uno schema a due canali (fatto salvo per il livello SIL1/PL c). Per raggiungere il PL e/SIL 3, entrambi i canali devono inviare lo stesso segnale quando il pulsante di arresto di emergenza viene attuato entro un determinato e configurabile intervallo di tempo. Allo scadere di tale intervallo di tempo, il blocco reagisce come se venisse premuto o attivato un arresto di emergenza: resettando l’uscita Q. Figura 6-13 Analisi delle discrepanza per l’arresto di emergenza
Chnl 1
F-DI
Chnl 2
op
Discrepancyanalysis
La valutazione dei due canali è eseguita nel modulo F-DI. Nel programma F, il segnale elaborato è riportato come ingresso nell’immagine di processo. Questo corrisponde sempre all’indirizzo inferiore dei due canali.
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Porta di protezione: FB SFDOOR Questa interfaccia F-FB monitorizza la corretta chiusura della porta di protezione. Negli esempi illustrati, la valutazione vien eseguita tramite due canali di ingresso: • Inserzione dell’attuatore nell’interruttore di posizione • Posizione dell’interruttore a cerniera Figura 6-14 Lettura della posizione di inserzione dell’interruttore/attuatore e dell’interruttore
a cerniera
ActuatorPosition switch
Hinge switch
Se i due segnali non corrispondono a quanto atteso, questa viene rilevata come una condizione di guasto e l’uscita Q non sarà settata/resettata. Esempio: Un attuatore – che ha rotto la parte rotante della porta di protezione – inserito nell’interruttore di posizione, invia l’informazione “porta di protezione chiusa” mentre la porta è aperta. L’interruttore a cerniera invia invece l’informazione “porta di protezione aperta”. Questa discrepanza (incongruenza) viene rilevata da FB SFDOOR e l’uscita Q viene resettata allo stato di segnale 0. Dopo che si verifica tale condizione di guasto, è sempre necessario aprire e chiudere completamente la porta di protezione prima che possa essere confermato il guasto. In questo modo si assicura che, per esempio, venga rilevata in modo sicuro la rottura di un attuatore.
Lettura di ritorno FB FDBACK Questo blocco confronta, per esempio nel caso di un contattore, se lo stato della bobina del contattore corrisponde correttamente allo stato del contatto ausiliario del contattore. Figura 6-15 FB FDBACK
K1
K1
Contactor auxiliary contact
Contactor coil
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Se questi due stati risultano incongruenti tra loro (errore di plausibilità) tra loro dopo un intervallo di tempo configurabile, l’uscita Q (in questo caso la bobina del contattore) sarà disabilitata in modo sicuro. Questo consentirà di intervenire, per esempio, su di un contattore saldato.
Reintegrazione: FB ACK_GL I moduli/canali F passivati non possono inviare valori di processo prima che sia stato eliminato il guasto e si sia reintegrato il modulo/canale F (vedere anche il capitolo 6.1.5). In questo caso, utilizzando l’istruzione FB ACK_GL si reintegra l’intero modulo F-I/O di un gruppo di parametri F di runtime.
6.1.5 Passivazione e reintegrazione
Passivazione Il programma di sicurezza fornisce un set di comandi che consente di eseguire l’arresto di sicurezza di uno o più attuatori. Tra le applicazioni tipiche figurano l’arresto di emergenza o l’apertura non autorizzata di porte di protezione. Inoltre, in determinate situazioni possono verificarsi errori funzionali. In questo contesto, l’esempio seguente illustra un errore di discrepanza: Esempio: Due sensori (con contatti normalmente chiusi, NC) vengono letti tramite un modulo F-DI. Viene configurato un valore temporale per valutare il tempo di discrepanza. Se un sensore cambia stato, per esempio il rispettivo segnale passa da 1 a 0, lo stesso cambiamento di stato deve essere eseguito anche, entro il tempo di discrepanza configurato, dal sensore sull’altro canale; altrimenti il sistema F rileva un errore funzionale (in caso un errore di discrepanza) Figura 6-16 Passivazione dovuta a un errore di discrepanza
Chnl 1
F-DI
Chnl 2
Sensor 1 DiscrepancyanalysisSensor 2
Time elapsed
Discrepancyerror
L’errore di discrepanza induce automaticamente la passivazione dei rispettivi canali. In caso di passivazione, il canale interessato emette valori sostitutivi (segnale 0) al posto di valori di processo. L’autore del programma F deve assicurarsi che il segnala 0 corrisponda allo stato di messa in sicurezza.
Reintegrazione Anche se l’errore che ha causato la passivazione non è più presente, la passivazione persiste. Per abilitare l’emissione di valori di processo dal canale passivato occorre eseguirne la reintegrazione.
Nota Per indicare la reintegrazione viene anche utilizzato il sinonimo “depassivazione”. Nel presente documento viene utilizzato il termine “reintegrazione”.
Per la reintegrazione del modulo F-I/O dopo l’eliminazione degli errori è necessaria la conferma con fronte positivo da parte dell’utente della variabile ACK_REI del modulo F-I/O DB. A tal fine, è possibile utilizzare il pulsante di conferma, un pulsante a parte o anche un’interfaccia HMI.
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ATTENZIONE
L’implementazione della reintegrazione nel programma senza che venga deliberatamente impartita una conferma (reintegrazione automatica) può essere causa di morte o gravi infortuni. La funzione di reintegrazione automatica può essere utilizzata solamente nel caso in cui non comporti rischi o pericoli, come l’avviamento imprevisto di macchine pericolose. L’analisi del rischio è volta ad accertare queste situazioni.
Inoltre, il blocco FB ACK_GL della libreria F supporta l’opzione di reintegrazione dell’intero modulo F-I/O (vedere il capitolo 6.1.4).
6.1.6 Stato del valore
Lo stato del valore consiste in ulteriori informazioni binarie relative al valore dei canali di un modulo F-I/O, immesse nell’immagine di processo degli ingressi (IPI). I nomi delle variabili che contengono lo stato del valore sono seguiti dal suffisso “VS”. Lo stato del valore fornisce ulteriori informazioni sul valore del canale valido: • 1: Per il canale viene emesso un valore di canale valido. • 0: Per il canale viene emesso un valore sostitutivo. La tabella seguente riporta un esempio di assegnazione degli indirizzi nell’immagine PII relativa al canale 16 del modulo F-DI:
Tabella 6-1 Esempio di assegnazione degli indirizzi nell’immagine PII per un modulo d’ingresso digitale fail-safe con 16 canali
Byte nella
CPU F
Bit assegnati nella CPU F per il modulo F:
7 6 5 4 3 2 1 0
x + 0 DI8 DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1
x + 1 DI16 DI15 DI14 DI13 DI12 DI11 DI10 DI9 x + 2 DI8
stato del valore
DI7 stato del valore
DI6 stato del valore
DI5 stato del valore
DI4 stato del valore
DI3 stato del valore
DI2 stato del valore
DI1 stato del valore
x + 3 DI16 stato del valore
DI15 stato del valore
DI14 stato del valore
DI13 stato del valore
DI12 stato del valore
DI11 stato del valore
DI10 stato del valore
DI9 stato del valore
Esempio: L’indirizzo per lo stato del valore di un ingresso fail-safe E0.0 sarebbe E2.0.
6.1.7 Note sugli attuatori elettrici
Tra le altre cose, gli scenari applicativi riportati nel presente documento variano in funzione del tipo di attuatori utilizzato: • Attuatori elettromeccanici • Attuatori elettrici
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Nel caso degli attuatori elettromeccanici (per esempio i contattori), il segnale di lettura di ritorno viene elaborato di conseguenza dall’attuatore. Nel caso degli attuatori elettrici certificati (per i drive F), i controlli correlati alla sicurezza sono eseguiti all’interno dell’attuatore. In questo caso, forniamo un segnale appropriato per il canale F-DQ (per esempio signalPLdSIL2Quality), che corrisponde al PL/SIL richiesto per il rispettivo scenario applicativo.
AVVISO È possibile che non venga raggiunto il PL/SIL richiesto. Accertarsi che l’attuatore elettrico sia inoltre idoneo per il PL/SIL richiesto per la funzione di sicurezza.
6.2 Scenario applicativo 1: Arresto di emergenza al livello PL e/SIL 3, attuatore elettromeccanico
6.2.1 Funzione di sicurezza
La funzione di sicurezza è come segue: Premendo il pulsante di arresto di emergenza si arresta in modo sicuro il dispositivo.
6.2.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-2 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Pulsante di arresto di emergenza (NC/NC)
1 3SB3801-0EG3
Contattori 2 3RT2015-2BB42
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Componenti software Tabella 6-3 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
6.2.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-17 Cablaggio per arresto di emergenza di livello PL e/SIL 3
K1
eStop
Nota Nel programma F, i contatti ausiliari dei contattori K1 e K2 sono denominati “feedback1” e “feedback2”.
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6.2.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core. Figura 6-18 Funzionalità core
E-stoppressed?
Start
Yes
No
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatorson
Actuatorsswitch off
Operational stop?Yes
No
E-stopreleased
?
No
Yes
Stop caused bye-stop or1st start?
No
Yes
Actuatorsswitch off
6.2.5 Descrizione del blocco utente FB F100EStopSIL3PLe
Nota I nomi dei blocchi F-user FB predisposti iniziano con una “F” seguita da un numero di blocco che fa riferimento al numero dello scenario applicativo in oggetto (per esempio, FB F23EStopFDoorSIL3PLe si riferisce allo scenario applicativo 23). L’unica eccezione a questa convenzione di formulazione è rappresentata dal blocco FB F100EStopSIL3PLe, che si riferisce allo scenario applicativo 1. Si è utilizzato il valore “100” al posto di “1” in quanto il numero di blocco “1” è assegnato per impostazione predefinita a Main_Safety_RTG1.
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Figura 6-19 Blocco F100EStopSIL3PLe del modulo F-user FB
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F100EStopSIL3PLe.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-4 Ingressi del blocco FB F100EStopSIL3PLe
Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto dopo l’attivazione della funzione di sicurezza per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop) stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K1
readbackK1 BOOL NC 0: Si è verificata l’inserzione del contattore
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K2
readbackK2 BOOL
Pulsante di arresto di emergenza
eStop BOOL NC/NC 0: Attuazione dell’arresto d’emergenza
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Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
Stato del valore per l’uscita K1K2
K1K2_VS BOOL 0: Guasto
Intervallo di tempo intercorrente tra l’invio del il comando di controllo e la risposta da parte dei contattori
feedbackTime TIME
Tabella 6-5 Uscite del blocco FB F100EStopSIL3PLe
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota
Contattori K1/K2 K1K2 BOOL 1: Comando di controllo per i contattori
Attuatore su F-DQ
Sblocco dell’arresto di emergenza
releaseEStop BOOL 1: Arresto di emergenza sbloccato e confermato
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Richiesta conferma
AckReqEStop BOOL 1: Richiesta conferma
6.2.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F100EStopSIL3PLe. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.3.2.
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6.2.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Arresto di emergenza sbloccato (rilasciato)
Tabella 6-6 Attuatore di avvio
N. Azione Commento
1 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
2 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 3 Premere arresto (Stop) Disinserzione di K1K2
Tabella 6-7 Funzione di sicurezza: Attua arresto di emergenza
N. Azione Commento
1 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
2 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 3 Premere il pulsante d’arresto d’emergenza (eStop) Disinserzione di K1K2 4 Sblocco (rilascio) dell’arresto di emergenza
(eStop)
5 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1K2 (richiesta la conferma)
6 Ricominciare dal n. 1
Tabella 6-8 Errore nella lettura di ritorno attuazione
N. Azione Commento
1 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
2 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 3 Accertarsi che non si sia verificata la disinserzione
di K1 o K2 all’arresto dell’unità Simulata la saldatura dei contatti del contattore
4 Premere arresto (Stop) Rilevamento di un errore nella lettura di ritorno.
5 Lasciare che si disinserisca il contattore 6 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1K2 (richiesta la
conferma) 7 Ricominciare dal n. 1
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6.3 Scenario applicativo 2: Arresto di emergenza al livello PL d/SIL 2, attuatore elettromeccanico
6.3.1 Funzione di sicurezza
La funzione di sicurezza è come segue: Premendo il pulsante di arresto di emergenza si arresta in modo sicuro il dispositivo.
6.3.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-9 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Pulsante di arresto di emergenza (NC/NC)
1 3SB3801-0EG3
Contattori 2 3RT2015-2BB42
Componenti software Tabella 6-10 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 41
6
K1
stop start
24V DC
M
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
K2 K1
K2
eStop
.3
.4
Vs1
.0
L+
M
0-
0+
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-20 Cablaggio per arresto di emergenza di livello PL d/SIL 2
6.3.3 Cablaggio
Soluzioni per gli scenari applicativi
Siem
ens
AG
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2016
Nel programma F, i contatti ausiliari normalmente chiusi (NC) dei contattori K1 e K2 sono denominati “feedback1” e “feedback2”.
Nota
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 42
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.3.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core. Figura 6-21 Funzionalità core
E-stoppressed?
Start
Yes
No
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatorson
Actuatorsswitch off
Operational stop?Yes
No
E-stopreleased
?
No
Yes
Stop caused bye-stop or1st start?
No
Yes
Actuatorsswitch off
6.3.5 Descrizione del blocco utente FB F02EStopSIL2PLd
Figura 6-22 Blocco F02EStopSIL2PLd del modulo F-user FB
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 43
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F02EStopSIL2PLd.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-11 Ingressi del blocco FB F02EStopSIL2PLd
Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto dopo l’attuazione della funzione di sicurezza per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop) stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K1
readbackK1 BOOL NC 0: Si è verificata l’inserzione del contattore
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K2
readbackK2 BOOL
Pulsante di arresto di emergenza
eStop BOOL NC/NC 0: Attuazione dell’arresto d’emergenza
Stato del valore per l’uscita K1K2
K1K2_VS BOOL 0: Guasto
Intervallo di tempo intercorrente tra l’invio del il comando di controllo e la risposta da parte dei contattori
feedbackTime TIME
Tabella 6-12 Uscite del blocco FB F02EStopSIL2PLd
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota
Contattori K1/K2 K1K2 BOOL 1: Comando di controllo per i contattori
Attuatore su F-DQ
Sblocco dell’arresto di emergenza
releaseEStop BOOL 1: Arresto di emergenza sbloccato e confermato
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Richiesta conferma
AckReqEStop BOOL 1: Richiesta conferma
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 44
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.3.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F02EStopSIL2PLd. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.2.2.
6.3.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Arresto di emergenza sbloccato (rilasciato)
Tabella 6-13 Attuatore di avvio
N. Azione Commento 1 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia
lo scenario applicativo per la prima volta. 2 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 3 Premere arresto (Stop) Disinserzione di K1K2
Tabella 6-14 Funzione di sicurezza: Attua arresto di emergenza
N. Azione Commento 1 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia
lo scenario applicativo per la prima volta. 2 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 3 Premere il pulsante d’arresto d’emergenza (eStop) Disinserzione di K1K2 4 Sblocco (rilascio) dell’arresto di emergenza
(eStop)
5 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1K2 (richiesta la conferma)
6 Ricominciare dal n. 1
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 45
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
Tabella 6-15 Errore nella lettura di ritorno attuazione
N. Azione Commento
1 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
2 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 3 Accertarsi che non si sia verificata la disinserzione
di K1 o K2 all’arresto dell’unità Simulata la saldatura dei contatti del contattore
4 Premere arresto (Stop) Rilevamento di un errore nella lettura di ritorno.
5 Lasciare che si disinserisca il contattore 6 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1K2 (richiesta la
conferma) 7 Ricominciare dal n. 1
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 46
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.4 Scenario applicativo 3: Arresto di emergenza al livello PL c/SIL 1, attuatore elettromeccanico
6.4.1 Funzione di sicurezza
La funzione di sicurezza è come segue: Premendo il pulsante di arresto di emergenza si arresta in modo sicuro il dispositivo.
6.4.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-16 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Pulsante di arresto di emergenza (NC)
1 3SB3801-0DG3
Contattori 1 3RT2015-2BB42
Componenti software Tabella 6-17 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 47
6
K1
stop start
24V DC
M
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
K1
eStop
.3Vs1
.0
L+
M
0+
0-
Soluzioni per gli scenari applicativi
6.4.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-23 Cablaggio per arresto di emergenza di livello PL c/SIL 1
Siem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
Nel programma F, i contatti ausiliari dei contattori K1 e K2 sono denominati “feedback”.
Quando si utilizza il blocco FB FDBACK della libreria F risulta utile monitorare le letture di ritorno. Di norma, il monitoraggio dei segnali delle letture di ritorno non è richiesto per il livello PL c/SIL 1.
Nota
Nota
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 48
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.4.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core. Figura 6-24 Funzionalità core
E-stoppressed?
Start
Yes
No
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatoron
Actuatorswitches off
Operational stop?Yes
No
E-stoppressed
?
No
Yes
Stop caused bye-stop or1st start?
No
Yes
Actuatorswitches off
6.4.5 Descrizione del blocco utente FB F03EStopSIL1PLc
Figura 6-25 Blocco F03EStopSIL1PLc del modulo F-user FB
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 49
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F03EStopSIL1PLc.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-18 Ingressi del blocco FB F03EStopSIL1PLc
Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto dopo l’attivazione della funzione di sicurezza per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop) stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K1
readbackK1 BOOL NC 0: Si è verificata l’inserzione del contattore
Pulsante di arresto di emergenza
eStop BOOL NC 0: Attuazione dell’arresto d’emergenza
Stato del valore per l’uscita K1
K1VS BOOL 0: Guasto
Intervallo di tempo intercorrente tra l’invio del il comando di controllo e la risposta da parte del contattore
feedbackTime TIME
Tabella 6-19 Uscite del blocco FB F03EStopSIL1PLc
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Contattore K1 K1 BOOL 1: Attuatore commutato
(inserzione del contattore)
Attuatore su F-DQ
Sblocco dell’arresto di emergenza
releaseEStop BOOL 1: Arresto di emergenza sbloccato e confermato
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Richiesta conferma
AckReqEStop BOOL 1: Richiesta conferma
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 50
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.4.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F03EStopSIL1PLc. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.1.2.
6.4.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Arresto di emergenza sbloccato (rilasciato)
Tabella 6-20 Attuatore di avvio
N. Azione Commento
1 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
2 Premere avvio (Start) Inserzione di K1 3 Premere arresto (Stop) Disinserzione di K1
Tabella 6-21 Funzione di sicurezza: Attua arresto di emergenza
N. Azione Commento
1 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
2 Premere avvio (Start) Inserzione di K1 3 Premere il pulsante d’arresto d’emergenza (eStop) Disinserzione di K1
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 51
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
N. Azione Commento
4 Sblocco (rilascio) dell’arresto di emergenza (eStop)
5 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1 (richiesta la conferma)
6 Ricominciare dal n. 1
Tabella 6-22 Errore nella lettura di ritorno attuazione
N. Azione Commento
1 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
2 Premere avvio (Start) Inserzione di K1 3 Accertarsi che non si sia verificata la disinserzione
di K1 all’arresto dell’unità Simulata la saldatura dei contatti del contattore
4 Premere arresto (Stop) Rilevamento di un errore nella lettura di ritorno.
5 Lasciare che si disinserisca il contattore 6 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1 (richiesta la
conferma) 7 Ricominciare dal n. 1
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 52
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.5 Scenario applicativo 4: Arresto di emergenza al livello PL e/SIL 3, attuatore elettrico
6.5.1 Funzione di sicurezza
La funzione di sicurezza è come segue: Premendo il pulsante di arresto di emergenza si arresta in modo sicuro il dispositivo.
6.5.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-23 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Pulsante di arresto di emergenza (NC/NC)
1 3SB3801-0EG3
Componenti software Tabella 6-24 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 53
6
S
iem
en
s A
G
stop start
24V DC
M
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
eStop
Vs1
.0
L+
M
0+
0-
signalPLeSIL3Quality
6.5.3 Cablaggio
Soluzioni per gli scenari applicativi
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware.
Figura 6-26 Cablaggio per arresto di emergenza di livello PL e/SIL 3
2016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
Per gli attuatori utilizzati nel presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 6.1.7.
Nota
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 54
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.5.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core. Figura 6-27 Funzionalità core
E-stoppressed?
Start
Yes
No
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatorson
Actuatorsswitch off
Operational stop?Yes
No
E-stopreleased
?
No
Yes
Stop caused bye-stop or1st start?
