SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

SIMATIC

System Automatyki

Moduły sygnałowe Fail-safe

Instalacja i instrukcja użytkowania

Poniższy dodatek jest częścią niniejszej dokumentacji:

Nr Informacje o produkcie Numer dok. Edycja

1 SM 336

F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

A5E01690372-01 02/2008

Przedmowa

Informacje ogólne 1

Opcje konfiguracji 2

Konfiguracja i parametryzacja

3

Adresowanie i instalacja

4

Podłączanie okablowania

5

Reakcja na uszkodzenia i diagnostyka

6

Ogólna specyfikacja techniczna

7

Moduły cyfrowe 8

Moduły analogowe 9

Ochronnik bezpieczeństwa

10

Dane diagnostyczne modułów bezpieczeństwa

A

Rysunki wymiarowe B

Akcesoria i numery zamówieniowe

C

Czasy odpowiedzi D

Przełączanie obciążeń pojemnościowych E

Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności

F

Siemens AG

Automation and Drives

Postfach 48 48

90437 NÜRNBERG GERMANY

A5E00085586-09

03/2008 Copyright © Siemens AG 2005.

Technical data subject to change

Wskazówki bezpieczeństwa

Niniejsza instrukcja zawiera wskazówki, których przestrzeganie pozwoli na zapewnienie bezpieczeństwa

oraz zapobiegnie powstawaniu strat materialnych podczas używania sprzętu. Wskazówki odnoszące się do

osobistego bezpieczeństwa oznaczone są symbolem bezpieczeństwa. Uwagi odnoszące sie do szkód

majątkowych nie posiadają symbolu bezpieczeństwa. Wskazówki przedstawione poniżej są ułożone według

stopnia niebezpieczeństwa.

NIEBEZPIECZEŃSTWO Oznacza, że jeśli stosowne środki ostrożności nie zostaną zachowane, będą miały miejsce: śmierć, ciężkie

uszkodzenia ciała lub poważne uszkodzenia mienia.

OSTRZEŻENIE Oznacza, że jeżeli stosowane środki ostrożności nie zostaną zachowane, mogą mieć miejsce: śmierć, ciężkie

uszkodzenia ciała lub poważne uszkodzenia mienia.

OSTROŻNIE Oznacza, że jeśli stosowane środki ostrożności nie zostaną zachowane, mogą mieć miejsce drobne urazy.

OSTROŻNIE Bez symbolu bezpieczeństwa, oznacza, że mogą mieć miejsce uszkodzenia mienia, jeśli stosowane środki ostrożności nie zostaną zachowane

UWAGA Oznacza, że jeśli odpowiednie informacje nie zostaną wzięte pod uwagę, mogą wystąpić nieoczekiwane wyniki lub sytuacje.

Jeżeli w tekście / instrukcji oznaczono więcej niż jeden stopień niebezpieczeństwa, ostrzeżenie przedstawia

najwyższy stopień niebezpieczeństwa podczas użytkowania. Ostrzeżenie zranienia wraz z symbolem

bezpieczeństwa może obejmować także ostrzeżenie odnoszące sie do szkody majątkowej.

Wykwalifikowany Personel

Urządzenie bądź System może być konfigurowane i używane tylko z poniższą dokumentacją. Odbiór

techniczny i eksploatacja może być wykonywana jedynie przez wykwalifikowany personel. W kontekście

informacji o bezpieczeństwie, zawartych w tym dokumencie, pod pojęciem wykwalifikowany personel

rozumie się osoby upoważnione do uziemiania, podłączania sprzętu i systemów zgodnie z obowiązującymi

normami i standardami bezpieczeństwa.

Prawidłowe użycie

Następująca wskazówka:

OSTRZEŻENIE To urządzenie może być używane jedynie do zastosowań opisanych w katalogu lub specyfikacji technicznej i tylko w połączeniu z urządzeniami lub komponentami pochodzącymi od producentów zatwierdzonych lub zalecanych przez firmę Siemens. Poprawne i bezpieczne funkcjonowanie produktu możliwe jest tylko i wyłącznie, jeśli jest on transportowany, magazynowany, przechowywany oraz instalowany prawidłowo i ostrożnie oraz jest obsługiwany i serwisowany według wskazań.

Znaki handlowe

Wszystkie nazwy posiadające znak ® są zastrzeżonymi znakami handlowymi Siemens AG. Wykorzystane

znaki handlowe, użyte przez osoby trzecie, mogą naruszać prawa do znaku handlowego właściciela.

Wyłączenia z odpowiedzialności

Zawartość niniejszej instrukcji została sprawdzona pod względem zgodności z opisanym sprzętem i

oprogramowaniem. Ponieważ wszystkie odchylenia nie mogą być całkowicie wykluczone, dlatego całkowita

zgodność nie może być gwarantowana. Jednakże informacje zawarte w niniejszej instrukcji są regularnie

uaktualniane i wszystkie konieczne poprawki są zawierane w następnych edycjach.


Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09 3

Przedmowa

Przeznaczenie podręcznika

Niniejszy podręcznik udostępnia zbiór informacji z zakresu funkcji sterujących, funkcjonalności oraz informacji technicznych modułów sygnałowych fail-safe systemu S7-300.

Wymagany poziom wiedzy

Korzystanie z podręcznika wymaga ogólnej wiedzy z zakresu automatyki przemysłowej. Zakłada się, że osoba korzystająca z podręcznika ma wystarczającą wiedzę z zakresu programu Step 7 Basic, systemu automatyki S7-300 oraz systemu rozproszonego ET200M.

Zakres podręcznika Moduł Numer zamówieniowy od wersji prod.

Safety protector 6ES7195-7KF00-0XA0 03

Bus module for safety protector 6ES7195-7HG00-0XA0 01

SM 326; DI 24 x DC 24 V 6ES7326-1BK01-0AB0 01

SM 326; DI 8 x NAMUR 6ES7326-1RF00-0AB0 05

SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM 6ES7326-2BF40-0AB0 01

SM 326; DO 10 x DC 24V/2A 6ES7326-2BF01-0AB0 01

SM 336; AI 6 x 13Bit 6ES7336-1HE00-0AB0 04

SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART 6ES7336-4GE00-0AB0 01

Co nowego w porównaniu do poprzedniej wersji

Podręcznik został uaktualniony o opis:

Nowych funkcji modułu SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

Zatwierdzenia

System S7-300 jest zgodny z wymaganiami I kryteriami IEC 1131, Część 2. Dodatkowo dla S7-300 dostępne są zatwierdzenie CSA, UL, i FM.

Moduły fail-safe S7-300 zostały także certyfikowane do użycia w trybach zabezpieczeń w:

Poziom nienaruszalności bezpieczeństwa (Safety Integrity Level) SIL 3 zgodnie z IEC 61508

Kategorią 4 zgodnie z EN 954-1

Przedmowa


4 Instalacja i instrukcja użytkownika, 02/2008, A5E00085586-09

Certyfikacja CE

Informacje w rozdziale Standardy i certyfikaty.

C-Tick-Mark dla Australii


Standardy


Pozycja w środowisku IT

Dodatkowe odniesienia wymagane do pracy z modułami fail-safe wylistowano poniżej.

Niniejszy podręcznik zawiera odwołania do dodatkowej dokumentacji.

Dokumentacja Zawartość dokumentacji

ET 200M Distributed I/O Device Manual

Opisuje sprzęt ET 200M (włączając konfigurację, montaż oraz okablowanie IM153 w połączeniu z modułami rodziny S7-300).

Operating instructions S7-300, CPU 31xC and CPU 31x: Installation

Opisuje konfigurację, instalację, okablowanie, adresowanie oraz rozruch systemów S7-300.

Reference manual Automation Systems S7-300, ET 200M, Ex I/O Modules

SM 326; DI 8 × NAMUR jest częścią rodziny modułów cyfrowych SIMATIC S7 Ex. Użytkowanie zgodnie z dokumentacją dla modułów cyfrowych SIMATIC S7-Ex.

Podręcznik zawiera szczegółowe wskazówki do konfiguracji modułów cyfrowych SIMATIC S7-Ex.

It is to be used in compliance with installation guidelines for SIMATIC S7-Ex digital modules.

Manual Automation Systems Principles of Explosion Protection

Opisuje podstawowe zasady ochrony przeciwwybuchowej.

Safety Engineering in SIMATIC S7 system description

Zawiera ogólne informacje o użyciu, konfiguracji i funkcjonalności modułów Distributed Safety S7 oraz systemów automatyki S7 F/FH fail-safe

Zawiera streszczenie szczegółowych informacji technicznych odnośnie inżynieringu fail-safe w systemach S7-300 i S7-400.

Zawiera informacje o kalkulacji czasu monitoring I odpowiedzi S7 Distributed Safety oraz systemów automatyki S7 F/FH fail-safe

do integracji w systemach fail-safe S7 F/FH

Podręcznik Konfiguracja i Programowanie Systemów S7 F/FH opisuje zadania wymagane do utworzenia i rozruchu systemów fail-safe S7 F/FH.

Podręcznik Sprzęt i Instalacja Systemy Automatyki S7-400, M7-400 opisuje instalację oraz okablowanie systemów S7-400.

Podręcznik S7-400H Sterowniki Programowalne, Systemy Fault-Tolerant opisuje moduły centralne CPU 41x-H oraz zadania wymagane do konfiguracji I uruchomienia systemów fault-tolerant S7-400H.

Podręcznik/pomoc online CFC dla SIMATIC S7 opisuje programowanie z użyciem CFC.

Informacje ogólne



Dokumentacja Zawartość dokumentacji

do integracji w systemach fail-safe S7 F/FH

Podręcznik S7 Distributed Safety, Konfiguracja i Programowanie oraz pomoc online opisują:

konfigurację fail-safe CPU i I/O

jak programować fail-safe CPU w językach F-FBD i F-LAD

Wymagana dokumentacja, w zależności od użytego F-CPU:

S7-300, CPU 31xC and CPU 31x: Installation instrukcja opisuje jak instalować i podłączać systemy S7-300.

Podręcznik CPU 31xC and CPU 31x, Technical Specifications opisuje CPU 315-2 DP i PN/DP, CPU 317-2 DP i PN/DP, oraz CPU 319-3 PN/DP.

Podręcznik Automation System S7-400 Hardware and Installation opisuje instalację oraz podłączanie systemów S7-400.

Podręcznik Automation System S7-400 CPU Specifications opisuje CPU 416-2 oraz CPU 416-3 PN/DP.

Podręcznik ET 200S IM 151-7 CPU Interface Module opisuje IM 151-7 CPU.

Każdy z F-CPU ma przypisany dokument Informacji o Produkcie (Product Information). Dokument ten opisuje jedynie różnice pomiędzy odpowiadającym mu standardowym CPU.

Podręczniki STEP 7 Podręcznik Configuring Hardware and Communication Connections with STEP 7 V5.x opisuje pracę z standardowymi narzędziami program STEP 7.

Podręcznik System and Standard Functions opisuje funkcjonalność dostępu/diagnostyki rozproszonych I/O.

Pomoc online STEP 7 Opisuje pracę ze standardowymi narzędziami STEP 7

Zawiera informacje o konfiguracji i parametryzacji modułów i inteligentnych urządzeń slave w środowisku HW Config.

Zawiera opis języków programowania FBD i LAD.

Podręczniki PCS 7 Opisują obsługę system sterowania PCS 7 (wymagane jeśli moduły I/O fail-safe są implementowane w nadrzędnym systemie sterowania).

Cała dokumentacja SIMATIC S7 jest dostępna na żądania na płycie CD-ROM.

Przewodnik

Podręcznik opisuje moduły fail-safe S7-300 i składa się z rozdziałów z instrukcjami i danymi (dane techniczne i załączniki).

Zawiera następujące istotne informacje o modułach sygnałowych fail-safe:

Instalacja i użytkowanie


Adresowanie, instalacja i okablowanie

Ocena danych diagnostycznych

Dane techniczne

Numery zamówieniowe

Przedmowa



Konwencje

Terminy ―technologia safety‖ (―safety technology‖) oraz ―technologia fail-safe‖ (―fail-safe technology‖) w obrębie tego podręcznika oznaczają to samo. Tyczy się to także użycia zwrotów „fail-safe‖ oraz „F-‖. „F-SM‖ jest synonimem „moduł sygnałowy fail-safe‖.

―S7 Distributed Safety‖ oraz ―S7 F Systems‖ zapisane kursywą oznaczają pakiety opcjonalne dla systemów fail-safe "S7 Distributed Safety" i "S7 F/FH Systems".

Recycling i usuwanie

Dzięki faktowi, iż sprzęt rodziny S7-300 ma niski poziom substancji zanieczyszczających, możliwy jest jego recykling. W celu usunięcia lub poddania recyklingowi starego sprzętu, prosimy o kontakt z certyfikowaną firmą świadczącą tego typu usługi.

Dodatkowe wsparcie

Przedstawiciele lokalnego biura firmy Siemens z chęcią odpowiedzą na Państwa pytania dotyczące użytkowania produktów opisanym w niniejszym podręczniku:

http://www.siemens.com/automation/partner

Centra szkoleniowe

Firma Siemens oferuje wiele kursów, które pomogą Państwu rozpocząć pracę z systemami automatyki SIMATIC S7. W celu uzyskania szczegółowych informacji prosimy o kontakt z regionalnym Centrum Szkoleniowym lub głównym Centrum Szkoleniowym w D-90327 Nuremberg, Niemcy.

Telefon: +49 (911) 895-3200

Internet: http://www.sitrain.com

H/F Competence Center

H/F Competence Center w Nuremberg posiada w swojej ofercie specjalne warsztaty dedykowane systemom automatyki ze sprzętem SIMATIC S7 F i H. H/F Competence Center oferuje także wsparcie w zakresie inżynieringu na obiekcie, rozruchów oraz diagnostyki błędów.

Telefon: +49 (911) 895-4759

Fax: +49 (911) 895-5193

Informacje o warsztatach można uzyskać m.in. pod adresem:

[email protected]

Informacje ogólne



A&D Wsparcie Techniczne

Cały Świat (Nuremberg) Wsparcie Techniczne

Czas lokalny:

0:00 do 24:00 / 365 dni

Tel.: +49 (180) 5050-222

Fax: +49 (180) 5050-223

E-mail:

[email protected]

GMT: +1:00

Europa/Afryka (Nuremberg) Autoryzacje

Czas lokalny: Pon.-Pt. 8:00 do

17:00

Tel.: +49 (180) 5050-222

Fax: +49 (180) 5050-223

E-mail:

[email protected]

GMT: +1:00

USA (Johnson City) Wsparcie Techniczne i Autoryzacje

Czas lokalny: Mon.-Fri. 8:00 do

17:00

Tel.: +1 (423) 262 2522

Fax: +1 (423) 262 2289

E-mail:

[email protected]

GMT: -5:00

Azja/Australia (Beijing) Wsparcie Techniczne i Autoryzacje

Czas lokalny: Pon.-Pt. 8:00 do

17:00

Tel.: +86 10 64 75 75 75

Fax: +86 10 64 74 74 74

E-mail:

[email protected]

GMT: +8:00

Językiem komunikacji w kontaktach z Wsparciem Technicznym oraz Centrami Autoryzacji jest język angielski i niemiecki.

Service & Support w sieci Internet

Poza dokumentacją, oferujemy także obszerną bazę wiedzy w Internecie, pod adresem:

http://www.siemens.com/automation/service&support

Można tam znaleźć:

Newsletter, który dostarcza najświeższe informacje o produktach

Dokumentacje; funkcje wyszukiwania w serwisie Service & Support

Ogólnoświatowe forum, w którym użytkownicy oraz eksperci dzielą się swoim doświadczeniem

Bazę danych kontaktowych do lokalnych partnerów Automation & Drives

Informacje o dostępnych serwisach on-site, naprawach, częściach zamiennych. Poza tym, na stronach „Serwisu‖ można znaleźć dużo więcej informacji.

Przedmowa



Ważne informacje odnośnie bezpiecznego sterowania w fabryce

UWAGA

Fabryki ze specyfiką produkcji wymagającą systemów safety wymagają bezpiecznej eksploatacji za którą odpowiedzialny jest operator. Specjalne pomiary dla monitoringu produktów gwarantuje również dostawca systemu. Firma Siemens publikuje specjalny Newsletter z najnowszymi informacjami z zakresu rozwoju produktów i właściwości, które mogą mieć istotny wpływ na bezpieczeństwo. Aby otrzymywać bieżące informacje i móc stosownie modyfikować fabrykę, wskazane jest aby subskrybować odpowiedni newsletter. Prosimy o odwiedzenie stron internetowych:

http://www.automation.siemens.com/WW/newsletter/guiThemes2Select.aspx?subjectID=2

aby zapisać się do następujących Newsletter:

SIMATIC S7-300

SIMATIC S7-400

Distributed I/O

SIMATIC Industrial Software

Aby subskrybować odpowiedni newsletter należy aktywować pole „News‖.

Zobacz także

Standardy i zatwierdzenia (Strona 53)



Spis treści

1 Informacje ogólne .......................................................................................................................................13

1.1 Wstęp .............................................................................................................................................13

1.2 Użytkowanie modułów sygnałowych fail-safe ................................................................................13

1.3 Przewodnik w uruchamianiu modułów sygnałowych fail-safe .......................................................16

2 Opcje konfiguracji .......................................................................................................................................17

2.1 Wstęp .............................................................................................................................................17

2.2 Konfiguracja z F-SM w trybie standardowym ................................................................................17

2.3 Konfiguracja z F-SM w trybie bezpieczeństwa ..............................................................................18

3 Konfiguracja i parametryzacja ...................................................................................................................21

3.1 Konfiguracja ...................................................................................................................................21

3.2 Parametryzacja ..............................................................................................................................23

3.3 Uaktualnienie firmware z HW Config (SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART) ..............................24

4 Adresowanie i instalacja ............................................................................................................................27

4.1 Przypisywanie adresów w CPU .....................................................................................................27

4.2 Adresowanie kanałów ....................................................................................................................29

4.3 Przydzielanie adresu PROFIsafe ...................................................................................................30

4.3.1 Wprowadzenie ............................................................................................................................... 30

4.3.2 Nadawanie adresu PROFIsafe (adres początkowy F-SM) ............................................................ 31

4.3.3 Nadawanie adresu PROFIsafe (F adres docelowy) ...................................................................... 34

4.4 Instalacja ........................................................................................................................................37

5 Podłączenie okablowania...........................................................................................................................39

5.1 Obwód napięcia bardzo niskiego (PELV) dla modułów sygnałowych fail-safe .............................40

5.2 Podłączanie okablowania modułów sygnałowych Fail-Safe ..........................................................41

5.3 Wymiana modułów sygnałowych fail-safe .....................................................................................42

5.4 Wymagania odnośnie czujników i el. wykonawczych przy pracy F-SM w trybie bezpieczeństwa 43

6 Reakcja na uszkodzenia i diagnostyka .....................................................................................................47

6.1 Reakcja na uszkodzenia F-SM ......................................................................................................47

6.1.1 Reakcje na uszkodzenia w trybie standardowym .......................................................................... 47

6.1.2 Reakcja na uszkodzenia w trybie bezpieczeństwa ........................................................................ 48

6.2 Diagnostyka uszkodzeń F-SM .......................................................................................................50

Spis treści



7 Ogólna specyfikacja techniczna ...............................................................................................................53

7.1 Wprowadzenie ...............................................................................................................................53

7.2 Normy i zatwierdzenia ....................................................................................................................53

7.3 Kompatybilność elektromagnetyczna ............................................................................................58

7.4 Warunki transportu i przechowywania ...........................................................................................61

7.5 Mechaniczne i klimatyczne warunki otoczenia ..............................................................................61

7.6 Specyfikacja napięć znamionowych, testów izolacji, klasy zabezpieczeń oraz stopnia zabezpieczeń .................................................................................................................................63

8 Moduły cyfrowe ...........................................................................................................................................65

8.1 Wprowadzenie ...............................................................................................................................65

8.2 Analiza rozbieżności dla cyfrowych modułów wejść fail-safe ........................................................65

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V ................................................................................................................67

8.3.1 Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy ......................................... 67

8.3.2 Aplikacje z SM 326; DI 24 x DC 24V ............................................................................................. 72

8.3.3 Aplikacja 1: Tryb standartowy ........................................................................................................ 73

8.3.4 Aplikacja 2: Tryb standardowy z wysoką dostępnością ................................................................. 74

8.3.5 Aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3).................................................................... 76

8.3.6 Aplikacja 4: Tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH) ...................................................................................................................... 78

8.3.7 Aplikacja 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4).................................................................... 80

8.3.8 Aplikacja 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH) ...................................................................................................................... 84

8.3.9 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI 24 x DC 24V ................................................................... 90

8.3.10 Specyfikacja techniczna - SM 326; DI 24 x DC 24V ...................................................................... 92

8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR .................................................................................................................95

8.4.1 Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy ......................................... 95

8.4.2 Wymagania specjalne przy podłączaniu SM 326; DI 8 x NAMUR do pracy w obszarach Ex ....... 99

8.4.3 Aplikacje z SM 326; DI x 8 NAMUR ............................................................................................. 102

8.4.4 Aplikacja 1: tryb standardowy i aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) ................ 103

8.4.5 Aplikacja 2: tryb standardowy z wysoką dostępnością i aplikacja 4: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH) ........................................ 104

8.4.6 Aplikacja 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4).................................................................. 106

8.4.7 Aplikacja 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością (jedynie w systemach S7 F/FH) .................................................................................................................... 108

8.4.8 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI x 8 NAMUR ................................................................... 110

8.4.9 Specyfikacja techniczna - SM 326; DI 8 x NAMUR ..................................................................... 112

8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM ..................................................................................................115

8.5.1 Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy ....................................... 115

8.5.2 Aplikacje PM z SM 326; DO 8 x DC 24V/2A ................................................................................ 118

8.5.3 Aplikacja 1: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) i aplikacja przypadek 2: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) ............................................................................................ 119

8.5.4 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM ...................................................... 122

8.5.5 Specyfikacja techniczna - SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM ........................................................ 125

8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A ......................................................................................................128


Informacje ogólne



8.6.2 Aplikacje z SM 326; DO 10 x DC 24V/2A .................................................................................... 132

8.6.3 Aplikacja 1: tryb standardowy, aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) i aplikacja przypadek 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) ............................................................... 133

8.6.4 Aplikacja 2: tryb standardowy z wysoką dostępnością, aplikacja 4: tryb bezpieczeństwaSIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością i aplikacja klasa 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH) ........................................... 135

8.6.5 Podłączanie równoległe wyjść w celu eliminowania „dark period‖ .............................................. 137

8.6.6 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 10 x DC 24V/2A .......................................................... 138

8.6.7 Specyfikacja techniczna - SM 326; DO 10 x DC 24V/2A ............................................................ 143

9 Moduły analogowe ....................................................................................................................................147

9.1 Wprowadzenie .............................................................................................................................147

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit ...................................................................................................................148

9.2.1 Reprezentacja wartości analogowej ............................................................................................ 148


9.2.3 Aplikacje z SM 336; AI 6 x 13 Bit ................................................................................................. 156

9.2.4 Aplikacja 1: tryb standardowy ...................................................................................................... 158

9.2.5 Aplikacja 2: tryb standardowy z wysoką dostępnością ................................................................ 161


9.2.7 Aplikacja 4: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH Systems) ..................................................................................................... 168


9.2.9 Aplikacja 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH) .................................................................................................................... 176

9.2.10 Komunikaty diagnostyczne SM 336; AI 6 x 13Bit ........................................................................ 180

9.2.11 Specyfikacja techniczna - SM 336; AI 6 x 13Bit .......................................................................... 182

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART ..........................................................................................186

9.3.1 Reprezentacja wartości analogowej ............................................................................................ 186


9.3.3 Apikacje z SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART ........................................................................ 193

9.3.4 Aplikacje i schematy podłączeń ................................................................................................... 203

9.3.5 Aplikacja 1 i 2 ............................................................................................................................... 203







9.3.12 Aplikacja 9: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z trzema modułami z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH) ................................................................................. 217

9.3.13 Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART .............................................. 219

9.3.14 Specyfikacja techniczna - SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART ................................................ 223

9.3.15 Parametry modułu wejść analogowych F-AI 6 x 0/4 ... 20mA HART .......................................... 228

9.3.16 Podstawy HART ........................................................................................................................... 238

9.3.17 Interfejs rekordów danych i dane użytkownika ............................................................................ 249

10 Ochronnik bezpieczeństwa (safety protector) .......................................................................................259

Spis treści



10.1 Wprowadzenie .............................................................................................................................259

10.2 Właściwości, widok frontu i schemat blokowy .............................................................................259

10.3 Warianty konfiguracji ....................................................................................................................261

10.4 Specyfikacja techniczna ...............................................................................................................263

11 Dane diagnostyczne modułów bezpieczeństwa ....................................................................................265

A.1 Wprowadzenie .............................................................................................................................265

A.2 Struktura i zawartość danych diagnostycznych ...........................................................................265

12 Rysunki wymiarowe ..................................................................................................................................273

B.1 Moduł sygnałowy..........................................................................................................................273

B.2 Ochronnik bezpieczeństwa ..........................................................................................................275

13 Akcesoria i numery zamówieniowe ........................................................................................................277

C.1 Akcesoria i numery zamówieniowe ..............................................................................................277

14 Czasy odpowiedzi .....................................................................................................................................279

D.1 Czasy odpowiedzi ........................................................................................................................279

15 Przełączanie obciążeń pojemnościowych..............................................................................................283

E.1 Przełączanie obciążeń pojemnościowych ...................................................................................283

16 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności ..................................................................................285

F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności .........................................................................285

17 Słownik.......................................................................................................................................................291

18 Indeks .........................................................................................................................................................304



Informacje ogólne 1

1.1 Wstęp

W rozdziale

Rozdział Informacje ogólne zawiera informacje o

integracji modułów sygnałowych fail-safe w systemach automatyki fail-safe SIMATIC S7

dostępnych modułach sygnałowych fail-safe

krokach, które należy wykonać od wyboru modułów kończąc na uruchomieniu modułów fail-safe

1.2 Użytkowanie modułów sygnałowych fail-safe

System automatyki fail-safe

Systemy automatyki fail-safe (systemy-F) są wykorzystywane w fabrykach, w których zwiększone są wymagania w zakresie standardów zabezpieczeń. Systemy-F są używane do sterowania procesami oraz do wymuszenia stanu bezpiecznego instalacji w przypadku wyłączania fabryki. Oznacza to, że systemy-F sterują procesami, które wyłączane natychmiastowo nie stanowią zagrożenia dla człowieka lub środowiska.