No
Yes
Actuatorsswitch off
6.5.5 Descrizione del blocco utente FB F04EStopSIL3PLe
Figura 6-28 Blocco F04EStopSIL3PLe del modulo F-user FB
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 55
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F04EStopSIL3PLe.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-25 Ingressi del blocco FB F04EStopSIL3PLe
Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto dopo l’attivazione della funzione di sicurezza per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop)
stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Pulsante di arresto di emergenza
eStop BOOL NC/NC 0: Attuazione dell’arresto d’emergenza
Stato del valore per l’uscita signalPLeSIL3Quality
signalPLeSIL3QualityVS BOOL 0: Guasto
Tabella 6-26 Uscite del blocco FB F04EStopSIL3PLe
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota
Segnale in uscita da F-DQ all’attuatore elettrico
signalPLeSIL3Quality BOOL 1: Impostazione uscita F-DQ
Sblocco dell’arresto di emergenza
releaseEStop BOOL 1: Arresto di emergenza sbloccato e confermato
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 56
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.5.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F04EStopSIL3PLe. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.3.2.
6.5.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Arresto di emergenza sbloccato (rilasciato)
Tabella 6-27 Attuatore di avvio
N. Azione Commento 1 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia
lo scenario applicativo per la prima volta. 2 Premere avvio (Start) signalPLeSIL3Quality=1 3 Premere arresto (Stop) signalPLeSIL3Quality=0
Tabella 6-28 Funzione di sicurezza: Attua arresto di emergenza
N. Azione Commento 1 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia
lo scenario applicativo per la prima volta. 2 Premere avvio (Start) signalPLeSIL3Quality=1 3 Premere il pulsante d’arresto d’emergenza (eStop) signalPLeSIL3Quality=0 4 Sblocco (rilascio) dell’arresto di emergenza
(eStop)
5 Premere avvio (Start) signalPLeSIL3Quality=0 (richiesta la conferma)
6 Ricominciare dal n. 1
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 57
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.6 Scenario applicativo 5: Arresto di emergenza al livello PL d/SIL 2, attuatore elettrico
Nota Si sta utilizzando un drive come attuatore. Seguire inoltre le indicazioni riportate nel capitolo 6.1.7.
6.6.1 Funzione di sicurezza
La funzione di sicurezza è come segue: Premendo il pulsante di arresto di emergenza si arresta in modo sicuro il dispositivo.
6.6.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-29 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Pulsante di arresto di emergenza (NC/NC)
1 3SB3801-0EG3
Componenti software Tabella 6-30 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
6.6.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 58
6
stop start
24V DC
M
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
eStop
Vs1
.0
L+
M
0+
0-
signalPLdSIL2Quality
Soluzioni per gli scenari applicativi
Figura 6-29 Cablaggio per arresto di emergenza di livello PL d/SIL 2
Siem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
Per gli attuatori utilizzati nel presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 6.1.7.
Nota
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 59
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.6.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core. Figura 6-30 Funzionalità core
E-stoppressed?
Start
Yes
No
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatorson
Actuatorsswitch off
Operational stop?Yes
No
E-stopreleased
?
No
Yes
Stop caused bye-stop or1st start?
No
Yes
Actuatorsswitch off
6.6.5 Descrizione del blocco utente FB F05EStopSIL2PLd
Figura 6-31 Blocco FB F05EStopSIL2PLd del modulo F-user FB
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 60
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F05EStopSIL2PLd.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-31 Ingressi del blocco FB F05StopSIL2PLd
Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto dopo l’attivazione della funzione di sicurezza per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop)
stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Pulsante di arresto di emergenza
eStop BOOL NC/NC 0: Attuazione dell’arresto d’emergenza
Stato del valore per l’uscita signalPLdSIL2Quality
signalPLdSIL2QualityVS BOOL 0: Guasto
Tabella 6-32 Uscite del blocco FB F05StopSIL2PLd
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota
Segnale in uscita da F-DQ all’attuatore elettrico
signalPLdSIL2Quality BOOL 1: Impostazione uscita F-DQ
Sblocco dell’arresto di emergenza
releaseEStop BOOL 1: Arresto di emergenza sbloccato e confermato
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 61
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.6.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F05StopSIL2PLd. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.2.2.
6.6.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Arresto di emergenza sbloccato (rilasciato)
Tabella 6-33 Attuatore di avvio
N. Azione Commento
1 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
2 Premere avvio (Start) signalPLdSIL2Quality=1 3 Premere arresto (Stop) signalPLdSIL2Quality=0
Tabella 6-34 Funzione di sicurezza: Attua arresto di emergenza
N. Azione Commento
1 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
2 Premere avvio (Start) signalPLdSIL2Quality=1 3 Premere il pulsante d’arresto d’emergenza (eStop) signalPLdSIL2Quality=0 4 Sblocco (rilascio) dell’arresto di emergenza
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 62
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
N. Azione Commento (eStop)
5 Premere avvio (Start) signalPLdSIL2Quality=0 (richiesta la conferma)
6 Ricominciare dal n. 1
6.7 Scenario applicativo 6: Arresto di emergenza al livello PL c/SIL 1, attuatore elettrico
6.7.1 Funzione di sicurezza
La funzione di sicurezza è come segue: Premendo il pulsante di arresto di emergenza si arresta in modo sicuro il dispositivo.
6.7.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-35 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Pulsante di arresto di emergenza (NC)
1 3SB3801-0DG3
Componenti software Tabella 6-36 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 63
6
S
iem
en
s A
G
stop start
24V DC
M
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
eStop
Vs1
.0
L+
M
0+
0-
signalPLcSIL1Quality
Soluzioni per gli scenari applicativi
6.7.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-32 Cablaggio per arresto di emergenza di livello PL c/SIL 1
2016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
Per gli attuatori utilizzati nel presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 6.1.7.
Nota
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 64
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.7.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core. Figura 6-33 Funzionalità core
E-stoppressed?
Start
Yes
No
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatoron
Actuatorswitches off
Operational stop?Yes
No
E-stopreleased
?
No
Yes
Stop caused bye-stop or1st start?
No
Yes
Actuatorswitches off
6.7.5 Descrizione del blocco utente FB F06EStopSIL1PLc
Figura 6-34 Blocco F06EStopSIL1PLc del modulo F-user FB
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 65
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F06EStopSIL1PLc.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-37 Ingressi del blocco FB F06EStopSIL1PLc
Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto dopo l’attivazione della funzione di sicurezza per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop)
stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Pulsante di arresto di emergenza
eStop BOOL NC 0: Attuazione dell’arresto d’emergenza
Stato del valore per l’uscita signalPLcSIL1Quality
signalPLcSIL1QualityVS BOOL 0: Guasto
Tabella 6-38 Uscite del blocco FB F06EStopSIL1PLc
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota
Segnale in uscita da F-DQ all’attuatore elettrico
signalPLcSIL1Quality BOOL 1: Impostazione uscita F-DQ
Sblocco dell’arresto di emergenza
releaseEStop BOOL 1: Arresto di emergenza sbloccato e confermato
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard. Richiesta
conferma AckReqEStop BOOL 1: Richiesta
conferma
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 66
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
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AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.7.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F06EStopSIL1PLc. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.1.2.
6.7.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Arresto di emergenza sbloccato (rilasciato)
Tabella 6-39 Attuatore di avvio
N. Azione Commento 1 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia
lo scenario applicativo per la prima volta. 2 Premere avvio (Start) signalPLcSIL1Quality=1 3 Premere arresto (Stop) signalPLcSIL1Quality=0
Tabella 6-40 Funzione di sicurezza: Attua arresto di emergenza
N. Azione Commento 1 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia
lo scenario applicativo per la prima volta. 2 Premere avvio (Start) signalPLcSIL1Quality=1 3 Premere il pulsante d’arresto d’emergenza (eStop) signalPLcSIL1Quality=0 4 Sblocco (rilascio) dell’arresto di emergenza
(eStop)
5 Premere avvio (Start) signalPLcSIL1Quality=0 (richiesta la conferma)
6 Ricominciare dal n. 1
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 67
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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AG 2
016
Tutti
i di
ritti
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6.8 Scenario applicativo 7: Porta di protezione senza ritenuta al livello PL e/SIL 3, attuatore elettromeccanico
6.8.1 Funzione di sicurezza
La funzione di sicurezza è come segue: Aprendo la porta di protezione si arresta in modo sicuro il dispositivo.
6.8.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-41 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Interruttore di posizione senza levetta
2 3SE5132-1QV20
Attuatore per interruttore di posizione
2 3SE5000-0AV0
Contattori 2 3RT2015-2BB42
Componenti software Tabella 6-42 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 68
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
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AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.8.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-35 Cablaggio della porta di protezione senza ritenuta per il livello PL e/SIL 3
K1
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
K2 K1
K2
.3
.4
Vs1
.0L+
M
0-
0+
posSwitch2 posSwitch1
Nota Nel programma F, i contatti ausiliari normalmente chiusi (NC) dei contattori K1 e K2 sono denominati “feedback1” e “feedback2”.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 69
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
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AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.8.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Nota Prima di avviare lo scenario applicativo per la prima volta, aprire e chiudere per una volta la porta di protezione. Quindi confermare con ACK=1.
Figura 6-36 Porta di protezione senza ritenuta - funzionalità core
Safety dooropen?
Start
Yes
No
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatorson
Actuatorsswitch off
Operational stop?
No
Safety doorclosed
?
No
Yes
Safety doorclosed
?
Yes
YesActuatorsswitch off
No
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 70
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.8.5 Descrizione del blocco utente FB F07FDoorSIL3PLe
Figura 6-37 Blocco F07FDoorSIL3PLe del modulo F-user FB
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F07FDoorSIL3PLe.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-43 Ingressi del blocco FB F07FDoorSIL3PLe
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Conferma ack BOOL NO
1: Conferma Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop) stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K1
readbackK1 BOOL NC 0: Si è verificata l’inserzione del contattore
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K2
readbackK2 BOOL
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 71
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
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AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Interruttore di posizione 1 posSwitch1 BOOL NC
1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Interruttore di posizione 2 posSwitch2 BOOL NC
1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Stato del valore dell’interruttore di posizione 1
posSwitch1VS BOOL 0: Guasto VS: stato del valore
Capitolo 6.1.6 Stato del valore dell’interruttore di posizione 2
posSwitch2VS BOOL
Stato del valore dell’uscita K1K2
K1K2VS BOOL
Intervallo di tempo intercorrente tra l’invio del il comando di controllo e la risposta da parte dei contattori
feedbackTime TIME
Tabella 6-44 Uscite del blocco FB F07FDoorSIL3PLe
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Contattori K1/K2 K1K2 BOOL 1: Comando di controllo
per i contattori Attuatore su F-DQ
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
6.8.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F07FDoorSIL3PLe. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.3.2.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 72
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.8.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Porta di protezione chiusa
Tabella 6-45 Attuatore di avvio
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la
prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 4 Premere arresto (Stop) Disinserzione di K1K2
Tabella 6-46 Funzione di sicurezza: Arresto in sicurezza quando si apre la porta di protezione
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la
prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 4 Aprire la porta di protezione Disinserzione di K1K2 5 Chiudere la porta di protezione 6 Ricominciare dal n. 2
Tabella 6-47 Errore nella lettura di ritorno attuazione
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la
prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 4 Accertarsi che non si sia verificata la
disinserzione di K1 o K2 all’arresto dell’unità Simulata la saldatura dei contatti del contattore
5 Premere arresto (Stop) Rilevamento di un errore nella lettura di ritorno.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 73
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
N. Azione Commento 6 Lasciare che si disinserisca il contattore 7 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1K2 (richiesta la
conferma) 8 Iniziare dal n. 2
6.9 Scenario applicativo 8: Porta di protezione senza ritenuta al livello PL d/SIL 2, attuatore elettromeccanico
6.9.1 Funzione di sicurezza
La funzione di sicurezza è come segue: Aprendo la porta di protezione si arresta in modo sicuro il dispositivo.
6.9.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-48 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Interruttore di posizione senza levetta
2 3SE5132-1QV20
Attuatore per interruttore di posizione
2 3SE5000-0AV0
Contattori 2 3RT2015-2BB42
Componenti software Tabella 6-49 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 74
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.9.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-38 Cablaggio della porta di protezione senza ritenuta per il livello PL d/SIL 2
K1
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
K2 K1
K2
.3
.4
Vs1
.0L+
M
0-
0+
posSwitch2 posSwitch1
Nota Nel programma F, i contatti ausiliari normalmente chiusi (NC) dei contattori K1 e K2 sono denominati “feedback1” e “feedback2”.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 75
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.9.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Nota Prima di avviare lo scenario applicativo per la prima volta, aprire e chiudere per una volta la porta di protezione. Quindi confermare con ACK=1.
Figura 6-39 Porta di protezione senza ritenuta - funzionalità core
Safety dooropen?
Start
Yes
No
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatorson
Actuatorsswitch off
Operational stop?
No
Safety doorclosed
?
No
Yes
Safety doorclosed
?
Yes
YesActuatorsswitch off
No
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 76
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.9.5 Descrizione del blocco utente FB F08FDoorSIL2PLd
Figura 6-40 Blocco F08FDoorSIL2PLd del modulo F-user FB
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F08FDoorSIL2PLd.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-50 Ingressi del blocco FB F09FDoorSIL1PLc
Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop) stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K1
readbackK1 BOOL NC 0: Si è verificata l’inserzione del contattore
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K2
readbackK2 BOOL
Interruttore di posizione 1 posSwitch1 BOOL NC
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 77
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Interruttore di posizione 2 posSwitch2 BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Stato del valore dell’interruttore di posizione 1
posSwitch1VS BOOL 0: Guasto VS: stato del valore
Capitolo 6.1.6 Stato del valore dell’interruttore di posizione 2
posSwitch2VS BOOL
Stato del valore dell’uscita K1K2
K1K2VS BOOL
Intervallo di tempo intercorrente tra l’invio del il comando di controllo e la risposta da parte dei contattori
feedbackTime TIME
Tabella 6-51 Uscite del blocco FB F08FDoorSIL2PLd
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Contattori K1/K2 K1K2 BOOL 1: Comando di controllo
per i contattori Attuatore su F-DQ
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
6.9.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F08FDoorSIL2PLd. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.2.2.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 78
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.9.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Porta di protezione chiusa
Tabella 6-52 Attuatore di avvio
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la
prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 4 Premere arresto (Stop) Disinserzione di K1K2
Tabella 6-53 Funzione di sicurezza: Arresto in sicurezza quando si apre la porta di protezione
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la
prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 4 Aprire la porta di protezione Disinserzione di K1K2 5 Chiudere la porta di protezione 6 Ricominciare dal n. 2
Tabella 6-54 Errore nella lettura di ritorno attuazione
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la
prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 4 Accertarsi che non si sia verificata la
disinserzione di K1 o K2 all’arresto dell’unità Simulata la saldatura dei contatti del contattore
5 Premere arresto (Stop) Rilevamento di un errore nella lettura di ritorno.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 79
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
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AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
N. Azione Commento 6 Lasciare che si disinserisca il contattore 7 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1K2 (richiesta la
conferma) 8 Iniziare dal n. 2
6.10 Scenario applicativo 9: Porta di protezione senza ritenuta al livello PL c/SIL 1, attuatore elettromeccanico
6.10.1 Funzione di sicurezza
La funzione di sicurezza è come segue: Aprendo la porta di protezione si arresta in modo sicuro il dispositivo.
6.10.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-55 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Interruttore di posizione senza levetta
1 3SE5132-1QV20
Attuatore per interruttore di posizione
1 3SE5000-0AV0
Contattori 1 3RT2015-2BB42
Componenti software Tabella 6-56 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 80
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.10.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-41 Cablaggio della porta di protezione senza ritenuta per il livello PL c/SIL 1
K1
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
K1
.3Vs1
.0L+
M
0+
0-
posSwitch
Nota Nel programma F, i contatti ausiliari dei contattori K1 e K2 sono denominati “feedback”.
Nota Quando si utilizza il blocco FB FDBACK della libreria F risulta utile monitorare le letture di ritorno. Di norma, il monitoraggio dei segnali delle letture di ritorno non è richiesto per il livello PL c/SIL 1.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 81
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.10.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Nota Prima di avviare lo scenario applicativo per la prima volta, aprire e chiudere per una volta la porta di protezione. Quindi confermare con ACK=1.
Figura 6-42 Porta di protezione senza ritenuta - funzionalità core
Safety dooropen?
Start
Yes
No
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatoron
Actuatorswitches off
Operational stop?
No
Safety doorclosed
?
No
Yes
Safety doorclosed
?
Yes
YesActuatorswitches off
No
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 82
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
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ens
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Tutti
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6.10.5 Descrizione del blocco utente FB F09FDoorSIL1PLc
Figura 6-43 Blocco F09FDoorSIL1PLc del modulo F-user FB
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F09FDoorSIL1PLc.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-57 Ingressi del blocco FB F09FDoorSIL1PLc
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Conferma ack BOOL NO
1: Conferma Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop) stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K1
readbackK1 BOOL NC 0: Si è verificata l’inserzione del contattore
Interruttore posizione posSwitch BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Stato del valore dell’interruttore di posizione
posSwitch1VS BOOL 0: Guasto VS: stato del valore
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 83
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tutti
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Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Stato del valore per l’uscita K1
K1VS BOOL Capitolo 6.1.6
Intervallo di tempo intercorrente tra l’invio del il comando di controllo e la risposta da parte del contattore
feedbackTime TIME
Tabella 6-58 Uscite del blocco FB F08FDoorSIL2PLd
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Contattore K1 K1 BOOL 1: Attuatore
commutato (inserzione del contattore)
Attuatore su F-DQ
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard. Conferma per la
porta di protezione ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta
conferma
6.10.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F09FDoorSIL1PLc. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.1.2.
6.10.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 84
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tutti
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Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Porta di protezione chiusa
Tabella 6-59 Attuatore di avvio
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la
prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1 4 Premere arresto (Stop) Disinserzione di K1
Tabella 6-60 Funzione di sicurezza: Arresto in sicurezza quando si apre la porta di protezione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1 4 Aprire la porta di protezione Disinserzione di K1 5 Chiudere la porta di protezione 6 Ricominciare dal n. 2
Tabella 6-61 Errore nella lettura di ritorno attuazione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1 4 Accertarsi che non si sia verificata la
disinserzione di K1 all’arresto dell’unità Simulata la saldatura dei contatti del contattore
5 Premere arresto (Stop) Rilevamento di un errore nella lettura di ritorno. 6 Lasciare che si disinserisca il contattore 7 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1 (richiesta la conferma) 8 Iniziare dal n. 2
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 85
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.11 Scenario applicativo 10: Porta di protezione senza ritenuta al livello PL e/SIL 3, attuatore elettrico
6.11.1 Funzione di sicurezza
La funzione di sicurezza è come segue: Aprendo la porta di protezione si arresta in modo sicuro il dispositivo.
6.11.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-62 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Interruttore di posizione senza levetta
2 3SE5132-1QV20
Attuatore per interruttore di posizione
2 3SE5000-0AV0
Componenti software Tabella 6-63 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 86
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.11.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-44 Cablaggio della porta di protezione senza ritenuta per il livello PL e/SIL 3
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
Vs1
.0L+
M
0+
0-
signalPLeSIL3Quality
posSwitch2 posSwitch1
Vs2.0
Nota Per gli attuatori utilizzati nel presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 6.1.7.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 87
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tutti
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6.11.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Nota Prima di avviare lo scenario applicativo per la prima volta, aprire e chiudere per una volta la porta di protezione. Quindi confermare con ACK=1.
Figura 6-45 Porta di protezione senza ritenuta - funzionalità core
Safety dooropen?
Start
Yes
No
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatorson
Actuatorsswitch off
Operational stop?
No
Safety doorclosed
?
No
Yes
Safety doorclosed
?
Yes
YesActuatorsswitch off
No
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 88
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tutti
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6.11.5 Descrizione del blocco utente FB F10FDoorSIL3PLe
Figura 6-46 Blocco F10FDoorSIL3PLe del modulo F-user FB
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F10FDoorSIL3PLe.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-64 Ingressi del blocco FB F10FDoorSIL3PLe
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop)
stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Interruttore di posizione 1 posSwitch1 BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Interruttore di posizione 2 posSwitch2 BOOL NC 1: Attuatore inserito
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 89
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tutti
i di
ritti
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Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota (porta di protezione chiusa)
Stato del valore dell’interruttore di posizione 1
posSwitch1VS BOOL 0: Guasto
VS: stato del valore Capitolo 6.1.6
Stato del valore dell’interruttore di posizione 2
posSwitch2VS BOOL
Stato del valore per l’uscita signalPLeSIL3Quality
signalPLeSIL3QualityVS
BOOL
Tabella 6-65 Uscite del blocco FB F10FDoorSIL3PLe
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota
Segnale in uscita da F-DQ all’attuatore elettrico
signalPLeSIL3Quality BOOL 1: Impostazione uscita F-DQ
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
6.11.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB FF10EStopSIL3PLe. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.3.2.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 90
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.11.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Porta di protezione chiusa
Tabella 6-66 Attuatore di avvio
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) signalPLeSIL3Quality =1 4 Premere arresto (Stop) signalPLeSIL3Quality = 0
Tabella 6-67 Funzione di sicurezza: Arresto in sicurezza quando si apre la porta di protezione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) signalPLeSIL3Quality = 1 4 Aprire la porta di protezione signalPLeSIL3Quality =0 5 Chiudere la porta di protezione 6 Ricominciare dal n. 2
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 91
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tutti
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6.12 Scenario applicativo 11: Porta di protezione senza ritenuta al livello PL d/SIL 2, attuatore elettrico
Nota Si sta utilizzando un drive come attuatore. Seguire inoltre le indicazioni riportate nel capitolo 6.1.7.