Moduły sygnałowe fail-safe

W porównaniu do standardowych modułów rodziny S7-300, moduły sygnałowe fail-safe różnią się od standardowych modułów wewnętrzną strukturą dwukanałową. Dwa zintegrowane procesory monitorują swoją pracę, automatycznie testują obwody we/wy i wymuszają stan bezpieczny modułu fail-safe, gdy zostanie wykryta awaria lub błąd. F-CPU komunikuje się z modułami sygnałowymi fail-safe za pośrednictwem zorientowanej na bezpieczeństwo magistrali komunikacyjnej z profilem PROFIsafe.

Informacje ogólne




Typy modułów sygnałowych fail-safe

Dostępne moduły sygnałowe fail-safe (nazwa skrócona: F-SM):

Tabela 1-1 Typy modułów sygnałowych fail-safe

Moduły sygnałowe fail-safe Możliwość redundancji

SM 326; DI 24 x DC 24V Tak

SM 326; DI 8 x NAMUR Tak

SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM Nie

SM 326; DO 10 x DC 24V/2A Tak

SM 336; AI 6 x 13 Bit Tak

SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART Tak

Moduły interfejsu obsługujące pracę z modułami sygnałowymi fail-safe

Poniższa tabela zawiera listę modułów interfejsu, które są przeznaczone do pracy z modułami sygnałowymi fail-safe:

Tabela 1-2 Moduły interfejsu obsługujące moduły sygnałowe fail-safe

Moduł interfejsu Numer zamówieniowy

IM 153-2 6ES7153-2AA02 i wyższy (od wersji produktu 05, firmware V1.1.0)

IM 153-2 FO 6ES7153-2AB01 i wyższy (wersji produktu 04, firmware V1.1.0)

IM 153-2/IM 153-2 FO 6ES7153-2BA0./-2BB0.

SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART może być używany z poniższymi modułami interfejsu:

Tabela 1-3 Moduły interfejsu obsługujące SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

Moduł interfejsu Numer zamówieniowy

IM 153-2/IM 153-2 FO 6ES7153-2BA0./-2BB0.

Opcjonalne aplikacje dla modułów sygnałowych fail-safe

Moduły sygnałów fail-safe S7-300 mogą być wykorzystywane w aplikacjach:

S7-300 system automatyki (centralny z S7-300; rozproszony w ET 200M)

S7-400 system automatyki (rozproszony w ET 200M)

UWAGA

Aby korzystać z funkcji HART modułu analogowego SM 336, F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART, moduł musi być używany w konfiguracji rozproszonej z ET 200M.

Informacje ogólne




F-System z modułami sygnałowymi fail-safe

Poniższy rysunek pokazuje przykład konfiguracji Systemu-F S7 Rozproszone Zabezpieczenia z modułami sygnałowymi fail-safe w S7-300, ET 200M i ET 200S.

The figure below shows an example configuration of an S7 Distributed Safety F-system with fail-safe signal modules/modules in S7-300, ET 200M, and ET 200S.

Rysunek 1-1 Fail-safe S7 rozproszony system automatyki safety

Praca w trybie standardowym (standard mode)

Za wyjątkiem modułów SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM i SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART, pozostałe moduły sygnałowe fail-safe mogą pracować w trybie standardowym ze zwiększonymi wymaganiami diagnostycznymi. Podczas pracy w trybie standardowym, moduły sygnałowe fail-safe zachowują się podobnie jak standardowe moduły we/wy S7-300.

Praca w trybie bezpieczeństwa (safety mode)

Moduły sygnałowe fail-safe mogą pracować także w trybie bezpieczeństwa. Tryb bezpieczeństwa należy skonfigurować w HW Config w programie STEP 7 i używając przełącznika adresowego umieszczonego na tylnym panelu modułu sygnałowego fail-safe. Gdy moduł ma aktywny tryb bezpieczeństwa, świeci się na nim dioda LED „SAFE‖.

Obsługiwane Poziomy Nienaruszalności Bezpieczeństwa (SIL; Safety Integrity Levels)

Moduły sygnałowe fail-safe cechują zintegrowane funkcje bezpieczeństwa do pracy w trybie bezpieczeństwa. Poniższy tekst zawiera spis kategorii bezpieczeństwa (SIL), które można osiągnąć w trybie bezpieczeństwa, używając w STEP 7 funkcji bezpieczeństwa z pakietu opcjonalnego S7 Distributed Safety lub S7 F Systems, oraz odpowiednio stosując i podłączając czujniki i elementy wykonawcze:

Tabela 1-4 Kategorie bezpieczeństwa (SIL) osiągane w trybie bezpieczeństwa

Poziomy Nienaruszalności Bezpieczeństwa (SIL) w trybie bezpieczeństwa

Zgodnie z IEC 61508 Zgodnie z EN 954-1 Zgodnie z ISO 13849

SIL 2 Kategoria 3 (PL) Performance Level d

SIL 3 Category 4 (PL) Performance Level e




ET200S

ET200M

S7-300 z CPU 315F-2DP

Profibus-DP

Informacje ogólne

1.3 Przewodnik w uruchamianiu modułów sygnałowych fail-safe



Rozszerzona dostępność w trybie standardowym i bezpieczeństwa

W trybie standardowym, aby zwiększyć dostępność, można pracować z F-SM redundantnymi (za wyjątkiem modułów SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM i SM 336; 6 x 0/4 to 20 mA HART).

W trybie bezpieczeństwa, w systemach S7 F/FH systemy-F można pracować z F-SM redundantnymi (za wyjątkiem modułów SM 326; DO 8 x DC 24V/ 2A PM).

Opcje wkładania redundantnych modułów sygnałowych, zależą od wymaganej dostępności (przykładowe konfiguracje można znaleźć w podręczniku Safety Engineering in SIMATIC S7, System Description):

oddzielnie w dwóch rozproszonych wyspach we/wy ET 200M

w tej samej rozproszonej wyspie we/wy ET 200M

Wymagania programowe dla pracy redundantnej F-SM są opisane w rozdziale Konfiguracja i parametryzacja.

1.3 Przewodnik w uruchamianiu modułów sygnałowych fail-safe

Wstęp

Poniższa tabela zawiera listę wszystkich istotnych zadań niezbędnych do wykonanie podczas uruchamiania modułów sygnałowych fail-safe w S7-300 lub ET 200M.

Sekwencja uruchamiania, rozpoczęcie od wyboru F-SM

Tabela 1-5 Sekwencja uruchamiania, rozpoczęcie od wyboru F-SM

Krok Procedura Zobacz

1. Wybór F-SM do instalacji Katalog produktów; rozdział:Digital modules; rozdział: Analog module

2. Ustawienie trybu pracy (standardowy lub bezpieczeństwa), konfiguracja i parametryzacja F-SM.

Rozdział Konfiguracja i parametryzacja; rozdział Adresacja i instalacja

3. Instalacja F-SMs Rozdział Adresacja i instalacja

4. Okablowanie F-SMs Rozdział Okablowanie

5. Uruchomienie F-SMs Podręcznik ET 200M Distributed I/O Device, lub S7-300, CPU 31xC and CPU 31x Operating Manual Installation

6. Diagnostyka po nieudanym uruchomieniu. Rozdział Reakcja na uszkodzenia i diagnostyka; Rozdział Digital Module; Rozdział Analog Module



Opcje konfiguracji 2

2.1 Wstęp

W rozdziale

Poniższy rozdział zawiera informacje o:

Centralnej i rozproszonej konfiguracji z modułami F-SM

Komponentach, których można używać z F-SM w trybie standardowym

Komponentach, których można używać z F-SM w trybie fail-safe

Opcjach kombinacji modułów F-SM i standardowych w tej samej konfiguracji

Konfiguracja centralna i rozproszona

Wszystkie moduły sygnałowe fail-safe obsługują pracę w trybach standardowym i bezpieczeństwa w centralnym systemie S7-300 oraz w rozproszonym systemie ET 200M.

UWAGA

Aby korzystać z funkcji HART modułu analogowego SM 336, F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART, moduł musi być używany w konfiguracji rozproszonej z ET 200M.

2.2 Konfiguracja z F-SM w trybie standardowym

Warianty konfiguracji w trybie standardowym

Podczas pracy w trybie standardowym, moduły sygnałowe fail-safe reagują podobnie do standardowych modułów we/wy S7-300 (skrót: moduły standardowe). Warianty konfiguracji są podobne do wariantów S7-300 lub ET 200M z modułami standardowymi.

Wyjątek: SM 336 F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART i SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM mogą być używane jedynie w trybie bezpieczeństwa.

CPU zatwierdzone do użycia w systemach z S7-300 (konfiguracja centralna)

W przypadku konfiguracji centralnej, podczas pracy modułów fail-safe w trybie standardowym, można używać wszystkich CPU rodziny S7-300.

Opcje konfiguracji

2.3 Konfiguracja z F-SM w trybie bezpieczeństwa



Zatwierdzone IM 153 w ET 200M (konfiguracja rozproszona)

Wszystkie moduły interfejsu IM153-2/-2 FO systemu rozproszonych we/wy ET 200M mogą być używane do pracy z modułami fail-safe w trybie standardowym.

Kombinacje modułów fail-safe i standardowych obsługiwanych w trybie standardowym

S7-300/ET 200M w trybie standardowym obsługuje wspólną pracę modułów sygnałowych fail-safe oraz modułów standardowych.

Informacje dodatkowe

Aby uzyskać dodatkowe informacje o wariantach konfiguracji S7-300, należy skorzystać z podręcznika S7-300, CPU 31xC and CPU 31x: Installation manual.

Aby uzyskać dodatkowe informacje o konfiguracji ET 200M, należy skorzystać z podręcznika ET 200M Distributed I/O Device.

Aby uzyskać dodatkowe informacje o implementacji modułów sygnałowych fail-safe jako redundantnych we/wy w systemach S7 FH, należy skorzystać z podręcznika S7-400H Automation Systems; Fault-Tolerant Systems.


Warianty konfiguracji w trybie bezpieczeństwa

Kryteria, które determinują warianty konfiguracji F-SM dla pracy w trybie bezpieczeństwa:

Konfiguracja (centralna lub rozproszona)

Poziom Nienaruszlaności Bepieczeństwa (SIL) konfiguracji

Dostępność konfiguracji

CPU zatwierdzone do użycia w systemach z S7-300 (konfiguracja centralna)

Wszystkie F-CPU rodziny S7-300 mogą być używane w centralnej konfiguracji w trybie bezpieczeństwa.

UWAGA

Można zaimplementować SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM w konf. centralnej ze wszystkimi F-CPU rodziny S7-300, z zastrzeżeniem:

CPU 315F-2 DP, od nr zam. 6ES7315-6FF01-0AB0, wersja firmware V2.0.9

CPU 317F-2 DP, od nr zam. 6ES7317-6FF00-0AB0, wersja firmware V2.1.4.

Zatwierdzone IM 153 w ET 200M (konfiguracja rozproszona)

Wszystkie moduły interfejsu IM153-2/-2 FO systemu rozproszonych we/wy ET 200M mogą być używane do pracy z modułami fail-safe w trybie standardowym.

Opcje konfiguracji




Kombinacje modułów fail-safe i standardowych obsługiwanych w pracy w trybie bezpieczeństwa

OSTRZEŻENIE

W przypadku Poziomu Nienaruszalności Bezpieczeństwa SIL 2/Kat. 3 oraz niższych, dla standardowych komponentów, wystarczające jest zastosowanie odpowiednich środków ostrożności przeciw przypadkowym stykom (zobacz podręcznik S7-300 Module Data).

Aplikacje o Poziomie Nienaruszalności Bezpieczeństwa SIL3/Kat.4 poza ochroną przeciw przypadkowym stykom wymagają wykonania odpowiednich pomiarów, aby zapobiec niebezpiecznym przepięciom obwodów-F przez zasilanie i magistralę tylną, także w przypadku uszkodzenia. Do ochrony centralnej i rozproszonej konfiguracji F-SM przeciw negatywnym wpływom z magistrali tylnej dostępne są ochronniki zabezpieczające.

Aby chronić moduły przeciw negatywnym wpływom z zasilania, Siemens wydał pakiet zasad regulujących implementację modułów zasilania, standardowych we/wy oraz we/wy-F (zobacz rozdział PELV dla modułów fail-safe).

Zasady używania ochronników bezpieczeństwa

Ochronniki bezpieczeństwa są wykorzystywane aby zabezpieczać F-SM prze przepięciami powstającymi w przypadku uszkodzenia / błędu.

OSTRZEŻENIE

Ochronniki zabezpieczające muszą być używane dla aplikacji w SIL3/Kat.4:

Zawsze, jeżeli F-SM są zintegrowane w centralnym AS S7-300

Zawsze jeśli PROFIBUS-DP jest podłączony za pomocą przewodów miedzianych

Jeśli PROFIBUS-DP jest podłączony światłowodem, a moduły standardowe i fail-safe muszą pracować na tym samym ET 200M.

Warianty konfiguracji w zależności od dostępności

Tabela 2-1 Warianty konfiguracji systemów fail-safe bazujące na dostępności

W systemie Wariant konfiguracji Opis Dostępność

S7

Distributed

Safety

Jednokanałowe we/wy

Jednokanałowe, fail-safe (F-CPU i F- SM nie redundantne)

Normalna dostępność

Systemy

S7 F/FH

Systemy

S7 FH Jednokanałowe

przełączane we/wy

Jednokanałowe, przełączane, fail-safe

(redundantne F-CPU, F-SM nie redundantne; w przypadku błędu zmiana systemu na drugie F-CPU)

Rozszerzona dostępność

Redundantne przełączane we/wy

Wielokanałowe, fail-safe (redundantne F- CPU, PROFIBUS DP i F-SM)

Najwyższa dostępność

Opcje konfiguracji





Aby uzyskać informacje odnośnie wariantów konfiguracji bazujących na dostępności, należy skorzystać z podręcznika, opisu systemu Safety Engineering in SIMATIC S7.

Aby uzyskać szczegółowe informacje o ochronnikach zabezpieczających, należy skorzystać z rozdziału Ochronnik zabezpieczający.

Aby uzyskać dodatkowe informacje o wariantach konfiguracji S7-300, należy skorzystać z podręcznika S7-300, CPU 31xC and CPU 31x: Installation.

Aby uzyskać dodatkowe informacje o konfiguracji ET 200M, należy skorzystać z podręcznika ET 200M Distributed I/O Device.

Aby uzyskać dodatkowe informacje o implementacji modułów sygnałowych fail-safe jako redundantnych we/wy w systemach S7 FH, należy skorzystać z podręcznika S7-400H Automation Systems; Fault-Tolerant Systems.

Zobacz także

Obwód napięcia bardzo niskiego, z uziemieniem roboczym (PELV) dla modułów sygnałowych fail-safe (Strona 40).



Konfiguracja i parametryzacja 3

3.1 Konfiguracja

Wymagania

Aby konfigurować i parametryzować moduły sygnałowe fail-safe w programie STEP 7, musi być zainstalowany jeden z opcjonalnych pakietów wymienionych poniżej:

S7 Distributed Safety

S7 F/FH Systems

Następujące wymagania dotyczą SM 326; DI 24 x DC 24V, nr. zam. 6ES7326-1BK01-0AB0 i nowsze oraz SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM:

STEP 7 V5.2 lub nowszy i

F Configuration Pack V5.3 SP 3 lub nowszy

Następujące wymagania dotyczą SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART:

F Configuration Pack V5.5 SP 4 lub nowszy

Do użycia w połączeniu z Systemami S7 F i z funkcjami HART:

- S7 F Systems V6.0 z S7 F Systems Lib V1_3

- STEP 7 V5.4 SP3 + HF3 lub nowszy i CFC V6.0 SP2 HF3 lub nowsze

- SIMATIC PDM V6.0 SP3 HF1 lub nowszy + SIMATIC PDM Devices V6.0 SP5

- EDD for ET 200M V1.1.9 lub nowszy

- PCS 7 V7.0 SP1 lub nowszy + HF, z PCS 7 Library V7.0 SP2 HF1 lub nowszą

Do użycia w połączeniu z Systemami S7 F i bez obsługi funkcji HART:

- S7 F Systems V6.0 z S7 F Systems Lib V1_3

- STEP 7 V5.4 SP3 + HF3 lub nowsze z CFC V6.0 SP2 HF3 lub nowsze

- PCS 7 V7.0 SP1 lub nowsze + HF, z PCS 7 Library V7.0 SP2 HF1 lub nowsze

Do użycia w połączeniu z S7 Distributed Safety z obsługą funkcjami HART:

- STEP 7 V5.4 SP 3 +HF3 lub nowszy

- SIMATIC PDM V6.0 SP3 lub nowszy + SIMATIC PDM Devices V6.0 SP5

- EDD dla ET 200M V1.1.9 lub nowszy

Do użycia w połączeniu z S7 Distributed Safety i bez obsługi funkcji HART:

- STEP 7 V5.4 SP 3 +HF3 lub nowszy

Pakiet F Configuration Pack jest dostępny do pobrania z Internetu pod adresem:

http://www.siemens.com/automation/service&support.


3.2 Parametryzacja



Konfiguracja

Moduły sygnałowe fail-safe są konfigurowane, w zwykły sposób, podobnie do modułów standardowych, przy użyciu HW-Config.

Konfiguracja w trybie RUN (CiR)

SM 326; DI 24 x DC 24 V (nr. zam. 6ES7326-1BK01-0AB0 lub nowszy) obsługuje konfigurację w trybie RUN (CiR) podczas pracy w trybie standardowym (nie w trybie bezpieczeństwa).

Informacje dodatkowe o CiR

Aby uzyskać dodatkowe informacje o CiR, należy skorzystać z:

W pomocy online STEP 7: "System changes in run using CiR"

Opisu systemu / podręcznika Safety Engineering in SIMATIC S7

Zwiększona dostępność w trybie standardowym i trybie bezpieczeństwa

W trybie standardowym, aby zwiększyć dostępność, można korzystać z redundantnych modułów F-SM (za wyjątkiem SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM i SM 336; F-AI 6 x 0/4 to 20 mA HART).

Wymagania:

STEP 7 V5.3 lub nowszy,

STEP 7 V5.2 lub nowszy, plus opcjonalny pakiet S7 H Systems V5.2 lub nowszy

W trybie bezpieczeństwa, można korzystać z redundantnych modułów F-SM w systemach-F S7 F/FH Systems (za wyjątkiem SM 326; DO 8 x DC 24V/ 2A PM).

Wymagania:

STEP 7 V5.3 lub nowszy,

STEP 7 V5.2 lub nowszy, plus opcjonalny pakiet S7 H Systems V5.2 lub nowszy

Opcjonalny pakiet S7 F Systems

F Configuration Pack V5.3 Service Pack 1 lub nowszy

Dla SM 326; DI 24 x DC 24V, nr. zam. 6ES7326-1BK01-0AB0 lub nowszych: F Configuration Pack V5.3 Service Pack 3 lub nowszy

Dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 20 mA HART: F Configuration Pack V5.5 Service Pack 4 lub nowszy

Pakiet F Configuration Pack jest dostępny do pobrania z Internetu pod adresem:

http://www.siemens.com/automation/service&support.

Zwiększenie dostępności modułów uzyskuje się przez przypisanie odpowiednich parametrów w zakładce „Redundancy‖ okna dialogowego właściwości modułu.


3.2 Parametryzacja



3.2 Parametryzacja

Przypisywanie właściwości modułu

Aby przypisać parametry do modułu sygnałowego fail-safe, należy wybrać moduł w STEP 7 HW-Config a następnie wybrać z menu Edit > Object Properties.

Parametry wczytywane z programatora do F-CPU są zapisywane w pamięci CPU, a następnie transferowane przez F-CPU do modułów sygnałowych fail-safe.

UWAGA

Używanie funkcji SFC 56 "WR_DPARM" (zmiana parametrów modułu z programu użytkownika) jest niedozwolone w przypadku modułów fail-safe.

Opis parametrów

Aby uzyskać informacje o parametrach przypisywanych do modułów fail-safe, należy skorzystać z rozdziałów z opisem modułów cyfrowych i analogowych.

Adresy PROFIsafe i przypisywanie adresów PROFIsafe

Opis adresów PROFIsafe oraz adresowania jest dostępny w rozdziale Adresowanie.


3.3 Uaktualnienie firmware z HW Config (SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART)




Wprowadzenie

Bazując na kompatybilnych rozszerzeniach funkcjonalności, można wykonać uaktualnienia firmware modułu analogowego SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART do najnowszej dostępnej wersji.

Najnowsza wersja firmware jest dostępna u przedstawiciela firmy Siemens lub w Internecie:

http://www.siemens.com/automation/service&support

Wymagania

OSTRZEŻENIE

Należy sprawdzić wersję firmware dla F-niezawodności

Korzystając z nowej wersji firmware, należy sprawdzić czy wykorzystywana wersja firmware jest autoryzowana do użycia z danym modułem.

Dodatek do Certyfikatu wskazuje, która wersja firmware jest autoryzowana.

UWAGA

Przed wykonywaniem oraz w trakcie uaktualnienia należy upewnić się, że włączone jest zewnętrzne pomocnicze zasilanie modułu.

STEP 7 V5.4 SP3 lub nowszy.

Uaktualnienie firmware może być wykonywane gdy F-CPU/IM jest w trybie STOP.

Aby wykonać uaktualnienie musi być podłączone zasilanie 24 V DC modułu SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART.





Uaktualnianie firmware

1. Przełączyć F-CPU/IM w tryb STOP.

2. W HW Config, wybrać moduł SM 336; F-AI 6 x 0/4 to 20 mA HART.

3. Wybrać z menu PLC > Update Firmware.

4. Używając przycisku "Browse" wybrać ścieżkę dostępu do pliku uaktualnienia (*.upd).

5. Kliknąć przycisk "Execute".

Moduł rozpocznie wykonywanie uaktualnienia firmware. Podczas uaktualniania, dioda LED SF mruga z częstotliwością 0,5 Hz.

UWAGA

Aby zweryfikować poprawność wgrania oprogramowania do odpowiedniego modułu, należy wyświetlić numer wersji firmware modułu.

Dodatkowe informacje można znaleźć w pomocy online programu STEP 7.

UWAGA

Jeżeli uaktualnienie firmware zostało anulowane, na module wystąpi błąd przychodzący (incoming) time-out. Należy odczekać zanim błąd nie uzyska statusu wychodzący (outgoing). Następnie można ponownie wykonać uaktualnienie.

UWAGA

Jeśli dioda LED SF umieszczona na module mruga z częstotliwością 2 Hz, sygnalizuje to wystąpienie błędu podczas uaktualniania firmware.

Należy wykonać jedną z poniższych czynności:

Przełączyć zasilanie F-CPU/IM OFF/ON.

Usunąć i włożyć moduł.

Przełączyć zewnętrzne napięcie pomocnicze modułu OFF/ON.

Powtórzyć procedurę uaktualniania firmware.

UWAGA

Jeśli anulowano uaktualnianie firmware, może pojawić się przychodzący i wychodzący błąd time-out.

Jeśli sygnalizowany jest jedynie błąd przychodzący (incoming) należy wykonać kroki:

Przełączyć zasilanie F-CPU/IM OFF/ON.

Usunąć i włożyć moduł.

Przełączyć zewnętrzne napięcie pomocnicze modułu OFF/ON.

Jeśli wystąpi potrzeba, skontaktować się z SIMATIC Customer Support.

Oznaczanie wersji firmware

Po wykonaniu uaktualnienia firmware, należy oznaczyć jego wersję na module.

Wersja firmware musi być widoczna od środka przedniej klapki modułu. W tym celu zaleca się użycie dostarczanej drukowanej etykiety.



Adresowanie i instalacja 4

4.1 Przypisywanie adresów w CPU

Adresowanie w trybie standardowym i bezpieczeństwa

Moduły sygnałowe fail-safe zajmują następujące przestrzenie adresowe w CPU:

W trybie standardowym: Pełny obszar we/wy (wewnątrz i poza obszarem proscss image)

W trybie bezpieczeństwa:

- Dla S7 Distributed Safety: w obszarze odwzorowania procesu (process image)

- Dla S7 F/FH Systems: w obszarze odwzorowania procesu (process image)

Tabela 4-1 Adresowanie w trybie standardowym i bezpieczeństwa

Moduł Bajty zajmowane w CPU:

W obszarze wejść W obszarze wyjść

SM 326; DI 24 x DC 24 V x + 0 do x + 9 x + 0 do x + 3

SM 326; DI 8 x NAMUR x + 0 do x + 5 x + 0 do x + 3

SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM x + 0 do x + 4 x + 0 do x + 4

SM 326; DO 10 x DC 24V/2A x + 0 do x + 5 x + 0 do x + 7

SM 336; AI 6 x 13Bit x + 0 do x + 15 x + 0 do x + 3

SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART x + 0 do x + 15 x + 0 do x + 3

x = adres początkowy modułu


4.1 Przypisywanie adresów w CPU



Przypisywanie adresów danych użytkownika

Dane użytkownika zajmują następujące adresy w CPU, z adresów przypisanych w trybach standardowych i bezpieczeństwa modułów F-SM.

Tabela 4-2 Adresowanie danych użytkownika

Bajty w CPU Bity przypisane w CPU dla każdego modułu:

7 6 5 4 3 2 1 0

SM 326; DI 24 x DC 24 V:

x + 0 Kanał 7 Kanał 6 Kanał 5 Kanał 4 Kanał 3 Kanał 2 Kanał 1 Kanał 0

x + 1 Kanał

15

Kanał

14

Kanał

13

Kanał

12

Kanał

11

Kanał

10

Kanał 9 Kanał 8

x + 2 Kanał

23

Kanał

22

Kanał

21

Kanał

20

Kanał

19

Kanał

18

Kanał

17

Kanał

16

SM 326; DI 8 x NAMUR:


SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM:


SM 326; DO 10 x DC 24V/2A:


x + 1 — — — — — — Kanał 9 Kanał 8

SM 336; AI 6 x 13Bit:

x + 0, x + 1 Kanał 0

x + 2, x + 3 Kanał 1

x + 4, x + 5 Kanał 2

x + 6, x + 7 Kanał 3

x + 8, x + 9 Kanał 4

x + 10, x + 11 Kanał 5

SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART:

x + 0, x + 1 Kanał 0

x + 2, x + 3 Kanał 1

x + 4, x + 5 Kanał 2

x + 6, x + 7 Kanał 3

x + 8, x + 9 Kanał 4

x + 10, x + 11 Kanał 5


OSTRZEŻENIE

Można odwoływać się jedynie do adresów zajmowanych przez dane użytkownika w standardowym programie użytkownika i w programie safety. Pozostałe obszary adresów zajmowane przez moduły F-SM są przypisane, przykładowo do bezpiecznej (safety-oriented) komunikacji pomiędzy F-SM a F-CPU, zgodnie z PROFIsafe .

W przypadku oceny czujników 1oo2 w modułach w trybie bezpieczeństwa, można uzyskiwać dostęp jedynie do dolnego przyporządkowanego kanału z kanałów łączonych w ocenie czujników 1oo2.


4.2 Adresowanie kanałów



4.2 Adresowanie kanałów

Adresowanie modułów sygnałowych fail-safe

Kanały modułów sygnałowych fail-safe są adresowanie podobnie do standardowych modułów we/wy S7-300.

Adres bajtowy pochodzi od adresu startowego modułu ustawionego we właściwościach modułu w STEP 7 HW-Config. Adres bitu pochodzi z pozycji kanału w module. Adres bajtu jest zawsze przypisany ośmiu kanałom w rosnącym porządku.

Przestrzenie adresowe dostępne do użycia dla trybu standardowego

Przestrzeń adresowa dozwolona dla adresu bajtu:

S7 Distributed Safety i S7 F/FH Systems: cały obszar we/wy (wewnątrz i poza obszarem proscss image), w zależności od używanego CPU

Dla SM 326; DI 24 x DC 24 V (nr zam 6ES7326-1BK00-0AB0), SM 326; DI 8 x Namur,

SM 326 DO 10 x DC 24V/2A i

SM 336; AI 6 x 13 Bit: 8 do 8184 przyrosotwo o 8.

Przestrzenie adresowe dostępne do użycia dla trybu bezpieczeństwa

Przestrzeń adresowa dozwolona dla adresu bajtu:

S7 Distributed Safety: wewnątrz obszaru process image, w zależności od użytego F-CPU

Dla SM 326; DI 24 x DC 24 V (nr zam. 6ES7326-1BK00-0AB0), SM 326; DI 8 x Namur,

SM 326 DO 10 x DC 24V/2A i


S7 F/FH Systems: wewnątrz obszaru process image, w zależności od użytego F-CPU

Addressing rule for SM 326; DI 24 x DC 24 V (nr zam. 6ES7326-1BK00-0AB0), SM 326;

DI 8 x Namur, SM 326 DO 10 x DC 24V/2A i


Adresowanie kanałów modułów F-SM pracujących w trybie standardowym

Kanały F-SM są dostępne podobnie jak kanały standardowych modułów we/wy S7-300.

Przykładowo Q 16 . 2

Wyjście Adres bajtu Adres bitu (0 do 7)


4.3 Przydzielanie adresu PROFIsafe



Dostęp do kanałów F-SM podczas pracy w trybie bezpieczeństwa

Kanały F-I/O są udostępniane w S7 Distributed Safety za pomocą process image w F-CPU; w S7 F/FH Systems uzyskuje się dostęp przy użyciu bloków sterowniczych fail-safe.


Przestrzeń adresowa przydzielona do różnych kanałów jest uwzględniona w opisie modułu, w rozdziałach opisujących moduły cyfrowe i analogowe.

Aby uzyskać szczegółowe informacje o dostępie do F-I/O, należy skorzystać z podręcznika S7 Distributed Safety, Configuring and Programming lub S7 F/FH Systems Configuring and Programming.


4.3.1 Wprowadzenie

Adres PROFIsafe

Każdy z modułów sygnałowych fail-sfe jest adresowany unikalnym adresem PROFIsafe. Adres PROFIsafe dla modułów safety można skonfigurować używając STEP 7 HW Config i ustawiając odpowiednio przełączniki adresowe umieszczone na module.

Informacje ogólne: Adresowanie PROFIsafe

Są dwie możliwości nadawania adresu PROFIsafe modułom F-SM pracującym w trubie bezpieczeństwa. Możliwości są zależne od modułu. Obydwa sposoby adresowania są opisane w oddzielnych rozdziałach.

Tabela 4-3 Informacje ogólne: Adresowanie PROFIsafe

Module Adresowanie PROFIsafe (adres

początkowy of F-SM)

Adresowanie PROFIsafe

(F_adres_docelowy)

SM 326; DI 24 x DC 24 V

6ES7326-1BK00-0AB0

x —

SM 326; DI 24 x DC 24 V

6ES7326-1BK01-0AB0

— x

SM 326; DI 8 x NAMUR x —

SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM — x

SM 326; DO 10 x DC 24V/2A x —

SM 336; AI 6 x 13 Bit x —

SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART — x





4.3.2 Nadawanie adresu PROFIsafe (adres początkowy F-SM)

Wprowadzenie

Aby używać w trybie bezpieczeństwa:

SM 326; DI 24 x DC 24 V (nr zam. 6ES7326-1BK00-0AB0),

SM 326; DI 8 x Namur,

SM 326 DO 10 x DC 24V/2A, oraz

SM 336; AI 6 x 13 Bit

należy wykonać następujące kroki:

1. Ustawić adres początkowy modułu

2. Ustawić tryb bezpieczeństwa

3. Adres startowy ustawiany za pomocą przełącznikach znajdujących się na module sygnałowym fail-safe należy ustawić przed instalacją modułu.

Ustawianie adresu początkowego (startowego) modułu

Adres początkowy modułu ustawia się analogicznie, jak adres standardowego modułu we//wy S7-300. Ustawienie należy wykonać we właściwościach modułu, korzystając z oprogramowania STEP 7 HW Config (informacje o dozwolonej przestrzeni adresowej zostały umieszczone w rozdziale Adresowanie kanałów).

Ustawianie trybu bezpieczeństwa

Tryb bezpieczeństwa (Safety mode) należy ustawić we właściwościach modułu w HW Config.

Przełącznik adresowy

10-bitowy przełącznik DIP do ustawiania adresów jest umieszczony na tylnym panelu modułów sygnałowych fail-safe. Przełącznik używany jest do określania:

Czy moduł pracuje w trybie standardowym, czy bezpieczeństwa,

W trybie bezpieczeństwa: adres początkowy modułu (adres PROFIsafe = adres początkowy/8 F-SM)

Moduły F-SM są domyślnie ustawiane do pracy w trybie standardowym (standard mode), tzn., wszystkie przełączniki są w położeniu górnym. Alternatywnie, wszystkie przełączniki mogą być przełączone w położenie dolne.





Ustawianie przełącznika adresowego

Ustawienie przełącznika adresowego należy zweryfikować przed rozpoczęciem instalacji modułów.

Rysunek 4-1 Przykład ustawienia przełączników adresowych (DIP switch)

UWAGA

Ze względu na oszczędność miejsca przełącznik adresowy jest najmniejszych możliwych rozmiarów. Dlatego wrażliwy jest na nacisk oraz ostre przedmioty używane przy przełączaniu. Do zmiany położenia przełączników zawsze należy używać odpowiednich narzędzi.

Na rynku dostępnych jest wiele narzędzi przeznaczonych do obsługi tego typu przełączników, np. Grayhill DIPSTICK. Jeśli przełączanie będzie wykonywane z należyt ostrożnością, można również użyć długopisu. Bardzo istotne jest, aby nie powodować zadziorów na przełącznikach – może to spowodować, że nie będą osiągały pozycji bazowej. Dlatego do zmiany położenia przełączników NIE NALEŻY używać śrubokrętów lub noży.

lub

Moduł standardowy Moduł safety

Wszystkie możliwe kombinacje, które nie obejmują trybu standardowego, np. adres 4096





Zasady adresowania

OSTRZEŻENIE

Zasada dla podsieci PROFIBUS:

Adres docelowy PROFIsafe i, poprzez to, ustawienie przełączników na przełączniku adresowym na F-I/O muszą być unikalne w obrębie sieci* i stacji** (w obrębie systemu). W przypadku modułów-F S7-300 F-SM i ET 200S, ET 200eco oraz ET 200pro, można przypisać maksymalnie 1022 różne adresy docelowe PROFIsfe.

Wyjątek: F-I/O w różnych I-slaves mogą mieć przypisane takie same adresy docelowe PROFIsfe, ponieważ adresowane są jedynie w obrębie stacji, tzn. poprzez F-CPU w I-slave.

Zasady dla podsieci Ethernet i konfiguracji hybrydowych podsieci PROFIBUS i Ethernet:

Adres docelowy PROFIsafe I, poprzez to, ustawienie przełączników na przełączniku adresowym na F-I/O muszą być unikalne jedynie*** w obrębie podsieci Ethernet, włączając wszystkie niższe poziomy podsieci PROFIBUS, oraz unikalne w obrębie stacji (w obrębie systemu). W przypadku modułów-F S7-300 F-SM i ET 200S, ET 200eco oraz ET 200pro, można przypisać maksymalnie 1022 różne adresy docelowe PROFIsfe.


Węzły sieciowe podsieci Ethernet są opisywane adresem IP z tym samym adresem podsieci, tzn., adres IP zgadza się z cyframi, które mają wartość „1‖ w masce podsieci.

Przykład:

Adres IP: 140.80.0.2.

Maska podsieci: 255.255.0.0 = 11111111.11111111.00000000.00000000

Znaczenie: Bajt 1 i 2 adresu IP definiuje podsieć; adres podsieci = 140.80.

* Sieć składa się z jednej lub kilku podsieci. „W obrębie sieci‖ oznacza poza granicami podsieci.

** „W obrębie stacji‖ oznacza dla jednej stacji w HW Config (np. stacja S7-300 lub I-slave)

*** Przez podsieć Ethernet, wyłączając cykliczną komunikację PROFINET IO (komunikację RT).

Niespójność adresów

Błąd przypisania parametru jest generowany, jeśli adresowanie jest niespójne, przykładowo, jeżeli adres ustawiony na module różni się od adresu ustawionego w HW Config. Moduł nie przechodzi w tryb bezpieczeństwa.

Zobacz także

Adresowanie kanałów (Strona 29)





4.3.3 Nadawanie adresu PROFIsafe (F adres docelowy)

Wprowadzenie

Aby używać w trybie bezpieczeństwa:

SM 326; DI 24 x DC 24 V (nr zam. 6ES7326-1BK01-0AB0 lub nowszy),

SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM, oraz

SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

należy wykonać następujące kroki:

1. Ustawić tryb bezpieczeństwa ("safety mode") dla SM 326; DI 24 x DC 24 V, np.

2. Ustawić adres PROFIsafe = F_adres_docelowy korzystając z przełączników adresowych, przed instalacją modułu sygnałowego fail-safe.

W odróżnieniu od ustawień adresu PROFIsafe, bazującego na adresie początkowym, nie występuje powiązanie pomiędzy adresem początkowym modułu a adresem PROFIsafe modułu o którym wspomniano wcześniej. Adres początkowy modułu jest ustawiany we właściwościach modułu, podobnie jak w przypadku adresowania standardowych modułów I/O S7-300 w STEP 7 HW Config.

Ustawianie trybu bezpieczeństwa

We właściwościach obiektu, w HW Config, dla SM 326; DI 24 x DC 24 V (nr zam. 6ES7326-1BK01-0AB0 lub nowszy), należy ustawić tryb bezpieczeństwa („safety mode‖).

Moduł SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM i SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART może być używany jedynie w trybie bezpieczeństwa. Moduł ten ma domyślnie i bez możliwości zmian uaktywniony parametr „tryb bezpieczeństwa‖ („safety mode‖).

Nadawanie adresu PROFIsafe

Adresy PROFIsafe (F_source_address, F_destination_address) podczas konfiguracji modułów w STEP 7 są przypisywane automatycznie do dwóch F-SM opisywanych wcześniej. Adresy F_destination_address F-SM są wyświetlane we właściwościach obiektu w HW Config i są zwracane w formacie binarnym w parametrach "DIP switch setting".

Skonfigurowany w HW Config adres F_destination_address może być edytowany. Wskazane jest korzystanie z adresów przypisywanych automatycznie.


10-bitowy przełącznik DIP do ustawiania adresów jest umieszczony na tylnym panelu modułów sygnałowych fail-safe. Przełącznik używany jest do określania:

czy moduł pracuje w trybie standardowym, czy bezpieczeństwa,

w trybie bezpieczeństwa: adres PROFIsafe = F_destination_address (adres PROFIsafe = adres_docelowy_F)

Po dostawie modułu, SM 326; DI 24 x DC 24V jest ustawiony w „tryb standardowy‖ (wszystkie przełączniki są w górnej pozycji; alternatywnie, dla trybu standardowego, wszystkie przełączniki mogą być w położeniu dolnym; rysunek poniżek)

Po dostawie moduły SM 336 F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART oraz SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM mają domyślnie ustawiony adres PROFIsafe w zakresie od 1 do 1022, tzn. „tryb bezpieczeństwa‖ (safety mode). Ustawienia można zmienić, rysunek poniżej.





Ustawianie przełącznika adresowego

Ustawienie przełącznika adresowego należy zweryfikować przed rozpoczęciem instalacji modułów.

Rysunek 4-2 Przykład ustawienia przełączników adresowych (DIP switch)

UWAGA

Ze względu na oszczędność miejsca przełącznik adresowy jest najmniejszych możliwych rozmiarów. Dlatego wrażliwy jest na nacisk oraz ostre przedmioty używane przy przełączaniu. Do zmiany położenia przełączników zawsze należy używać odpowiednich narzędzi.

Na rynku dostępnych jest wiele narzędzi przeznaczonych do obsługi tego typu przełączników, np. Grayhill DIPSTICK. Jeśli przełączanie będzie wykonywane z należytą ostrożnością, można również użyć długopisu. Bardzo istotne jest, aby nie powodować zadziorów na przełącznikach – może to spowodować, że nie będą osiągały pozycji bazowej. Dlatego do zmiany położenia przełączników NIE NALEŻY używać śrubokrętów lub noży.

lub

Moduł standardowy Moduł safety

Dozwolone są adresy z zakresu od 1 do 1022, w przykładzie użyto adresu 1018 (reprezentacja binarna F_adres_docelowy)





Zasady adresowania

OSTRZEŻENIE

Zasada dla podsieci PROFIBUS:

Adres docelowy PROFIsafe i, poprzez to, ustawienie przełączników na przełączniku adresowym na F-I/O muszą być unikalne w obrębie sieci* i stacji** (w obrębie systemu). W przypadku modułów-F S7-300 F-SM i ET 200S, ET 200eco oraz ET 200pro, można przypisać maksymalnie 1022 różne adresy docelowe PROFIsfe.


Zasady dla podsieci Ethernet i konfiguracji hybrydowych podsieci PROFIBUS i Ethernet:

Adres docelowy PROFIsafe I, poprzez to, ustawienie przełączników na przełączniku adresowym na F-I/O muszą być unikalne jedynie*** w obrębie podsieci Ethernet, włączając wszystkie niższe poziomy podsieci PROFIBUS, oraz unikalne w obrębie stacji (w obrębie systemu). W przypadku modułów-F S7-300 F-SM i ET 200S, ET 200eco oraz ET 200pro, można przypisać maksymalnie 1022 różne adresy docelowe PROFIsfe.


Węzły sieciowe podsieci Ethernet są opisywane adresem IP z tym samym adresem podsieci, tzn., adres IP zgadza się z cyframi, które mają wartość „1‖ w masce podsieci.

Przykład:

Adres IP: 140.80.0.2.

Maska podsieci: 255.255.0.0 = 11111111.11111111.00000000.00000000

Znaczenie: Bajt 1 i 2 adresu IP definiuje podsieć; adres podsieci = 140.80.

* Sieć składa się z jednej lub kilku podsieci. „W obrębie sieci‖ oznacza poza granicami podsieci.

** „W obrębie stacji‖ oznacza dla jednej stacji w HW Config (np. stacja S7-300 lub I-slave)

*** Przez podsieć Ethernet, wyłączając cykliczną komunikację PROFINET IO (komunikację RT).

Niespójność adresów

Błąd przypisania parametru jest generowany, jeśli adresowanie jest niespójne, przykładowo, jeżeli adres ustawiony na module różni się od adresu ustawionego w HW Config. Moduł nie przechodzi w tryb bezpieczeństwa.

Zobacz także

Przypisywanie adresu PROFIsafe (adres startowy F-SM) (Strona 31)


4.4 Instalacja



4.4 Instalacja

Instalacja modułów sygnałowych fail-safe

Moduły sygnałowe fail-safe należą do rodziny S7-300 i mogą pracować w konfiguracji centralnej z S7-300 oraz w konfiguracji rozproszonej jako urządzenie należące do rozproszonej wyspy I/O ET 200M.

Moduły sygnałowe fail-safe są instalowane w konfiguracji S7-300 lub ET 200M podobnie jak inne moduły rodziny S7-300.

Aby uzyskać więcej informacji, należy skorzystać z podręcznika S7-300, CPU 31xC and CPU 31x: Installation lub ET 200M Distributed I/O Device.

Konfiguracja redundantna ET 200M

UWAGA

Wszystkie systemy redundantne z ET 200M muszą być instalowane w szafach sterowniczych, które zapewnią niezbędne tłumienie ograniczające zakłócenia RF (zobacz rozdział Kompatybilność elektromagnetyczna).

Nie wymagane w przypadku użycia IM 153-2 (6ES7153-2BA02-0XB0).

Zobacz także

Kompatybilność elektromagnetyczna (Strona 58)


4.4 Instalacja





Podłączenie okablowania 5

OSTRZEŻENIE

Surowo zabronione jest pomijanie jakichkolwiek funkcji lub pomiarów związanych z bezpieczeństwem, może to doprowadzić do poważnego niebezpieczeństwa związanego z uszkodzeniami oraz zniszczeniami otoczenia. Producent nie będzie odpowiedzialny za żadne zniszczenia powstałe w konsekwencji zaniedbań, lub straty materialne i niematerialne, które mogą być spowodowane jeśli zostaną zignorowane ostrzeżenia.

UWAGA

Maksymalna długość przewodów wyspecyfikowana w niniejszym podręczniku zapewnia zachowanie funkcjonalności, nawet bez precyzyjnego spełnienia warunków brzegowych. Zakłada się, że zostaną spełnione warunki określone w dokumentacji.

Jeżeli warunki brzegowe, takie jak EMC, typy przewodów, ułożenie przewodów, itd. zostaną spełnione, można stosować dłuższe przewody dla wszystkich F-SM.

W rozdziale

Poniższy rozdział zawiera informacje o:

Pracy F-SM z PELV

Specjalnych wymaganiach w zakresie okablowania F-SM

Specjalnych wymaganiach w zakresie wymiany F-SM


Aby uzyskać informacje o zasadach podłączania okablowania dla standardowych modułów standardowych i modułów fail-safe, należy skorzystać z podręcznika systemu automatyki S7-300, sprzęt i instalacja: CPU 31xC and CPU 31x: Installation.

Podłączenie okablowania

5.1 Obwód napięcia bardzo niskiego (PELV) dla modułów sygnałowych fail-safe



5.1 Obwód napięcia bardzo niskiego (PELV) dla modułów sygnałowych fail-safe

PELV

OSTRZEŻENIE

Moduły sygnałowe fail-safe muszą pracować w obwodach napięcia bardzo niskiego (SELV, PELV). Oznacza to, że moduły sygnałowe fail-safe mogą być narażone na maksymalne napięcie uszkodzenia Vm. Dla wszystkich modułów fail-safe obowiązuje zależność:

Vm < 60,0 V

Dodatkowe informacje o PELV można znaleźć, np. w kartach katalogowych zasilaczy.

Wszystkie komponenty, które są w jakiej kol wiek formie częścią system zasilania muszą spełniać wymienione wymagania.

Każdy dodatkowy obwód zasilania (24 V DC) instalowany w systemie musi być obwodem napięcia bardzo niskiego (SELV, PELV). Aby uzyskać więcej informacji, należy skorzystać z kart katalogowych lub skontaktować się z producentem urządzeń.

Należy również wziąć pod uwagę, że czujniki i elementy wykonawcze podłączone do modułów wejść/wyjść mogą być podłączone do zasilania pomocniczego. Należy upewnić się, że obwody zasilania pomocniczego spełniają wymagania PELV. Przetwarzany w modułach cyfrowych sygnał 24 V nie może wywoływać napięcia uszkodzenia wyższego niż Vm.

OSTRZEŻENIE

Wszystkie źródła zasilania, takie jak wewnętrzne i zewnętrzne napięcia obciążenia 24 V DC, oraz napięcie magistrali 5 VDC muszą być galwanicznie połączone, tak aby różnice potencjałów powstające na poszczególnych źródłach zasilania nie prowadziły do powstawania napięcia łącznego (dodatkowego), wyższego niż Vm.

Należy się upewnić, że przewody łączące wykorzystywane do połączeń galwanicznych są zgodne ze wskazówkami instalacyjnymi S7-300 (podręcznik systemu automatyki S7-300: CPU 31xC and CPU 31x: installation).

Moduły sygnałowe fail-safe oraz ich wszystkie standardowe komponenty mogą pracować w trybie standardowym I bezpieczeństwa na pojedynczym lub współdzielonym module zasilania.


5.2 Podłączanie okablowania modułów sygnałowych Fail-Safe



Wymagania dla zasilaczy, zgodność z zaleceniami NAMUR.

UWAGA

Zawsze należy używać zasilaczy (230 V AC --> 24 V DC) ze zintegrowaną funkcją podtrzymania zasilania dla zaników o czasie trwania krótszym niż co najmniej 20 ms, zgodnie z zaleceniami NAMUR NE 21, IEC 61131-2, oraz EN 298. Dostępne są m.in. następujące zasilacze (wybrane modele):

S7-400

6ES7407-0KA01-0AA0 dla 10 A

6ES7407-0KR00-0AA0 dla 10 A

S7-300

6ES7307-1BA00-0AA0 dla 2 A

6ES7307-1EA00-0AA0 dla 5 A

6ES7307-1KA00-0AA0 dla 10 A

Niniejsze wymagania dotyczą również zasilaczy, które nie zostały wyprodukowane zgodnie z technologią S7-300/400.

5.2 Podłączanie okablowania modułów sygnałowych Fail-Safe

Podłączanie okablowania podobne do standardowych modułów sygnałowych

Moduły sygnałowe fail-safe należą do rodziny modułów S7-300, a podłączanie okablowania jest analogiczne jak w przypadku standardowych modułów sygnałowych w systemach S7-300 lub ET 200M.

Więcej informacji z zakresu podłączania okablowania modułów fail-safe można znaleźć w podręczniku S7-300, CPU 31xC and CPU 31x: Installation.

Informacje umieszczone w rozdziałach podręcznika obejmują specjalne wymagania, które należy spełnić przy podłączaniu szczególnych F-SM oraz obejmują schematy podłączeń dla kilku aplikacji z F-SM.

OSTRZEŻENIE

Podczas przypisywania sygnałów do modułów wejść cyfrowych fail-safe należy wziąć pod uwagę następujące uwagi:

Nie należy prowadzić tym samym przewodem sygnałów, których zwarcie może doprowadzić do poważnych zagrożeń związanych z bezpieczeństwem.

Tym samym przewodem należy prowadzić sygnały, które są zasilane przez różne zasilania czujników modułu F-DI.


5.3 Wymiana modułów sygnałowych fail-safe



Wersje listew przyłączeniowych (Front connector)

Do podłączenia okablowania modułów fail-safe należy używać listew 40-pinowych. Listwy przyłączeniowe 40- i 20-pinowe są dostępne w dwóch wersjach: z zaciskami sprężynowymi i zaciskami śrubowymi (numery zamówieniowe umieszczono w rozdziale Akcesoria i numery zamówieniowe).

Informacje, jakich przewodów należy używać w przypadku użycia 40-pinowych listew przyłączeniowych można znaleźć w podręczniku S7-300, CPU 31xC and CPU 31x: Installation.

Zobacz także

Akcesoria i numery zamówieniowe (Strona 277)

5.3 Wymiana modułów sygnałowych fail-safe

Wkładanie i wyjmowanie F-SM w trybie standardowym

Moduły sygnałowe fail-safe mogą być wkładane i wyjmowane w S7-300 i ET 200M podobnie jak standardowe moduły sygnałowe.

Konfiguracja ET 200M z modułami aktywnej magistrali obsługuje wymianę modułów F-SM podczas pracy ET 200M (hot-swapping).