6.12.1 Funzione di sicurezza
La funzione di sicurezza è come segue: Aprendo la porta di protezione si arresta in modo sicuro il dispositivo.
6.12.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-68 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Interruttore di posizione senza levetta
2 3SE5132-1QV20
Attuatore per interruttore di posizione
2 3SE5000-0AV0
Componenti software Tabella 6-69 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 92
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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016
Tutti
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ritti
riser
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6.12.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-47 Cablaggio della porta di protezione senza ritenuta per il livello PL d/SIL 2
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
Vs1
.0L+
M
0+
0-
signalPLdSIL2Quality
posSwitch2 posSwitch1
Vs2.0
Nota Per gli attuatori utilizzati nel presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 6.1.7.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 93
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tutti
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ritti
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6.12.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core.
Nota Prima di avviare lo scenario applicativo per la prima volta, aprire e chiudere per una volta la porta di protezione. Quindi confermare con ACK=1.
Figura 6-48 Porta di protezione senza ritenuta - funzionalità core
Safety dooropen?
Start
Yes
No
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatorson
Actuatorsswitch off
Operational stop?
No
Safety doorclosed
?
No
Yes
Safety doorclosed
?
Yes
YesActuatorsswitch off
No
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 94
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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016
Tutti
i di
ritti
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6.12.5 Descrizione del blocco utente FB F11FDoorSIL2PL
Figura 6-49 Blocco F11FDoorSIL2PL del modulo F-user FB
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F11FDoorSIL2PL.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-70 Ingressi del blocco FB F11FDoorSIL2PL
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Conferma ack BOOL NO
1: Conferma Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start)
start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop)
stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Interruttore di posizione 1
posSwitch1 BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 95
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tutti
i di
ritti
riser
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Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota protezione chiusa)
Interruttore di posizione 2
posSwitch2 BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Stato del valore dell’interruttore di posizione 1
posSwitch1VS BOOL 0: Guasto VS: stato del
valore Capitolo 6.1.6
Stato del valore dell’interruttore di posizione 2
posSwitch2VS BOOL
Stato del valore per l’uscita signalPLdSIL2Quality
signalPLdSIL2QualityVS
BOOL
Tabella 6-71 Uscite del blocco FB F11FDoorSIL2PLd
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Segnale in uscita da F-DQ all’attuatore elettrico
signalPLdSIL2Quality BOOL 1: Impostazione uscita F-DQ
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
6.12.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F11FDoorSIL2PLd Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.2.2.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 96
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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016
Tutti
i di
ritti
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6.12.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Porta di protezione chiusa
Tabella 6-72 Attuatore di avvio
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) signalPLdSIL2Quality =1 4 Premere arresto (Stop) signalPLdSIL2Quality = 0
Tabella 6-73 Funzione di sicurezza: Arresto in sicurezza quando si apre la porta di protezione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) signalPLdSIL2Quality = 1 4 Aprire la porta di protezione signalPLdSIL2Quality = 0 5 Chiudere la porta di protezione 6 Ricominciare dal n. 2
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 97
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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AG 2
016
Tutti
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ritti
riser
vati
6.13 Scenario applicativo 12: Porta di protezione senza ritenuta al livello PL c/SIL 1, attuatore elettrico
6.13.1 Funzione di sicurezza
La funzione di sicurezza è come segue: Aprendo la porta di protezione si arresta in modo sicuro il dispositivo.
6.13.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-74 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Interruttore di posizione senza levetta
1 3SE5132-1QV20
Attuatore per interruttore di posizione
1 3SE5000-0AV0
Componenti software Tabella 6-75 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 98
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
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AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.13.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-50 Cablaggio della porta di protezione senza ritenuta per il livello PL c/SIL 1
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
Vs1
.0L+
M
0+
0-
signalPLcSIL1Quality
posSwitch
Nota Per gli attuatori utilizzati nel presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 6.1.7.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 99
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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016
Tutti
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ritti
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6.13.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core.
Nota Prima di avviare lo scenario applicativo per la prima volta, aprire e chiudere per una volta la porta di protezione. Quindi confermare con ACK=1.
Figura 6-51 Porta di protezione senza ritenuta - funzionalità core
Safety dooropen?
Start
Yes
No
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatoron
Actuatorswitches off
Operational stop?
No
Safety doorclosed
?
No
Yes
Safety doorclosed
?
Yes
YesActuatorswitches off
No
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 100
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.13.5 Descrizione del blocco utente FB F12FDoorSIL1PLc
Figura 6-52 Blocco F12FDoorSIL1PLc del modulo F-user FB
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F12FDoorSIL1PLc.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-76 Ingressi del blocco FB F12FDoorSIL1PLc
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop)
stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Interruttore posizione posSwitch BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 101
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tutti
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ritti
riser
vati
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota
Stato del valore dell’interruttore di posizione 1
posSwitchVS BOOL 0: Guasto
VS: stato del valore Capitolo 6.1.6
Stato del valore per l’uscita signalPLcSIL1Quality
signalPLcSIL1QualityVS
BOOL
Tabella 6-77 Uscite del blocco FB F12FDoorSIL1PLc
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota
Segnale in uscita da F-DQ all’attuatore elettrico
signalPLcSIL1Quality BOOL 1: Impostazione uscita F-DQ
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
6.13.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F12FDoorSIL1PLc. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.1.2.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 102
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.13.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Porta di protezione chiusa
Tabella 6-78 Attuatore di avvio
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) signalPLcSIL1Quality = 1 4 Premere arresto (Stop) signalPLcSIL1Quality = 0
Tabella 6-79 Funzione di sicurezza: Arresto in sicurezza quando si apre la porta di protezione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) signalPLcSIL1Quality = 1 4 Aprire la porta di protezione signalPLcSIL1Quality = 0 5 Chiudere la porta di protezione 6 Ricominciare dal n. 2
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 103
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.14 Scenario applicativo 13: Porta di protezione con ritenuta al livello PL e/SIL 3, attuatore elettromeccanico
6.14.1 Funzioni di sicurezza
Per il presente scenario applicativo sono previste le funzioni di sicurezza seguenti: • Funzione di sicurezza relativa alla apertura/chiusura della porta di
protezione – Aprendo la porta di protezione durante il funzionamento si arresta in modo
sicuro il dispositivo. • Funzione di sicurezza relativa alla ritenuta
– Dopo aver arrestato l’attuatore, la porta di protezione può essere aperta solamente nel caso in cui l’attuatore non costituisca più un pericolo.
Nota Nella “Valutazione della corrispondenza a norme della ritenuta”, capitolo 6.1.2, viene presa in esame una situazione in cui vi è una funzione di sicurezza correlata alla ritenuta.
6.14.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-80 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO) 2 3SB3801-0DD3 Pulsante incluso (NC) 1 3SB3801-0DB3 Interruttore di posizione con interblocco a solenoide (attuazione a molla della ritenuta)
1 3SE5322-0SD21
Interruttore a cerniera 1 3SE5132-0LU21 Attuatore per interruttore di posizione
1 3SE5000-0AV0
Contattori 2 3RT2015-2BB42
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 104
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Componenti software Tabella 6-81 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
6.14.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-53 Cablaggio della porta di protezione con ritenuta per il livello PL e/SIL 3
K1
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
K2 K1
K2
.4.5
Vs1
.0
L+
M
0+
hingedSwitch sepAct
fDoorCoil
0-
1-
1+
Vs2
.0
eMagnet .3
Nota Nel programma F, i contatti ausiliari normalmente chiusi (NC) dei contattori K1 e K2 sono denominati “feedback1” e “feedback2”.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 105
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Nello schema dei collegamenti sopra riportato sono collegati all’interruttore di posizione i seguenti segnali (sepAct): • sepAct (monitoraggio di posizione dell’attuatore) • sepAct (monitoraggio di posizione del dispositivo di ritenuta) • fDoorCoil (controllo della ritenuta) La figura seguente illustra il cablaggio nell’interruttore di posizione e pertanto integra lo schema dei collegamenti sopra riportato. Figura 6-54 Terminali interni dell’interruttore di posizione con interblocco a solenoide
11: Vs1 (F-DI)12: sepAct (F-DI)
E1: CH + (F-DQ)E2: CH – (F-DQ)
41: L+ (F-CPU)42: eMagnet (standard DI)
Actuatormonitoring
Magnetmonitoring
yellow
green
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 106
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.14.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core.
Nota Prima di avviare lo scenario applicativo per la prima volta, aprire e chiudere per una volta la porta di protezione. Quindi confermare con ACK=1.
Figura 6-55 Porta di protezione con ritenuta - funzionalità core
Start
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatorson
Stop request?
Yes
Yes
Timer starts
NoUnlocktimer
expired?
Safety doorclosed
?
No
Yes
No
Yes
Previousstop was
operationalstop
?
No
Safety doorinterlockingis released
Actuators stop
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 107
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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ATTENZIONE
Nel presente esempio relativo agli attuatori elettromeccanici, la ritenuta della porta di protezione viene disattivata quando scade l’intervallo impostato per il timer. Per quando concerne le parti in movimento, non è possibile escludere automaticamente situazioni di pericolo dopo che è scaduto l’intervallo impostato per il timer. Accertarsi che la ritenuta della porta di protezione venga disattivata solamente quando non sono più presenti situazioni di pericolo.
6.14.5 Descrizione del blocco utente FB F13FDoorSIL3PLe
Figura 6-56 Blocco F13FDoorSIL3PLe del modulo F-user FB
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Nota Nel presente esempio si suppone che si stia utilizzando un interruttore a cerniera (hingedSwitch) come secondo canale. Tuttavia, non è strettamente necessario utilizzare un interruttore a cerniera. La ridondanza richiesta per la configurazione a due canali può anche essere implementata con un interruttore diverso
ATTENZIONE
La selezione di un intervallo di ritardo delayTimeUnlock troppo breve può essere causa di morte o gravi infortuni. Personalizzare questi intervalli temporali in base alle proprie esigenze, per esempio il tempo di rallentamento di una macchina pericolosa, per lo sblocco della porta di protezione allo scadere dell’intervallo di ritardo delayTimeUnlock.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 108
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F13FDoorSIL3PLe.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-82 Ingressi del blocco FB F13FDoorSIL3PLe
Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop) stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Monitoraggio dell’elettromagnete nell’interruttore di posizione
eMagnet BOOL NC 0: Elettromagnete nell’interruttore di posizione eccitato 1: Elettromagnete nell’interruttore di posizione diseccitato
Capitolo 6.1.2
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K1
readbackK1 BOOL NC 0: Si è verificata l’inserzione del contattore
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K2
readbackK2 BOOL
Interruttore posizione sepAct BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa) Capitolo 6.1.2
Interruttore a cerniera hingedSwitch BOOL NC 1: Non azionato (porta di protezione chiusa)
Stato del valore dell’interruttore di posizione
sepActVS BOOL 0: Guasto VS: stato del valore
Capitolo 6.1.6
Stato del valore dell’interruttore a cerniera
hingedSwitchVS BOOL
Stato del valore dell’uscita K1K2
K1K2VS BOOL
Stato del valore dell’uscita fDoorCoil
fDoorCoilVS BOOL
Intervallo di tempo intercorrente tra l’invio del il comando di controllo e la risposta da parte dei
feedbackTime TIME
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 109
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
contattori Intervallo di ritardo dopo l’arresto degli attuatori per lo sblocco (rilascio) della porta di protezione.
delayTimeUnlock TIME Selezionare un intervallo di tempo sufficientemente lungo
Tabella 6-83 Uscite del blocco FB F13FDoorSIL3PLe
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Contattori K1/K2 K1K2 BOOL 1: Comando di controllo
per i contattori Attuatore su F-DQ
Elettromagnete nell’interruttore di posizione
fDoorCoil BOOL 0: Ritenuta attiva
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
6.14.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F13FDoorSIL3PL3. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.3.2.
6.14.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Porta di protezione chiusa
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 110
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tabella 6-84 Attuatore di avvio
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la
prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi si verifica l’inserzione di K1K2
4 Premere arresto (Stop) Si verifica la disinserzione di K1K2 ; quindi inizia la temporizzazione per lo sblocco (rilascio) ritardato della porta di protezione.
5 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione può essere aperta la porta di protezione.
Tabella 6-85 Funzione di sicurezza: Guasto nella porta di protezione
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la
prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi si verifica l’inserzione di K1K2
4 Intervenire sull’interruttore a cerniera sino a che non emette il segnale “0”.
Si verifica la disinserzione di K1K2 ; quindi inizia la temporizzazione per lo sblocco (rilascio) ritardato della porta di protezione.
5 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione può essere aperta la porta di protezione.
6 Chiudere la porta di protezione 7 Ricominciare dal n. 1
Tabella 6-86 Errore nella lettura di ritorno attuazione
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la
prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 4 Accertarsi che non si sia verificata la
disinserzione di K1 o K2 all’arresto dell’unità Simulata la saldatura dei contatti del contattore
5 Premere arresto (Stop) Rilevamento di un errore nella lettura di ritorno.
6 Lasciare che si disinserisca il contattore 7 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1K2 (richiesta la
conferma) 8 Attendere che scada l’intervallo di
temporizzazione.
9 Iniziare dal n. 2
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 111
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.15 Scenario applicativo 14: Porta di protezione con ritenuta al livello PL d/SIL 2, attuatore elettromeccanico
6.15.1 Funzione di sicurezza
Per il presente scenario applicativo sono previste le funzioni di sicurezza seguenti: • Funzione di sicurezza relativa alla posizione della porta di sicurezza (funzione
di interblocco) – Aprendo la porta di protezione durante il funzionamento si arresta in modo
sicuro il dispositivo. • Funzione di sicurezza relativa alla ritenuta
– Dopo aver arrestato l’attuatore, la porta di protezione può essere aperta solamente nel caso in cui l’attuatore non costituisca più un pericolo.
Nota Nella “Valutazione della corrispondenza a norme della ritenuta”, capitolo 6.1.2, viene presa in esame una situazione in cui vi è una funzione di sicurezza correlata alla ritenuta.
6.15.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-87 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Interruttore di posizione con interblocco a solenoide (attuazione a molla della ritenuta)
1 3SE5322-0SD21
Interruttore a cerniera
1 3SE5132-0LU21
Attuatore per interruttore di posizione
1 3SE5000-0AV0
Contattori 2 3RT2015-2BB42
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 112
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Componenti software Tabella 6-88 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
6.15.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-57 Cablaggio della porta di protezione con ritenuta per il livello PL d/SIL 2
K1
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
K2 K1
K2
.4.5
Vs1
.0
L+
M
0+
hingedSwitch sepAct
fDoorCoil
0-
1-
1+
Vs2
.0
eMagnet .3
Nota Nel programma F, i contatti ausiliari normalmente chiusi (NC) dei contattori K1 e K2 sono denominati “feedback1” e “feedback2”.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 113
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Nel programma di sicurezza, i segnali degli interruttori di posizione sono definiti come segue: • sepAct (monitoraggio di posizione dell’attuatore) • sepAct (monitoraggio di posizione del dispositivo di ritenuta) • fDoorCoil (controllo della ritenuta) La figura seguente illustra il cablaggio nell’interruttore di posizione e pertanto integra lo schema dei collegamenti sopra riportato. Figura 6-58 Terminali interni dell’interruttore di posizione con interblocco a solenoide
11: Vs1 (F-DI)12: sepAct (F-DI)
E1: CH + (F-DQ)E2: CH – (F-DQ)
41: L+ (F-CPU)42: eMagnet (standard DI)
Actuatormonitoring
Magnetmonitoring
yellow
green
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 114
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.15.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core.
Nota Prima di avviare lo scenario applicativo per la prima volta, aprire e chiudere per una volta la porta di protezione. Quindi confermare con ACK=1.
Figura 6-59 Porta di protezione con ritenuta - funzionalità core
Start
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuators on
Stop request?
Yes
YesTimer starts
NoUnlocktimer
expired?
Safety doorclosed
?
No
Yes
No
Yes
Previousstop was
operationalstop
?
No
Safety doorinterlockingis released
Actuators stop
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 115
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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ATTENZIONE
Nel presente esempio relativo agli attuatori elettromeccanici, la ritenuta della porta di protezione viene disattivata quando scade l’intervallo impostato per il timer. Per quando concerne le parti in movimento, non è possibile escludere automaticamente situazioni di pericolo dopo che è scaduto l’intervallo impostato per il timer. Accertarsi che la ritenuta della porta di protezione venga disattivata solamente quando non sono più presenti situazioni di pericolo.
6.15.5 Descrizione del blocco utente FB F14FDoorSIL2PLd
Figura 6-60 Blocco FB F14FDoorSIL2PLd del modulo F-user FB
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Nota Nel presente esempio si suppone che si stia utilizzando un interruttore a cerniera (hingedSwitch) come secondo canale. Tuttavia, non è strettamente necessario utilizzare un interruttore a cerniera. La ridondanza richiesta per la configurazione a due canali può anche essere implementata con un interruttore diverso
ATTENZIONE
La selezione di un intervallo di ritardo delayTimeUnlock troppo breve può essere causa di morte o gravi infortuni. Personalizzare questi intervalli temporali in base alle proprie esigenze, per esempio il tempo di rallentamento di una macchina pericolosa, per lo sblocco della porta di protezione allo scadere dell’intervallo di ritardo delayTimeUnlock.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 116
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F14FDoorSIL2PLd.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-89 Ingressi del blocco FB F14FDoorSIL2PLd
Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop) stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Monitoraggio dell’elettromagnete nell’interruttore di posizione
eMagnet BOOL NC 0: Elettromagnete nell’interruttore di posizione eccitato 1: Elettromagnete nell’interruttore di posizione diseccitato
Capitolo 6.1.2
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K1
readbackK1 BOOL NC 0: Si è verificata l’inserzione del contattore
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K2
readbackK2 BOOL
Interruttore posizione sepAct BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa) Capitolo 6.1.2
Interruttore a cerniera hingedSwitch BOOL NC 1: Non azionato (porta di protezione chiusa)
Stato del valore dell’interruttore di posizione
sepActVS BOOL 0: Guasto VS: stato del valore
Capitolo 6.1.6
Stato del valore dell’interruttore a cerniera
hingedSwitchVS BOOL
Stato del valore dell’uscita K1K2
K1K2VS BOOL
Stato del valore dell’uscita fDoorCoil
fDoorCoilVS BOOL
Intervallo di tempo intercorrente tra l’invio del il comando di controllo e la risposta da parte dei contattori
feedbackTime TIME
Intervallo di ritardo dopo l’arresto degli attuatori per lo sblocco (rilascio) della porta di protezione.
delayTimeUnlock TIME Selezionare un intervallo di tempo sufficientemente lungo
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 117
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tabella 6-90 Uscite del blocco FB F14FDoorSIL2PLd
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Contattori K1/K2 K1K2 BOOL 1: Comando di
controllo per i contattori
Attuatore su F-DQ
Elettromagnete nell’interruttore di posizione
fDoorCoil BOOL 0: Ritenuta attiva
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
6.15.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F14FDoorSIL2PLd. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.2.2.
6.15.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Porta di protezione chiusa
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 118
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
Tabella 6-91 Attuatore di avvio
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la
prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi si verifica l’inserzione di K1K2
4 Premere arresto (Stop) Si verifica la disinserzione di K1K2 ; quindi inizia la temporizzazione per lo sblocco (rilascio) ritardato della porta di protezione.
5 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione può essere aperta la porta di protezione.
Tabella 6-92 Funzione di sicurezza: Guasto nella porta di protezione
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la
prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi si verifica l’inserzione di K1K2
4 Intervenire sull’interruttore a cerniera sino a che non emette il segnale “0”.
Si verifica la disinserzione di K1K2 ; quindi inizia la temporizzazione per lo sblocco (rilascio) ritardato della porta di protezione.
5 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione può essere aperta la porta di protezione.
6 Chiudere la porta di protezione 7 Ricominciare dal n. 1
Tabella 6-93 Errore nella lettura di ritorno attuazione
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la
prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 4 Accertarsi che non si sia verificata la
disinserzione di K1 o K2 all’arresto dell’unità Simulata la saldatura dei contatti del contattore
5 Premere arresto (Stop) Rilevamento di un errore nella lettura di ritorno.
6 Lasciare che si disinserisca il contattore 7 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1K2 (richiesta la
conferma) 8 Attendere che scada l’intervallo di
temporizzazione.