Wkładanie i wyjmowanie F-SM w trybie bezpieczeństwa

Moduły sygnałowe fail-safe mogą być wkładane i wyjmowane w S7-300 i ET 200M podobnie jak standardowe moduły sygnałowe.

Konfiguracja ET 200M z modułami aktywnej magistrali obsługuje wymianę modułów F-SM podczas pracy (hot-swapping). Aby podłączyć ochronnik bezpieczeństwa z magistralą wymagany jest specjalny moduł magistrali (rozdział Akcesoria i numery zamówieniowe).

Każda wymiana modułów, podczas pracy w trybie bezpiecznym, bez względu na to, czy zostaną użyte moduły aktywnej magistrali, generuje błąd w komunikacji safety pomiędzy F-CPU a wymienianym F-SM.

Aby uzyskać więcej informacji o skutkach błędów komunikacji, należy skorzystać z podręcznika S7 Distributed Safety Configuring and Programming or S7 F/FH Systems Configuring and Programming.

OSTRZEŻENIE

Ochronnik bezpieczeństwa nie może być wyjmowany ani wkładany podczas pracy systemu! (Włożenie lub wyjęcie doprowadzi do awarii ET 200M).

Przestrzeganie ustawień adresowych podczas wymiany modułów w trybie bezpiecznym

Należy się upewnić, że przełącznik adresowy (przełącznik DIP) umieszczony na tylnym panelu wymienianego F-SM ma takie same ustawienia jak wyjmowany moduł!


5.4 Wymagania odnośnie czujników i el. wykonawczych przy pracy F-SM w trybie bezpieczeństwa




Konfiguracja ochronnika bezpieczeństwa (safety protector) w aktywnej magistrali jest opisana w rozdziale Ochronnik bezpieczeństwa.

Aby uzyskać informacje na temat wymiany modułów w AS S7-300, należy skorzystać z podręcznika S7-300 Automation System, Installation.

Informacje o wymianie modułów oraz wymianie podczas pracy (hot-swapping) ET 200M, znajdują się w podręczniku ET 200M Distributed I/O Device.

Zobacz także

Warianty konfiguracji (Strona 261)

Akcesoria i numery zamówieniowe (Strona 277)


Ogólne wymagania dla czujników i elementów wykonawczych

Należy wziąć pod uwagę poniższe ostrzeżenia z zakresu pracy w trybie bezpieczeństwa dla czujników i elementów wykonawczych:

OSTRZEŻENIE

Oprzyrządowanie używanych czujników i elementów wykonawczych stanowi znaczną odpowiedzialność w zakresie bezpieczeństwa. Należy wziąć pod uwagę, że czujniki i elementy wykonawcze generalnie nie wytrzymują testów odporności o interwale 10 lat zgodnych z IEC 61508, bez znacznego spadku bezpieczeństwa.

Funkcja bezpieczeństwa musi być zgodna pod względem prawdopodobieństwa i współczynnika ryzykownych usterek z limitami określonymi przez Poziom Nienaruszalności Bezpieczeństwa (SIL). Wartości osiągane przez F-SM są wypisane w opisie technicznym w sekcji „Charakterystyka parametrów fail-safe‖ w odpowiednich rozdziałach.

Aby osiągnąć dany Poziom Nienaruszalności Bezpieczeństwa (SIL), wymagane są odpowiednio kwalifikowane czujniki i elementy wykonawcze.

Dodatkowe wymagania dla czujników

Ogólna zasada: jednokanałowy czujnik jest wystarczający, aby uzyskać SIL 2/Kat. 3. Aby uzyskać SIL 3/Kat. 4, czujnik musi być podłączony poprzez dwa kanały. Jednakże, aby uzyskać SIL 2/Kat. 3 używając jednokanałowego czujnika, czujnik musi być zgodny z SIL 3/Kat. 3; w przeciwnym razie, aby osiągnąć taką kategorię bezpieczeństwa, czujnik musi być podłączony przez dwa kanały.





Dodatkowe wymagania dla czujników i czujników NAMUR

OSTRZEŻENIE

Wartość „0‖ jest wystawiana do F-CPU gdy wykryty jest błąd na module wejść fail-safe. Należy upewnić się, że stan „0‖ czujnika wywołuje prawidłową odpowiedź w programie bezpieczeństwa.

Przykład: program bezpieczeństwa czujnika AWARYJNEGO-WYŁĄCZENIA musi wywoływać stan „0‖ na odpowiednim elemencie wykonawczym (naciśnięto przycisk AWARYJNEGO-WYŁĄCZENIA).

Aby impuls został prawidłowo wykryty, interwał czasowy pomiędzy dwoma zmianami sygnału (czas trwania impulsu) musi być większy niż czas monitoringu PROFIsafe.

Czas trwania sygnału czujnika wymagany dla SM 326; DI 24 x DC 24 V

OSTRZEŻENIE

Aby zapewnić pewną detekcję sygnału, moduł SM 326; DI 24 x DC 24 V wymaga specjalnego czasu trwania impulsu sygnału czujnika.

Pewne wykrycie sygnału w module SM 326; DI 24 x DC 24 V

Minimalny czas trwania sygnału z czujnika wymagany do pewnego wykrycia dla modułu SM 326; DI 24 x DC 24 V zależy od parametru testu wykrycia zwarcia konfigurowanego w STEP 7.

Tabela 5-1 Minimalny czas trwania sygnału dla prawidłowej detekcji - SM 326; DI 24 x DC 24 V

Parametr testu zwarcia Minimany czas trwania sygnału czujnika

Dezaktywowany 25 ms

Aktywowany 30 ms

Pewne wykrycie w programie bezpieczeństwa F-CPU

Aby uzyskać szczegółowe informacje w zakresie pewnego wykrycia sygnału czujnika w programie bezpieczeństwa, należy skorzystać z podręcznika Safety Engineering in SIMATIC S7.





Dodatkowe wymagania dla elementów wykonawczych

Moduły wyjść fail-safe wykonują cykliczny test wyjść. Moduł na krótko dezaktywuje aktywne wyjścia i aktywuje nieaktywne wyjścia. Czas testowego impulsu wynosi odpowiednio:

Okres ciemny (dark period) < 1 ms

Okres jasny (light period) < 1 ms

Szybko działające element wykonawcze, podczas testu, mogą na krótko być odłączane lub załączane. Jeśli obsługiwany proces nie jest odporny na takie zachowania, należy używać elementów wykonawczych z odpowiednim opóźnieniem (>1 ms).

OSTRZEŻENIE

Wyjścia modułów wyjść fail-safe muszą posiadać izolację elektryczną EN 50178 od komponentów, które korzystają z zasilania wysokim napięciem, przykładowo, jeśli elementy wykonawcze są sterowane napięciem wyższym niż 24 V DC (np. 240 V DC) lub są używane do przełączania wysokich napięć.

Przeważnie rolę tą spełniają przekaźniki i styczniki. Aspekt ten jest szczególnie ważny w przypadku używania aparatury łączeniowej półprzewodnikowej.

Unikanie ciemnych okresów (dark period) podczas pracy w trybie bezpieczeństwa

OSTRZEŻENIE

Jeżeli używane są element wykonawcze z szybkim czasem reakcji (tj. < 1 ms) na sygnał testujący ―dark period‖, do koordynacji podczas testu można wykorzystać podłączenie równoległe dwóch przeciwległych wyjść za pomocą diod szeregowych. Dzięki równoległym obwodom występowanie „dark periods‖ na elementach wykonawczych zostanie wyeliminowane (więcej informacji w rozdziale Równoległe podłączenie dwóch wyjść w celu eliminacji dark periods).

Informacje techniczne o czujnikach i elementach wykonawczych

Informacje szczegółowe znajdują się w rozdziałach opisujących dane techniczne do doboru czujników i elementów wykonawczych.

Zobacz także

Równoległe podłączenie dwóch wyjść w celu eliminacji dark periods (Strona 137).



Reakcja na uszkodzenia i diagnostyka 6

6.1 Reakcja na uszkodzenia F-SM

6.1.1 Reakcje na uszkodzenia w trybie standardowym

Reakcje na uszkodzenia

Moduły sygnałowe fail-safe, podczas pracy w trybie standardowym reagują na uszkodzenia podobnie jak moduły standardowe w S7-300 lub ET 200M. Reakcja na błąd lub wystąpienie przerwania może odbywać się poprzez przełączenie CPU w tryb STOP lub poprzez wywołanie bloku OB obsługi błędu lub przerwania OB w programie użytkownika (więcej informacji w podręczniku System Automatyki S7-300: CPU 31xC and CPU 31x: installation).

Wartości fail-safe

Wartości fail-safe mogą być przypisane i wystawiane do procesu za pomocą modułów fail-safe, przykładowo, gdy:

CPU przechodzi w tryb pracy STOP, lub gdy CP pracujące jako DP master przechodzi w tryb pracy STOP

IM 153-2/-2 FO (ET 200M) przechodzi w tryb STOP

PROFIBUS DP jest przerwany

Wystawianie wartości fail-safe na modułach wyjściowych

Moduły wyjściowe fail-safe pracujące w trybie standardowym obsługują wartości fail-safe „0‖, „1‖ lub „utrzymaj ostatnią wartość‖. Wymaganą wartość fail-safe ustawia się we właściwościach obiektu F-SM w HW Config (więcej informacji w rozdziale Moduły cyfrowe).

Zobacz także

Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM (Strona 122)

Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI x 8 NAMUR (Strona 110)

Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI 24 x DC 24V (Strona 90)

Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 10 x DC 24V/2A (Page 138)

Komunikaty diagnostyczne SM 336; AI 6 x 13Bit (Page 180)

Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART (Page 219)





6.1.2 Reakcja na uszkodzenia w trybie bezpieczeństwa

Stan bezpieczny (koncepcja bezpieczeństwa)

Koncepcja bezpieczeństwa bazuje na istnieniu stanu bezpiecznego dla wszystkich zmiennych procesowych.

UWAGA

Dla modułów cyfrowych, stanem bezpiecznym jest wartość ―0‖. Dotyczy to zarówno czujników jak i elementów wykonawczych.

Reakcje na błędy i uruchomienie Systemu-F.

Funkcja bezpieczeństwa wymaga dla modułów sygnałowych fail-safe użycia wartości fail-safe (stan bezpieczny) zamiast wartości procesowych (pasywacja / tryb pasywny modułów sygnałowych fail-safe) w następujących przypadkach:

podczas rozruchu system-F

gdy zostanie wykryty błąd w komunikacji bezpieczeństwa (safety-oriented) pomiędzy F-CPU a F-SM odbywającej się za pośrednictwem protokołu PROFIsafe

gdy zostanie wykryte uszkodzenie kanału lub F-I/O, np. przerwany przewód lub błąd niezgodności.

Błędy są logowane w buforze diagnostycznym F-SM oraz CPU i są raportowane do program bezpieczeństwa w F-CPU.

OSTRZEŻENIE

Podczas przypisywania parametrów w HW Config we właściwościach modułów F-SM wypisanych poniżej, należy pamiętać o aktywowaniu diagnostyki (group diagnostics) dla każdego kanału dla odpowiedzi na błędy kanału (więcej informacji w rozdziałach Moduły cyfrowe i Moduły analogowe):

SM 326; DI 8 x NAMUR

SM 326; DO 10 x DC 24V/2A

SM 336; AI 6 x 13Bit

Wyjście wartości fail-safe w modułach sygnałowych fail-safe

Gdy moduły wejść fail-safe są w trybie pasywnym, system-F zwraca do programu użytkownika wartość fail-safe zamiast wartości procesowej ustawianej na wejściu fail-safe:

w systemach-F S7 Distributed Safety: wartość fail-safe „0‖ jest zawsze wystawiana dla modułów wejść cyfrowych i analogowych fail-safe.

w systemach-F S7 F/FH: wartość „0‖ jest zwracana dla modułów wejść cyfrowych fail-safe. Dla modułów wejść analogowych fail-safe wartość fail-safe można przypisać w programie bezpieczeństwa (w F-channel driver).

Gdy moduły wyjść fail-safe są w trybie pasywnym, system-F na wyjścia fail-safe zwraca wartość fail-safe „0‖ zamiast wartości wyjściowych wypracowanych przez program bezpieczeństwa. Kanały wyjść są sprowadzone do stanu bez zasilania. Takie zachowanie występuje również w przypadku przejścia F-CPU w tryb STOP. Wartości fail-safe mogą być przypisane przez użytkownika.

Wartości fail-safe są używane jedynie dla uszkodzonych kanałów lub dla wszystkich kanałów powiązanych z modułem sygnałowym fail-safe, zachowanie jest zależne od konfiguracji oraz typu błędu (uszkodzenie F-I/O, uszkodzenie kanału, błąd komunikacji).





Reintegracja modułów sygnałowych fail-sfe

Zmiana z wartości fail-sfe na wartość procesową (reintegracja F-SM) jest wykonywana automatycznie lub w programie użytkownika po potwierdzeniu przez użytkownika. Po reintegracji:

w przypadku modułu wejść fail-safe, wartości procesowe z wejść fail-safe są ponownie dostępne dla programu bezpieczeństwa

w przypadku modułu wyjść fail-safe, wartości wyjściowe wypracowane w programie bezpieczeństwa są ponownie transferowane na wyjścia fail-safe

Informacje dodatkowe o trybie pasywnym i reintegracji

Więcej informacji o trybie pasywnym i reintegracji F-I/O znajduje się w podręcznikach S7 Distributed Safety Configuring and Programming oraz S7 F/FH Configuring and Programming.

Dezaktywacja diagnostyki grup

Parametr „Diagnostyka grup‖ (―Group diagnostics‖) jest używany do aktywowania i dezaktywowania transferu komunikatów diagnostycznych kanałów (np. przerwany przewód, zwarcie) modułu do CPU. Z powodów dostępności, należy dezaktywować diagnostykę dla nieużywanych kanałów wejściowych lub wyjściowych poniższych modułów F-SM:


SM 326; DO 10 x DC 24V/2A

SM 336; AI 6 x 13 Bit

OSTRZEŻENIE

Diagnostyka grup musi być uaktywniona dla wszystkich podłączonych kanałów modułów wejść i wyjść fail-safe pracujących w trybie bezpieczeństwa.

Należy zweryfikować, czy diagnostyka grup jest wyłączona dla nieużywanych kanałów wejść i wyjść.

Przerwania diagnostyczne mogą być uaktywnione opcjonalnie.

Zasada dla SM 326; DI 24 x DC 24V i SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM:

Wyłączając kanał w STEP 7 HW Config równocześnie zostaje wyłączona funkcja diagnostyki grup.


6.2 Diagnostyka uszkodzeń F-SM




Definicja

Funkcje diagnostyczne mogą być używane do identyfikacji sygnałów wykrywających błędy w modułach sygnałowych fail-safe. Informacja diagnostyczna jest przypisywana do kanału lub do całego modułu.

Funkcje diagnostyczne nie są krytyczne pod względem bezpieczeństwa

Funkcje diagnostyczne (wyświetlanie i komunikaty) nie są zaimplementowane w charakterystyce bezpieczeństwa, ponieważ nie są ukierunkowane na bezpieczeństwo. Oznacza to, że funkcje diagnostyczne nie są wewnętrznie testowane.

Cechy diagnostyczne modułów fail-safe

Funkcje diagnostyczne dla modułów sygnałowych fail-safe:

diody LED na panelu przednim

komunikaty diagnostyczne modułów sygnałowych fail-safe

Programowalne i nieprogramowalne komunikaty diagnostyczne

Występuje rozróżnienie pomiędzy parametryzowalnymi i nieparametryzowalnymi komunikatami diagnostycznymi.

OSTRZEŻENIE

Funkcje diagnostyczne powinny zostać uaktywnione lub dezaktywowane aby dopasować się do wymagań aplikacji.

Diagnostyka za pomocą diod LED

Komunikaty diagnostyczne są zawsze sygnalizowane za pomocą diody LED SF (dioda błędu grupowego). Dioda SF LED zastaje załączona, gdy F-SM generuje komunikat diagnostyczny. Wyłączenie następuje po wyczyszczeniu wszystkich błędów/usterek.

Restrykcje dotyczące poniższych F-SM:


SM 326; DO 10 x DC 24V/2A


Parametryzowalne komunikaty diagnostyczne (np. przerwany przewód lub zwarcie) aktywują diodę LED SF, gdy we właściwościach F-SM w HW Config została aktywowana diagnostyka „Group diagnostics‖ (więcej informacji w rozdziale Moduły cyfrowe i Moduły analogowe).





Diagnostyczne diody LED w modułach F-SM

Tabela 6-1 Diody diagnostyczne LED w modułach F-SM

LED Tryb bezpieczeństwa Tryb standardowy

Błąd

kanału lub modułu

Defekt

modułu

Błąd

kanału lub modułu

Defekt

modułu

SF (czerwona) Załączona Załączona Załączona Załączona

SAFE (zielona) Załączona Wyłączona Wyłączona Wyłączona

Dla F-AI HART, SF-LED mruga i SAFE Załączona = żądanie depasywacji. Dodatkowe LED dla F-AI HART są opisane w rozdziale dla modułu.

Przerwanie diagnostyczne

Moduły sygnałowe fail-safe wywołują przerwanie diagnostyczne po wykryciu błędu (np. w przypadku zwarcia), gdy aktywne jest przerwanie diagnostyczne. F-CPU przerywa wykonywanie programu użytkownika (standardowego lub bezpieczeństwa) lub przerwania o niższym priorytecie i wykonuje przerwanie diagnostyczne OB82.

Konfiguracja parametru aktywacji przerwania diagnostycznego

Domyślnie przerwanie diagnostyczne jest nieaktywne. Można je aktywować w oknie dialogowym właściwości F-SM w HW-Config (więcej informacji w rozdziale Moduły cyfrowe i Moduły analogowe).

Specjalne informacje z zakresu komunikatów diagnostycznych

Wszystkie komunikaty diagnostyczne specyficzne dla danych modułów, możliwe przyczyny występowania i czynności naprawcze zostały opisane w rozdziałach opisujących moduły.

Rozdziały te określają także, które z komunikatów diagnostycznych muszą być przypisane i które są wyświetlane.

Odczyt komunikatów diagnostycznych

Korzystając z STEP 7 można odczytać przyczyny występowania problemów

z buforu diagnostycznego CPU lub buforu diagnostycznego modułu (funkcja STEP 7 ―Diagnose Hardware‖).

z poziomu standardowego programu użytkownika wywołując SFC59 (więcej informacji znajduje się w dodatku Dane diagnostyczne modułów sygnałowych oraz w podręczniku Standard Functions).



Ogólna specyfikacja techniczna 7

7.1 Wprowadzenie

Definicja

Ogólna specyfikacja techniczna zawiera:

standardy i wartości testów, które są spełnione przez moduły sygnalizacyjne fail-safe lub są spełnione, gdy moduły pracują w systemach S7-300/ET 200M

kryteria testów dla modułów sygnałowych fail-sfe

7.2 Normy i zatwierdzenia

Zatwierdzenie CE

Produkty firmy Siemens spełniają wymagania oraz cele zabezpieczeń następujących dyrektyw EC oraz są zgodne ze znormalizowanymi standardami europejskimi (European standards - (EN)), które zostały opublikowane dla sterowników swobodnie programowalnych (memory-programmable controllers) w dokumentach urzędowych Wspólnoty Europejskiej:

89/336/EC ―Kompatybilność elektromagnetyczna‖ (‖Electromagnetic Compatibility‖ (EMC Directive))

73/23/EEC ―Niskie napięcie (LVD)‖ (‖Electrical Equipment Designed for Use within Certain Voltage Limits‖ (Low- voltage Directive))

Certyfikaty zgodności EU są dostępne dla właściwych (kompetentnych) urzędów i są przechowywane pod poniższym adresem:

Industry Sector

A&D AS RD4

PO Box 1963

D-92209 Amberg





Zatwierdzenie UL

Underwriters Laboratories Inc. dla

UL 508 (Industrial Control Equipment)

CSA C22.2 No. 142 (Process Control Equipment)

UL 1604 (Hazardous Location)

CSA–213 (Hazardous Location)

ZATWIERDZONE do użycia w Klasie I, Rozdział 2, Grupa A, B, C, D Tx; Klasa I, Strefa 2, Grupa IIC Tx

UWAGA

Aktualne ważne certyfikaty i zatwierdzenia znajdują się na tabliczkach znamionowych modułów.





Zatwierdzenie FM

Factory Mutual Research (FM) z

Approval Standard Class Number 3611, 3600, 3810

ZATWIERDZONE do użycia w Klasie I, Rozdział 2, Grupa A, B, C, D Tx; Klasa I, Strefa 2, Grupa IIC Tx

OSTRZEŻENIE

Mogą wystąpić szkody osobowe i majątkowe.

Jeśli podczas pracy ET 200S w obszarach zagrożonych wybuchem zostaną rozłączone połączenia wtykowe, mogą nastąpić szkody osobowe oraz rzeczowe.

W obszarach zagrożonych wybuchem zawsze należy doprowadzić do wytracenia energii (wyłączenia napięcia zasilania) ET 200S przed rozłączeniem połączeń wtykowych.

Zgodnie z EN 60079-15 (Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem. Część 15: Ochrona typu "n")

II 3 G EEx nA II T3..T6 (za wyjątkiem SM 326; DI 8 x NAMUR)

II 3 (2) G EEx nA [ib] IIC T4 (jedynie SM 326; DI 8 x NAMUR)

Dla SM 326; DI 8 x NAMUR:

94/9/EC "Urządzenia i systemy ochronne do użycia w przestrzeniach zagrożonych wybuchem" (Explosion Protection Directive):

II (2) G [EEx ib] IIC

Zatwierdzenie to dotyczny wybuchowych mieszanin gazów Grupy IIC (informacje w podręczniku S7-300, M7-300, ET 200M Automation Systems, Principles of Intrinsically-Safe Design). Ograniczenia związane z bezpieczeństwem (safety) zawarto w Certyfikacie Zgodności (Certificate of Conformity) – informacje w Dodatku.





UWAGA

Moduły z zatwierdzeniem II (2) G [EEx ib] IIC są rozpatrywane z sprzętem dodatkowym i muszą być instalowane poza strefą zagrożenia wybuchem. Mogą być podłączone urządzenia iskrobezpieczne dla Strefy 1 i 2.

Podsumowanie zatwierdzeń UL i FM

Poniższa tabela zawiera podsumowanie dla modułów sygnałowych fail-safe, z uwzględnieniem szczegółowych informacji o zatwierdzeniach i obszarach zastosowań.

Komponent Certyfikowany:

UL 508

CSA C 22.2 No. 142

UL 1604

CSA–213

FM 3611, 3600,

3810 CI. I Div. 2

CI. I Zone 2

ATEX 2671 X

Directive 94/9/EC

ATEX

EN 60079-15

SM 326; DI 24 x DC 24V Dostępny Dostępny Nie II 3 G EEx nA II T3..T6

Dostępny

SM 326; DI 8 x NAMUR Dostępny Dostępny II (2) G [EEx ib] IIC

Dostępny

II 3 (2) G EEx nA [ib] IIC

T4

Dostępny

SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM

Dostępny Dostępny Nie Dostępny

SM 326; DO 10 x DC

24V/2A

Dostępny Dostępny Nie II 3 G EEx nA II T3..T6

Dostępny

SM 336; AI 6 x 13 Bit Dostępny Dostępny Nie II 3 G EEx nA II T3..T6

Dostępny

SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20

mA HART

Dostępny Dostępny Nie II 3 G EEx nA II T4

Dostępny

C-Tick-Mark dla Autralii

Moduły sygnałowe fail-safe spełniają wymagania AS/NZS 2064 (Klasa A).

IEC 61131

Moduły sygnałowe fail-safe spełniają wymagania oraz kryteria normy IEC 61131-2 (Sterowniki programowalne. Część 2: Wymagania i badania dotyczące sprzętu).


7.3 Kompatybilność elektromagnetyczna



Zakres zastosowań

Produkty SIMATIC zostały zaprojektowane do pracy w środowiskach przemysłowych.

Zakres zastosowań Wymagania pod względem

Emitowane zakłócenia Odporność na zakłócenia

Przemysł EN 61000-6-4 EN 61000-6-2

Certyfikaty i normy TÜV

Moduły sygnałowe fail-safe zostały certyfikowane w następujących normach, pod tym względem normy są bezpośrednio stosowane w sterownikach. Informacje o aktualnej wersji / edycji normy, znajdują się raporcie dołączonym do TÜV.

Normy/Dyrektywy

Bezpieczeństwo Funkcjonalne

Normy/Dyrektywy

Bezpieczeństwo maszyn

Dodatkowe normy/dyrektywy

DIN V 19250 98/37/EC DIN VDE 0110-1

DIN V VDE 0801 EN 60204-1 DIN VDE 0160

DIN V VDE 0801/A1 EN/ISO 954-1/13849-1 93/68/EEC

IEC 61508-1 do 7 prEN 954-2 92/31/EEC and 93/68/EEC

prEN 50159-1 i 2 Normy/Dyrektywy

Inżynieria paliw

DIN EN 55011 (withdrawn)

Normy/Dyrektywy

Inżynieria procesowa

DIN VDE 0116, część 8.7 EN 61000-6-4

DIN V 19251 prEN 50156-1 EN 61000-6-2

VDI/VDE 2180-1 do 5 EN 230, część 7.3 DIN EN 61131-2

NE 31 EN 298*, art. 7.3, 8, 9, i 10

ISA S 84.01 DIN V ENV 1954 (withdrawn)

* Restrykcje: Zakres napięć od 20.4 V do 28.8 V

Dla zakresów wymaganych przez normy niezbędne jest dodatkowe zasilanie.

Aktualny raport certyfikatów TÜV jest dostępny do pobrania z Internetu pod adresem:

https://support.automation.siemens.com under "Product Support".

Żądanie certyfikatu TÜV

Można zażądać kopii certyfikatu TÜV oraz raportów do certyfikatu pod poniższym adresem:

Siemens Aktiengesellschaft

Industry Sector

A&D AS RD ST

PO Box 1963

D-92209 Amberg

Zobacz także

Certyfikat badania typu oraz Deklaracja zgodności (Strona 285)






Wprowadzenie

Poniższy rozdział zawiera informacje o odporności na zakłócenia modułów sygnałowych fail-safe i informacje o eliminacji zakłóceń RF.

Moduły sygnałowe fail-safe spełniają wymagania przepisów EMC dla rynku Europejskiego.

Definicja "EMC"

Kompatybilność elektromagnetyczna jest to zdolność urządzenia elektrycznego do prawidłowego funkcjonowania w jego środowisku elektromagnetycznym, bez powodowania zakłóceń w tym otoczeniu..

Zakłócenia impulsowe

Poniższa tabela zestawia EMC modułów fail-safe w zakresie zakłóceń impulsowych. System S7-300/M7-300/ET 200M musi stosować się do specyfikacji i wskazówek w zakresie instalcji elektrycznych.

UWAGA

Nie odpowiedni do używania w obszarach mieszkalnych.

Użytkowanie w obszarach mieszkalnych jest dopuszczalne, pod warunkiem wykonania dodatkowych pomiarów, potwierdzających spełnienie limitów dla klasy B.

Zakłócenie impulsowe Napięcie sprawdzające Stopień nasilenia

Wyładowania elektrostatyczne

IEC 61000-4-2 (DIN VDE 0843 Część 2)

8 kV

6 kV

3 (wyładow. powietrzne)

3 (wyładow. kontaktowe)

Szybkie stany przejściowe (szybkie nieustalone zakłócenia) zgodnie z IEC 61000-4-4

(DIN VDE 0843 Część 4)

2 kV

(linie zasilające)

2 kV

(przewody sygnałowe)

3

4

Impulsy udarowe zgodnie z IEC 61000-4-5 (DIN VDE 0839 Część 10)

Nie wymagany zewnętrzny obwód ochronny (S7-300, CPU 31xC and CPU 31x: Installation, rozdział "Lightning and surge voltage protection")*





Sprzężenie asymetryczne

Sprzężenie symetryczne

1 kV

(linie zasilające)

1 kV


przewody danych)

0.5 kV

(linie zasilające)

0.5 kV


przewody danych)

2*

*Wymagany zewnętrzny obwód ochronny dla nasilenia poziom 3. Wartość testowa dla sprzężenia asymetrycznego = 2 kV; dla symetrycznego = 1 kV.

Ochrona przeciwprzepięciowa dla S7-300/ET 200M z modułami sygnałowymi fail-safe

Jeżeli system wymaga stopnia ochrony wyższego niż poziom 2, aby zapewnić wystarczający zakres ochrony przeciwprzepięciowej dla S7-300/ET 200M z modułami fail-safe, wskazana jest instalacja zewnętrznego obwodu ochronnego.

Szczegółowy opis zabezpieczeń jest zawarty w podręczniku S7-300 Automation System, CPU 31xC and CPU 31x: Installation, rozdział Lightning and surge voltage protection.

UWAGA

Pomiary ochrony odgromowej zawsze wymagają indywidualnej oceny całego zakładu. Maksymalna ochrona przeciwprzepięciowa może być osiągnięta jedynie, jeśli wszystkie budynki zakładu są podłączone do systemu ochrony przeciwprzepięciowej. Wymaga to szczegółowych pomiarów strukturalnych na etapie projektowania budynku.

Aby uzyskać kompletne informacje na temat ochrony przeciwprzepięciowej, należy skonsultować się z przedstawicielem firmy Siemens lub firmy specjalizującej się w ochronie odgromowej.

Zakłócenia sinusoidalne

Promieniowanie HF:

Test zgodnie z IEC 61000-4-3, „Badania odporności na pole elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej‖

Test standardowy:

- Od 80 MHz do 1 GHz, testowane przy 10 V/m i 20 V/m; 80% AM (1 kHz)

- Od 1.4 GHz do 2.7 GHz, testowane przy 10 V/m; 80% AM (1 kHz)

GSM/ISM/UMTS zakłócenia pola o różnych częstotliwościach (Norma: EN 298: 2004, IEC 61326-3-1 (draft))

Zakłócenia HF na liniach sygnałowych i danych:

Test zgodnie z IEC 61000-4-6, "Metody badań i pomiarów. Odporność na zaburzenia przewodzone, indukowane przez pola o częstotliwości radiowej"

Test standardowy:

- pasmo RF, asymetryczne, modulacja amplitudowa: od 0.15 MHz do 80 MHz, testowane przy 10 V i 20 V rms; 80% AM (1 kHz)

zakłócenia ISM dla różnych częstotliwości (Norma: EN 298: 2004, IEC 61326-3-1 (draft))





Emisja zakłóceń radiowych

Emisja zakłóceń elektromagnetycznych zgodnie z EN 55011:

Limit klasa A, grupa 1

od 20 MHz do 230 MHz < 30 dB (µV/m)Q

od 230 MHz do 1000 MHz < 37 dB (µV/m)Q

Pomiary dla odległosci 30 m

Emisja zakłóceń dla sieci zasilającej AC zgodnie z EN 55011:

Limit klasa A, grupa 1

od 0.15 MHz do 0.5 MHz < 79 dB (µV)Q, < 66 dB (µV)M

od 0.5 MHz do 5 MHz < 73 dB (µV)Q, < 60 dB (µV)M

od 5 MHz do 30 MHz < 73 dB (µV)Q, < 60 dB (µV)M

Konfiguracja redundantna ET 200M

UWAGA

Jeśli ET 200M jest używany w konfiguracji redundantnej, musi znajdować sie w szafie sterowniczej z odpowiednią izolacją, aby zapewnić zgodność z limitami klasy A w zakresie zakłóceń radiowych.

Rozszerzanie zakresu zastosowań

Podczas pracy modułów fail-safe w obszarach mieszkaniowych, w zakresie promieniowania RF, należy zapewnić limit klasy B zgodnie z EN 55011.

Pomiary wymagane do zapewnienia limitu klasy B zakłóceń RF:

instalacja w uziemionych szafach / szafach rozdzielczych

instalacja filtrów na liniach zasilających


7.4 Warunki transportu i przechowywania



7.4 Warunki transportu i przechowywania

Warunki dla modułów sygnałowych fail-sfe

Moduły sygnałowe fail-safe przewyższają wymagania warunków dotyczących przewozu oraz przechowywania określone przez IEC 61131, Część 2. Informacje zawarte poniżej dotyczą modułów fail-safe które są transportowane oraz przechowywane w oryginalnych opakowaniach.

Typ warunku Dopuszczalny zakres

Swobodny upadek ≤ 1 m

Temperatura od - 40 °C do + 70°C

Ciśnienie powietrza 1080 hPa do 660 hPa

(odpowiada wysokości od -1000 m do 3.500 m)

Względna wilgotność powietrza 5% do 95%, bez skraplania

7.5 Mechaniczne i klimatyczne warunki otoczenia

Warunki pracy

Moduły sygnałowe fail-safe zostały zaprojektowane do pracy stacjonarnej w odpornych na wpływy atmosferyczne umiejscowieniach. Warunki pracy przewyższają wymagania określone przez IEC 61131-2.

Moduły sygnałowe fail-safe spełniają wymagania aplikacji klasy 3C3 zgodnie z DIN EN 60721 -3-3.

Ograniczenia

Moduły sygnałowe fail-safe nie mogą pracować bez wykonania dodatkowych pomiarów:

w lokalizacjach o wysokim poziomie promieniowania jonizującego,

w lokalizacjach o ciężkich warunkach pracy; np. odpowiednio w miejscach:

- powstawania kurzu,

- występowania gazów lub oparów korozyjnych.

w systemach, które wymagają dodatkowego monitoring, takich jak:

- systemy elektryczne w specjalnie niebezpiecznych obszarach.

Instalacja ET 200M/S7-300 oraz modułów sygnałowych fail-safe w szafach sterowniczych wymaga odpowiednich dodatkowych pomiarów.


7.5 Mechaniczne i klimatyczne warunki otoczenia



Mechaniczne warunki otoczenia

W poniższej tabeli przedstawiono mechaniczne warunki otoczenia, bazujące na wibracjach sinusoidalnych, dla pracy modułów fail-safe:

Zakres częstotliwości (Hz) Ciągłe Sporadyczne

10 ≤ f ≤ 58 Amplituda = 0.0375 mm Amplituda = 0.075 mm

58 ≤ f ≤ 150 Stałe przyspieszenie = 0.02 oz Stałe przyspieszenie = 1 g

Zmniejszenie wibracji

W miejscach, w których moduły fail-safe są narażone na większe wstrząsy lub wibracje, należy wykonać odpowiednie pomiary w celu redukcji przyspieszenia i amplitudy.

Zalecana jest instalacja modułów na materiałach tłumiących, takich jak gumowo-metalowe amortyzatory.

Testy mechanicznych warunków otoczenia

Tabela określa typy i zakres testów warunków mechanicznych otoczenia.

Test ... Test standardowy Komentarz

Wibracje Test wibracji zgodny z IEC 68 Część 2-6 (sinusoidalne)

Typ wibracji: przebiegi częstotliwościowe z prędkością zmian 1 oktawa/minutę.

10 Hz ≤ f ≤ 58 Hz, stała amplituda 0.075 mm 58 Hz

≤ f ≤ 150 Hz, stałe przyspieszenie 1 g

Czas trwania wibracji: 10 przebiegów częstotliwościowych na oś w każdej z trzech wzajemnie prostopadłych osi

Udar Test udaru zgodny z IEC 68 Cześć 2-27

Typ udaru: półsinusoidalne

Siła udaru: wartość szczytowa 15 g, czas trwania 11 ms

Kierunek: 3 udary każdorazowo w kierunku +/- w każdej z trzech wzajemnie przecinających się osi


7.6 Specyfikacja napięć znamionowych, testów izolacji, klasy zabezpieczeń oraz stopnia zabezpieczeń



Klimatyczne warunki otoczenia

Klimatyczne warunki otoczenia dla pracy modułów sygnałowych fail-safe:

Warunki klimatyczne Obszar aplikacji Komentarz

Temperatura:

Montaż pionowy:

Montaż poziomy:

od 0 °C do 140.00°F

od0 °C do 40°C

—

Wilgotność względna 5% do 95%, Bez skraplania; odnośnie do wilg. wzgl. (RH) poziom oddziaływania

2 zgodnie z IEC 1131-2

Ciśnienie powietrza 1080 hPa do 795 hPa Corresponds to an altitude of

-1000 m to 2000 m

Stężenie szkodliwych substancji

SO2: < 0.5 ppm;

wilg. względna < 60%,

bez skraplania

H2S: < 0.1 ppm;

wilg. względna < 60%,

bez skraplania

Test:

10 ppm; 4 dni

1 ppm; 4 dni


Znamionowe napięcia pracy

Moduły fail-safe pracują pry napięciu znamionowym 24 VDC; tolerancja = 20.4 VDC do 28.8 VDC.

Rekomenduje się używanie zasilaczy firmy Siemens serii "SITOP power".

Napięcia testowe

Jakość izolacji jest sprawdzana podczas ustalonych testów dla następujących napięć probierczych, zgodnie z IEC 1131 Część 2:

Obwody z napięciem znamionowym Ue w

odniesieniu do innych obwodów lub uziemienia

Napięcie probiercze

0 V < Ue ≤ 50 V 500 VDC

Klasa ochrony

Klasa ochrony I zgodnie z IEC 60536 (VDE 0106, Część 1), oznacza to, że szyna montażowa musi być uziemiona!





Ochrona przez przedostawaniem się zanieczyszczeń oraz wody

Stopień ochrony IP 20 zgodnie z EN 60529, oznacza to ochronę przed przypadkowym dotknięciem palcem.

Również: ochrona przed przedostawaniem się zanieczyszczeń o średnicach powyżej 12,5 mm. Brak ochrony przeciw przedostawaniem się wody.



Moduły cyfrowe 8

8.1 Wprowadzenie

Zawartość rozdziału

Rozdział zawiera opis czterech modułów cyfrowych fail-safe z rodziny modułów S7-300, dostępnych do podłączania cyfrowych czujników i/lub elementów wykonawczych.

Informacje o modułach cyfrowych fail-safe opisane w poniższym rozdziale:

Właściwości

Wygląd modułu i schemat blokowy

Aplikacje, włączając schematy połączeń oraz ustawienia parametrów

Komunikaty diagnostyczne, wyszukiwanie i usuwanie usterek

Informacje techniczne

8.2 Analiza rozbieżności dla cyfrowych modułów wejść fail-safe

Analiza rozbieżności (Discrepancy analyses)

Wyróżnia się dwa sposoby analizy rozbieżności dla modułów wejść cyfrowych fail-safe:

z oceną 1oo2 w module wejść cyfrowych

z modułami redundantnymi

Analiza rozbieżności z oceną 1oo2 w module wejść cyfrowych

Analiza rozbieżności wykonywana jest w trybie bezpieczeństwa pomiędzy dwoma sygnałami wejściowymi oceny 1oo2 w module wejść fail-safe.

Jeśli sygnały wejściowe nie są ze sobą zgodne, po upłynięciu skonfigurowanego czasu rozbieżności, sygnał wejściowy zwracany do F-CPU jest ustawiany na „0‖ (np. w przypadku przerwania przewodu czujnika).

Komunikat diagnostyczny „błąd rozbieżności‖ ("discrepancy error"), identyfikujący kanał w którym wystąpił błąd jest generowany w buforze diagnostycznym modułu.

Moduły cyfrowe

8.2 Analiza rozbieżności dla cyfrowych modułów wejść fail-safe



UWAGA

Sygnały wejściowe z procesu w trakcie czasu rozbieżności rozpatrywane są jako poprawne, bez względu na różnice pomiędzy dwoma odczytami redundantnych sygnałów wejściowych.

Wartość przekazywana do F-CPU w trakcie wewnętrznego czasu rozbieżności modułu:

dla SM 326; DI 8 x NAMUR: ostatnia ważna wartość „last valid value” (stara wartość) rozpatrywanego kanału wejściowego

dla SM 326; DI 24 x DC 24V: może być przypisywana ostatnia ważna wartość (stara wartość) rozpatrywanego kanału wejściowego lub wartość „0‖ (konfigurowane za pomocą parametry „zachowanie podczas rozbieżności‖ - "discrepancy behavior")

Przykładowo, jeśli sygnał z czujnika jest używany do sterowania napełnianiem a przekazywana wartość, to „0‖, napełnianie zostanie przerwane przez pierwszy z sygnałów rozbieżności po odczycie sygnału „0‖. Jeśli drugi z czujników nie zwróci z odczytu wartości „0‖, po upłynięciu czasu rozbieżności generowany jest błąd. Aby układ zachowywał się jak w opisanym przykładzie, należy wybrać rozwiązanie przekazujące ostatnią ważną wartość.

Dostarczaj ostatnią ważną wartość

Ostatnia wartość (stara wartość), która była ważna przed wykryciem rozbieżności zostaje przekazywana do programu bezpieczeństwa w CPU fail-safe do momentu wykrycia rozbieżności pomiędzy sygnałami z danego kanału wejściowego. Wartość ta zostaje przekazywana do momentu wyczyszczenia rozbieżności lub do momentu upłynięcia czasu rozbieżności i wykrycie błędu rozbieżności. Czas odpowiedzi czujnik-element wykonawczy zostaje przedłużony zgodnie z czasem rozbieżności.

Oznacza to, że czas rozbieżności dla szybkich dwukanałowych czujników musi być dopasowany do czasu odpowiedzi.

Nie ma sensu wykorzystywanie sygnałów z dwukanałowych czujników z czasem rozbieżności 500 ms do inicjalizowania krytycznych czasowo wyłączeń. W najgorszym przypadku czas odpowiedzi czujnik-element wykonawczy jest wydłużany o wartość w przybliżeniu równą czasowi rozbieżności:

dlatego powinno się integrować w procesach czujniki z minimalną rozbieżnością

należy wybrać najkrótszy możliwy czas rozbieżności, aby zapewnić wystarczającą rezerwę dla niepoprawnych wywołań błędów rozbieżności

Dostarczaj wartość “0”

Do programu bezpieczeństwa w F-CPU przekazywana jest wartość ―0‖ dopóki pomiędzy sygnałami dwóch kanałów wejściowych wykrywana jest rozbieżność.

Czas rozbieżności nie ma wpływu na czas reakcji czujnik-element wykonawczy, jeśli ustawiono parametr „Dostarczaj wartość 0‖ ("Provide 0 value").

Analiza rozbieżności w redundantnych modułach wejść cyfrowych (tylko w systemach fail-safe S7 F/FH)

Informacje w rozdziale "Configuring redundant F-I/O" w podręczniku S7 F/FH Systems Configuring and Programming.

Parametryzcja

Aby ustawić parametry czasu rozbieżności oraz zachowania (informacje o parametrach opisano w rozdziale opisującym moduły cyfrowe) należy otworzyć okno właściwości modułu sygnałowego fail-safe w HW Config.

Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V

8.3.1 Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy

Numer zamówieniowy

6ES7326-1BK01-0AB0

Właściwości

SM 326; DI 24 x DC 24V cechują następujące właściwości:

24 wejścia, izolowane elektrycznie grupy 12 wejść

Znamionowe napięcie wejściowe 24 V DC

Odpowiedni dla przełączników i 2-/3-/4-prewodowych czujników zbliżeniowych (BERO)

Cztery czujniki zwarcia dla każdego z 6 kanałów, izolacja elektryczna w grupach po 2

Możliwe zewnętrzne zasilanie czujników

Sygnalizacja błędu zbiorczego (SF)

Wyświetlanie trybu bezpieczeństwa (SAFE)

Wyświetlanie statusu dla każdego wejścia (zielona dioda LED)

W trybie standardowym (non-safety mode) możliwa konfiguracja w trybie RUN (CiR)

Programowalne funkcje diagnostyczne

Ustawiane przerwania diagnostyczne

Obsługiwany tryb pracy standardowy (standard mode) i bezpieczeństwa (safety mode)

Dla każdego z kanałów możliwa konfiguracja oceny 1oo1 lub 1oo2

Uproszczone adresowanie PROFIsafe

Obsługa trybu izochronicznego (isochronous mode)

OSTRZEŻENIE

Charakterystyka warunków fail-safe zawarta w specyfikacjach technicznych ma zastosowanie dla testów sprawności o interwale 10 lat i średnim czasie do naprawy 100 godzin.

Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



Adresowanie

Poniższy rysunek pokazuje przypisanie kanałów do adresów.

Adresowanie wejść E x.0 E x+1.4

w programie: E x.1 E x+1.5

E x.2 E x+1.6

E x.3 E x+1.7

E x.4 E x+2.0

E x.5 E x+2.1

E x.6 E x+2.2

E x.7 E x+2.3

E x+1.0 E x+2.4

E x+1.1 E x+2.5

E x+1.2 E x+2.6

E x+1.3 E x+2.7


Rysunek 8-1 Adresowanie modułu SM 326; DI 24 x DC 24V

Konfiguracja w trybie RUN (Configuration in RUN) - (CiR)

SM 326; DI 24 x DC 24V (nr zamówieniowy 6ES7326-1BK01-0AB0 i nowsze) obsługują konfigurację w trybie run (CiR) podczas pracy w trybie standardowym (standard mode, non-safety mode).

Informacje dodatkowe o CiR

Aby uzyskać dodatkowe informacje o CiR należy skorzystać z:

pomocy onlie program STEP 7: "System changes in run using CiR"

podręcznika Safety Engineering in SIMATIC S7

Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



Widok frontu

Rysunek 8-2 Widok frontu modułu SM 326; DI 24 x DC 24V

Numery kanałów

Numery kanałów są uzywane do unikalnej identyfikacji wejść oraz do przypisywania komunikatów diagnostycznych. Można ustawić ocenę sygnałów 1oo1 oraz 1oo2 oddzielnie dla każdego kanału w module lub dla każdej pary kanałów (przykład w poniższej tabeli).

Rysunek 8-3 Numery kanałów SM 326; DI 24 x DC 24V

Sygnalizacja błędu grupowego - czerwony

Sygnalizacja trybu bezpieczeństwa - zielony

Sygnalizacja zasilania czujnika - zielony

Sygnalizacja stanu zielony (każdy kanał)

Numer kanału

Zasilanie oraz przewody należy podłączyć używając listwy przyłączeniowej (front connector) umieszczonej za przednią klapką

Lewy Prawy

Numer kanału:

Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



Tabela 8-1 SM 326; DI 24 x DC 24V: Przykład konfiguracji kanałów

Kanały

lewe

Kanały

prawe

Ocena

czujników

Opis

0 12 1oo2 Para kanałów skonfigurowana do oceny 1oo2; kanał 0 dostępny jako I x.0 w obsarze I/O wejść w F-CPU

1 13 1oo2 Para kanałów skonfigurowana do oceny 1oo2; kanał 1 dostępny jako I x.1 w obszarze I/O wejść w F-CPU

2 14 1oo1 Pojedyncze kanały skonfigurowane do oceny 1oo1, kanał 2 i 14 dostępne jako I x.2 i Ix.1.6 w obszarze I/O wejść w F-CPU

3 15 1oo1 Pojedyncze kanały skonfigurowane do oceny 1oo1, kanał 3 i 15 dostępne jako I x.3 i Ix.1.7 w obszarze I/O wejść w F-CPU

4 16 1oo2 Para kanałów skonfigurowana do oceny 1oo2; kanał 4 dostępny jako I x.4 w obszarze I/O wejść w F-CPU

Podłączenie/ schemat blokowy SM 326; DI 24 x DC 24V z wewnętrznym zasilaniem czujników

Rysunek 8-4 Podłączenie / schemat blokowy SM 326; DI 24 x DC 24V, wew. zasilanie czujników

* Reprezentacja styków NO odpowiada oznaczeniom modułu. Przeważnie, aby zapewnić bezpieczny stan zmiennych procesowych czujnik musi być wyposażony w styki NC.

Ochrona przeciwparze

-pięciowa

Połączenie ligiczne,

magistrala tylna


Zasilanie czujnika

Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



Zewnętrzne zasilanie czujnika

Poniższy rysunek przedstawia sposób podłączenia czujnika do zewnętrznego źródła zasilania (np. z L+ w innym module). Wszystkie 6 kanałów z danej grupy kanałów (0 do 5; 6 do 11; 12 do 17 lub 18 do 23) musi być podłączone do tego samego zewnętrznego zasilania.

Rysunek 8-5 Zewnętrzne zasilania czujników dla modułu SM 326; DI 24 x DC 24V

UWAGA

Należy zwrócić uwagę, że w przypadku zasilania z zewnętrznego źródła nie mogą być wykryte poniższe błędy:

Zwarcie do L+ na niepodłączonym przewodzie czujnika (styk otwarty)

Zwarcie pomiędzy kanałami w jednej grupie kanałów

Zwarcie pomiędzy kanałami różnych grup kanałów

Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



8.3.2 Aplikacje z SM 326; DI 24 x DC 24V

Wybór zastosowań

Poniższy rysunek pomoże w wybraniu aplikacji zgodnie z wymaganiami dostępności oraz pracy fail-safe. Kolejne strony dostarczą informacji o podłączeniu modułu w ramach danej aplikacji oraz o parametrach konfigurowanych w programie STEP 7 przy użyciu pakietu S7 Distributed Safety lub S7 F Systems.

Rysunek 8-6 SM 326; DI 24 x DC 24V – wybór aplikacji

OSTRZEŻENIE

Maksymalny Poziom Nienaruszalności Bezpieczeństwa (SIL) jest określony przez jakość czujnika oraz interwał testu sprawdzającego według IEC 61508. Czujniki które nie spełniają wymagań SIL zawsze należy podłączać redundantnie do dwóch kanałów.

UWAGA

Dla modułu można zdefiniować sposób oceny czujnika 1oo1 lub 1oo2 (np. w tabeli dla SM 326; DI 24 x DC 24V: przykład konfiguracji kanału w rozdziale Właściwości, widok frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).

tryb standardowy tryb bezpieczeństwa (safety)

nie tryb bezp.?

wybagana kat. bezp.?

redundantnemoduły?

redundantnemoduły?

redundantnemoduły?

tryb standardowy

tryb stand., wysoka

dostępność

SIL2 tryb

bezpiecz.

SIL2 tryb bezpiecz., wysoka dostęp.

SIL3 tryb

bezpiecz.


Aplikacje 1 do 6

tak

SIL3 (Kat.4)

tak

tak tak

nie nie nie

SIL2 (Kat.3)

1 2 3 4 5 6

Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



8.3.3 Aplikacja 1: Tryb standartowy

Wprowadzenie

Poniżej przedstawiono schemat połączeń oraz parametry SM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 1 – tryb standardowy.

Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach błędów oraz sposobach wykrywania i usuwania usterek, należy skorzystać z odpowiednich tabel w rozdziale SM 326; DI 4 x DC 24V Komunikaty diagnostyczne.

Schemat podłączeń dla aplikacji 1 z podłączeniem do jednego kanału pojedynczego czujnika

Dla każdego z sygnałów procesowych podłączono pojedynczy czujnik do pojedynczego kanału. Czujnik może być zasilany także z zewnętrznego źródła zasilania.