9 Iniziare dal n. 2
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 119
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tutti
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6.16 Scenario applicativo 15: Porta di protezione con ritenuta al livello PL c/SIL 1, attuatore elettromeccanico
6.16.1 Funzione di sicurezza
Per il presente scenario applicativo sono previste le funzioni di sicurezza seguenti: • Funzione di sicurezza relativa alla posizione della porta di sicurezza (funzione
di interblocco) – Aprendo la porta di protezione durante il funzionamento si arresta in modo
sicuro il dispositivo. • Funzione di sicurezza relativa alla ritenuta
– Dopo aver arrestato il dispositivo, la porta di protezione può essere aperta solamente nel caso in cui il dispositivo non costituisca più un pericolo.
Nota Nella “Valutazione della corrispondenza a norme della ritenuta”, capitolo 6.1.2, viene presa in esame una situazione in cui vi è una funzione di sicurezza correlata alla ritenuta.
6.16.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-94 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO) 2 3SB3801-0DD3 Pulsante incluso (NC) 1 3SB3801-0DB3 Interruttore di posizione con interblocco a solenoide (attuazione a molla della ritenuta)
1 3SE5322-0SD21
Attuatore per interruttore di posizione
1 3SE5000-0AV0
Contattori 1 3RT2015-2BB42
Componenti software Tabella 6-95 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 120
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.16.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-61 Cablaggio della porta di protezione con ritenuta per il livello PL c/SIL 1
K1
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
K1.4
Vs1
.0
L+
M
sepAct
fDoorCoil
0-
1-
1+
0+
eMagnet
.3
Nota Nel programma F, i contatti ausiliari dei contattori K1 e K2 sono denominati “feedback”.
Nel programma di sicurezza, i segnali degli interruttori di posizione sono definiti come segue: • sepAct (monitoraggio di posizione dell’attuatore) • sepAct (monitoraggio di posizione del dispositivo di ritenuta) • fDoorCoil (controllo della ritenuta)
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 121
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tutti
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La figura seguente illustra il cablaggio nell’interruttore di posizione e pertanto integra lo schema dei collegamenti sopra riportato. Figura 6-62 Terminali interni dell’interruttore di posizione con interblocco a solenoide
11: Vs1 (F-DI)12: sepAct (F-DI)
E1: CH + (F-DQ)E2: CH – (F-DQ)
41: L+ (F-CPU)42: eMagnet (standard DI)
Actuatormonitoring
Magnetmonitoring
yellow
green
6.16.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core.
Nota Prima di avviare lo scenario applicativo per la prima volta, aprire e chiudere per una volta la porta di protezione. Quindi confermare con ACK=1.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 122
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Figura 6-63 Porta di protezione con ritenuta - funzionalità core
Start
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatoron
Stop request?
Yes
YesTimer starts
No
Safety doorclosed
?
No
Yes
No
Yes
Previousstop was
operationalstop
?
No
Safety doorinterlockingis released
Actuator stops
Unlocktimer
expired?
ATTENZIONE
Nel presente esempio relativo agli attuatori elettromeccanici, la ritenuta della porta di protezione viene disattivata quando scade l’intervallo impostato per il timer. Per quando concerne le parti in movimento, non è possibile escludere automaticamente situazioni di pericolo dopo che è scaduto l’intervallo impostato per il timer. Accertarsi che la ritenuta della porta di protezione venga disattivata solamente quando non sono più presenti situazioni di pericolo.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 123
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.16.5 Descrizione del blocco utente FB F15FDoorSIL1PLc
Figura 6-64 Blocco FB F15FDoorSIL1PLc del modulo F-user FB
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
ATTENZIONE
La selezione di un intervallo di ritardo delayTimeUnlock troppo breve può essere causa di morte o gravi infortuni. Personalizzare questi intervalli temporali in base alle proprie esigenze, per esempio il tempo di rallentamento di una macchina pericolosa, per lo sblocco della porta di protezione allo scadere dell’intervallo di ritardo delayTimeUnlock.
Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F15FDoorSIL1PLc.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-96 Ingressi del blocco FB F15FDoorSIL1PLc
Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 124
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
Richiesta di arresto (Stop) stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Monitoraggio dell’elettromagnete nell’interruttore di posizione
eMagnet BOOL NC 0: Elettromagnete nell’interruttore di posizione eccitato 1: Elettromagnete nell’interruttore di posizione diseccitato
Capitolo 6.1.2
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K1
readbackK1 BOOL NC 0: Si è verificata l’inserzione del contattore
Interruttore posizione sepAct BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Capitolo 6.1.2
Stato del valore dell’interruttore di posizione
sepActVS BOOL 0: Guasto VS: stato del valore Capitolo 6.1.6 Stato del valore per l’uscita
K1 K1VS BOOL
Intervallo di tempo intercorrente tra l’invio del il comando di controllo e la risposta da parte del contattore
feedbackTime TIME
Intervallo di ritardo dopo l’arresto degli attuatori per lo sblocco (rilascio) della porta di protezione.
delayTimeUnlock TIME Selezionare un intervallo di tempo sufficientemente lungo
Tabella 6-97 Uscite del blocco FB F13FDoorSIL1PLc
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota
Contattore K1 K1 BOOL 1: Attuatore commutato (inserzione del contattore)
Attuatore su F-DQ
Elettromagnete nell’interruttore di posizione
fDoorCoil BOOL 0: Ritenuta attiva
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 125
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.16.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F15FDoorSIL1PLc. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.1.2.
6.16.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Porta di protezione chiusa
Tabella 6-98 Attuatore di avvio
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi si verifica l’inserzione di K1
4 Premere arresto (Stop) Si verifica la disinserzione di K1 ; quindi inizia la temporizzazione per lo sblocco (rilascio) ritardato della porta di protezione.
5 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione può essere aperta la porta di protezione.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 126
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tabella 6-99 Funzione di sicurezza: Arresto in sicurezza quando si apre la porta di protezione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi si verifica l’inserzione di K1
4 Rilasciare l’interblocco e aprire la porta di protezione
Disinserzione di K1
Tabella 6-100 Errore nella lettura di ritorno attuazione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1 4 Accertarsi che non si sia verificata la disinserzione
di K1 all’arresto dell’unità Simulata la saldatura dei contatti del contattore
5 Premere arresto (Stop) Rilevamento di un errore nella lettura di ritorno.
6 Lasciare che si disinserisca il contattore 7 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1 (richiesta la
conferma) 8 Attendere che scada l’intervallo di
temporizzazione.
9 Iniziare dal n. 2
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 127
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.17 Scenario applicativo 16: Porta di protezione con ritenuta al livello PL e/SIL 3, attuatore elettrico
6.17.1 Funzione di sicurezza
Per il presente scenario applicativo sono previste le funzioni di sicurezza seguenti: • Funzione di sicurezza relativa alla posizione della porta di sicurezza (funzione
di interblocco) – Aprendo la porta di protezione durante il funzionamento si arresta in modo
sicuro il dispositivo. • Funzione di sicurezza relativa alla ritenuta
– Dopo aver arrestato il dispositivo, la porta di protezione può essere aperta solamente nel caso in cui il dispositivo non costituisca più un pericolo.
Nota Nella “Valutazione della corrispondenza a norme della ritenuta”, capitolo 6.1.2, viene presa in esame una situazione in cui vi è una funzione di sicurezza correlata alla ritenuta.
6.17.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-101 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO) 2 3SB3801-0DD3 Pulsante incluso (NC) 1 3SB3801-0DB3 Interruttore di posizione con interblocco a solenoide (attivazione a molla della ritenuta)
1 3SE5322-0SD21
Interruttore a cerniera 1 3SE5132-0LU21 Attuatore per interruttore di posizione
1 3SE5000-0AV0
Componenti software Tabella 6-102 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 128
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.17.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-65 Cablaggio della porta di protezione con ritenuta per il livello PL e/SIL 3
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
Vs1
.0
L+
M
hingedSwitch
sepAct
fDoorCoil
1-
1+
Vs2
.0
0+SignalPLeSIL3QualityeMagnet
.3
0-
Nota Per i segnali attuatore, fare riferimento al capitolo 6.1.7.
Nel programma di sicurezza, i segnali degli interruttori di posizione sono definiti come segue: • sepAct (monitoraggio di posizione dell’attuatore) • sepAct (monitoraggio di posizione del dispositivo di ritenuta) • fDoorCoil (controllo della ritenuta)
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 129
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tutti
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La figura seguente illustra il cablaggio nell’interruttore di posizione e pertanto integra lo schema dei collegamenti sopra riportato. Figura 6-66 Terminali interni dell’interruttore di posizione con interblocco a solenoide
11: Vs1 (F-DI)12: sepAct (F-DI)
E1: CH + (F-DQ)E2: CH – (F-DQ)
41: L+ (F-CPU)42: eMagnet (standard DI)
Actuatormonitoring
Magnetmonitoring
yellow
green
6.17.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core.
Nota Prima di avviare lo scenario applicativo per la prima volta, aprire e chiudere per una volta la porta di protezione. Quindi confermare con ACK=1.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 130
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Figura 6-67 Porta di protezione con ritenuta - funzionalità core
Start
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatorson
Stop request?
Yes
YesTimer starts
NoUnlocktimer
expired?
Safety doorclosed
?
No
Yes
No
Yes
Previousstop was
operationalstop
?
No
Safety doorinterlockingis released
Actuators stop
ATTENZIONE
Nel presente esempio relativo agli attuatori elettrici, la ritenuta della porta di protezione viene disattivata quando scade l’intervallo impostato per il timer. Per quando concerne le parti in movimento, non è possibile escludere automaticamente situazioni di pericolo dopo che è scaduto l’intervallo impostato per il timer. Accertarsi che la ritenuta della porta di protezione venga disattivata solamente quando non sono più presenti situazioni di pericolo.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 131
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.17.5 Descrizione del blocco utente FB F16FDoorSIL3PLe
Figura 6-68 Blocco F16FDoorSIL3PLe del modulo F-user FB
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Nota Nel presente esempio si suppone che si stia utilizzando un interruttore a cerniera (hingedSwitch) come secondo canale. Tuttavia, non è strettamente necessario utilizzare un interruttore a cerniera. La ridondanza richiesta per la configurazione a due canali può anche essere implementata con un interruttore diverso
ATTENZIONE
La selezione di un intervallo di ritardo delayTimeUnlock troppo breve può essere causa di morte o gravi infortuni. Personalizzare questi intervalli temporali in base alle proprie esigenze, per esempio il tempo di rallentamento di una macchina pericolosa, per lo sblocco della porta di protezione allo scadere dell’intervallo di ritardo delayTimeUnlock.
Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F16FDoorSIL3PLe.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 132
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tabella 6-103 Ingressi del blocco FB F15F16FDoorSIL3PLe Descrizione Simbolo Tipo di
dati Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop) stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Monitoraggio dell’elettromagnete nell’interruttore di posizione
eMagnet BOOL NC 0: Elettromagnete nell’interruttore di posizione eccitato 1: Elettromagnete nell’interruttore di posizione diseccitato
Capitolo 6.1.2
Interruttore posizione sepAct BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa) Capitolo 6.1.2
Interruttore a cerniera hingedSwitch BOOL NC 1: Non azionato (porta di protezione chiusa)
Stato del valore dell’interruttore di posizione
sepActVS BOOL 0: Guasto
VS: stato del valore Capitolo 6.1.6
Stato del valore dell’interruttore a cerniera
hingedSwitchVS BOOL
Stato del valore per l’uscita signalPLeSIL3Quality
signalPLeSIL3QualityVS BOOL
Stato del valore dell’uscita fDoorCoil
fDoorCoilVS BOOL
Nell’interruttore di posizione: Intervallo di tempo tra la risposta dell’elettromagnete e il contatto di monitoraggio
feedbackTime TIME
Intervallo di ritardo dopo l’arresto degli attuatori per lo sblocco (rilascio) della porta di protezione.
delayTimeUnlock TIME Selezionare un intervallo di tempo sufficientemente lungo
Tabella 6-104 Uscite del blocco FB F16FDoorSIL3PLe
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Segnale in uscita da F-DQ all’attuatore elettrico
signalPLeSIL3Quality BOOL 1: Impostazione uscita F-DQ
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 133
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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016
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ritti
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Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Elettromagnete nell’interruttore di posizione
fDoorCoil BOOL 0: Ritenuta attiva Attuatore su F-DQ
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
Configurazione e parametrizzazione La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F16FDoorSIL3PLe. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.3.2.
6.17.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F16FDoorSIL3PLe. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.1.2.
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6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.17.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Porta di protezione chiusa
Tabella 6-105 Attuatore di avvio
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi signalPLeSIL3Quality = 1
4 Premere arresto (Stop) signalPLeSIL3Quality = 0; quindi inizia la temporizzazione per lo sblocco (rilascio) ritardato della porta di protezione.
5 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione può essere aperta la porta di protezione.
Tabella 6-106 Funzione di sicurezza: Guasto nella porta di protezione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi signalPLeSIL3Quality = 1
4 Intervenire sull’interruttore a cerniera sino a che non emette il segnale “0”.
signalPLeSIL3Quality = 0; quindi inizia la temporizzazione per lo sblocco (rilascio) ritardato della porta di protezione.
5 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione può essere aperta la porta di protezione.
6 Chiudere la porta di protezione 7 Ricominciare dal n. 1
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6.18 Scenario applicativo 17: Porta di protezione con ritenuta al livello PL d/SIL 2, attuatore elettrico
Nota Si sta utilizzando un drive come attuatore. Seguire inoltre le indicazioni riportate nel capitolo 6.1.7.
6.18.1 Funzione di sicurezza
Per il presente scenario applicativo sono previste le funzioni di sicurezza seguenti: • Funzione di sicurezza relativa alla posizione della porta di sicurezza (funzione
di interblocco) – Aprendo la porta di protezione durante il funzionamento si arresta in modo
sicuro il dispositivo. • Funzione di sicurezza relativa alla ritenuta
– Dopo aver arrestato il dispositivo, la porta di protezione può essere aperta solamente nel caso in cui il dispositivo non costituisca più un pericolo.
Nota Nella “Valutazione della corrispondenza a norme della ritenuta”, capitolo 6.1.2, viene presa in esame una situazione in cui vi è una funzione di sicurezza correlata alla ritenuta.
6.18.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-107 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO) 2 3SB3801-0DD3 Pulsante incluso (NC) 1 3SB3801-0DB3 Interruttore di posizione con interblocco a solenoide (attivazione a molla della ritenuta)
1 3SE5322-0SD21
Interruttore a cerniera 1 3SE5132-0LU21 Attuatore per interruttore di posizione
1 3SE5000-0AV0
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Componenti software Tabella 6-108 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
6.18.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-69 Cablaggio della porta di protezione con ritenuta per il livello PL d/SIL 2
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
Vs1
.0
L+
M
hingedSwitchsepAct
fDoorCoil
1-
1+
Vs2
.0
0+signalPLdSIL2Quality
eMagnet
.3
0-
Nota Per i segnali attuatore, fare riferimento al capitolo 6.1.7.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 137
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Nel programma di sicurezza, i segnali degli interruttori di posizione sono definiti come segue: • sepAct (monitoraggio di posizione dell’attuatore) • sepAct (monitoraggio di posizione del dispositivo di ritenuta) • fDoorCoil (controllo della ritenuta) La figura seguente illustra il cablaggio nell’interruttore di posizione e pertanto integra lo schema dei collegamenti sopra riportato. Figura 6-70 Terminali interni dell’interruttore di posizione con interblocco a solenoide
11: Vs1 (F-DI)12: sepAct (F-DI)
E1: CH + (F-DQ)E2: CH – (F-DQ)
41: L+ (F-CPU)42: eMagnet (standard DI)
Actuatormonitoring
Magnetmonitoring
yellow
green
6.18.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core.
Nota Prima di avviare lo scenario applicativo per la prima volta, aprire e chiudere per una volta la porta di protezione. Quindi confermare con ACK=1.
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Figura 6-71 Porta di protezione con ritenuta - funzionalità core
Start
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatorson
Stop request?
Yes
YesTimer starts
NoUnlocktimer
expired?
Safety doorclosed
?
No
Yes
No
Yes
Previousstop was
operationalstop
?
No
Safety doorinterlockingis released
Actuators stop
ATTENZIONE
Nel presente esempio relativo agli attuatori elettrici, la ritenuta della porta di protezione viene disattivata quando scade l’intervallo impostato per il timer. Per quando concerne le parti in movimento, non è possibile escludere automaticamente situazioni di pericolo dopo che è scaduto l’intervallo impostato per il timer. Accertarsi che la ritenuta della porta di protezione venga disattivata solamente quando non sono più presenti situazioni di pericolo.
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6.18.5 Descrizione del blocco utente FB F17FDoorSIL2PLd
Figura 6-72 Blocco utente FB F17FDoorSIL2PLd
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Nota Nel presente esempio si suppone che si stia utilizzando un interruttore a cerniera (hingedSwitch) come secondo canale. Tuttavia, non è strettamente necessario utilizzare un interruttore a cerniera. La ridondanza richiesta per la configurazione a due canali può anche essere implementata con un interruttore diverso
ATTENZIONE
La selezione di un intervallo di ritardo delayTimeUnlock troppo breve può essere causa di morte o gravi infortuni. Personalizzare questi intervalli temporali in base alle proprie esigenze, per esempio il tempo di rallentamento di una macchina pericolosa, per lo sblocco della porta di protezione allo scadere dell’intervallo di ritardo delayTimeUnlock.
Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F17FDoorSIL2PLd.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 140
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Tabella 6-109 Ingressi del blocco FB F17FDoorSIL2PLd Descrizione Simbolo Tipo
di dati Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop) stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Monitoraggio dell’elettromagnete nell’interruttore di posizione
eMagnet BOOL NC 0: Elettromagnete nell’interruttore di posizione eccitato 1: Elettromagnete nell’interruttore di posizione diseccitato
Capitolo 6.1.2
Interruttore posizione sepAct BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa) Capitolo 6.1.2
Interruttore a cerniera hingedSwitch BOOL NC 1: Non azionato (porta di protezione chiusa)
Stato del valore dell’interruttore di posizione
sepActVS BOOL 0: Guasto VS: stato del valore
Capitolo 6.1.6
Stato del valore dell’interruttore a cerniera
hingedSwitchVS BOOL
Stato del valore per l’uscita signalPLdSIL2Quality
signalPLdSIL2QualityVS BOOL
Stato del valore dell’uscita fDoorCoil
fDoorCoilVS BOOL
Nell’interruttore di posizione: Intervallo di tempo tra la risposta dell’elettromagnete e il contatto di monitoraggio
feedbackTime TIME
Intervallo di ritardo dopo l’arresto degli attuatori per lo sblocco (rilascio) della porta di protezione.
delayTimeUnlock TIME Selezionare un intervallo di tempo sufficientemente lungo
Tabella 6-110 Uscite del blocco FB F17FDoorSIL2PLd
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota
Segnale in uscita da F-DQ all’attuatore elettrico
signalPLdSIL2Quality BOOL 1: Impostazione uscita F-DQ
Elettromagnete nell’interruttore di posizione
fDoorCoil BOOL 0: Ritenuta attiva Attuatore su F-DQ
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Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
6.18.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F17FDoorSIL2PLd. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.2.2.
6.18.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Porta di protezione chiusa
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 142
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Tabella 6-111 Attuatore di avvio
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi signalPLdSIL2Quality = 1
4 Premere arresto (Stop) signalPLdSIL2Quality = 0; quindi inizia la temporizzazione per lo sblocco (rilascio) ritardato della porta di protezione.
5 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione può essere aperta la porta di protezione.
Tabella 6-112 Funzione di sicurezza: Guasto nella porta di protezione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi signalPLdSIL2Quality = 1
4 Intervenire sull’interruttore a cerniera sino a che non emette il segnale “0”.
signalPLdSIL2Quality = 0; quindi inizia la temporizzazione per lo sblocco (rilascio) ritardato della porta di protezione.
5 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione può essere aperta la porta di protezione.
6 Chiudere la porta di protezione 7 Ricominciare dal n. 1
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 143
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6.19 Scenario applicativo 18: Porta di protezione con ritenuta al livello PL c/SIL 1, attuatore elettrico
6.19.1 Funzione di sicurezza
Per il presente scenario applicativo sono previste le funzioni di sicurezza seguenti: • Funzione di sicurezza relativa alla posizione della porta di sicurezza (funzione
di interblocco) – Aprendo la porta di protezione durante il funzionamento si arresta in modo
sicuro il dispositivo. • Funzione di sicurezza relativa alla ritenuta
– Dopo aver arrestato il dispositivo, la porta di protezione può essere aperta solamente nel caso in cui il dispositivo non costituisca più un pericolo.
Nota Nella “Valutazione della corrispondenza a norme della ritenuta”, capitolo 6.1.2, viene presa in esame una situazione in cui vi è una funzione di sicurezza correlata alla ritenuta.
6.19.2 Componenti hardware e software Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-113 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO) 2 3SB3801-0DD3 Pulsante incluso (NC) 1 3SB3801-0DB3 Interruttore di posizione con interblocco a solenoide (attivazione a molla della ritenuta)
1 3SE5322-0SD21
Attuatore per interruttore di posizione
1 3SE5000-0AV0
Componenti software Tabella 6-114 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 144
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6.19.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-73 Cablaggio della porta di protezione con ritenuta per il livello SIL 1/PL d
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
Vs1
.0
L+
M
sepAct
fDoorCoil
1-
1+
0+signalPLcSIL1Quality
eMagnet
.3
0-
Nota Per i segnali attuatore, fare riferimento al capitolo 6.1.7.
Nel programma di sicurezza, i segnali degli interruttori di posizione sono definiti come segue: • sepAct (monitoraggio di posizione dell’attuatore) • sepAct (monitoraggio di posizione del dispositivo di ritenuta) • fDoorCoil (controllo della ritenuta)
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 145
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La figura seguente illustra il cablaggio nell’interruttore di posizione e pertanto integra lo schema dei collegamenti sopra riportato. Figura 6-74 Terminali interni dell’interruttore di posizione con interblocco a solenoide
11: Vs1 (F-DI)12: sepAct (F-DI)
E1: CH + (F-DQ)E2: CH – (F-DQ)
41: L+ (F-CPU)42: eMagnet (standard DI)
Actuatormonitoring
Magnetmonitoring
yellow
green
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 146
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6.19.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core.
Nota Prima di avviare lo scenario applicativo per la prima volta, aprire e chiudere per una volta la porta di protezione. Quindi confermare con ACK=1.
Figura 6-75 Porta di protezione con ritenuta - funzionalità core
Start
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatoron
Stop request?
Yes
YesTimer starts
NoUnlocktimer
expired?
Safety doorclosed
?
No
Yes
No
Yes
Previousstop was
operational stop
?
No
Safety doorinterlockingis released
Actuator stops
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 147
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tutti
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ATTENZIONE
Nel presente esempio relativo agli attuatori elettrici, la ritenuta della porta di protezione viene disattivata quando scade l’intervallo impostato per il timer. Per quando concerne le parti in movimento, non è possibile escludere automaticamente situazioni di pericolo dopo che è scaduto l’intervallo impostato per il timer. Accertarsi che la ritenuta della porta di protezione venga disattivata solamente quando non sono più presenti situazioni di pericolo.
6.19.5 Descrizione del blocco utente FB F18FDoorSIL1PLc
Figura 6-76 Blocco F18FDoorSIL1PLc del modulo F-user FB
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
ATTENZIONE
La selezione di un intervallo di ritardo delayTimeUnlock troppo breve può essere causa di morte o gravi infortuni. Personalizzare questi intervalli temporali in base alle proprie esigenze, per esempio il tempo di rallentamento di una macchina pericolosa, per lo sblocco della porta di protezione allo scadere dell’intervallo di ritardo delayTimeUnlock.
Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F18FDoorSIL1PLc.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 148
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tabella 6-115 Ingressi del blocco FB F18FDoorSIL1PLc
Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop) stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Monitoraggio dell’elettromagnete nell’interruttore di posizione
eMagnet BOOL NC 0: Elettromagnete nell’interruttore di posizione eccitato 1: Elettromagnete nell’interruttore di posizione diseccitato
Capitolo 6.1.2
Interruttore posizione sepAct BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Capitolo 6.1.2
Stato del valore dell’interruttore di posizione
sepActVS BOOL 0: Guasto VS: stato del valore Capitolo 6.1.6 Stato del valore per l’uscita
signalPLcSIL1Quality signalPLcSIL1QualityVS BOOL
Intervallo di ritardo dopo l’arresto degli attuatori per lo sblocco (rilascio) della porta di protezione.
delayTimeUnlock TIME Selezionare un intervallo di tempo sufficientemente lungo
Tabella 6-116 Uscite del blocco FB F18FDoorSIL1PLc
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Segnale in uscita da F-DQ all’attuatore elettrico
signalPLcSIL1Quality BOOL 1: Impostazione uscita F-DQ
Elettromagnete nell’interruttore di posizione
fDoorCoil BOOL 0: Ritenuta attiva Attuatore su F-DQ
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 149
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.19.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F18FDoorSIL1PLc. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.1.2.
6.19.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Porta di protezione chiusa
Tabella 6-117 Attuatore di avvio
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi signalPLcSIL1Quality = 1
4 Premere arresto (Stop) signalPLcSIL1Quality = 0; quindi inizia la temporizzazione per lo sblocco (rilascio) ritardato della porta di protezione.
5 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione può essere aperta la porta di protezione.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 150
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6.20 Scenario applicativo 19: Arresto di emergenza + porta di protezione senza ritenuta al livello PL e/SIL 3, attuatore elettromeccanico
6.20.1 Funzione di sicurezza
Per il presente scenario applicativo sono previste le funzioni di sicurezza seguenti: • Premendo il pulsante di arresto di emergenza si arresta in modo sicuro il
dispositivo. • Aprendo la porta di protezione durante il funzionamento si arresta in modo
sicuro il dispositivo.
6.20.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-118 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO) 2 3SB3801-0DD3 Pulsante incluso (NC) 1 3SB3801-0DB3 Pulsante di arresto di emergenza (NC/NC)
1 3SB3801-0EG3
Interruttore di posizione senza levetta
2 3SE5132-1QV20
Attuatore per interruttore di posizione
2 3SE5000-0AV0
Contattori 2 3RT2015-2BB42
Componenti software Tabella 6-119 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 151
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.20.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-77 Cablaggio dell’arresto di emergenza e della porta di protezione senza ritenuta
per il livello PL e/SIL 3
K1
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
K2 K1
K2
.3
.4
Vs1
.1L+
M
0-
0+
posSwitch2 posSwitch1eStopVs1
Vs2
.0
Nota Nel programma F, i contatti ausiliari normalmente chiusi (NC) dei contattori K1 e K2 sono denominati “feedback1” e “feedback2”.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 152
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.20.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core.
Figura 6-78 Arresto di emergenza + porta di protezione senza ritenuta - funzionalità core
Start
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatorson
Stop request?
Yes
Yes
Actuator isswitched off
Safety doorclosed
and e-stopreleased
?
No
Yes
No
Previousstop was
operational stop?
No
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 153
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.20.5 Descrizione del blocco utente FB F19EStopFDoorSIL3PLe
Figura 6-79 Blocco FB F19EStopFDoorSIL3PLe
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F19EStopFDoorSIL3PLe.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-120 Ingressi del blocco FB F19EStopFDoorSIL3PLe
Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione di una funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop) stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto
readbackK1 BOOL NC 0: Si è verificata
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 154
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
ausiliario del contattore K1 l’inserzione del contattore Lettura di ritorno del
segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K2
readbackK2 BOOL
Pulsante di arresto di emergenza
eStop BOOL NC/NC 0: Attuazione dell’arresto d’emergenza
Interruttore di posizione 1 posSwitch1 BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Interruttore di posizione 2 posSwitch2 BOOL NC
1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Stato del valore dell’interruttore di posizione 1
posSwitch1VS BOOL 0: Guasto VS: stato del valore
Capitolo 6.1.6 Stato del valore dell’interruttore di posizione 2
posSwitch2VS BOOL
Stato del valore dell’uscita K1K2
K1K2VS BOOL
Intervallo di tempo intercorrente tra l’invio del il comando di controllo e la risposta da parte dei contattori
feedbackTime TIME
Tabella 6-121 Uscite del blocco FB F19EStopFDoorSIL3PLe
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota
Contattori K1/K2 K1K2 BOOL 1: Comando di controllo per i contattori
Attuatore su F-DQ
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Sblocco dell’arresto di emergenza
releaseEStop BOOL 1: Arresto di emergenza sbloccato e confermato
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
Richiesta conferma
ackReqEStop BOOL
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 155
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.20.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F19EStopFDoorSIL3PLe. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.3.2.
6.20.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Arresto di emergenza sbloccato (rilasciato) • Porta di protezione chiusa
Tabella 6-122 Attuatore di avvio
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 4 Premere arresto (Stop) Disinserzione di K1K2
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 156
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
Tabella 6-123 Funzione di sicurezza: Arresto in sicurezza quando si apre la porta di protezione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 4 Aprire la porta di protezione Disinserzione di K1K2 5 Chiudere la porta di protezione 6 Ricominciare dal n. 2
Tabella 6-124 Funzione di sicurezza: Attua arresto di emergenza
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 4 Premere il pulsante d’arresto d’emergenza (eStop) Disinserzione di K1K2 5 Sblocco (rilascio) dell’arresto di emergenza
(eStop)
6 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1K2 (richiesta la conferma)
7 Ricominciare dal n. 2
Tabella 6-125 Errore nella lettura di ritorno attuazione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 4 Accertarsi che non si sia verificata la disinserzione
di K1 o K2 all’arresto dell’unità Simulata la saldatura dei contatti del contattore
5 Premere arresto (Stop) Rilevamento di un errore nella lettura di ritorno.
6 Lasciare che si disinserisca il contattore 7 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1K2 (richiesta la
conferma) 8 Iniziare dal n. 2
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 157
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
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AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.21 Scenario applicativo 20: Arresto di emergenza + porta di protezione senza ritenuta al livello PL d/SIL 2, attuatore elettromeccanico
6.21.1 Funzione di sicurezza
Per il presente scenario applicativo sono previste le funzioni di sicurezza seguenti: • Premendo il pulsante di arresto di emergenza si arresta in modo sicuro il
dispositivo. • Aprendo la porta di protezione durante il funzionamento si arresta in modo
sicuro il dispositivo.
6.21.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-126 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Pulsante di arresto di emergenza (NC/NC)
1 3SB3801-0EG3
Interruttore di posizione senza levetta
2 3SE5132-1QV20
Attuatore per interruttore di posizione
2 3SE5000-0AV0
Contattori 2 3RT2015-2BB42
Componenti software Tabella 6-127 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 158
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
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AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.21.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-80 Cablaggio dell’arresto di emergenza e della porta di protezione senza ritenuta
per il livello PL d/SIL 2
K1
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
K2 K1
K2
.3
.4
Vs1
.1L+
M
0-
0+
posSwitch2 posSwitch1eStopVs1
Vs2
.0
Nota Nel programma F, i contatti ausiliari normalmente chiusi (NC) dei contattori K1 e K2 sono denominati “feedback1” e “feedback2”.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 159
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.21.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core.
Figura 6-81 Arresto di emergenza + porta di protezione senza ritenuta - funzionalità core
Start
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatorson
Stop request?
Yes
Yes
Actuator isswitched off
Safety doorclosed
and e-stopreleased
?
No
Yes
No
Previousstop was
operationalstop
?
No
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 160
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.21.5 Descrizione del blocco utente FB F20EStopFDoorSIL2PLd
Figura 6-82 Blocco utente FB F20EStopFDoorSIL2PLd
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F20EStopFDoorSIL2PLd.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-128 Ingressi del blocco FB F20EStopFDoorSIL2PLd
Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop) stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Lettura di ritorno del readbackK1 BOOL NC
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 161
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K1
0: Si è verificata l’inserzione del contattore Lettura di ritorno del
segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K2
readbackK2 BOOL
Pulsante di arresto di emergenza
eStop BOOL NC/NC 0: Attuazione dell’arresto d’emergenza
Interruttore di posizione 1 posSwitch1 BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Interruttore di posizione 2 posSwitch2 BOOL NC
1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Stato del valore dell’interruttore di posizione 1
posSwitch1VS BOOL 0: Guasto VS: stato del valore
Capitolo 6.1.6 Stato del valore dell’interruttore di posizione 2
posSwitch2VS BOOL
Stato del valore dell’uscita K1K2
K1K2VS BOOL
Intervallo di tempo intercorrente tra l’invio del il comando di controllo e la risposta da parte dei contattori
feedbackTime TIME
Tabella 6-129 Uscite del blocco FB F20EStopFDoorSIL2PLd
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Contattori K1/K2 K1K2 BOOL 1: Comando di
controllo per i contattori
Attuatore su F-DQ
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Sblocco dell’arresto di emergenza
releaseEStop BOOL 1: Arresto di emergenza sbloccato e confermato
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
Richiesta conferma
ackReqEStop BOOL
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 162
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.21.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F20EStopFDoorSIL2PLd. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.2.2.
6.21.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Arresto di emergenza sbloccato (rilasciato) • Porta di protezione chiusa
Tabella 6-130 Attuatore di avvio
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 4 Premere arresto (Stop) Disinserzione di K1K2
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 163
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
Tabella 6-131 Funzione di sicurezza: Arresto in sicurezza quando si apre la porta di protezione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 4 Aprire la porta di protezione Disinserzione di K1K2 5 Chiudere la porta di protezione 6 Ricominciare dal n. 2
Tabella 6-132 Funzione di sicurezza: Attua arresto di emergenza
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 4 Premere il pulsante d’arresto d’emergenza (eStop) Disinserzione di K1K2 5 Sblocco (rilascio) dell’arresto di emergenza
(eStop)
6 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1K2 (richiesta la conferma)
7 Ricominciare dal n. 2
Tabella 6-133 Errore nella lettura di ritorno attuazione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 4 Accertarsi che non si sia verificata la disinserzione
di K1 o K2 all’arresto dell’unità Simulata la saldatura dei contatti del contattore
5 Premere arresto (Stop) Rilevamento di un errore nella lettura di ritorno.
6 Lasciare che si disinserisca il contattore 7 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1K2 (richiesta la
conferma) 8 Iniziare dal n. 2
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 164
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
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ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.22 Scenario applicativo 21: Arresto di emergenza + porta di protezione senza ritenuta al livello PL c/SIL 1, attuatore elettromeccanico
6.22.1 Funzione di sicurezza
Per il presente scenario applicativo sono previste le funzioni di sicurezza seguenti: • Premendo il pulsante di arresto di emergenza si arresta in modo sicuro il
dispositivo. • Aprendo la porta di protezione durante il funzionamento si arresta in modo
sicuro il dispositivo.
6.22.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-134 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Pulsante di arresto di emergenza (NC)
1 3SB3801-0DG3
Interruttore di posizione senza levetta
1 3SE5132-1QV20
Attuatore per interruttore di posizione
1 3SE5000-0AV0
Contattori 1 3RT2015-2BB42
Componenti software Tabella 6-135 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 165
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
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AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.22.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-83 Cablaggio dell’arresto di emergenza e della porta di protezione senza ritenuta
per il livello PL c/SIL 1
K1
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
K1
.3Vs1
.1L+
M
posSwitch1eStopVs1
Nota Nel programma F, i contatti ausiliari dei contattori K1 e K2 sono denominati “feedback”.
Nota Quando si utilizza il blocco FB FDBACK della libreria F risulta utile monitorare le letture di ritorno. Di norma, il monitoraggio dei segnali delle letture di ritorno non è richiesto per il livello PL c/SIL 1.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 166
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.22.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core.
Figura 6-84 Arresto di emergenza + porta di protezione senza ritenuta - funzionalità core
Start
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatoron
Stop request?
Yes
Yes
Actuator isswitched off
Safety doorclosed
and e-stopreleased
?
No
Yes
No
Previousstop was
operationalstop
?
No
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 167
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.22.5 Descrizione del blocco utente FB F21EStopFDoorSIL1PLc
Figura 6-85 Blocco utente FB F21EStopFDoorSIL1PLc
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F21EStopFDoorSIL1PLc.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-136 Ingressi del blocco FB F21EStopFDoorSIL1PLc
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Conferma ack BOOL NO
1: Conferma Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop) stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K1
readbackK1
BOOL NC 0: Si è verificata l’inserzione del contattore
Pulsante di arresto di emergenza
eStop BOOL NC 0: Attuazione dell’arresto d’emergenza
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 168
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Interruttore posizione posSwitch BOOL NC
1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Stato del valore dell’interruttore di posizione
posSwitchVS
BOOL 0: Guasto VS: stato del valore Capitolo 6.1.6 Stato del valore per l’uscita K1 K1VS BOOL
Intervallo di tempo intercorrente tra l’invio del il comando di controllo e la risposta da parte del contattore
feedbackTime
TIME
Tabella 6-137 Uscite del blocco FB F21EStopFDoorSIL1PLc
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Contattori K1/K2 K1K2 BOOL 1: Comando di
controllo per i contattori
Attuatore su F-DQ
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Sblocco dell’arresto di emergenza
releaseEStop BOOL 1: Arresto di emergenza sbloccato e confermato
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
Richiesta conferma ackReqEStop BOOL
6.22.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F21EStopFDoorSIL1PLc. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.2.2.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 169
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tutti
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6.22.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Arresto di emergenza sbloccato (rilasciato) • Porta di protezione chiusa
Tabella 6-138 Attuatore di avvio N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per
la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1 4 Premere arresto (Stop) Disinserzione di K1
Tabella 6-139 Funzione di sicurezza: Attua arresto di emergenza
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per
la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1 4 Premere il pulsante d’arresto d’emergenza (eStop) Disinserzione di K1 5 Sblocco (rilascio) dell’arresto di emergenza
(eStop)
6 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1 (richiesta la conferma)
7 Ricominciare dal n. 2
Tabella 6-140 Funzione di sicurezza: Arresto in sicurezza quando si apre la porta di protezione
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per
la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1 4 Aprire la porta di protezione Disinserzione di K1 5 Chiudere la porta di protezione 6 Ricominciare dal n. 2
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 170
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tabella 6-141 Errore nella lettura di ritorno attuazione
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per
la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1 4 Accertarsi che non si sia verificata la disinserzione
di K1 all’arresto dell’unità Simulata la saldatura dei contatti del contattore
5 Premere arresto (Stop) Rilevamento di un errore nella lettura di ritorno.
6 Lasciare che si disinserisca il contattore 7 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1 (richiesta la
conferma) 8 Ricominciare dal n. 2
6.23 Scenario applicativo 22: Arresto di emergenza e porta di protezione senza ritenuta al livello PL e/SIL 3, attuatore elettrico
6.23.1 Funzione di sicurezza
Per il presente scenario applicativo sono previste le funzioni di sicurezza seguenti: • Premendo il pulsante di arresto di emergenza si arresta in modo sicuro il
dispositivo. • Aprendo la porta di protezione durante il funzionamento si arresta in modo
sicuro il dispositivo.
6.23.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-142 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Pulsante di arresto 1 3SB3801-0EG3
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 171
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Componente N. Codice articolo Nota di emergenza (NC/NC) Interruttore di posizione senza levetta
2 3SE5132-1QV20
Attuatore per interruttore di posizione
2 3SE5000-0AV0
Componenti software Tabella 6-143 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 172
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.23.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-86 Cablaggio dell’arresto di emergenza e della porta di protezione senza ritenuta
per il livello PL e/SIL 3
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
Vs1
.1L+
M
posSwitch2 posSwitch1eStopVs1
Vs2
.0
Nota Per i segnali attuatore, fare riferimento al capitolo 6.1.7.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 173
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.23.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core.
Figura 6-87 Arresto di emergenza + porta di protezione senza ritenuta - funzionalità core
Start
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatorson
Stop request?
Yes
Yes
Actuator isswitched off
Safety doorclosed
and e-stopreleased
?
No
Yes
No
Previousstop was
operationalstop
?