Rysunek 8-7 Schemat podłączenia SM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 1 z jednokanałowym

podłączeniem pojedynczego czujnika

Parametry dla aplikacji 1

Tabela 8-2 SM 326; DI 24 x DC 24V parametry dla aplikacji 1

Parametry Zakres wartości w trybie standardowym Typ Zakres działania

Zakładka "Parametry" (Parameters)

Tryb pracy Tryb standardowy statyczny moduł

Parametry modułu:


aktywowane/dezaktywowane statyczny moduł

Parametry modułu dla grupy zasilania:

Zasilanie czujnka z modułu

aktywowany/dezaktywowany statyczny Grupa zasilania

Test zwarcia aktywny/niekatywny (gdy aktywne "Zasilanie czujnika z modułu")

statyczny Grupa zasilania

Dla pojedynczych kanałów lub pary kanałów:

aktywny aktywowany/dezaktywowany statyczny channel

Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



8.3.4 Aplikacja 2: Tryb standardowy z wysoką dostępnością

Wprowadzenie

Poniżej przedstawiono schematy podłączeń oraz parametry SM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 2: Tryb standardowy z wysoką dostępnością


Schemat podłączeń dla aplikacji 2 z podłączeniem pojedynczego czujnika przez jeden kanał

Dla każdego z sygnałów procesowych do dwóch modułów cyfrowych podłączono poprzez jeden kanał pojedynczy czujnik. Czujnik musi być podłączony do zewnętrznego zasilania.

Rysunek 8-8 Schemat podłączenia SM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 2 z podłączeniem

pojedynczego czujnika przez jeden kanał

Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



Schemat podłączenia dla aplikacji 2 z podłączeniem przez pojedynczy kanał dwóch redundantnych czujników

Dla każdego sygnału procesowego do dwóch modułów przez jeden kanał są podłączone dwa redundantne czujniki. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła.


podłączeniem dwóch redundantnych czujników




Zakładka "Parametry"

Tryb pracy Tryb standardowy statyczny moduł

Parametry modułu:




Zasilanie czujnika z modułu

nieaktywne(dla jednokanałowego podłączenia czujnika)

aktywowane/nieaktywne (dla czujnika redundantnego)


Test zwarcia aktywowny/nieaktywny (gdy aktywne "Zasilanie czujnika z modułu")



aktywny aktywny/nieaktywny statyczny kanał

Zakładka "Redundancja" *

Redundancja 2 moduły statyczny moduł

Moduł redundancji (wybór istniejącego lub dodatkowego modułu tego samego typu)

statyczny para redundantnych modułów

Czas rozbieżności 10 ms do 30000 ms statyczny para redundantnych modułów

Reakcja na błąd rozbieżności

Połączyć sygnały logiczną operacją "AND"

Połączyć sygnały logiczną operacją "OR"

Użyj ostatnią dobrą wartość

statyczny para redundantnych modułów

*W przypadku standardowego trybu, występują dwie wartości cyfrowe; należy dokonać oceny wartości w programie użytkownika.

Akwizycja tej samej wartości procesowej za pomocą różnych czujników

Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



8.3.5 Aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3)

Wprowadzenie

Poniżej przedstawiono schematy podłączeń oraz parametry SM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3).


Schemat podłączenia dla aplikacji 3 z jednokanałowym podłączeniem pojedynczego jednokanałowego czujnka

Dla każdego z sygnałów procesowych poprzez jeden kanał podłączono pojedynczy (ocena 1oo1). Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła.



OSTRZEŻENIE

Aby przy takim podłączeniu osiągnąć SIL 2 (Kategoria 3), należy użyć odpowiednio zakwalifikowanego czujnika, przykładowo zgodnie z IEC 60947.

Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V





Parametry Zakres wartości w trybie

bezpieczeństwa

Typ Zakres działania

"Parametry" tab

Tryb pracy Tryb bezpieczeństwa statyczny moduł

Parametr F:

Czas monitoringu F 10 ms do 10000 ms statyczny moduł

Parametry modułu:





aktywne/nieaktywne statyczny Grupa zasilania

Test zwarcia aktywowany/dezaktywowany (gdy aktywne "Zasilanie czujnika z modułu")



aktywny aktywowany/dezaktywowany statyczny channel

Ocena czujników ocena 1oo1 statyczny kanał/para kanałów

Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



8.3.6 Aplikacja 4: Tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH)

Wprowadzenie

Poniżej przedstawiono schematy podłączeń oraz parametry SM 326; DI 24 x DC 24V; moduł cyfrowy dla aplikacji 4: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością.


Schemat podłączenia dla aplikacji 4 z podłączeniem przez jeden kanał pojedynczego czujnika

Dla każdego z sygnałów procesowych do dwóch modułów cyfrowych poprzez jeden kanał podłączono jeden czujnik (ocena 1oo1). Czujnik musi być podłączony do zewnętrznego zasilania.



OSTRZEŻENIE


Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



Schemat podłączenia dla aplikacji 4 z jednokanałowym podłączeniem dwóch redundantnych czujników

Dla każdego z sygnałów procesowych do dwóch modułów za pomocą pojedynczych kanałów podłączono dwa redundantne czujniki (ocena 1oo1). Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła.

Rysunek 8-12 Schemat podłączeniaSM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 4 z podłączeniem przez

pojedyncze kanały dwóch redundantnych czujników

OSTRZEŻENIE




Parametry Zakres zmiennych w trybie

zebpieczeństwa




Parametr F:


Parametry modułu:


aktywne/nieaktywne statyczny moduł



aktywowane/dezaktywowane statyczny Grupa zasilania




Aktywny aktywowany/dezaktywowany statyczny kanał

Ocena czujników ocena 1oo1 statyczny kanał


Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



Parametry Zakres zmiennych w trybie

zebpieczeństwa


Zakładka "Redundancja"



statyczny redundantna para modułów

Czas rozbieżności 10 ms do 30000 ms statyczny redundantna para modułów


Wprowadzenie

Poniżej przedstawiono schematy podłączeń oraz parametry SM 326; DI 24 x DC 24V; moduł cyfrowy dla aplikacji 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4).


Podłączanie czujników zasilanych z wewnętrznego zasilania modułu

UWAGA

Jeśli podłącza się jeden czujnik do dwóch wejść modułu i korzysta się z wewnętrznego zasilania dla czujników z modułu, zawsze należy używać zasilania z lewej połowy modułu 1Vs (pin 4) lub 2Vs (pin 11).

Schemat podłączenia aplikacja 5 z jednokanałowym połączeniem pojedynczego czujnika

Dla każdego z sygnałów procesowych poprzez jeden kanał do dwóch przeciwległych wejść pojedynczego modułu cyfrowego podłączono pojedynczy czujnik NC (ocena 1oo2). Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła.


połączeniem pojedynczego czujnika

lewy: kanały 0 do 11

prawy: kanały 0 do 11

Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



OSTRZEŻENIE


Schemat podłączenia dla aplikacji 5 z dwukanałowym przeciwnym połączeniem nierównoważnego czujnika

Dla sygnałów procesowych połączono pojedynczy nierównoważny czujnik. Wykoanano połączenie przeciwne dla dwóch przeciwległych wejść (ocena 1oo2). Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła. Lewe kanały modułu zwracają sygnał użytkownika, tzn. jeżeli nie zostaną wykryte błędy sygnał jest dostępny w obszarze wejść F-CPU.

Rysunek 8-14 Schemat podłączeniaSM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 5 z użyciem dwóch kanałów,

połączenie przeciwne pojedynczego czujnika.

OSTRZEŻENIE


* Lewy kanał zwraca sygnał użytkownika

lewy: kanały 0 do 11*


Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



Schemat podłączenia dla aplikacji 5 with nonequivalent two-channel connection of two single-channel sensors

Dla sygnałów procesowych podłączono dwa jednokanałowe czujniki przez dwa nierównoważne kanały do dwóch przeciwległych wejść modułu cyfrowego (ocena 1oo2). Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła. Lewe kanały modułu zwracają sygnał użytkownika, tzn. jeżeli nie zostaną wykryte błędy sygnał jest dostępny w obszarze wejść F-CPU.

Rysunek 8-15 Schemat podłączeniaSM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 5 z dwukanałowym

nierównoważnym podłączeniem dwóch jednokanałowych czujników

OSTRZEŻENIE


Schemat podłączenia dla aplikacji 5 z podłączeniem przez dwa kanały dwukanałowego czujnika

Dla sygnałów procesowych za pomocą dwóch kanałów dla dwóch przeciwległych wejść modułu cygrowego podłączono jeden dwukanałowy czujnik (ocena 1oo2). Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła.

Rysunek 8-16 Schemat podłączeniaSM 326; DI 24 x DC 24V dla aplikacji 5 z podłączeniem przez dwa

kanały dwukanałowego czujnika

* Lewy kanał zwraca sygnał użytkownika


Styki czujnika połączone mechanicznie

lewy: kanały 0 do 11*




Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



OSTRZEŻENIE


Schemat podłączenia dla aplikacji 5 z podłączeniem przez dwa kanały dwóch jednokanałowych czujników

Dwa jednokanałowe czujniki podłączono przez dwa kanały do dwóch przeciwległych wejść modułu cygrowego (ocena 1oo2). Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła.

Rysunek 8-17 Schemat podłączeniaSM 326; DI 24 x DC 24V z podłączeniem przez dwa kanały dwóch

jednokanałowych czujników

OSTRZEŻENIE





bezpieczeństwa


"Parametry" tab


Parametr F:


Parametry modułu:


aktywowany/dezaktywowany statyczny moduł



aktywowany/dezaktywowany statyczny Grupa zasilania




activated aktywowany/dezaktywowany statyczny para kanałów




Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V




bezpieczeństwa


Ocena czujników ocena 1oo2 statyczny para kanałów

Typ podłączenia czujnika

dwukanałowy, równoważny

dwukanałowy, nierównoważny

jednokanałowy

statyczny para kanałów

Zachowanie rozbieżności

(tylko dwuknałowe)

dostarczaj oststnią ważną wartość

dostarczaj wartość 0


Czas rozbieżności 10 ms do 30000 ms (tylko dla dwuknałowych)


8.3.8 Aplikacja 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH)

Wprowadzenie

Poniżej przedstawiono schematy podłączeń oraz parametry SM 326; DI 24 x DC 24V; moduł cyfrowy dla aplikacji 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością.


Podłączanie czujników zasilanych z wewnętrznego zasilania modułu

UWAGA

Jeśli podłącza się jeden czujnik do dwóch wejść modułu i korzysta się z wewnętrznego zasilania dla czujników z modułu, zawsze należy używać zasilania z lewej połowy modułu 1Vs (pin 4) lub 2Vs (pin 11).

Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



Schemat podłączenia dla aplikacji 6 z jednokanałowym połączeniem dwóch redundantnych jednokanałowych czujników

Dla sygnałów procesowych wymagane są dwa redundantne jadnokanałowe czujniki. Każdy z nich jest podłączany do jednego z redundantnych modułów wejść cyfrowych. Jeden czujnik jest podłączony przez jeden kanał do dwóch przeciwległych wejść modułu cyfrowego (ocena 1oo2). Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła.


połączeniem dwóch redundantnych jednokanałowych czujników

OSTRZEŻENIE







Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



Schemat podłączenia dla aplikacji 6 z dwukanałowym przeciwnym podłączeniem dwóch redundantnych nierównoważnyczh czujników

Dla sygnałów procesowych wymagane są dwa redundantne nierównoważne czujniki. Każdy z nich jest podłączany do jednego z redundantnych modułów wejść cyfrowych. Pojedynczy nierównoważny czujnik jest podłączony do dwóch przeciwległych wejść modułu cyfrowego (ocena 1oo2). Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła. Lewe kanały modułu zwracają sygnał użytkownika, tzn. jeżeli nie zostaną wykryte błędy sygnał jest dostępny w obszarze wejść F-CPU.


przeciwnym podłączeniem dwóch redundantnych nierównoważnyczh czujników

OSTRZEŻENIE



* Lewy kanał zwraca sygnał użytkownika ** Alternatywne połączenia dla czujników dwukanałowych





Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



Schemat podłączenia dla aplikacji 6 z dwukanałowym połączeniem pojedynczego dwukanałowego czujnika

Dla sygnału procesowego, za pomocą dwóch kanałów do dwóch modułów cyfrowych podłączono jeden dwukanałowy czujnik (ocena 1oo2). Czujnik musi być podłączony do zewnętrznego zasilania.


połączeniem pojedynczego dwukanałowego czujnika

OSTRZEŻENIE


* Styki czujników są połączone mechanicznie; alternatywnie można podłączyć dwa jednokanałowe czujniki





Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



Schemat podłączenia dla aplikacji 6 z dwukanałowym połączeniem dwóch redundantnych dwukanałowych czujników

Dla sygnałów procesowych wymagane są dwa dwukanałowe, redundantne czujniki. Każdy z nich jest podłączany do jednego z redundantnych modułów wejść cyfrowych. Jeden czujnik jest podłączany poprzez dwa kanały do z dwóch przeciwległych wejść modułu cyfrowego (ocena 1oo2). Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła.


połączeniem dwóch redundantnych dwukanałowych czujników

OSTRZEŻENIE


* Styki czujników są połączone mechanicznie; alternatywnie można podłączyć dwa jednokanałowe czujniki






Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V






bezpieczeństwa



Tryb pracy Tryb bezpieczeństwa Statyczny Moduł

Parametr F:

Czas monitoringu F 10 ms do 10000 ms Statyczny Moduł

Parametry modułu:


aktywowane/nieaktywne Statyczny Moduł



aktywowane/dezaktywowane Statyczny Grupa zasilania


Statyczny Grupa zasilania


aktywny aktywowany/dezaktywowany Statyczny Para kanałów

Ocena czujników ocena 1oo2 Statyczny Para kanałów

Typ podłączenia czujnika

dwukanałowy, równoważny

dwukanałowy, nierównoważny

jednokanałowy

Statyczny Para kanałów

Zachowanie rozbieżności

(tylko dwuknałowe)

dostarczaj oststnią ważną wartość

dostarczaj wartość 0


Czas rozbieżności 10 ms do 30000 ms (only for two- channel)


Zakładka "Redundancja"

Redundancja 2 moduły Statyczny Moduł


Statyczny Redundantna para kanałów

Czas rozbieżności 10 ms do 30000 ms Statyczny Redundantna para kanałów

Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



8.3.9 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI 24 x DC 24V

Możliwe komunikaty diagnostyczne

Poniższa tabela zawiera informacje ogólne o komunikatach diagnostycznych SM 326; DI 24 x DC 24V.

Komunikaty diagnostyczne są przypisywane do kanałów lub modułów. Niektóre komunikaty diagnostyczne występują tylko w określonych aplikacjach.

Tabela 8-8 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI 24 x DC 24V

Komunikat diagnostyczny Sygnalizacja w

aplikacji

Zakres

diagnostyki

Ustawialny

Zwarcie wewnętrzne lub uszkodzenie zasilania czujnika

1, 2, 3, 4, 5, 6

Kanał Tak

Zawarcie do L+ na niepodłączonym przewodzie czujnika (styk otwarty)

Zwarcie do masy lub uszkodzone zasilanie czujnika

Błąd rozbieżności

(ocena 1oo2) 5, 6

Brak zewnętrznego napięcia pomocniczego

1, 2, 3, 4, 5, 6 Moduł

Nie

Nieprzypisane parametry modułu

Nieprawidłowe parametry modułu

Błąd komunikacji

Uszkodzenie wewnętrznego napięcia zasilania modułu

Aktywowany czas monitoringu (watchdog)

Błąd EPROMu

Błąd RAM

Uszkodzenie procesora

Błąd parametryzacji (ze specyfikacją bieżącego numeru)

Błąd wew. podczas odczytu/testu obwodu 1, 2, 3, 4, 5, 6 Kanał

Błąd słowa kontrolnego CRC

3, 4, 5, 6 Moduł Przekroczenie czasu monitoringu ramki komiunikatu bezp.

Błąd ramki komunikatu 1,2 Moduł

Zwarcie do M i L+

Sekwencja wewnętrznego testu zwarcia:

Niezależnie od konfiguracji wykonywany jest test zwarcia do masy.

Jeśli w konfiguracji w HW Config wybrano „Zasilania czujnika poprzez moduł‖ oraz „Test zwarcia‖, wykonywany jest test zwarcia do L+.

Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V



Przyczyny problemów i środki zaradcze

Poniższa tabela zawiera listę przyczyn i proponowanych środków zaradczych dla komunikatów diagnostycznych SM 326; DI 24 x DC 24V.

Tabela 8-9 Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 326; DI 24 x DC 24V

Komunikat diagnostyczny Możliwe przyczyny problemu Proponowane rozwiązanie

Zwarcie wewnętrzne lub uszkodzenie zasilania czujnika

Błąd wewnętrznego zasilania czujnika

Wymienić moduł

Zwarcie do L+ na niepodłączonym przewodzie czujnika

(styk otwarty)

Zwarcie do L+ na niepodłączonym przewodzie czujnika (styk otwarty)

Wyeliminować zwarcie

Zwarcie do masy lub uszkodzone zasilanie czujnika

Zawrcie wejścia do M Wyeliminować zwarcie

Błąd wewnętrznego zasilania czujnika

Wymienić moduł

Zwarcie lub przerwany przewód na niepodłączonym przewodziee czujnika (styk otwarty)

Zawrcie niepodłączonego przewodu czujnika do M


Przerwa przewodu pomiędzy modułem a czujnikiem

Ponownie podłączyć przewód


(ocena 1oo2)

Błąd sygnału procesowego

Uszkodzony czujnik

Sprawdzić sygnał procesowy;

wymienić czujnik

Przerwany przewód podłączeniowy czujnika (styk zwierny) lub przewodu zasilającego czujnik

Wyeliminować przerwę przewodu

Przypisany czas rozbieżności zbyt krótki

Sprawdzić parametry czasu rozbieżności


Brak napięcia zasilania L+ modułu Podłączyć napięcie zasilania L+


Parametry nieprzesłane do modułu Przypisać nowe parametry modułu


Do modułu przesłano błędne parametry

Przypisać nowe parametry modułu

Błąd komunikacji Błąd komunikacji pomiędzy CPU a modułem, np., z powodu uszkodzonego połączenia PROFIBUS lub za dużych zakłóceń elektromagnetycznych.

Sprawdzić połączenie PROFIBUS

Wyeliminować zakłócenie

Przekroczenie czasu monitoringu ramki komiunikatu bezp.

Sprawdzić parametry czasu monitoringu

Błąd słowa kontrolnego CRC, np., z powodu za dużych zakłóceń elektromagnetycznych.


CPU w trybie STOP Odczytać bufor diagnostyczny


Błąd wewnętrzny napięcia zasilania L+

Wymienić moduł

Aktywowany czas monitoringu

(watchdog)

Przeciążenie z powodu żądań diagnostyki (SFC)

Zredukować liczbę żądań diagnostyki

Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych


Uszkodzony moduł Wymienić moduł

Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V




Błąd EPROMu

Błąd RAM


Wyeliminować zakłócenie and cycle the power supply OFF/ON


Uszkodzenie procesora Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych



Błąd wew. podczas odczytu/testu obwodu



Błąd słowa kontrolnego CRC w komunikacji pomiędzy CPU a modułem, np., z powodu za dużych zakłóceń elektromagnetycznych lub młędu monitoringu sign-of-life.



Przekroczony czas monitoringu Sprawdzić parametry czasu monitoringu

Rozpoczęcie pracy modułu fail-safe —

Błąd ramki komunikatu W ramce komunikatu wpis sign-of-life i/lub słowo kontrolne CRC

Sprawdzić w komunikacie wpis wartości „0‖ dla sign-of-life i słowa kontrolnego CRC

8.3.10 Specyfikacja techniczna - SM 326; DI 24 x DC 24V

Informacje ogólne

Specyfikacja techniczna

Wymiary i waga

Wymiary S x W x G (mm) 80 x 125 x 120

Waga Około 442 g

Dane specyficzne dla modułu

Obsługa konfiguracji w trybie run (CiR) Tak (tylko w trybie standardowym)

Zachowanie nieskonfigurowanych wejść podczas CiR

Zwraca wartość procesową ważną przed parametryzacją

Obsługa trybu izochrnonicznego Tak

Dokładność 30 ms

Liczba wejść

jednokanałowych 24

dwukanałowych 12

Przypisany obszar adresowy

obszar I/O dla wejść 10 bajtów

obszar I/O dla wyjść 4 bajty

Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V




Długość przewodu

Nieekranowany Maksymalnie 100m

Ekranowany Maksymalnie 200m

Maksymalna osiągana klasa bezpieczeństwa w trybie bezpieczeństwa

Zgodnie z IEC 61508 SIL 3

Zgodnie z EN 954-1 Kategoria 4

Osiągana charakterystyka fail-safe SIL 2 SIL 3

Low demand mode (average probability of failure on demand)

< 1.00E-04 < 1.00E-05

High demand/continuous mode (probability of a dangerous failure per hour)

< 1.00E-08 < 1.00E-09

Napięcia, prądy, potencjały

Znamionowe napięcie zasilania systemu i czujników 1L+, 2L+

24 V DC

Zabezp. przed zmianą polaryzacji Tak

Podtrzymanie zasilania (nie dotyczny wyjść zasilających czujniki)

5 ms

Liczba jednocześnie kontrolowanych wejść

Instalacja pozioma

Do 40 °C

Do 60 °C

24

24 (przy 24 V)

18 (przy 28.8 V)

Instalacja pionowa

Do 40 °C

24

Izolacja elektryczna

Pomiędzy kanałami a magistralą tylną Tak

Pomiędzy kanałami w grupach po 12

Maksymalna różnica potencjałów pomiędzy obwodami

75 V DC

60 V AC

Napięcie probiercze izolacji 500 V DC / 350 V AC przez 1 minutę lub 600 V przez 1 sekundę

Pobór prądu

Z magistrali ściany tylnej Maksymalnie 100 mA

Z napięcia obciążenia 1L+, 2L+ (bez czujnika)

Maksymalnie 400 mA

Straty mocy w module Typowo 10 W

Status, przerwania, diagnostyka

Wyświetlanie stanu Zielona dioda LED dla każdego kanału

Przerwania

Przerwanie diagnostyczne Parametryzowane

Funkcje diagnostyczne Parametryzowane

Sygnalizacja błędu zbiorczego Czerwona dioda LED (SF)

Sygnalizacja trybu sail-safe Zielona dioda LED (SAFE)

Możliwość odczytu informacji diagnostycznych

Możliwe

Moduły cyfrowe

8.3 SM 326; DI 24 x DC 24V




Wyjścia zasilania czujnika

Liczba wyjść 4

Izolacja elektryczna pomiędzy kanałami a magistralą tylną

Tak

W grupach po 2

Napięcie wyjściowe

Obciążone Minimum L+ (-1.5 V)

Prąd wyjściowy

Wartość znamionowa 400 mA

Dopuszczalny zakres 0 do 400 mA

Dodatkowe (redundantne) zasilania Dopuszczalne

Zabezpieczenie przeciw zwarciowe Tak, elektroniczne

Dane do doboru czujników

Napięcie wejściowe

Wartość znamionowa 24 V DC

Dla sygnału „1‖ 11 do 30 V

Dla sygnału „0‖ - 30 do 5 V

Prąd wejściowy

Dla sygnału „1‖ Typ. 10 mA

Charakterystyka wejściowa Zgodnie z IEC 61131-2 Typ 1

Podłączenie 2-przewodowego BERO Obsługiwane, gdy parametr "z testem zwarcia" =

"nie"

Dopuszczalny prąd spoczynkowy Maksymalnie 2 mA

Czas, częstotliwość

Czas przygotowania sygnału wew. (bez opóźnienia wejściowego) dla

Min./max.

Tryb standardowy 6 ms / 22 ms

Tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) 6 ms / 23 ms

Tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) 6 ms / 22 ms

Opóźnienie wejściowe

Dla „0‖ po „1‖ 2.1 ms do 3.4 ms

Dla „1‖ po „0‖ 2.1 ms do 3.4 ms

Czas potwierdzenia

W trybie bezpieczeństwa z oceną czujników 1oo1

Max. 29 ms

W trybie bezpieczeństwa z oceną czujników 1oo2

Max. 30 ms

Minimalny czas trwania sygnału czujnika Informacje umieszczone w tabeli Minimalny czas trwania sygnału czujnika dla pewnego wykrycia SM 326; DI 24 x DC 24 V w rozdziale Wymagania dla czujników i elementów wykonawczych dla F-SM pracujących w trybie bezpieczeństwa

Moduły cyfrowe

8.4 SM 326; DI 8 x NAMUR



UWAGA

Maksymalna długość przewodów wyspecyfikowana w niniejszym podręczniku zapewnia zachowanie funkcjonalności, nawet bez precyzyjnego spełnienia warunków brzegowych. Jeżeli warunki brzegowe, takie jak EMC, typy przewodów, ułożenie przewodów, itd. zostaną spełnione, można stosować dłuższe przewody dla wszystkich F-SM.



Numer zamówieniowy

6ES7326-1RF00-0AB0

Właściwości

Właściwości SM 326; DI 8 x NAMUR:

SIMATIC S7-Ex moduł cyfrowy

odpowiedni do podłączania sygnałów z obsarów Ex

8 jednokanałowych wejść lub 4 dwukanałowe wejścia, izolowane elektrycznie

Znamionowe napięcie wejściowe 24 V DC

Odpowiedni dla następujących czujników

- zgodnych z DIN 19234 i NAMUR (z oceną diagnostyki)

- ze stykami połączonymi mechanicznie (z oceną diagnostyki)

8 czujników zwarcia, każdy dla jednego kanału, izolowane elektrycznie


Sygnalizacja trybu bezpieczeństwa (SAFE)

Wyświetlanie stanu dla każdego kanału (zielona LED)

Konfigurowalne funkcje diagnostyczne

Konfigurowalne przerwania diagnostyczne


OSTRZEŻENIE


Moduły cyfrowe




Podatność na szczeliny powietrzne i drogi upływu w obszarach Ex

UWAGA

Dla modułu wejść cyfrowych SM 326; DI 8 x NAMUR, aby zachować określone upływy oraz odstępy izolacyjne, w niebezpiecznych obszarach należy użyć prowadnicy przewodów (numer zamówieniowy 6ES7393-4AA10-0AA0) do doprowadzenia L+/M (więcej informacji w rozdziale Wymagania specjalne przy podłączaniu SM 326; DI 8 x NAMUR do pracy w obszarach Ex).