No
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 174
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.23.5 Descrizione del blocco utente FB F22EStopFDoorSIL3PLe
Figura 6-88 Blocco utente FB F22EStopFDoorSIL3PLe
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F22EStopFDoorSIL3PLe.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-144 Ingressi del blocco FB F22EStopFDoorSIL3PLe
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Conferma ack BOOL NO
1: Conferma Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop) stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Pulsante di arresto di emergenza
eStop BOOL NC/NC 0: Attuazione dell’arresto d’emergenza
Interruttore di posizione 1 posSwitch1 BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 175
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Interruttore di posizione 2 posSwitch2 BOOL NC
1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Stato del valore dell’interruttore di posizione 1
posSwitch1VS BOOL 0: Guasto
VS: stato del valore Capitolo 6.1.6
Stato del valore dell’interruttore di posizione 2
posSwitch2VS BOOL
Stato del valore per l’uscita signalPLeSIL3Quality
signalPLeSIL3QualityVS
BOOL
Tabella 6-145 Uscite del blocco FB F22EStopFDoorSIL3PLe
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Segnale in uscita da F-DQ all’attuatore elettrico
signalPLeSIL3Quality BOOL 1: Impostazione uscita F-DQ
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Sblocco dell’arresto di emergenza
releaseEStop BOOL 1: Arresto di emergenza sbloccato e confermato
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
Richiesta conferma
ackReqEStop BOOL
6.23.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F22EStopFDoorSIL3PLe. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.3.2.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 176
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.23.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Arresto di emergenza sbloccato (rilasciato) • Porta di protezione chiusa
Tabella 6-146 Attuatore di avvio
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) signalPLeSIL3Quality = 1 4 Premere arresto (Stop) signalPLeSIL3Quality = 0
Tabella 6-147 Funzione di sicurezza: Attua arresto di emergenza
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per
la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) signalPLeSIL3Quality = 1 4 Premere il pulsante d’arresto d’emergenza (eStop) signalPLeSIL3Quality = 0 5 Sblocco (rilascio) dell’arresto di emergenza
(eStop)
6 Premere avvio (Start) signalPLeSIL3Quality = 0 (richiesta la conferma)
7 Ricominciare dal n. 2
Tabella 6-148 Funzione di sicurezza: Arresto in sicurezza quando si apre la porta di protezione
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per
la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 177
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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N. Azione Commento 3 Premere avvio (Start) signalPLeSIL3Quality = 1 4 Aprire la porta di protezione signalPLeSIL3Quality = 0 5 Chiudere la porta di protezione 6 Ricominciare dal n. 2
6.24 Scenario applicativo 23: Arresto di emergenza + porta di protezione senza ritenuta al livello PL d/SIL 2, attuatore elettrico
Nota Si sta utilizzando un drive come attuatore. Seguire inoltre le indicazioni riportate nel capitolo 6.1.7.
6.24.1 Funzione di sicurezza
Per il presente scenario applicativo sono previste le funzioni di sicurezza seguenti: • Premendo il pulsante di arresto di emergenza si arresta in modo sicuro il
dispositivo. • Aprendo la porta di protezione durante il funzionamento si arresta in modo
sicuro il dispositivo.
6.24.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-149 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Pulsante di arresto di emergenza (NC/NC)
1 3SB3801-0EG3
Interruttore di posizione senza levetta
2 3SE5132-1QV20
Attuatore per interruttore di posizione
2 3SE5000-0AV0
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 178
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Componenti software Tabella 6-150 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
6.24.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-89 Cablaggio dell’arresto di emergenza e della porta di protezione senza ritenuta
per il livello PL d/SIL 2
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
Vs1
.1L+
M
posSwitch2 posSwitch1eStopVs1
Vs2
.0
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 179
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Nota Per i segnali attuatore, fare riferimento al capitolo 6.1.7.
6.24.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core.
Figura 6-90 Arresto di emergenza + porta di protezione senza ritenuta - funzionalità core
Start
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatorson
Stop request?
Yes
Yes
Actuator isswitched off
Safety doorclosed
and e-stopreleased
?
No
Yes
No
Previousstop was
operational stop?
No
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 180
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.24.5 Descrizione del blocco utente FB F23EStopFDoorSIL2PLd
Figura 6-91 Blocco utente FB F23EStopFDoorSIL2PLd
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F23EStopFDoorSIL2PLd.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-151 Ingressi del blocco FB F23EStopFDoorSIL2PLd
Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop)
stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Pulsante di arresto di emergenza
eStop BOOL NC/NC 0: Attuazione dell’arresto d’emergenza
Interruttore di posizione 1 posSwitch1 BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 181
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
chiusa) Interruttore di posizione 2 posSwitch2 BOOL NC
1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Stato del valore dell’interruttore di posizione 1
posSwitch1VS BOOL 0: Guasto VS: stato del valore
Capitolo 6.1.6
Stato del valore dell’interruttore di posizione 2
posSwitch2VS BOOL
Stato del valore per l’uscita signalPLdSIL2Quality
signalPLdSIL2QualityVS BOOL
Tabella 6-152 Uscite del blocco FB F23EStopFDoorSIL2PLd
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Segnale in uscita da F-DQ all’attuatore elettrico
signalPLdSIL2Quality BOOL 1: Impostazione uscita F-DQ
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard. Sblocco
dell’arresto di emergenza
releaseEStop BOOL 1: Arresto di emergenza sbloccato e confermato
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
Richiesta conferma
ackReqEStop BOOL
6.24.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F23EStopFDoorSIL2PLd. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.2.2.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 182
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.24.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Arresto di emergenza sbloccato (rilasciato) • Porta di protezione chiusa
Tabella 6-153 Attuatore di avvio
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per
la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) signalPLdSIL2Quality = 1 4 Premere arresto (Stop) signalPLdSIL2Quality = 0
Tabella 6-154 Funzione di sicurezza: Attua arresto di emergenza
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per
la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) signalPLdSIL2Quality = 1 4 Premere il pulsante d’arresto d’emergenza (eStop) signalPLdSIL2Quality = 0 5 Sblocco (rilascio) dell’arresto di emergenza
(eStop)
6 Premere avvio (Start) signalPLdSIL2Quality = 0 (richiesta la conferma)
7 Ricominciare dal n. 2
Tabella 6-155 Funzione di sicurezza: Arresto in sicurezza quando si apre la porta di protezione
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per
la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) signalPLdSIL2Quality = 1
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 183
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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N. Azione Commento 4 Aprire la porta di protezione signalPLdSIL2Quality = 0 5 Chiudere la porta di protezione 6 Ricominciare dal n. 2
6.25 Scenario applicativo 24: Arresto di emergenza + porta di protezione senza ritenuta al livello PL c/SIL 1, attuatore elettrico
6.25.1 Funzione di sicurezza
Per il presente scenario applicativo sono previste le funzioni di sicurezza seguenti: • Premendo il pulsante di arresto di emergenza si arresta in modo sicuro il
dispositivo. • Aprendo la porta di protezione durante il funzionamento si arresta in modo
sicuro il dispositivo.
6.25.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-156 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO) 2 3SB3801-0DD3 Pulsante incluso (NC) 1 3SB3801-0DB3 Pulsante di arresto di emergenza (NC)
1 3SB3801-0DG3
Interruttore di posizione senza levetta
1 3SE5132-1QV20
Attuatore per interruttore di posizione
1 3SE5000-0AV0
Componenti software Tabella 6-157 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 184
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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016
Tutti
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riser
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6.25.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-92 Cablaggio dell’arresto di emergenza e della porta di protezione senza ritenuta
per il livello PL c/SIL 1
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
Vs1
.1L+
M
posSwitch1eStopVs1
Nota Per i segnali attuatore, fare riferimento al capitolo 6.1.7.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 185
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.25.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core.
Figura 6-93 Arresto di emergenza + porta di protezione senza ritenuta - funzionalità core
Start
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatoron
Stop request?
Yes
Yes
Actuator isswitched off
Safety doorclosed
and e-stopreleased
?
No
Yes
No
Previousstop was
operationalstop
?
No
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 186
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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vati
6.25.5 Descrizione del blocco utente FB F24EStopFDoorSIL1PLc
Figura 6-94 Blocco utente FB F24EStopFDoorSIL1PLc
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F24EStopFDoorSIL1PLc.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-158 Ingressi del blocco FB F24EStopFDoorSIL1PLc
Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop)
stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Pulsante di arresto di emergenza
eStop BOOL NC 0: Attuazione dell’arresto d’emergenza
Interruttore posizione posSwitch BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 187
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
Stato del valore dell’interruttore di posizione
posSwitchVS BOOL 0: Guasto
VS: stato del valore Capitolo 6.1.6 Stato del valore per
l’uscita signalPLcSIL1Quality
signalPLcSIL1QualityVS BOOL
Tabella 6-159 Uscite del blocco FB F24EStopFDoorSIL1PLc
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Segnale in uscita da F-DQ all’attuatore elettrico
signalPLcSIL1Quality BOOL 1: Impostazione uscita F-DQ
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Sblocco dell’arresto di emergenza
releaseEStop BOOL 1: Arresto di emergenza sbloccato e confermato
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
Richiesta conferma
ackReqEStop BOOL
6.25.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F24EStopFDoorSIL1PLc. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.1.2.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 188
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.25.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Arresto di emergenza sbloccato (rilasciato) • Porta di protezione chiusa
Tabella 6-160 Attuatore di avvio
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) signalPLcSIL1Quality = 1 4 Premere arresto (Stop) signalPLcSIL1Quality = 0
Tabella 6-161 Funzione di sicurezza: Attua arresto di emergenza
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) signalPLcSIL1Quality = 1 4 Premere il pulsante d’arresto d’emergenza (eStop) signalPLcSIL1Quality = 0 5 Sblocco (rilascio) dell’arresto di emergenza
(eStop)
6 Premere avvio (Start) signalPLcSIL1Quality = 0 (richiesta la conferma)
7 Ricominciare dal n. 2
Tabella 6-162 Funzione di sicurezza: Arresto in sicurezza quando si apre la porta di protezione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 189
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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N. Azione Commento
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) signalPLcSIL1Quality = 1 4 Aprire la porta di protezione signalPLcSIL1Quality = 0 5 Chiudere la porta di protezione 6 Ricominciare dal n. 2
6.26 Scenario applicativo 25: Arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta al livello PL e/SIL 3, attuatore elettromeccanico
6.26.1 Funzione di sicurezza
Per il presente scenario applicativo sono previste le funzioni di sicurezza seguenti: • Premendo il pulsante di arresto di emergenza si arresta in modo sicuro il
dispositivo. • Funzione di sicurezza relativa alla posizione della porta di sicurezza (funzione
di interblocco) – Aprendo la porta di protezione durante il funzionamento si arresta in modo
sicuro il dispositivo. • Funzione di sicurezza relativa alla ritenuta
– Dopo aver arrestato il dispositivo, la porta di protezione può essere aperta solamente nel caso in cui l’attuatore non costituisca più un pericolo.
Nota Nella “Valutazione della corrispondenza a norme della ritenuta”, capitolo 6.1.2, viene presa in esame una situazione in cui vi è una funzione di sicurezza correlata alla ritenuta.
6.26.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-163 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 190
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Componente N. Codice articolo Nota
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Pulsante di arresto di emergenza (NC/NC)
1 3SB3801-0EG3
Interruttore di posizione con interblocco a solenoide (attuazione a molla della ritenuta)
1 3SE5322-0SD21
Interruttore a cerniera
1 3SE5132-0LU21
Attuatore per interruttore di posizione
1 3SE5000-0AV0
Contattori 2 3RT2015-2BB42
Componenti software Tabella 6-164 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 191
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.26.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-95 Cablaggio dell’arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta per il
livello PL e/SIL 3
K1
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
K2 K1
K2
.3.4
Vs1
.1
L+
M
0+
hingedSwitchsepAct
fDoorCoil
0-
1-
1+
Vs2
.1
eMagnet .5
eStop
Nota Nel programma F, i contatti ausiliari normalmente chiusi (NC) dei contattori K1 e K2 sono denominati “feedback1” e “feedback2”.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 192
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Nel programma di sicurezza, i segnali degli interruttori di posizione sono definiti come segue: • sepAct (monitoraggio di posizione dell’attuatore) • sepAct (monitoraggio di posizione del dispositivo di ritenuta) • fDoorCoil (controllo della ritenuta) La figura seguente illustra il cablaggio nell’interruttore di posizione e pertanto integra lo schema dei collegamenti sopra riportato. Figura 6-96 Terminali interni dell’interruttore di posizione con interblocco a solenoide
11: Vs1 (F-DI)12: sepAct (F-DI)
E1: CH + (F-DQ)E2: CH – (F-DQ)
41: L+ (F-CPU)42: eMagnet (standard DI)
Actuatormonitoring
Magnetmonitoring
yellow
green
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 193
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.26.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core.
Nota Prima di avviare lo scenario applicativo per la prima volta, aprire e chiudere per una volta la porta di protezione. Quindi confermare con ack=1.
Figura 6-97 Arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta - funzionalità core
Start
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatorson
Stop request?
Yes
YesTimer starts
NoUnlocktimer
expired?
Safety doorclosed
and e-stopreleased
?
No
Yes
No
Yes
Previousstop was
operationalstop
?
No
Safety doorinterlockingis released
Actuators stop
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 194
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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ATTENZIONE
Nel presente esempio relativo agli attuatori elettromeccanici, la ritenuta della porta di protezione viene disattivata quando scade l’intervallo impostato per il timer. Per quando concerne le parti in movimento, non è possibile escludere automaticamente situazioni di pericolo dopo che è scaduto l’intervallo impostato per il timer. Accertarsi che la ritenuta della porta di protezione venga disattivata solamente quando non sono più presenti situazioni di pericolo.
6.26.5 Descrizione del blocco utente FB F25EStopFDoorSIL3PLe
Figura 6-98 Blocco utente FB F25EStopFDoorSIL3PLe
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Nota Nel presente esempio si suppone che si stia utilizzando un interruttore a cerniera (hingedSwitch) come secondo canale. Tuttavia, non è strettamente necessario utilizzare un interruttore a cerniera. La ridondanza richiesta per la configurazione a due canali può anche essere implementata con un interruttore diverso
ATTENZIONE
La selezione di un intervallo di ritardo delayTimeUnlock troppo breve può essere causa di morte o gravi infortuni. Personalizzare questi intervalli temporali in base alle proprie esigenze, per esempio il tempo di rallentamento di una macchina pericolosa, per lo sblocco della porta di protezione allo scadere dell’intervallo di ritardo delayTimeUnlock.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 195
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F25EStopFDoorSIL3PLe.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-165 Ingressi del blocco FB F25EStopFDoorSIL3PLe
Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop) stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Monitoraggio dell’elettromagnete nell’interruttore di posizione
eMagnet BOOL NC 0: Elettromagnete nell’interruttore di posizione eccitato 1: Elettromagnete nell’interruttore di posizione diseccitato
Capitolo 6.1.2
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K1
readbackK1 BOOL
NC 0: Si è verificata l’inserzione del contattore
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K2
readbackK2 BOOL
Pulsante di arresto di emergenza
eStop BOOL NC/NC 0: Attuazione dell’arresto d’emergenza
Interruttore posizione sepAct BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Capitolo 6.1.2 Interruttore a cerniera hingedSwitch BOOL NC
1: Non azionato (porta di protezione chiusa)
Stato del valore dell’interruttore di posizione
sepActVS BOOL 0: Guasto VS: stato del valore
Capitolo 6.1.6
Stato del valore dell’interruttore a cerniera
hingedSwitchVS BOOL
Stato del valore dell’uscita K1K2
K1K2_VS BOOL
Stato del valore dell’uscita fDoorCoil
fDoorCoil_VS BOOL
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 196
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Descrizione Simbolo Tipo di dati
Convenzioni Nota
Intervallo di tempo intercorrente tra l’invio del il comando di controllo e la risposta da parte dei contattori
feedbackTime TIME
Intervallo di ritardo dopo l’arresto degli attuatori per lo sblocco (rilascio) della porta di protezione.
delayTimeUnlock TIME Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione la porta viene sbloccata (rilasciata).
Selezionare un intervallo di tempo sufficientemente lungo
Tabella 6-166 Uscite del blocco FB F25EStopFDoorSIL3PLe
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Contattori K1/K2 K1K2 BOOL 1: Comando di
controllo per i contattori
Attuatore su F-DQ
Elettromagnete nell’interruttore di posizione
fDoorCoil BOOL 0: Ritenuta attiva
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Sblocco dell’arresto di emergenza
releaseEStop BOOL 1: Arresto di emergenza sbloccato e confermato
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
Richiesta conferma
AckReqEStop BOOL
6.26.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F32F25EStopFDoorSIL3PLe. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.3.2.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 197
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.26.7 Implementazione delle funzioni di sicurezza nel programma F
Il presente capitolo riporta informazioni sulla struttura del programma F che è (in parte) applicabile anche ad altri scenari applicativi.
Rilascio L’applicazione sarà rilasciata solamente quando i blocchi della libreria F inerenti la porta di protezione (FB SFDOOR) e l’arresto di emergenza (FB ESTOP1), per le rispettive parti, forniscono l’istruzione di rilascio (Q=1). Figura 6-99 Rilascio (sblocco) della porta di protezione e dell’arresto di emergenza
For each release,Q=1 is required
Commutazione dell’attuatore L’attuatore può essere commutato solamente quando la porta di protezione fornisce il segnale di retroazione (feedback) che la porta di protezione è stata interbloccata. Questa informazione viene fornita tramite la variabile eMagnet che è asservita al magnete (elettromagnete) presente nell’interruttore di posizione (vedere anche “Segnali inerenti alle porte di protezione”, nel capitolo 6.1.2).
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 198
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Figura 6-100Commutazione dell’attuatore
Missing release of safety door or e-stop or operational stop switches off the actuator
Feedback from themagnet in the position switch as aswitch-on condition
Contactor auxiliary contacts must correlatewith the actuatorsignal
Ritenuta La ritenuta utilizza anche il parametro FB FDBACK. É qui che viene monitorata la correlazione dei segnali del contatto di monitoraggio di eMagnet e dell’elettromagnete presente nell’interruttore di posizione. Figura 6-101 Attivazione e monitoraggio dell’interblocco
ATTENZIONE
L’avvio dell’attuatore prima che venga interbloccata la porta di protezione può essere causa di morte o gravi infortuni. Per questo motivo, questo rischio non sussiste negli scenari applicativi descritti nel presente documento: La ritenuta, incluso il monitoraggio, sono stati programmati in una rete seguendo la commutazione dell’attuatore. Questo significa che l’attuatore inizia un ciclo di programma solamente dopo che è stata interbloccata la porta di protezione (condizione di inserzione dovuta a eMagnet).
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 199
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6.26.8 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Arresto di emergenza sbloccato (rilasciato) • Porta di protezione chiusa
Tabella 6-167 Attuatore di avvio
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per
la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi si verifica l’inserzione di K1K2
4 Premere arresto (Stop) Si verifica la disinserzione di K1K2 ; quindi inizia la temporizzazione per lo sblocco (rilascio) ritardato della porta di protezione.
5 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione può essere aperta la porta di protezione.
Tabella 6-168 Funzione di sicurezza: Attua arresto di emergenza
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per
la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 4 Premere il pulsante d’arresto d’emergenza (eStop) Disinserzione di K1K2 5 Sblocco (rilascio) dell’arresto di emergenza
(eStop)
6 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1K2 (richiesta la conferma)
7 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
8 Ricominciare dal n. 2
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 200
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tabella 6-169 Funzione di sicurezza: Guasto nella porta di protezione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi si verifica l’inserzione di K1K2
4 Intervenire sull’interruttore a cerniera sino a che non emette il segnale “0”.
Si verifica la disinserzione di K1K2 ; quindi inizia la temporizzazione per lo sblocco (rilascio) ritardato della porta di protezione.
5 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione può essere aperta la porta di protezione.
6 Chiudere la porta di protezione 7 Ricominciare dal n. 1
Tabella 6-170 Errore nella lettura di ritorno attuazione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 4 Accertarsi che non si sia verificata la disinserzione
di K1 o K2 all’arresto dell’unità Simulata la saldatura dei contatti del contattore
5 Premere arresto (Stop) Rilevamento di un errore nella lettura di ritorno.
6 Lasciare che si disinserisca il contattore 7 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1K2 (richiesta la
conferma) 8 Iniziare dal n. 2
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 201
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.27 Scenario applicativo 26: Arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta al livello PL d/SIL 2, attuatore elettromeccanico
6.27.1 Funzione di sicurezza
Per il presente scenario applicativo sono previste le funzioni di sicurezza seguenti: • Premendo il pulsante di arresto di emergenza si arresta in modo sicuro il
dispositivo. • Funzione di sicurezza relativa alla posizione della porta di sicurezza (funzione
di interblocco) – Aprendo la porta di protezione durante il funzionamento si arresta in modo
sicuro il dispositivo. • Funzione di sicurezza relativa alla ritenuta
– Dopo aver arrestato l’attuatore, la porta di protezione può essere aperta solamente nel caso in cui il dispositivonon costituisca più un pericolo.
Nota Nella “Valutazione della corrispondenza a norme della ritenuta”, capitolo 6.1.2, viene presa in esame una situazione in cui vi è una funzione di sicurezza correlata alla ritenuta.
6.27.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-171 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Pulsante di arresto di emergenza (NC/NC)
1 3SB3801-0EG3
Interruttore di posizione con interblocco a solenoide (attuazione a molla
1 3SE5322-0SD21
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 202
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Componente N. Codice articolo Nota della ritenuta) Interruttore a cerniera
1 3SE5132-0LU21
Attuatore per interruttore di posizione
1 3SE5000-0AV0
Contattori 2 3RT2015-2BB42
Componenti software Tabella 6-172 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 203
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.27.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-102 Cablaggio dell’arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta per il
livello PL d/SIL 2
K1
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
K2 K1
K2
.3.4
Vs1
.1
L+
M
0+
hingedSwitchsepAct
fDoorCoil
0-
1-
1+
Vs2
.1
eMagnet .5
eStop
Nota Nel programma F, i contatti ausiliari normalmente chiusi (NC) dei contattori K1 e K2 sono denominati “feedback1” e “feedback2”.
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Nel programma di sicurezza, i segnali degli interruttori di posizione sono definiti come segue: • sepAct (monitoraggio di posizione dell’attuatore) • sepAct (monitoraggio di posizione del dispositivo di ritenuta) • fDoorCoil (controllo della ritenuta) La figura seguente illustra il cablaggio nell’interruttore di posizione e pertanto integra lo schema dei collegamenti sopra riportato. Figura 6-103 Terminali interni dell’interruttore di posizione con interblocco a solenoide
11: Vs1 (F-DI)12: sepAct (F-DI)
E1: CH + (F-DQ)E2: CH – (F-DQ)
41: L+ (F-CPU)42: eMagnet (standard DI)
Actuatormonitoring
Magnetmonitoring
yellow
green
6.27.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core.
Nota Prima di avviare lo scenario applicativo per la prima volta, aprire e chiudere per una volta la porta di protezione. Quindi confermare con ack=1.
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Figura 6-104 Arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta - funzionalità core
Start
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatorson
Stop request?
Yes
YesTimer starts
NoUnlocktimer
expired?
Safety doorclosed
and e-stopreleased
?
No
Yes
No
Yes
Previousstop was
operationalstop
?
No
Safety doorinterlockingis released
Actuators stop
ATTENZIONE
Nel presente esempio relativo agli attuatori elettromeccanici, la ritenuta della porta di protezione viene disattivata quando scade l’intervallo impostato per il timer. Per quando concerne le parti in movimento, non è possibile escludere automaticamente situazioni di pericolo dopo che è scaduto l’intervallo impostato per il timer. Accertarsi che la ritenuta della porta di protezione venga disattivata solamente quando non sono più presenti situazioni di pericolo.
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6.27.5 Descrizione del blocco utente FB F26EStopFDoorSIL2PLd
Figura 6-105 Blocco utente FB F26EStopFDoorSIL2PLd
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Nota Nel presente esempio si suppone che si stia utilizzando un interruttore a cerniera (hingedSwitch) come secondo canale. Tuttavia, non è strettamente necessario utilizzare un interruttore a cerniera. La ridondanza richiesta per la configurazione a due canali può anche essere implementata con un interruttore diverso
ATTENZIONE
La selezione di un intervallo di ritardo delayTimeUnlock troppo breve può essere causa di morte o gravi infortuni. Personalizzare questi intervalli temporali in base alle proprie esigenze, per esempio il tempo di rallentamento di una macchina pericolosa, per lo sblocco della porta di protezione allo scadere dell’intervallo di ritardo delayTimeUnlock.
Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F26EStopFDoorSIL2PLd.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
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Tabella 6-173 Ingressi del blocco FB F26EStopFDoorSIL2PLd Descrizione Simbolo Tipo
di dati Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop) stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Monitoraggio dell’elettromagnete nell’interruttore di posizione
eMagnet BOOL NC 0: Elettromagnete nell’interruttore di posizione eccitato 1: Elettromagnete nell’interruttore di posizione diseccitato
Capitolo 6.1.2
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K1
readbackK1 BOOL
NC 0: Si è verificata l’inserzione del contattore
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K2
readbackK2 BOOL
Pulsante di arresto di emergenza
eStop BOOL NC/NC 0: Attuazione dell’arresto d’emergenza
Interruttore posizione sepAct BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa) Capitolo 6.1.2
Interruttore a cerniera hingedSwitch BOOL NC 1: Non azionato (porta di protezione chiusa)
Stato del valore dell’interruttore di posizione
sepActVS BOOL 0: Guasto VS: stato del valore
Capitolo 6.1.6
Stato del valore dell’interruttore a cerniera
hingedSwitchVS BOOL
Stato del valore dell’uscita K1K2
K1K2_VS BOOL
Stato del valore dell’uscita fDoorCoil
fDoorCoil_VS BOOL
Intervallo di tempo intercorrente tra l’invio del il comando di controllo e la risposta da parte dei contattori
feedbackTime TIME
Intervallo di ritardo dopo l’arresto degli attuatori per lo sblocco (rilascio) della porta di protezione.
delayTimeUnlock TIME Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione la porta viene sbloccata (rilasciata).
Selezionare un intervallo di tempo sufficientemente lungo
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Tabella 6-174 Uscite del blocco FB F26EStopFDoorSIL2PLd
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota
Contattori K1/K2 K1K2 BOOL 1: Comando di controllo per i contattori
Attuatore su F-DQ
Elettromagnete nell’interruttore di posizione
fDoorCoil BOOL 0: Ritenuta attiva
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Sblocco dell’arresto di emergenza
releaseEStop BOOL 1: Arresto di emergenza sbloccato e confermato
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
Richiesta conferma
AckReqEStop BOOL
6.27.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F26EStopFDoorSIL2PLd. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.2.2.
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6.27.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Arresto di emergenza sbloccato (rilasciato) • Porta di protezione chiusa
Tabella 6-175 Attuatore di avvio
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi si verifica l’inserzione di K1K2
4 Premere arresto (Stop) Si verifica la disinserzione di K1K2 ; quindi inizia la temporizzazione per lo sblocco (rilascio) ritardato della porta di protezione.
5 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione può essere aperta la porta di protezione.
Tabella 6-176 Funzione di sicurezza: Attua arresto di emergenza
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 4 Premere il pulsante d’arresto d’emergenza (eStop) Disinserzione di K1K2 5 Sblocco (rilascio) dell’arresto di emergenza
(eStop)
6 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1K2 (richiesta la conferma)
7 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
8 Ricominciare dal n. 2
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Tabella 6-177 Funzione di sicurezza: Guasto nella porta di protezione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi si verifica l’inserzione di K1K2
4 Intervenire sull’interruttore a cerniera sino a che non emette il segnale “0”.
Si verifica la disinserzione di K1K2 ; quindi inizia la temporizzazione per lo sblocco (rilascio) ritardato della porta di protezione.
5 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione può essere aperta la porta di protezione.
6 Chiudere la porta di protezione 7 Ricominciare dal n. 1
Tabella 6-178 Errore nella lettura di ritorno attuazione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) La conferma è obbligatoria quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1K2 4 Accertarsi che non si sia verificata la disinserzione
di K1 o K2 all’arresto dell’unità Simulata la saldatura dei contatti del contattore
5 Premere arresto (Stop) Rilevamento di un errore nella lettura di ritorno.
6 Lasciare che si disinserisca il contattore 7 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1K2 (richiesta la
conferma) 8 Iniziare dal n. 2
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6.28 Scenario applicativo 27: Arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta al livello PL c/SIL 1, attuatore elettromeccanico
6.28.1 Funzione di sicurezza
Per il presente scenario applicativo sono previste le funzioni di sicurezza seguenti: • Premendo il pulsante di arresto di emergenza si arresta in modo sicuro
l’attuatore. • Funzione di sicurezza relativa alla posizione della porta di sicurezza (funzione
di interblocco) – Aprendo la porta di protezione durante il funzionamento si arresta in modo
sicuro il dispositivo. • Funzione di sicurezza relativa alla ritenuta
– Dopo aver arrestato il dispositivo, la porta di protezione può essere aperta solamente nel caso in cui il dispositivo non costituisca più un pericolo.
Nota Nella “Valutazione della corrispondenza a norme della ritenuta”, capitolo 6.1.2, viene presa in esame una situazione in cui vi è una funzione di sicurezza correlata alla ritenuta.
6.28.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-179 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO) 2 3SB3801-0DD3 Pulsante incluso (NC) 1 3SB3801-0DB3 Pulsante di arresto di emergenza (NC)
1 3SB3801-0DG3
Interruttore di posizione con interblocco a solenoide (attuazione a molla della ritenuta)
1 3SE5322-0SD21
Attuatore per interruttore di posizione
1 3SE5000-0AV0
Contattori 1 3RT2015-2BB42
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Componenti software Tabella 6-180 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
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6.28.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-106 Cablaggio dell’arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta per il
livello PL c/SIL 1
K1
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
K1.4
Vs1
.1
L+
M
sepAct
fDoorCoil
0-
1-
1+
eMagnet.3
eStop
Nota Nel programma F, i contatti ausiliari normalmente chiusi (NC) dei contattori K1 e K2 sono denominati “feedback1” e “feedback2”.
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Nota Quando si utilizza il blocco FB FDBACK della libreria F risulta utile monitorare le letture di ritorno. Di norma, il monitoraggio dei segnali delle letture di ritorno non è richiesto per il livello PL c/SIL 1.
Nel programma di sicurezza, i segnali degli interruttori di posizione sono definiti come segue: • sepAct (monitoraggio di posizione dell’attuatore) • sepAct (monitoraggio di posizione del dispositivo di ritenuta) • fDoorCoil (controllo della ritenuta) La figura seguente illustra il cablaggio nell’interruttore di posizione e pertanto integra lo schema dei collegamenti sopra riportato. Figura 6-107 Terminali interni dell’interruttore di posizione con interblocco a solenoide
11: Vs1 (F-DI)12: sepAct (F-DI)
E1: CH + (F-DQ)E2: CH – (F-DQ)
41: L+ (F-CPU)42: eMagnet (standard DI)
Actuatormonitoring
Magnetmonitoring
yellow
green
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6.28.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core.
Nota Prima di avviare lo scenario applicativo per la prima volta, aprire e chiudere per una volta la porta di protezione. Quindi confermare con ack=1.
Figura 6-108 Arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta - funzionalità core
Start
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuator on
Stop request?
Yes
YesTimer starts
NoUnlocktimer
expired?
Safety doorclosed
and e-stopreleased
?
No
Yes
No
Yes
Previousstop was
operationalstop
?
No
Safety doorinterlockingis released
Actuator stops
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6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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ATTENZIONE
Nel presente esempio relativo agli attuatori elettromeccanici, la ritenuta della porta di protezione viene disattivata quando scade l’intervallo impostato per il timer. Per quando concerne le parti in movimento, non è possibile escludere automaticamente situazioni di pericolo dopo che è scaduto l’intervallo impostato per il timer. Accertarsi che la ritenuta della porta di protezione venga disattivata solamente quando non sono più presenti situazioni di pericolo.
6.28.5 Descrizione del blocco utente FB F27EStopFDoorSIL1PLc
Figura 6-109 Blocco utente FB F27EStopFDoorSIL1PLc
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
ATTENZIONE
La selezione di un intervallo di ritardo delayTimeUnlock troppo breve può essere causa di morte o gravi infortuni. Personalizzare questi intervalli temporali in base alle proprie esigenze, per esempio il tempo di rallentamento di una macchina pericolosa, per lo sblocco della porta di protezione allo scadere dell’intervallo di ritardo delayTimeUnlock.
Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F27EStopFDoorSIL1PLc.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 217
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tabella 6-181 Ingressi del blocco FB F27EStopFDoorSIL1PLc Descrizione Simbolo Tipo
di dati Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop) stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Monitoraggio dell’elettromagnete nell’interruttore di posizione
eMagnet BOOL NC 0: Elettromagnete nell’interruttore di posizione eccitato 1: Elettromagnete nell’interruttore di posizione diseccitato
Capitolo 6.1.2
Lettura di ritorno del segnale inviato dal contatto ausiliario del contattore K1
readbackK1 BOOL NC 0: Si è verificata l’inserzione del contattore
Pulsante di arresto di emergenza
eStop BOOL NC/NC 0: Attuazione dell’arresto d’emergenza
Interruttore posizione sepAct BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Capitolo 6.1.2
Stato del valore dell’interruttore di posizione
sepActVS BOOL 0: Guasto VS: stato del valore Capitolo 6.1.6 Stato del valore per l’uscita
K1 K1_VS BOOL
Intervallo di tempo intercorrente tra l’invio del il comando di controllo e la risposta da parte del contattore
feedbackTime TIME
Intervallo di ritardo dopo l’arresto degli attuatori per lo sblocco (rilascio) della porta di protezione.
delayTimeUnlock TIME Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione la porta viene sbloccata (rilasciata).
Selezionare un intervallo di tempo sufficientemente lungo
Tabella 6-182 Uscite del blocco FB F27EStopFDoorSIL1PLc
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Contattore K1 K1 BOOL 1: Attuatore
commutato (inserzione del contattore)
Attuatore su F-DQ
Elettromagnete nell’interruttore di posizione
fDoorCoil BOOL 0: Ritenuta attiva
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 218
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Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Sblocco dell’arresto di emergenza
releaseEStop BOOL 1: Arresto di emergenza sbloccato e confermato
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
Richiesta conferma
AckReqEStop BOOL
6.28.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco B F27EStopFDoorSIL1PLc. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.1.2.
6.28.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 219
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Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Arresto di emergenza sbloccato (rilasciato) • Porta di protezione chiusa
Tabella 6-183 Attuatore di avvio
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi si verifica l’inserzione di K1
4 Premere arresto (Stop) Si verifica la disinserzione di K1 ; quindi inizia la temporizzazione per lo sblocco (rilascio) ritardato della porta di protezione.
5 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione può essere aperta la porta di protezione.
Tabella 6-184 Funzione di sicurezza: Attua arresto di emergenza
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1 4 Premere il pulsante d’arresto d’emergenza (eStop) Disinserzione di K1 5 Sblocco (rilascio) dell’arresto di emergenza
(eStop)
6 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1 (richiesta la conferma)
7 Ricominciare dal n. 2
Tabella 6-185 Errore nella lettura di ritorno attuazione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 220
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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N. Azione Commento
3 Premere avvio (Start) Inserzione di K1 4 Accertarsi che non si sia verificata la disinserzione
di K1 all’arresto dell’unità Simulata la saldatura dei contatti del contattore
5 Premere arresto (Stop) Rilevamento di un errore nella lettura di ritorno.
6 Lasciare che si disinserisca il contattore 7 Premere avvio (Start) Mancata inserzione di K1 (richiesta la
conferma) 8 Iniziare dal n. 2
6.29 Scenario applicativo 28: Arresto di emergenza e porta di protezione con ritenuta al livello PL e/SIL 3, attuatore elettrico
6.29.1 Funzione di sicurezza
Per il presente scenario applicativo sono previste le funzioni di sicurezza seguenti: • Premendo il pulsante di arresto di emergenza si arresta in modo sicuro il
dispositivo. • Funzione di sicurezza relativa alla posizione della porta di sicurezza (funzione
di interblocco) – Aprendo la porta di protezione durante il funzionamento si arresta in modo
sicuro il dispositivo. • Funzione di sicurezza relativa alla ritenuta
– Dopo aver arrestato il dispositivo, la porta di protezione può essere aperta solamente nel caso in cui l’attuatore non costituisca più un pericolo.
Nota Nella “Valutazione della corrispondenza a norme della ritenuta”, capitolo 6.1.2, viene presa in esame una situazione in cui vi è una funzione di sicurezza correlata alla ritenuta.
6.29.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-186 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 221
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
Componente N. Codice articolo Nota
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Pulsante di arresto di emergenza (NC/NC)
1 3SB3801-0EG3
Interruttore di posizione con interblocco a solenoide (attuazione a molla della ritenuta)
1 3SE5322-0SD21
Interruttore a cerniera
1 3SE5132-0LU21
Attuatore per interruttore di posizione
1 3SE5000-0AV0
Componenti software Tabella 6-187 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 222
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.29.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-110 Cablaggio dell’arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta per il
livello PL e/SIL 3
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
Vs1
.1
L+
M
0+
hingedSwitch
sepAct
fDoorCoil
1-
1+
Vs2
.1
eMagnet .3
eStop
Nota Nel programma F, i contatti ausiliari normalmente chiusi (NC) dei contattori K1 e K2 sono denominati “feedback1” e “feedback2”.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 223
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
Nel programma di sicurezza, i segnali degli interruttori di posizione sono definiti come segue: • sepAct (monitoraggio di posizione dell’attuatore) • sepAct (monitoraggio di posizione del dispositivo di ritenuta) • fDoorCoil (controllo della ritenuta) La figura seguente illustra il cablaggio nell’interruttore di posizione e pertanto integra lo schema dei collegamenti sopra riportato. Figura 6-111 Terminali interni dell’interruttore di posizione con interblocco a solenoide
11: Vs1 (F-DI)12: sepAct (F-DI)
E1: CH + (F-DQ)E2: CH – (F-DQ)
41: L+ (F-CPU)42: eMagnet (standard DI)
Actuatormonitoring
Magnetmonitoring
yellow
green
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 224
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
iem
ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
6.29.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core.
Nota Prima di avviare lo scenario applicativo per la prima volta, aprire e chiudere per una volta la porta di protezione. Quindi confermare con ack=1.
Figura 6-112 Arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta - funzionalità core
Start
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatorson
Stop request?
Yes
YesTimer starts
NoUnlocktimer
expired?
Safety doorclosed
and e-stopreleased
?
No
Yes
No
Yes
Previousstop was
operationalstop
?
No
Safety doorinterlockingis released
Actuators stop
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 225
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
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ens
AG 2
016
Tutti
i di
ritti
riser
vati
ATTENZIONE
Nel presente esempio relativo agli attuatori elettrici, la ritenuta della porta di protezione viene disattivata quando scade l’intervallo impostato per il timer. Per quando concerne le parti in movimento, non è possibile escludere automaticamente situazioni di pericolo dopo che è scaduto l’intervallo impostato per il timer. Accertarsi che la ritenuta della porta di protezione venga disattivata solamente quando non sono più presenti situazioni di pericolo.
6.29.5 Descrizione del blocco utente FB F28EStopFDoorSIL3PLe
Figura 6-113 Blocco utente FB F28EStopFDoorSIL3PLe
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Nota Nel presente esempio si suppone che si stia utilizzando un interruttore a cerniera (hingedSwitch) come secondo canale. Tuttavia, non è strettamente necessario utilizzare un interruttore a cerniera. La ridondanza richiesta per la configurazione a due canali può anche essere implementata con un interruttore diverso
ATTENZIONE
La selezione di un intervallo di ritardo delayTimeUnlock troppo breve può essere causa di morte o gravi infortuni. Personalizzare questi intervalli temporali in base alle proprie esigenze, per esempio il tempo di rallentamento di una macchina pericolosa, per lo sblocco della porta di protezione allo scadere dell’intervallo di ritardo delayTimeUnlock.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 226
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
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AG 2
016
Tutti
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Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F28EStopFDoorSIL3PLe.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Tabella 6-188 Ingressi del blocco FB F28EStopFDoorSIL3PLe
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Conferma ack BOOL NO
1: Conferma Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop)
stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Monitoraggio dell’elettromagnete nell’interruttore di posizione
eMagnet BOOL NC 0: Elettromagnete nell’interruttore di posizione eccitato 1: Elettromagnete nell’interruttore di posizione diseccitato
Capitolo 6.1.2
Pulsante di arresto di emergenza
eStop BOOL NC/NC 0: Attuazione dell’arresto d’emergenza
Interruttore posizione sepAct BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa) Capitolo 6.1.2
Interruttore a cerniera hingedSwitch BOOL NC 1: Non azionato (porta di protezione chiusa)
Stato del valore dell’interruttore di posizione
sepActVS BOOL 0: Guasto
VS: stato del valore Capitolo 6.1.6
Stato del valore dell’interruttore a cerniera
hingedSwitchVS BOOL
Stato del valore per l’uscita signalPLeSIL3Quality
signalPLeSIL3Quality_VS
BOOL
Stato del valore dell’uscita fDoorCoil
fDoorCoil_VS BOOL
Nell’interruttore di posizione: Intervallo di
feedbackTime TIME
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 227
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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016
Tutti
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Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota tempo tra la risposta dell’elettromagnete e il contatto di monitoraggio Intervallo di ritardo dopo l’arresto degli attuatori per lo sblocco (rilascio) della porta di protezione.
delayTimeUnlock TIME Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione la porta viene sbloccata (rilasciata).
Selezionare un intervallo di tempo sufficientemente lungo
Tabella 6-189 Uscite del blocco FB F28EStopFDoorSIL3PLe
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Canale 1: Segnale in uscita da F-DQ all’attuatore elettrico
signalPLeSIL3Quality BOOL 1: Impostazione uscita F-DQ
Elettromagnete nell’interruttore di posizione
fDoorCoil BOOL 0: Ritenuta attiva
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Sblocco dell’arresto di emergenza
releaseEStop BOOL 1: Arresto di emergenza sbloccato e confermato
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
Richiesta conferma
AckReqEStop BOOL
6.29.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F28EStopFDoorSIL3PLe. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.3.2.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 228
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tutti
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6.29.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Arresto di emergenza sbloccato (rilasciato) • Porta di protezione chiusa
Tabella 6-190 Attuatore di avvio N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per
la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi signalPLeSIL3Quality=1
4 Premere arresto (Stop) signalPLeSIL3Quality = 0; quindi inizia la temporizzazione per lo sblocco (rilascio) ritardato della porta di protezione.