Adresowanie


Rysunek 8-22 Adresowanie SM 326; DI 8 x NAMUR

x = adres startowy modułu

Adres wejść w programie

Moduły cyfrowe




Widok frontu

Rysunek 8-23 Widok frontu SM 326; DI 8 x NAMUR

Obsługiwane czujniki

Poniższy rysunek przedstawia czujniki wraz ze sposobem podłączenia obsługiwane przez SM 326; DI 8 x NAMUR.

Monitoring czujnika NAMUR:

Przerwany przewód

Zwarcie

Podłączony styk monitoruje

Przerwany przewód

Zwarcie

(rezystory instalowane bezpośrednio na styku)


Sygnalizacja trybu bezpieczeństwa - zielony Na kanał (0 do 7):


Numer kanału

Zasilanie oraz przewody należy podłączyć używając listwy przyłączeniowej (front connector) umieszczonej za przednią klapką

Moduły cyfrowe




Podłączenie i schemat blokowy

Poniższy rysunek przedstawia podłączenie i schemat blokowy SM 326; DI 8 x NAMUR.

Rysunek 8-24 Podłączenie i schemat blokowy SM 326; DI 8 x NAMUR

Numery kanałów

Numery kanałów są uzywane do unikalnej identyfikacji wejść oraz do przypisywania komunikatów diagnostycznych.

Sposób oceny 1oo2 sygnałów czujników zmniejsza liczbę kanałów o połowę.

Rysunek 8-25 Numery kanałów SM 326; DI 8 x NAMUR

Zobacz także

Wymagania specjalne przy podłączaniu SM 326; DI 8 x NAMUR do pracy w obszarach Ex (Strona 99)

Lewy Prawy

Numer kanału:


-pięciowa


magistrala tylna


Status i diagnostyka

Moduły cyfrowe




8.4.2 Wymagania specjalne przy podłączaniu SM 326; DI 8 x NAMUR do pracy w obszarach Ex

Prowadnica przewodów do pracy z SM 326; DI 8 x NAMUR w obszarach Ex

W przypadku pracy modułów SM 326; DI 8 x NAMUR w obszarach Ex należy przestrzegać poniższych informacji:

UWAGA

W przypadku niebezpiecznych obszarów (Ex), aby zachować odpowiednie szczeliny powietrzne oraz drogi upływu, zaciski przewodów zasilających L+/M podłączonych do modułu wejść SM 326; DI 8 NAMUR muszą być chronione za pomocą prowadnicy przewodów .

Prowadnica przewodów

Numer zamówieniowy: 6ES7393-4AA10-0AA0; 5 szt.

1 2 3

4 4

Rysunek 8-26 Prowadnica przewodów SM 326; DI 8 x NAMUR

(1) Prowadnica przewodów dla zacisków śrubowych

(2) Klin pomocniczy dla zacisków sprężynowych

(3) Prowadnica przewodów dla zacisków sprężynowych

(4) Linia rozdzielcza (miejsce załamania/przełom):

rozdzilenie trzech części

Moduły cyfrowe




Podłączenie złącza czołowego SM 326; DI 8 x NAMUR do pracy w obszarze Ex

Aby okablować 40-pinowe złącze czołowe (front connector):

Krok Grafika Opis

1.

Należy podłączyć przewody zasilające do zacisków 21 (L+) oraz 22 (M) i wyprowadzić przewody do góry.

2. a

Należy włożyć prowadnicę przewodów w zaciski 3 i 23 złącza czołowego.

Zaciski sprężynowe:

Przykręcić śruby zacisków 3 i 23

(1) Prowadnica przewodów dla zacisków śrubowych

2.b

Zaciski sprężynowe:

Aby podłączyć prowadnicę przewodów, zamiast śrubokręta należy użyć specjalnego klucza dostarczonego w zestawie.

(2) Prowadnica przewodów dla zacisków sprężynowych

(3) Klin pomocniczy dla zacisków sprężynowych

1

2

3

Moduły cyfrowe




Krok Grafika Opis

3.

4.

Podłączyć przewody sygnałowe i zawinąć ku dołowi.

Należy pamiętać o zamocowaniu opaski zaciskowej do przymocowania przewodów.

Wynik: Prowadnica przewodów została zainstalowana na złączu czołowym zgodnie z wymogami bezpieczeństwa dla ochrony przeciwwybuchowej.

Minimalna odległość podczas pracy z SM 326; DI 8 x NAMUR w obszarze Ex

OSTRZEŻENIE

Zawsze należy utrzymywać minimalną odległość 50 mm pomiędzy PELV a iskrobezpiecznymi zaciskami SM 326; DI 8 x NAMUR. Spełnienie tego warunku można osiągnąć instalując w złączu czołowym prowadnicę przewodów.

W systemach Ex z modułami standardowymi minimalna odległość pomiędzy częściami przewodzącymi może być mniejsza niż 50 mm.

Aby stosować się do wymagań minimalnej odległości w modułach:

Zawsze należy instalować SM 326; DI 8 x NAMUR na szynach S7-300/ET 200M jako ostatni z modułów na prawym końcu szyny montażowej. Szerokość SM 326; DI 8 x NAMUR automatycznie koryguje wymaganą odległość do kolejnego modułu po jego lewej stronie.

Jeżeli powyższy warunek nie może być spełniony, należy pomiędzy modułem Ex a modułem standardowym instalować pusty moduł DM 370.

Gdy wykorzystywane są moduły aktywnej magistrali, można zainstalować przegrodę iskrobezpieczną.

OSTRZEŻENIE

Zawsze należy separować obwody iskrobezpieczne od obowdów nieiskrobezpiecznych. Należy je prowadzić w oddzielnych trasach kablowych.

Moduły cyfrowe




Informacje dodatkowe o obszarach Ex

Aby uzyskać więcej informacji z zakresu stosowania DM 370 i przegród Ex, oraz separacji obwodów iskrobezpiecznych i nieiskrobezpiecznych, należy skorzystać z podręcznika Automation Systems S7-300, M7-300, ET 200M Programmable Controllers, I/O Modules with Intrinsically-Safe Signals.

8.4.3 Aplikacje z SM 326; DI x 8 NAMUR

Wybór zastosowań


Rysunek 8-27 SM 326; DI x 8 NAMUR – wybór aplikacji

OSTRZEŻENIE

Osiągana klasa zabezpieczeń jest determinowana przez jakość czujnika oraz długość przedziałów czasowych testów odporności, zgodnie z normą IEC 61508. Jeśli jakość czujnika nie spełnia wymagań klasy zabezpieczeń, należy podłączyć czujnik do pracy redundantnej, do dwóch kanałów.


nie tryb bezp.?


redundantnemoduły?

redundantnemoduły?

tryb standardowy

tryb stand., wysoka

dostępność

SIL2 tryb

bezpiecz.


SIL3 tryb

bezpiecz.


Aplikacje 1 do 6

tak

SIL3 (Kat.4)

tak

tak tak

nie nie nie

SIL2 (Kat.3)

1 2 3 4 5 6

redundantnemoduły?

Moduły cyfrowe




8.4.4 Aplikacja 1: tryb standardowy i aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3)

Wprowadzenie

Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 326; DI 8 x NAMUR:

Aplikacja 1: tryb standardowy

Aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3)

Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z odpowiedniej tabeli w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI 8 x NAMUR".

Schemat podłączenia aplikacje 1 i 3

Dla sygnałów procesowych do modułu cyfrowego podłączono jeden jednokanałowy czujnik poprzez jeden kanał (ocena 1oo1). Zasilanie czujnika Vs zostało podłączono z modułu cyfrowego.

Rysunek 8-28 Schemat podłączeniaSM 326; DI 8 x NAMUR dla aplikacji 1 i 3

OSTRZEŻENIE


Parametry dla aplikacjis 1 and 3

Tabela 8-10 SM 326; DI 8 x NAMUR parametry dla aplikacji 1 i 3

Parametry Zakres wartości w Typ Zakres

działania Trybie bezpieczeństwa Trybie standardowym

Zakładka "Wejścia"

Aktywuj przerwanie diagnostyczne

tak/nie tak/nie Statyczny Moduł

Tryb bezpieczeństwa Yes No Statyczny Moduł

Czas monitoringu 10 ms do 10000 ms — Statyczny Moduł

Ocena czujnika ocena 1oo1 — Statyczny Moduł

Diagnostyka grupy tak/nie tak/nie Statyczny Kanał

Zakładka „Redundnacja”

Redundancja Brak — Statyczny Moduł

Moduły cyfrowe




8.4.5 Aplikacja 2: tryb standardowy z wysoką dostępnością i aplikacja 4: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH)

Wprowadzenie

Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 326; DI 8 x NAMUR:

Aplikacja 2: tryb standardowy z wysoką dostępnością i

Aplikacja 4: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością.


Schemat podłączenia aplikacje 2 i 4

Dla sygnałów procesowych podłączono dwa jednokanałowe redundantne czujniki. Każdy z nich jest podłączany do jednego z redundantnych modułów wejść cyfrowych. Czujniki podłączono do modułu cyfrowego poprzez pojedynczy kanał (ocena 1oo1). Zasilanie czujnika Vs zostało podłączono z modułu cyfrowego.

Rysunek 8-29 Schemat podłączenia SM 326; DI 8 x NAMUR dla aplikacji 2 i 4

OSTRZEŻENIE


Moduły cyfrowe




Parametry dla aplikacji 2 i 4

Tabela 8-11 SM 326; DI 8 x NAMUR parametry dla aplikacji 2 i 4

Parametry Zakres wrtości w Typ Zakres działania

Trybie bezpieczeństwa Trybie

standardowym




Tryb bezpieczeństwa

tak nie Statyczny Moduł


Ocena czujnika ocena 1oo1 — Statyczny Moduł


Zakładka „Redundancja”

Redundancja 2 moduły — * Statyczny Moduł

Moduł redundancji (wybór istniejącego modułu tego samego typu)

- Statyczny Para modułów redundantnych

Czas rozbieżności 10 ms do 30000 ms — Statyczny Para modułów redundantnych

* W przypadku konfiguracji redundantnej w trybie standardowym występują dwie wartości cyfrowe; oceny wartości należy dokonać w programie użytkownika.

Moduły cyfrowe





Wprowadzenie

Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 326; DI 8 x NAMUR dla aplikacji 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4).


Schemat podłączenia aplikacja 5

Dla sygnałów procesowych do dwóch przeciwległych wejść modułu cyfrowego, za pomocą dwóch kanałów podłączono dwa jednokanałowe czujniki (ocena 1oo2). Zasilanie czujnika Vs zostało podłączono z modułu cyfrowego. Lewe kanały modułu zwracają sygnał użytkownika, tzn. jeżeli nie zostaną wykryte błędy sygnał jest dostępny w obszarze wejść F-CPU.

Rysunek 8-30 Schemat podłączenia SM 326; DI 8 x NAMUR dla aplikacji 5

OSTRZEŻENIE



Przeciwne wyjścia do podłączenia czujnika 0 i 4 1 i 5 2 i 6 3 i 7


prawy: kanały 0 do 3*

Moduły cyfrowe





Tabela 8-12 SM 326; DI 8 x NAMUR parametry dla aplikacji 5

Parametry Zakres wrtości w trybie

bezpieczeństwa




tak/nie Statyczny Moduł

Tryb bezpieczeństwa Tak Statyczny Moduł

Czas monitoringu 10 ms do 10000 ms Statyczny Moduł

Ocena czujnika ocena 1oo2 Statyczny Moduł

Diagnostyka grupy tak/nie Statyczny Kanał

Czas rozbieżności 10 ms do 30000 ms Statyczny Kanał


Redundancja brak Statyczny Moduł

Moduły cyfrowe




8.4.7 Aplikacja 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością (jedynie w systemach S7 F/FH)

Wprowadzenie

Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 326; DI 8 x NAMUR dla aplikacji 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością.


Schemat podłączenia apliakcja 6

Dla sygnałów procesowych zastosowano cztery jednokanałowe, redundantne czujniki podłączone poprzez dwa kanały do dwóch modułów cyfrowych (ocean 1oo2). Styki każdego z czujników w obrębie pojedynczego modułu podłączono do dwóch przeciwległych wejść modułu. Zasilanie czujnika Vs zostało podłączono z modułu cyfrowego. Lewe kanały modułu zwracają sygnał użytkownika, tzn. jeżeli nie zostaną wykryte błędy sygnał jest dostępny w obszarze wejść F-CPU.

Rysunek 8-31 Schemat podłączenia SM 326; DI 8 x NAMUR dla aplikacji 6

OSTRZEŻENIE









Moduły cyfrowe





Tabela 8-13 SM 326; DI 8 x NAMUR parametry dla aplikacji 6

Parametry Zakres wrtości w trybie

bezpieczeństwa




tak/nie Statyczny Moduł

Tryb bezpieczeństwa Tak Statyczny Moduł

Czas monitoringu 10 ms do 10000 ms Statyczny Moduł

Ocena czujnika ocena 1oo2 Statyczny Moduł

Diagnostyka grupy tak/nie Statyczny Kanał

Czas rozbieżności 10 ms do 30000 ms Statyczny Kanał


Redundancja 2 moduły Statyczny Moduł


Statyczny Para modułów redundantnych

Czas rozbieżności 10 ms do 30000 ms Statyczny Para modułów redundantnych

Moduły cyfrowe




8.4.8 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI x 8 NAMUR


Poniższa tabela zawiera informacje ogólne o komunikatach diagnostycznych SM 326; DI 8 x NAMUR.

Komunikaty diagnostyczne są przypisywane do kanałów lub modułów. Niektóre komunikaty diagnostyczne występują tylko w określonych aplikacjach.

Tabela 8-14 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DI x 8 NAMUR


aplikacji

Zakres

diagnostyki

Ustawialny

Przerwany przewód lub błąd wew. zasilania czujnika

1, 2, 3, 4, 5, 6

Kanał

tak

Zwarcie pomiędzy sygnałem czujnika a zasilaniem

Błąd wew. podczas odczytu/testu obwodu or defective sensor supply

nie


(ocena 1oo2)

5, 6 Kanał tak


1, 2, 3, 4, 5, 6

Moduł

nie



Błąd komunikacji



Błąd EPROMu

Błąd RAM




3, 4, 5, 6

Moduł Przekroczenie czasu monitoringu ramki komiunikatu bezp.

Błąd ramki komunikatu 1, 2 Moduł

Moduły cyfrowe





Poniższa tabela zawiera listę przyczyn i proponowanych środków zaradczych dla komunikatów diagnostycznych SM 326, DO 8 x NAMUR.

Tabela 8-15 Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 326; DI x 8 NAMUR


Przerwany przewód lub błąd wew. zasilania czujnika

Przerwany przewód pomiędzy modułem a czujnikiem NAMUR


Styki czujnika:

Brak szeregowej rezystancji 10 kΩ

Dodać rezystor 10 kΩ szeregowo do styków czujnika

Niepodłączony kanał (otwarty) Wyłączyć "Disgnostykę grupy" dla danego kanału.

Błąd wewnętrznego zasilania czujnika Wymienić moduł

Zwarcie pomiędzy sygnałem czujnika a zasilaniem

Zwarcie pomiędzy dwoma przewodami syganłowymi czujników



(ocena 1oo2)

Błąd sygnału procesowego

czujnika NAMUR

Sprawdzić sygnał procesowy;

wymienić czujnik NAMUR

Zwarcie pomiędzy przewodem zasilającym a przewodem sygnałowym (styk otwarty)


Przerwa w połączeniu z czujnikiem (styk zamknięty) lub w połączeniu zasilania

Wyeliminować przerwę przewodu

Przypisany czas rozbieżności zbyt krótki

Sprawdzić parametry czasu rozbieżności




Parametry nieprzesłane do modułu Przypisać nowe parametry modułu




Niezgodność pomiędzy adresem logicznym modułu w STEP7 a ustawieniem przełączników modułu.

Dopasować ustawienia adresowania i przypisać nowe parametry do modułu




Przekroczenie czasu monitoring ramki danych


Błąd słowa kontrolnego CRC, np. z powodu za dużych zakłóceń elektromagnetycznych.




Błąd wewnętrzny napięcia zasilania L+

Wymienić moduł


(watchdog)

Przeciążenie z powodu żądań diagnostyki

(SFCs)


Moduły cyfrowe








Błąd EPROMu

Błąd RAM


Wyeliminować zakłócenie and cycle the power supply OFF/ON


Błąd wew. podczas odczytu/testu obwodu or defective sensor supply






Błąd w dynamicznym przypisywaniu adresów

Sprawdzić parametryzację w programie użytkownika, jeśli konieczne skontaktować się z pomocą techniczną SIMATIC


Błąd słowa kontrolnego CRC w komunikacji pomiędzy CPU a modułem, np., z powodu za dużych zakłóceń elektromagnetycznych lub młędu monitoringu sign-of-life.







8.4.9 Specyfikacja techniczna - SM 326; DI 8 x NAMUR

Informacje ogólne


Wymiary i waga


Waga Około 482 g


Liczba wejść

jednokanałowych 8

dwukanałowych 4


Obszar I/O dla wejść 6 bajtów

Obszar I/O dla wyjść 4 bajty

Moduły cyfrowe





Długość przewodu

Ekranowany Maksymalnie 200m

Nieekranowany Maksymalnie 100m

Typ ochrony przeciw zapłonowi II(2)G [EEx ib] IIC zgodnie z EN 50020

Numer testu KEMA 99 ATEX 2671 X


jednokanałowy dwukanałowy

Zgodnie z IEC 61508 SIL 2 SIL 3

Zgodnie z EN 954-1 Kategoria 3 Kategoria 4



< 1.00E-04 < 1.00E-05


< 1.00E-08 < 1.00E-09


Znamionowe napięcie zasilania elektroniki i czujników L+

24 V DC


Podtrzymanie zasilania 5 ms

Liczba jednocześnie kontrolowanych wejść

Instalacja pozioma do 60 °C 8

Instalacja pionowa do 40 °C 8



Pomiędzy kanałami i zasilaniem elektroniki Tak

Pomiędzy kanałami Tak

Dopuszczalna różnica potencjałów

Pomiędzy różnymi obwodami [EEx] 60 V DC

30 V AC

Pomiędzy różnymi obwodami [non-EEx] 75 V DC

60 V AC

Napięcie probiercze izolacji

Kanałów do magistrali tylnej i napięcia obciążenia L+

1500 V AC

Napięcia obciążenia L+ do magistrali tylnej 500 V DC lub 350 V AC

Pomiędzy kanałami 1500 V AC

Pobór prądu


Z napięcia obciążenia L+ (bez czujnika) Maksymalnie 160 mA

Straty mocy w module Typowo 4.5 W

Moduły cyfrowe







Przerwania


Parametryzowane

Funkcje diagnostyczne

Sygnalizacja błędu zbiorczego

Sygnalizacja trybu sail-safe


Parametryzowane

Czerowna dioda LED (SF)

Zielona dioda LED (SAFE)

Wyjścia zasilania czujnika

Liczba wyjść 8

Napięcie wyjściowe 8.2 V DC


Informacje związane z bezpieczeństwem (szczegóły w certyfikacie zgodności w dodatku)

Maksymalne wartości obwodów wejściowych (na kanał)

U0 (napięcie wyjściowe bez obciążenia) Maksymalnie 10 V

I0 (prąd zwarciowy) Maksymalnie 13.9 mA

P0 (moc obciążenia) Max. 33.1 mW

L0 (dopuszczalna zew. induktancja) Max. 80 mH

C0 (dopuszczalna zew. pojemność) Max. 3 µF

Um (napięcie spowodowane uszkodzeniem izolacji)

Max. 60 V DC

max. 30 V AC

Ta (dopuszczalna temp. otoczenia) Maksymalnie 60 °C


Czujnik Zgodny z DIN 19234 lub NAMUR

Prąd wejściowy

Dla sygnału „0‖ 0.35 do 1.2 mA

Dla sygnału „1‖ 2.1 do 7 mA


Czas przygotowania sygnału wew. (bez opóźnienia wejściowego) dla

Typ. Max.

Tryb standardowy 55 ms 60 ms

Tryb bezpieczeństwa 55 ms 60 ms

Opóźnienie wejściowe

Dla „0‖ po „1‖ 1.2 ms do 3 ms

Dla „1‖ po „0‖ 1.2 ms do 3 ms

Czas potwierdzenia

w trybie bezpieczeństwa Max. 68 ms

Minimalny czas trwania sygnału czujnika Min. 38 ms

Moduły cyfrowe

8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM



UWAGA


8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM


Numer zamówieniowy

6ES7326-2BF40-0AB0

Właściwości

Właściwości SM 326; DO 8 x DC 24V/ 2A:

8 wyjść, dwie elktrycznie izolowane grupy po 4 wyjścia

przełączania P/M (typ source/sink)

Prąd wyjściowy 2 A

Znamionowe napięcie obciążenia24 V DC

Odpowiedni dla zaworów elektromagnetycznych, styczników DC i lampek sygnalizacyjnych



Wyświetlanie stanu dla każdego kanału (zielona dioda LED)



Praca w trybie bezpieczeństwa

Uproszczone adresowanie PROFIsafe

OSTRZEŻENIE


Moduły cyfrowe

8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM



UWAGA

SM 326; DO 8 x DC 24 V/2A PM pracuje w konfiguracji centralnej ze wszystkimi F-CPUs z S7-300, jednakże z:

CPU 315F-2 DP, od numeru zam. 6ES7315-6FF01-0AB0, wersja firmware V2.0.9

CPU 317F-2 DP, od numeru zam. 6ES7317-6FF00-0AB0, wersja firmware V2.1.4

Adresowanie

Poniższy rysunek pokazuje przypisanie kanałów do adresów:

Rysunek 8-32 Adresowanie SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM

Widok frontu

Rysunek 8-33 Widok frontu SM 326; DO 8 x DC 24V / 2A PM z przerwaniem diagnostycznym

Adresy wyjść w programie użytkownika



Sygnalizacja trybu bezpieczeństwa - zielony

Na kanał (0 do 7):


Adres bitu

Do złącza czołowego (za klapką przednią) należy podłączyć: - wyjścia, - zasilanie modułu, - napięcie obciążenia dla wyjść

Moduły cyfrowe

8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM




Rysunek przedstawia podłączenie i schemat blokowy SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM.

Rysunek 8-34 Podłączenie i schemat blokowy SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM

Numery kanałów

Numery kanałów są używane do unikalnej identyfikacji wyjść oraz do przypisywania komunikatów diagnostycznych.

Rysunek 8-35 Numery kanałów of SM 326; DO 8 x DC 24 V/2A PM

Lewy Prawy Numer kanału:


-pięciowa


magistrala tylna


Status diagnostyki

Przełącznik diagn.

Przełącznik P

Przełącznik M

Sygn. zwrotny

Sygn. zwrotny

Moduły cyfrowe

8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM



8.5.2 Aplikacje PM z SM 326; DO 8 x DC 24V/2A

Wybór zastosowań


Rysunek 8-36 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM – wybór aplikacji

1 2

Aplikacje 1 i 2


SIL2 tryb bezpiecz.

SIL3 tryb

bezpiecz.

SIL3 (Kat.4)

SIL2 (Kat.3)

Moduły cyfrowe

8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM



8.5.3 Aplikacja 1: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) i aplikacja przypadek 2: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4)

Wprowadzenie

Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM:



Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z odpowiedniej tabeli w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM"

Schemat podłączenia dla aplikacji 1 i 2

Każde z 8 wyjść cyfrowych fail-safe składa się z jednego przełącznika-P DOx (source) oraz przełącznika M DOx (sink). Obciążenie należy podłączać pomiędzy przełączniki P i M.

Rysunek 8-37 Schemat podłączenia SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM dla aplikacji 1 i 2

Moduły cyfrowe

8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM



Podłączanie dwóch przekaźników do jednego wyjścia cyfrowego

Jedno wyjście cyfrowe fail-sfe może sterować dwoma przekaźnikami. Należy przestrzegać następujących zasad:

Podłączyć L+ i M przekaźników do L+ i M modułu (wymagany ten sam potencjał odniesienia).

Dwa styki NO przekaźników należy podłączyć szeregowo.

Przekaźniki mogą być podłączone do dowolnego z 8 wyjść cyfrowych. Poniższy rysunek przedstawia przykład podłączenia wyjść. Obwód jest zgodny z SIL 3/Kat. 4.

Rysunek 8-38 Schemat podłączenia dwa przekaźniki podłączone do jednego wyjścia SM 326;

DO 8 x DC 24 V/2A PM

OSTRZEŻENIE

Aby zapobiegać zwarciom pomiędzy przełącznikami P i M wyjść cyfrowych fail-sfe, przewody prowadzące do przekaźników dla styków P i M należy prowadzić w sposób zmniejszający ryzyko zwarć (np. jako oddzielne przewody lub układać przewody w oddzielnych trasach).

OSTRZEŻENIE

Moduły wykrywają jedynie błędy ―przerwany przewód‖ i ―przeciążenie‖ na przełączniku P (nie na przełączniku M) wyjścia cyfrowego do którego podłączone są dwa przekaźniki.

Wyłączenie elementu wykonawczego jest niemożliwe w przypadku wystąpienia zwarcia pomiędzy wyjściami przełączników P i M.

Moduły cyfrowe

8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM



Zapobieganie/kontrola zwarć pomiędzy przełącznikami P i M

Aby kontrolować zwarcia pomiędzy przełącznikami P i M wszystkich wyjść cyfrowych fail-sfe, zaleca się wykorzystanie poniższego wariantu podłączenia:

Rysunek 8-39 Schemat podłączenia, dwa przekaźniki podłączone do wyjścia cyfrowego SM 326;

DO 8 x DC 24V /2A PM – kontrola zwarć

UWAGA

Moduł wykrywa jedynie błąd ―przerwany przewód‖ na wyjściach przełącznika P lub M, gdy dwa przekaźniki są podłączone oddzielnie do przełączników P lub M.