5 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione può essere aperta la porta di protezione.
Tabella 6-191 Funzione di sicurezza: Attua arresto di emergenza
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per
la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) signalPLeSIL3Quality=1 4 Premere il pulsante d’arresto d’emergenza (eStop) signalPLeSIL3Quality=0 5 Sblocco (rilascio) dell’arresto di emergenza
(eStop)
6 Premere avvio (Start) signalPLeSIL3Quality=0 (richiesta la conferma)
7 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
8 Ricominciare dal n. 2
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 229
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tabella 6-192 Funzione di sicurezza: Guasto nella porta di protezione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi signalPLeSIL3Quality=1
4 Intervenire sull’interruttore a cerniera sino a che non emette il segnale “0”.
signalPLeSIL3Quality = 0; quindi inizia la temporizzazione per lo sblocco (rilascio) ritardato della porta di protezione.
5 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione può essere aperta la porta di protezione.
6 Chiudere la porta di protezione 7 Ricominciare dal n. 1
6.30 Scenario applicativo 29: Arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta al livello PL d/SIL 2, attuatore elettrico
Nota Si sta utilizzando un drive come attuatore. Seguire inoltre le indicazioni riportate nel capitolo 6.1.7.
6.30.1 Funzione di sicurezza
Per il presente scenario applicativo sono previste le funzioni di sicurezza seguenti: • Premendo il pulsante di arresto di emergenza si arresta in modo sicuro il
dispositivo. • Funzione di sicurezza relativa alla posizione della porta di sicurezza (funzione
di interblocco) – Aprendo la porta di protezione durante il funzionamento si arresta in modo
sicuro il dispositivo. • Funzione di sicurezza relativa alla ritenuta
– Dopo aver arrestato il dispositivo, la porta di protezione può essere aperta solamente nel caso in cui l’attuatore non costituisca più un pericolo.
Nota Nella “Valutazione della corrispondenza a norme della ritenuta”, capitolo 6.1.2, viene presa in esame una situazione in cui vi è una funzione di sicurezza correlata alla ritenuta.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 230
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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016
Tutti
i di
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riser
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6.30.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-193 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Pulsante di arresto di emergenza (NC/NC)
1 3SB3801-0EG3
Interruttore di posizione con interblocco a solenoide (attuazione a molla della ritenuta)
1 3SE5322-0SD21
Interruttore a cerniera
1 3SE5132-0LU21
Attuatore per interruttore di posizione
1 3SE5000-0AV0
Componenti software Tabella 6-194 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 231
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tutti
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6.30.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-114 Cablaggio dell’arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta per il
livello PL d/SIL 2
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
Vs1
.1
L+
M
0+
hingedSwitch
sepAct
fDoorCoil
1-
1+
Vs2
.1
eMagnet .3
eStop
Nota Nel programma F, i contatti ausiliari normalmente chiusi (NC) dei contattori K1 e K2 sono denominati “feedback1” e “feedback2”.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 232
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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016
Tutti
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ritti
riser
vati
Nel programma di sicurezza, i segnali degli interruttori di posizione sono definiti come segue: • sepAct (monitoraggio di posizione dell’attuatore) • sepAct (monitoraggio di posizione del dispositivo di ritenuta) • fDoorCoil (controllo della ritenuta) La figura seguente illustra il cablaggio nell’interruttore di posizione e pertanto integra lo schema dei collegamenti sopra riportato. Figura 6-115 Terminali interni dell’interruttore di posizione con interblocco a solenoide
11: Vs1 (F-DI)12: sepAct (F-DI)
E1: CH + (F-DQ)E2: CH – (F-DQ)
41: L+ (F-CPU)42: eMagnet (standard DI)
Actuatormonitoring
Magnetmonitoring
yellow
green
6.30.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core.
Nota Prima di avviare lo scenario applicativo per la prima volta, aprire e chiudere per una volta la porta di protezione. Quindi confermare con ack=1.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 233
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tutti
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ritti
riser
vati
Figura 6-116 Arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta - funzionalità core
Start
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuators on
Stop request?
Yes
YesTimer starts
NoUnlocktimer
expired?
Safety doorclosed
and e-stopreleased
?
No
Yes
No
Yes
Previousstop was
operationalstop
?
No
Safety doorinterlockingis released
Actuators stop
ATTENZIONE
Nel presente esempio relativo agli attuatori elettrici, la ritenuta della porta di protezione viene disattivata quando scade l’intervallo impostato per il timer. Per quando concerne le parti in movimento, non è possibile escludere automaticamente situazioni di pericolo dopo che è scaduto l’intervallo impostato per il timer. Accertarsi che la ritenuta della porta di protezione venga disattivata solamente quando non sono più presenti situazioni di pericolo.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 234
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.30.5 Descrizione del blocco utente FB F29EStopFDoorSIL2PLd
Figura 6-117 Blocco utente FB F29EStopFDoorSIL2PLd
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
Nota Nel presente esempio si suppone che si stia utilizzando un interruttore a cerniera (hingedSwitch) come secondo canale. Tuttavia, non è strettamente necessario utilizzare un interruttore a cerniera. La ridondanza richiesta per la configurazione a due canali può anche essere implementata con un interruttore diverso
ATTENZIONE
La selezione di un intervallo di ritardo delayTimeUnlock troppo breve può essere causa di morte o gravi infortuni. Personalizzare questi intervalli temporali in base alle proprie esigenze, per esempio il tempo di rallentamento di una macchina pericolosa, per lo sblocco della porta di protezione allo scadere dell’intervallo di ritardo delayTimeUnlock.
Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F29EStopFDoorSIL2PLd.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 235
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
S
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016
Tutti
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Tabella 6-195 Ingressi del blocco FB F29EStopFDoorSIL2PLd
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Conferma ack BOOL NO
1: Conferma Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop)
stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Monitoraggio dell’elettromagnete nell’interruttore di posizione
eMagnet BOOL NC 0: Elettromagnete nell’interruttore di posizione eccitato 1: Elettromagnete nell’interruttore di posizione diseccitato
Capitolo 6.1.2
Pulsante di arresto di emergenza
eStop BOOL NC/NC 0: Attuazione dell’arresto d’emergenza
Interruttore posizione sepAct BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa) Capitolo 6.1.2
Interruttore a cerniera hingedSwitch BOOL NC 1: Non azionato (porta di protezione chiusa)
Stato del valore dell’interruttore di posizione
sepActVS BOOL 0: Guasto
VS: stato del valore Capitolo 6.1.6
Stato del valore dell’interruttore a cerniera
hingedSwitchVS BOOL
Stato del valore per l’uscita signalPLdSIL2Quality
signalPLdSIL2Quality_VS
BOOL
Stato del valore dell’uscita fDoorCoil
fDoorCoil_VS BOOL
Nell’interruttore di posizione: Intervallo di tempo tra la risposta dell’elettromagnete e il contatto di monitoraggio
feedbackTime TIME
Intervallo di ritardo dopo l’arresto degli attuatori per lo sblocco (rilascio) della porta di protezione.
delayTimeUnlock TIME Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione la porta viene sbloccata (rilasciata).
Selezionare un intervallo di tempo sufficientemente lungo
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 236
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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Tutti
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Tabella 6-196 Uscite del blocco FB F29EStopFDoorSIL2PLd
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota
Segnale in uscita da F-DQ all’attuatore elettrico
signalPLdSIL2Quality BOOL 1: Impostazione uscita F-DQ
Elettromagnete nell’interruttore di posizione
fDoorCoil BOOL 0: Ritenuta attiva
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire l’avviamento (porta di protezione chiusa)
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma utente standard.
Sblocco dell’arresto di emergenza
releaseEStop BOOL 1: Arresto di emergenza sbloccato e confermato
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
Richiesta conferma
AckReqEStop BOOL
6.30.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F29EStopFDoorSIL2PLd. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.2.2.
Applicazioni di sicurezza con la CPU S7-1200 FC ID art. 109478932, V1.2, 01/2016 237
6 Soluzioni per gli scenari applicativi
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6.30.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi. Tali scenari possono essere utilizzati come fasi di verifica per la validazione.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Arresto di emergenza sbloccato (rilasciato) • Porta di protezione chiusa
Tabella 6-197 Attuatore di avvio
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per
la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi signalPLdSIL2Quality = 1
4 Premere arresto (Stop) signalPLdSIL2Quality=0; quindi inizia la temporizzazione per lo sblocco (rilascio) ritardato della porta di protezione.
5 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione può essere aperta la porta di protezione.
Tabella 6-198 Funzione di sicurezza: Attua arresto di emergenza
N. Azione Commento 1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per
la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) signalPLdSIL2Quality=1 4 Premere il pulsante d’arresto d’emergenza (eStop) signalPLdSIL2Quality=0 5 Sblocco (rilascio) dell’arresto di emergenza
(eStop)
6 Premere avvio (Start) signalPLdSIL2Quality=0; (richiesta la conferma)
7 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
8 Ricominciare dal n. 2
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Tabella 6-199 Funzione di sicurezza: Guasto nella porta di protezione
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi signalPLdSIL2Quality = 1
4 Intervenire sull’interruttore a cerniera sino a che non emette il segnale “0”.
signalPLdSIL2Quality=0; quindi inizia la temporizzazione per lo sblocco (rilascio) ritardato della porta di protezione.
5 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione può essere aperta la porta di protezione.
6 Chiudere la porta di protezione 7 Ricominciare dal n. 1
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6.31 Scenario applicativo 30: Arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta al livello PL c/SIL 1, attuatore elettrico
6.31.1 Funzione di sicurezza
Per il presente scenario applicativo sono previste le funzioni di sicurezza seguenti: • Premendo il pulsante di arresto di emergenza si arresta in modo sicuro il
dispositivo. • Funzione di sicurezza relativa alla posizione della porta di sicurezza (funzione
di interblocco) – Aprendo la porta di protezione durante il funzionamento si arresta in modo
sicuro il dispositivo. • Funzione di sicurezza relativa alla ritenuta
– Dopo aver arrestato l’attuatore, la porta di protezione può essere aperta solamente nel caso in cui il dispositivo non costituisca più un pericolo.
Nota Nella “Valutazione della corrispondenza a norme della ritenuta”, capitolo 6.1.2, viene presa in esame una situazione in cui vi è una funzione di sicurezza correlata alla ritenuta.
6.31.2 Componenti hardware e software
Servono i componenti hardware e software riportati di seguito.
Componenti hardware Tabella 6-200 Hardware
Componente N. Codice articolo Nota
CPU 1215FC DC/DC/RLY
1 6ES7215-1HF40-0XB0
SM 1226 F-DI8/16x24VDC
1 6ES7226-6BA32-0XB0
SM 1226 F-DQ 4x24VDC
1 6ES7 226-6DA32-0XB0
Pulsante incluso (NO)
2 3SB3801-0DD3
Pulsante incluso (NC)
1 3SB3801-0DB3
Pulsante di arresto di emergenza (NC)
1 3SB3801-0DG3
Interruttore di posizione con interblocco a solenoide (attuazione a molla della ritenuta)
1 3SE5322-0SD21
Attuatore per 1 3SE5000-0AV0
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Componente N. Codice articolo Nota interruttore di posizione
Componenti software Tabella 6-201 Software
Componente N. Codice articolo Nota
STEP 7 Basic 1 6ES7822-0AA03-0YA5 Oppure STEP 7 Professional STEP 7 Safety Basic V13 SP1
1 6ES7833-1FB13-0YA5 Oppure STEP 7 Safety Advanced
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6.31.3 Cablaggio
La figura seguente illustra il cablaggio (schema elettrico) dei componenti hardware. Figura 6-118 Cablaggio dell’arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta per il
livello PL c/SIL 1
stop start
24V DCM
ack
L1
M
L+
.0
.1
.2
Vs1
.1
L+
M
0+
sepAct
fDoorCoil
1-
1+
eMagnet .3
eStop
Nota Nel programma F, i contatti ausiliari normalmente chiusi (NC) dei contattori K1 e K2 sono denominati “feedback1” e “feedback2”.
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Nel programma di sicurezza, i segnali degli interruttori di posizione sono definiti come segue: • sepAct (monitoraggio di posizione dell’attuatore) • sepAct (monitoraggio di posizione del dispositivo di ritenuta) • fDoorCoil (controllo della ritenuta) La figura seguente illustra il cablaggio nell’interruttore di posizione e pertanto integra lo schema dei collegamenti sopra riportato. Figura 6-119 Terminali interni dell’interruttore di posizione con interblocco a solenoide
11: Vs1 (F-DI)12: sepAct (F-DI)
E1: CH + (F-DQ)E2: CH – (F-DQ)
41: L+ (F-CPU)42: eMagnet (standard DI)
Actuatormonitoring
Magnetmonitoring
yellow
green
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6.31.4 Breve descrizione delle funzionalità core
Il seguente diagramma di flusso fornisce una descrizione sintetica delle funzionalità core.
Nota Prima di avviare lo scenario applicativo per la prima volta, aprire e chiudere per una volta la porta di protezione. Quindi confermare con ack=1.
Figura 6-120 Arresto di emergenza + porta di protezione con ritenuta - funzionalità core
Start
Acknowledge
Start conditionsare complied
Actuatorson
Stop request?
Yes
YesTimer starts
NoUnlocktimer
expired?
Safety doorclosed
and e-stopreleased
?
No
Yes
No
Yes
Previousstop was
operationalstop
?
No
Safety doorinterlockingis released
Actuator stops
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ATTENZIONE
Nel presente esempio relativo agli attuatori elettrici, la ritenuta della porta di protezione viene disattivata quando scade l’intervallo impostato per il timer. Per quando concerne le parti in movimento, non è possibile escludere automaticamente situazioni di pericolo dopo che è scaduto l’intervallo impostato per il timer. Accertarsi che la ritenuta della porta di protezione venga disattivata solamente quando non sono più presenti situazioni di pericolo.
6.31.5 Descrizione del blocco utente FB F30EStopFDoorSIL1PLc
Figura 6-121 Blocco utente FB F30EStopFDoorSIL1PLc
AVVISO Per i blocchi F, non deve essere cablato (collegato) l’ingresso di abilitazione (EN).
ATTENZIONE
La selezione di un intervallo di ritardo delayTimeUnlock troppo breve può essere causa di morte o gravi infortuni. Personalizzare questi intervalli temporali in base alle proprie esigenze, per esempio il tempo di rallentamento di una macchina pericolosa, per lo sblocco della porta di protezione allo scadere dell’intervallo di ritardo delayTimeUnlock.
Descrizione dei parametri Il paragrafo seguente descrive gli ingressi e le uscite del blocco FB F30EStopFDoorSIL1PLc.
Nota NO sta per contatto normalmente aperto; NC sta per contatto normalmente chiuso
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Tabella 6-202 Ingressi del blocco FB F30EStopFDoorSIL1PLc Descrizione Simbolo Tipo
di dati
Convenzioni Nota
Conferma ack BOOL NO 1: Conferma
Fronte positivo richiesto • dopo
l’attivazione della funzione di sicurezza
• per reintegrare il modulo F-I/O
Richiesta di avvio (Start) start BOOL NO 1: Richiesta di avvio (Start)
Richiesta di arresto (Stop)
stop BOOL NC 0: Richiesta di arresto (Stop)
Monitoraggio dell’elettromagnete nell’interruttore di posizione
eMagnet BOOL NC 0: Elettromagnete nell’interruttore di posizione eccitato 1: Elettromagnete nell’interruttore di posizione diseccitato
Capitolo 6.1.2
Pulsante di arresto di emergenza
eStop BOOL NC 0: Attuazione dell’arresto d’emergenza
Interruttore posizione sepAct BOOL NC 1: Attuatore inserito (porta di protezione chiusa)
Capitolo 6.1.2
Stato del valore dell’interruttore di posizione
sepActVS BOOL 0: Guasto VS: stato del valore Capitolo 6.1.6 Stato del valore per
l’uscita signalPLcSIL1Quality
signalPLcSIL1QualityVS BOOL
Intervallo di ritardo dopo l’arresto degli attuatori per lo sblocco (rilascio) della porta di protezione.
delayTimeUnlock TIME Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione la porta viene sbloccata (rilasciata).
Selezionare un intervallo di tempo sufficientemente lungo
Tabella 6-203 Blocco FB F30EStopFDoorSIL1PLc
Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota Segnale in uscita da F-DQ all’attuatore elettrico
signalPLcSIL1Quality BOOL 1: Impostazione uscita F-DQ
Elettromagnete nell’interruttore di posizione
fDoorCoil BOOL 0: Ritenuta attiva
Sblocco (rilascio) della porta di protezione
releaseFDoor BOOL 1: Per quanto concerne la porta di protezione, è possibile eseguire
Informazioni sui blocchi della libreria F. Possono essere lette, per esempio, nel programma
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Descrizione Simbolo Tipo di dati Convenzioni Nota l’avviamento (porta di protezione chiusa)
utente standard.
Sblocco dell’arresto di emergenza
releaseEStop BOOL 1: Arresto di emergenza sbloccato e confermato
Conferma per la porta di protezione
ackReqFDoor BOOL 1: Richiesta conferma
Richiesta conferma
ackReqEStop BOOL
6.31.6 Configurazione e parametrizzazione
La configurazione hardware di STEP 7 (HW Config) è già stata predisposta per la messa in servizio del blocco FB F30EStopFDoorSIL1PLc. Si possono eseguire personalizzazioni. L’indicazione HW Config della configurazione hardware associata può essere reperita nella libreria di blocchi fornita.
ATTENZIONE
Valori inappropriati di impostazioni correlate alla sicurezza possono causare la mancata attivazione della funzione di sicurezza in caso di pericolo. Tenere presente questa avvertenza nel caso in cui, in funzione dei propri requisiti applicativi, si intenda modificare le impostazioni qui riportate.
Nota Per ulteriori informazioni in merito alla configurazione hardware per il presente scenario applicativo, fare riferimento al capitolo 4.1.2.
6.31.7 Utilizzo dello scenario applicativo
A titolo dimostrativo, il presente documento illustra vari scenari applicativi.
Nota Per ulteriori informazioni in merito all’installazione degli scenari applicativi, fare riferimento al capitolo 6.1.1.
Requisiti: • Assenza di guasti o errori • Arresto di emergenza sbloccato (rilasciato)
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Tabella 6-204 Attuatore di avvio
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) La ritenuta viene attivata, quindi signalPLcSIL1Quality = 1
4 Premere arresto (Stop) signalPLcSIL1Quality=0; quindi inizia la temporizzazione per lo sblocco (rilascio) ritardato della porta di protezione.
5 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
Allo scadere dell’intervallo di temporizzazione può essere aperta la porta di protezione.
Tabella 6-205 Funzione di sicurezza: Attua arresto di emergenza
N. Azione Commento
1 Aprire e chiudere la porta di protezione Quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, o nel caso di guasti nella porta di protezione, aprire e chiudere completamente la porta di protezione.
2 Premere ack (conferma) Da eseguire quando si avvia lo scenario applicativo per la prima volta, e in seguito dopo ogni apertura della porta di protezione.
3 Premere avvio (Start) signalPLcSIL1Quality=1 4 Premere il pulsante d’arresto d’emergenza (eStop) signalPLcSIL1Quality=0 5 Sblocco (rilascio) dell’arresto di emergenza
(eStop)
6 Premere avvio (Start) signalPLcSIL1Quality=0 (richiesta la conferma)
7 Attendere che scada l’intervallo di temporizzazione.
8 Ricominciare dal n. 2
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7 Riferimenti/Collegamenti
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7 Riferimenti/Collegamenti Tabella 7-1
Argomento Titolo
\1\ Siemens Industry Online Support
https://support.industry.siemens.com/cs/?lc=en-WW
\2\ Pagina di download dell’articolo
https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/109478932
\3\ DIN EN ISO 14119 Safety of machinery – Interlocking devices associated with guards – Principles for design and selection (ISO 14119:2013); Versione tedesca della EN ISO 14119:2013
\4\ Norma: IEC 62061
Safety of machinery – Functional safety of safety-related electrical, electronic and programmable electronic control systems
\5\ Norma: ISO 13849
Safety of machinery – Safety-related parts of control systems
\6\ Safety Evaluation Tool (SET)
www.siemens.com/safety-evaluation-tool
\7\ Documentazione per la IEC 62061
https://support.industry.siemens.com/cs/de/en/view/23996473
8 Cronologia Tabella 8-1
Versione Data Modifiche
V1.0 11/2015 Prima versione V1.1 12/2015 Aggiunta dello Stato del valore per F-DQ V1.2 01/2016 Inserito „ack” per NO nello schema elettrico
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