Parametry dla aplikacji 1 i 2

Tabela 8-16 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM parametry dla aplikacji 1 i 2

Parametry Zakres wartości Typ Zakres działania


Parametr F:

Czas monitoringu F 10 ms do 10000 ms Statyczny Moduł

Parametry modułu:

Przerwanie diagnostyczne aktywne/nieaktywne Statyczny Moduł


Aktywowany aktywny/nieaktywny Statyczny Kanał

Diagnostyka: przerwany przewód

aktywna/nieaktywna Statyczny Kanał

Moduły cyfrowe

8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM



8.5.4 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM


Poniższa tabela zawiera informacje ogólne o komunikatach diagnostycznych SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM.

Komunikaty diagnostyczne są przypisywane do kanałów lub modułów.

Tabela 8-17 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM


aplikacji

Zakres

diagnostyki

Ustawialny

Przerwany przewód

1, 2

Kanał

Tak

DOx_P zwarcie wyjścia do M, lub uszkodzony sterownik wyjścia

DOx_M zwarcie wyjścia do M, lub uszkodzony sterownik wyjścia

DOx_P zwarcie wyjścia do L+, lub uszkodzony sterownik wyjścia

DOx_P zwarcie wyjścia do L+, lub uszkodzony sterownik wyjścia


1, 2

Moduł

Nie



Błąd komunikacji

Uszkodzenie wewnętrznego napięcia zasilania modułu Aktywowany czas monitoringu (watchdog)

Błąd EPROMu

Błąd RAM

Błąd wew. podczas odczytu/testu obwodu błędne napięcie zasilania czujnika



Brak zewnętrznego napięcia obciążenia

Zwarcie DOx_P do DOx_M

Uskodzone sterowanie wyjścia

Przekroczona temperatura na sterowniku wyjścia

Niepodłączone napięcie obciążenia

Brak lub niepodłączone napięcie obciążenia


1, 2

Moduł


Moduły cyfrowe

8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM




Poniższa tabela zawiera listę przyczyn i proponowanych środków zaradczych dla komunikatów diagnostycznych SM 326, DO 8 x DC 24V/2A PM.

Tabela 8-18 Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 326; DO 8 x DC 24V / 2A PM

Komunikat

diagnostyczny

Wykrycie błędu Możliwe przyczyny problemu Proponowane

rozwiązanie

Przerwany przewód Ogólne Przerwany przewód pomędzy modułem a el. wykonawczym


Niepodłączony lub nieużywany kanał (otwarty)

Wyłączyć "Disgnostykę grupy" dla danego kanału.

Zwarcie wyjścia do M, lub uszkodzenie sterownika wyjścia

Ogólne Przeciążenie wyjścia Wyeliminować przyczynę przeciążenia

Zwarcie pomiędzy M wyjścia a M zasilania modułu

Wyeliminować zwarcie. Wymagany reset modułu (wył/zał napięcia zasilania 1L+)

Zbyt niskie napięcie na zasilaniu napięcia obciążenia

Sprawdzić zasilanie napięcia obciążenia

Uszkodzony ster. wyjścia Wymienić moduł

Zwarcie wyjścia do L+, lub uszkodzenie sterownika wyjścia

Ogólne Zwarcie pomiędzy wyjścim a L+ zasilania modułu


Wymagany reset modułu (wył/zał napięcia zasilania 1L+)

Zwarcie pomiędzy kanałami do których podłączono różne sygnały



Uszkodzony ster. wyjścia Wymienić moduł

Zwarcie na obciążeniu lub uszkodzenie sterownika wyjścia

Ogólne Zwarcie na obciążeniu Wyeliminować zwarcie; Wymagany reset modułu (wył/zał napięcia zasilania 1L+)

Uszkodzony sterownik wyjścia

Ogólne Uszkodzony moduł Wymienić moduł

Zwarcie na wyjściu Wyeliminować zwarcie, wymagany reset modułu (wył/zał napięcia zasilania 1L+)


Ogólne Przeciąenie wyjścia Wyeliminować przyczynę przeciążenia

Błąd wew. ster wyjścia Wymienić moduł


Ogólne Brak napięcia zasilania modułu 1L+

Podłączyć 1L+


Ogólne Błąd wewnętrzny na napięciu zasilania 1L+

Wymienić moduł


Ogólne Parametry nieprzesłane do modułu


Moduły cyfrowe

8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM



Komunikat

diagnostyczny


rozwiązanie

Brak lub niepodłączone napięcie obciążenia

Ogólne Napięcie obciążenia 2L+, 3L niepodłączone

Podłączyć 2L+ i 3L+

Błąd zewnętrzny na napięciu obciążenia 2L+, 3L+

Wymienić moduł

Zwarcie pomiędzy P i M Wyeliminować zwarcie


Ogólne Zły moduł Sprawdzić moduł; wymienić; przypisać nowe parametry


(watchdog)

Ogólne Przeciążenie z powodu żądań diagnostyki (SFCs)





Błąd komunikacji Ogólne Błąd komunikacji pomiędzy CPU a modułem, np., z powodu uszkodzonego połączenia PROFIBUS lub za dużych zakłóceń elektromagnetycznych



Przekroczenie czasu monitoring ramki danych


Błąd słowa kontrolnego CRC, np. z powodu za dużych zakłóceń elektromagnetycznych.



Błąd EPROMu

Błąd RAM

Ogólne Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych

Wyeliminować zakłócenie and cycle power off/on


Błąd wewnętrzny podczas sekwencji odczytu/testu



Ogólne Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych



Błąd parametryzacji

(ze specyfikacją numeru)

Ogólne Błąd w dynamicznym przypisywaniu adresów



Ogólne Błąd słowa kontrolnego CRC w komunikacji pomiędzy CPU a modułem, np., z powodu za dużych zakłóceń elektromagnetycznych lub młędu monitoringu sign-of-life.


Moduły cyfrowe

8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM



Komunikat

diagnostyczny


rozwiązanie


Ogólne Przekroczony czas monitoringu


Rozpoczęcie pracy modułu fail-safe

—

8.5.5 Specyfikacja techniczna - SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM

Informacje ogólne


Wymiary i waga


Waga Około 465 g


Liczba wyjść 8



Obszar I/O dla wyjść 5 bajtów

Długość przewodu

Nieekranowany Maksymalnie 50 m

Ekranowany Maksymalnie 30 m






< 1.00E-05 < 1.00E-05


< 1.00E-09 < 1.00E-09


Znamionowe napięcie zasilania elektroniki 1L+ 24 V DC


Znamionowe napięcie obciążenia2L+/3L+ 24 V DC

Zabezp. przed zmianą polaryzacji Nie

Moduły cyfrowe

8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM




Całkowity prąd wyjść dla grupy

Instalacja pozioma

Do 40 °C

Do 60 °C

Maksymalnie 7,5 A

Maksymalnie 5 A

Instalacja pionowa

Do 40 °C

Maksymalnie 5 A




Pomiędzy kanałami

w grupach po

Tak

4

Maksymalna różnica potencjałów pomiędzy obwodami

75 V DC

60 V AC

Napięcie probiercze izolacji 500 V DC / 350 V AC prez czas 1 minuty lub

600 V przez czas 1 sekundy

Pobór prądu


From supply voltage 1L+ Maksymalnie 75 mA

Z napięcia obciążenia 2L+/ 3L+ (no-load) Maksymalnie 100 mA

Straty mocy w module Typowo 12 W



Przerwania

Przerwanie diagnostyczne Programowalne

Funkcje diagnostyczne Programowalne


Sygnalizacja trybu sail-safe Zielona dioda LED (SF)


Możliwe

Dane do doboru elementów wykonawczych


Dla sygnału „1‖ Minimum L+ (-1.0 V)

Prąd wyjściowy

Wartość znamionowa z sygnałem "1"

Dopusczalny zakres do 40 °C, instalacja pozioma

Dopusczalny zakres do 40 °C, instalacja pionowa

Dopusczalny zakres do 60 °C, instalacja pozioma

2 A

7 mA do 2 A

7 mA do 1 A

7 mA do 1 A

Dla sygnału „0‖ (prąd szczątkowy) Maksymalnie 0.5 mA

Zakres rezystancji obciążenia

Do 40 °C 12 Ω do 3.4 kΩ

Do 60 °C 24 Ω do 3.4 kΩ

Obciążenie lampowe Maksimum 5 W

Sterowanie wejściem cyfrowym Niemożliwe

Moduły cyfrowe

8.5 SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM




Częstotliwość przełączania

Z obciążeniem rezystancyjnym Maksymalnie 30 Hz

Z ociążeniem indukcyjnym, zgodnie z IEC 60947-5-1, DC 13

Maksymalnie 2 Hz

Z obciążeniem lampowym Maksymalnie 10 Hz

Wewnętrzne ograniczenie indukowanego napięcia wyłączenia

Typowo L+ (-33 V)

Zabezpieczenie przeciw zwarciowe wyjścia Tak, elektroniczne

Wartość graniczna odpowiedzi 2.6 do 4.5 A

Wymagania czasowe dla el. wykonawczych El. wykonawczy nie może reagować w okresie ciemnym < 1 ms

(informacje w rozdziale 6.5)


Wewnętrzny czas przygotowania sygnału w trybie bezpieczeństwa

Min. 3 ms, max. 10 ms

Czas potwierdzenia w trybie bezpieczeństwa Max. 14 ms

UWAGA


Moduły cyfrowe

8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A



8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A


Numer zamówieniowy

6ES7326-2BF01-0AB0

Właściwości

Właściwości SM 326; DO 10 x DC 24V/2A:

10 wyjść, dwe elektrycznie izolowane grupy po 5 wyjść

Prąd wyjściowy 2 A

Znamionowe napięcie obciążenia24 V DC

Odpowiedni dla zaworów elektromagnetycznych, styczników DC i lampek sygnalizacyjnych

2 połączenia dla wyjścia:

- połączenie do sterowania jednokanałowym elekemntem wykonawczym (bez szeregowo podłączonej diody)

- połączenie do sterowania redundantnym elementem wykonawczym (z szerwgowo podłączoną diodą)



Wyświetlanie stanu dla każdego kanału (zielona dioda LED)



Ustawiane wyjście fail-safe zaworu w trybie standardowym


OSTRZEŻENIE


Moduły cyfrowe

8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A



Redundantne sygnały wyjściowe

OSTRZEŻENIE

Wyjście z szeregowo podłączoną diodą może być wykorzystywane do redundantnego sterowania elementem wykonawczym. Sterowanie redundantne jest obsługiwane dla dwóch różnych modułów bez obwodów zewnętrznych. Obydwa moduły sygnałowe muszą być podłączone do tego samego potencjału odniesienia (M).

UWAGA

W przypadki pracy redundnatnej SM326; DO 10 x DC 24V / 2A należy podłączyć do tego samego napięcia obciążenia. Jeśli ze względów na zbyt niską gotowość operacyjną (dostępność) pojedynczy zasilacz jest niewystarczający, można zainstalować dwa redundantne zasilacze. Zasilacze muszą być połączone za pomocą obwodu diod.

Zwarcie do L+ przy redundantnym połączeniu

OSTRZEŻENIE

Należy unikać zwarć do L+ korzystając z modułów SM 326; DO 10 x DC 24V / 2A, podłączenie obwodów należy wykonać zgodnie ze standardami.

Jeśli występuje zwarcie do L+ wyłączenie przez moduł wyjścia sterującego elementem wykonawczym może być niemożliwe.

Adresowanie

Rysunek 8-40 Adresowanie SM 326; DO 10 x DC 24V 2A

x = adres startowy modułu

Bajt wyjść x (Q x.0 do Q x.4) Bajt wyjść x

(Q x.5 do Q x.7)

Bajt wyjść x+1 Q x+1.0 do Q x+1.1

Moduły cyfrowe

8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A



Widok frontu

Rysunek 8-41 Widok frontu SM 326; DO 10 x DC 24V/2A


Sygnalizacja trybu bezpieczeństwa - zielony Na kanał (0 do 9):


Adres bitu

Do złącza czołowego (za klapką przednią) należy podłączyć: - wyjścia, - zasilanie modułu, - napięcie obciążenia dla wyjść

Moduły cyfrowe

8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A




Rysunek przedstawia podłączenie i schemat blokowy SM 326; DO 10 x DC 24V/2A.

Rysunek 8-42 Podłączenie i schemat blokowy SM 326; DO 10 x DC 24V/2A

Numery kanałów

Numery kanałów są uzywane do unikalnej identyfikacji wyjść oraz do przypisywania komunikatów diagnostycznych.

Rysunek 8-43 Numery kanałów SM 326; DO 10 x DC 24V/2A

Lewy Prawy Numer kanału:


-pięciowa


magistrala tylna


Status Sterownik wyjścia

Główny przełcznik

Diagnostyka

Odczyt

Moduły cyfrowe

8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A



8.6.2 Aplikacje z SM 326; DO 10 x DC 24V/2A

Wybór zastosowań


Rysunek 8-44 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A – wybór aplikacji

Unikanie ciemnych okresów (dark periods) podczas pracy w trybie bezpieczeństwa

OSTRZEŻENIE

Jeśli wykorzystywane są element wykonawcze o szybkim czasie odpowiedzi (tzn. < 1ms), reagujące na sygnał testowy „dark period‖, można korzystać z wewnętrznej procedury testowej łącząc równolegle dwa przeciwne wyjścia poprzez diodę szeregową. Podłączenie równoległe powoduje brak występowania „dark period‖.

Zobacz także

Podłączanie równoległe wyjść w celu eliminowania dark period (Strona 137)


nie tryb bezp.?


redundantnemoduły?

redundantnemoduły?

redundantnemoduły?

tryb standardowy

tryb stand., wysoka

dostępność

SIL2 tryb

bezpiecz.


SIL3 tryb

bezpiecz.


Aplikacje 1 do 6

tak

SIL3 (Kat.4)

tak

tak tak

nie nie nie

SIL2 (Kat.3)

1 2 3 4 5 6

Moduły cyfrowe

8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A



8.6.3 Aplikacja 1: tryb standardowy, aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) i aplikacja przypadek 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4)

Wprowadzenie

Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 326; DO 10 x DC 24V/2A:

Aplikacja 1: tryb standardowy,

Aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) i

Aplikacja 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4).

Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z odpowiedniej tabeli w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 10 x DC 24 V/2A ".

Rysunek 8-45 Schemat podłączenia SM 326; DO 10 x DC 24V/2A dla aplikacji 1, 3 i 5

Schemat podłączenia dla aplikacji 1, 3 i 5

Dla każdego sygnału procesowego podłączono jeden jednokanałowy element wykonawczy. Napięcie zasilania obciążenia podłączono do zacisków 2L+/2M, 3L+/3M modułu cyfrowego.

OSTRZEŻENIE

Wyłączenie elementu wykonawczego jest niemożliwe, jeśli wystąpi zwarcie pomiędzy 2L+ a DO. Aby zapobiegać zwarciom pomiędzy 2L+ a DO, przewody należy prowadzić w sposób zmniejszający ryzyko zwarć (np. jako oddzielne przewody lub układać przewody w oddzielnych trasach).

Moduły cyfrowe

8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A



Podłączanie dwóch elementów wykonawczych do jednego wyjścia

Wyjście cyfrowe fail-safe może sterować dwoma elementami wykonawczymi. Wymagania:

Podłączyć L+ i M elementu wykonawczego 2L+ i 2M modułu (wymagany ten sam potencjał odniesienia).

Elementy wykonawcze mogą być podłączanie do każdego z 10 wyjść cyfrowych. Poniższy rysunek przedstawia przykładowe podłączenie wyjść. Obwód jest zgodny z SIL 3/Kat. 4.

Rysunek 8-46 Schemat podłączenia dwóch elementów wykonawczych do jednego wyjścia cyfrowego

SM 326; DO 10 x DC 24V/2A

OSTRZEŻENIE

Wyłączenie elementu wykonawczego jest niemożliwe, jeśli wystąpi zwarcie pomiędzy 2L+ a DO. Aby zapobiegać zwarciom pomiędzy 2L+ a DO, przewody należy prowadzić w sposób zmniejszający ryzyko zwarć (np. jako oddzielne przewody lub układać przewody w oddzielnych trasach).

Parametry dla aplikacji 1, 3 i 5

Tabela 8-19 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A parametry dla aplikacji 1, 3 i 5

Parametry Zakres wartości Typ Zakres

działania Tryb bezpieczeństwa Tryb standardowy

Zakładka "Wyjścia"



Tryb bezpieczeństwa, zgodnie z SIL 2

bezpieczeństwa, zgodnie z SIL 3

Tryb standardowy Statyczny Moduł


Wyłącz jany test tak/nie tak/nie Statyczny Moduł

Reakcja podczas

CPU STOP

— Przełącz do wart. fail-safe

Przywróć ostatnią ważną wartość

Statyczny Moduł


Przełącz do wartości fail-safe "1"

— tak/nie Statyczny Kanał


Redundancja brak — Statyczny Moduł

Moduły cyfrowe

8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A



8.6.4 Aplikacja 2: tryb standardowy z wysoką dostępnością, aplikacja 4: tryb bezpieczeństwaSIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością i aplikacja klasa 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH)

Wprowadzenie

Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 326; DO 10 x DC 24V/2A:

Aplikacja 2: tryb standardowy z wysoką dostępnością

Aplikacja 4: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością

Aplikacja 6: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością

Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z odpowiedniej tabeli w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 10 x DC 24 V/2A ".

Schemat podłączenia dla aplikacji 2, 4 i 6

Każdy sygnał procesowy wymaga jednego element wykonawczego, sterowanego redundantnie poprzez dwa moduły cyfrowe. Napięcie zasilania obciążenia zostało podłączone do zacisków 2L+/2M, 3L+/3M modułu cyfrowego.

Rysunek 8-47 Schemat podłączenia SM 326; DO 10 x DC 24V/2A dla aplikacji 2, 4, i 6

Moduły cyfrowe

8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A



Parametry dla aplikacji 2, 4 i 6

Tabela 8-20 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A parametry dla aplikacji 2, 4 i 6

Parametry Zakres wartości Typ Zakres

działania Tryb bezpieczeństwa Tryb standardowy

Zakładka "Wujścia"



Tryb tryb bezpieczeństwa, zgodnie z SIL 2

tryb bezpieczeństwa, zgodnie z SIL 3

Tryb standardowy

Statyczny Moduł


Wyłącz jany test tak/nie tak/nie Statyczny Moduł

Reakcja na

CPU STOP

— Przełącz do wart. fail-safe

Przywróć ostatnią ważną wartość

Statyczny Moduł


Przełącz do wartości fail-safe "1"

— tak/nie Statyczny Kanał


Redundancja 2 moduły — * Statyczny Moduł

Moduł redundancji (wybór istniejącego modułu tego samego typu)

— Statyczny Para redundantnych modułów

* W przypadku konfiguracji redundantnej w trybie standardowym występują dwie wartości cyfrowe; oceny wartości należy dokonać w programie użytkownika.

Moduły cyfrowe

8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A



8.6.5 Podłączanie równoległe wyjść w celu eliminowania „dark period”

Aplikacje

Wszystkie aplikacje (3, 4, 5 i 6) obsługuje równoległą pracę wyjść w celu eliminowania ―dark period‖ w czasie pracy w trybie bezpieczeństwa.

Schemat podłączenia

Podłączenie dwóch przeciwległych wyjść z wykorzystaniem szeregowej diody, aby uzyskać pojedyncze wyjście. Równoległy obwód w połączeniu z wewnętrznym testem koordynacji pomiędzy wyjściami od 0 do 4 i 5 do 9 prowadzi do wyeliminowania impulsu testowego „0‖ (dark period).

Rysunek 8-48 Podłączanie dwóch wejść SM 326; DO 10 x DC 24V/2A równolegle w celu eliminowania

„dark period‖

Parametry modułów sygnałowych fail-safe dla różnych aplikacji należy przypisywać zgodnie z opisami umieszczonymi na poprzednich stronach. Wzajemne połączenie nie wymaga żadnych dodatkowych parametrów.

Zamiast ustawiania jedynie wyjść, zawsze należy wykonywać wzajemne równoległe podłączenie wyjść.Sygnały procesowe redundantnych systemów I/O wymagają czterech wyjść z szeregową diodą.



Moduły cyfrowe

8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A



8.6.6 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 10 x DC 24V/2A


Poniższa tabela zawiera informacje ogólne o komunikatach diagnostycznych SM 326; DO 10 x DC 24V/2A.

Komunikaty diagnostyczne są przypisywane do kanałów lub modułów. Niektóre komunikaty diagnostyczne występują tylko w określonych aplikacjach

Tabela 8-21 Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 10 x DC 24V/2A


aplikacji

Zakres

diagnostyki

Ustawialny

Przerwany przewód

1, 2, 3, 4, 5, 6

Kanał

tak

Zwarcie wyjścia do M, lub uszkodzony sterownik wyjścia

Zwarcie wyjścia do L+, lub uszkodzony sterownik wyjścia *

1, 2, 3, 4, 5, 6 Moduł tak


1, 2, 3, 4, 5, 6

Moduł

nie


Błąd komunikacji



EPROM błąd

Błąd wew. podczas odczytu/testu obwodu, błąd zasilania czujnika





Uszkodzenie głównego przełącznika

Uszkodzenie sterownika wyjść


Błąd lub niepodłączone napięcie obciążenia Grupa kanałów


3, 4, 5, 6

Moduł


Błąd ramki komunikatu 1, 2 Moduł

*Moduł jest pasywowany. W przypadku wykrycia kolejnego zwarcia moduł natychmiast wyłącza się i zwraca komunikat błędu "Uszkodzenie procesora".

Moduły cyfrowe

8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A




Poniższa tabela zawiera listę przyczyn i proponowanych środków zaradczych dla komunikatów diagnostycznych SM 326, DO 10 x DC 24V/2A.

Tabela 8-22 Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 326; DO 10 x DC 24V/ 2A

Komunikat

diagnostyczny

Wykrycie

błędu

Możliwe przyczyny problemu Proponowane

rozwiązanie

Przerwany przewód Tylko gdy wyjście = 1

lub

podczas jasnego testu

Przerwany przewód pomiędzy modułem a el. wykonawczym


Niepodłączony kanał (otwarty) Wyłączyć "Disgnostykę grupy" dla danego kanału.

Na wyjściach z szeregową diodą: zwarcie pomiędzy wyjściam a 1L+ zasialnia modułu


Na wyjściach z szeregową diodą: zwarcie pomiędzy kanałami do których podłączono różne sygnały


Zwarcie wyjścia do M, lub uszkodzenie sterownika wyjścia

Tylko gdy wyjście = 1

lub

podczas jasnego testu *

Przeciążenie wyjścia Wyeliminować przyczynę przeciążenia

Zwarciedo M na wyjściu Wyeliminować zwarcie

Undervoltage at load voltage supply

Sprawdzić zasilanie napięcia obciążenia

Uszkodzenie sterownika wyjścia Wymienić moduł

Zwarcie wyjścia do L+, lub uszkodzenie sterownika wyjścia

Tylko gdy "1" ustawione na wyjściu bez szeregowej diody

lub

wyjście z szeregową diodą i wew. zwarciem do L+

Zwarcie pomiędzy wyjściem a L+ zasilania modułu

Wyeliminować zwarcie;


Zwarcie pomiędzy kanałami do których podłączono różne sygnały

Wyeliminować zwarcie;


Uszkodzenie sterownika wyjścia Wymienić moduł


Ogólne Parametry nieprzesłane do modułu Przypisać nowe parametry modułu


ogólne Do modułu przesłano błędne parametry



ogólne Błąd wewnętrzny na napięciu zasilania 1L+

Wymienić moduł


(watchdog)

ogólne Przeciążenie z powodu żądań diagnostyki (SFCs)





Błąd komunikacji ogólne Błąd komunikacji pomiędzy CPU a modułem, np., z powodu uszkodzonego połączenia PROFIBUS lub za dużych zakłóceń elektromagnetycznych.



Moduły cyfrowe

8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A



Komunikat

diagnostyczny

Wykrycie

błędu


rozwiązanie

Timeout of data frame monitoring Sprawdzić parametry czasu monitoringu

Błąd słowa kontrolnego CRC, np. z powodu za dużych zakłóceń elektromagnetycznych



Błąd EPROMu

Błąd RAM

ogólne Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych

Wyeliminować zakłócenie; Wymagany reset modułu (wył/zał napięcia zasilania 1L+)


Błąd wewnętrzny podczas sekwencji odczytu/testu



ogólne Za wysoki poziom zakłóceń elektromagnetycznych

Wyeliminować błąd, następnie wyciągnąć i włożyć moduł



(ze specyfikacją numeru)

ogólne Błąd w dynamicznym przypisywaniu adresów



ogólne Brak napięcia 1L+ zasilania modułu Podłączyć 1L+


ogólne Brak napięcia 1L+ zasilania modułu Feed in voltage supply

Uszkodzony główny przełącznik

ogólne Uszkodzony moduł Wymienić moduł

Uszkodzony sterownik wyjścia

ogólne Uszkodzony moduł Wymienić moduł


ogólne Przeciążenie wyjścia Wyeliminować przyczynę przeciążenia

Błąd wew. sterownika wyjścia Wymienić moduł

Błąd lub niepodłączone napięcie obciążenia

ogólne Napięcie obciążenia 2L+, 3L niepodłączone

Podłączyć 2L+ i 3L+

Zewnętrzny błąd napięcia obciążenia

Wymienić moduł


ogólne Błąd słowa kontrolnego CRC w komunikacji pomiędzy CPU a modułem, np., z powodu za dużych zakłóceń elektromagnetycznych lub młędu monitoringu sign-of-life, lub z powodu przysiadu napięcia



ogólne Przekroczony czas monitoringu Sprawdzić parametry czasu monitoringu


-

Moduły cyfrowe

8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A



Komunikat

diagnostyczny

Wykrycie

błędu


rozwiązanie

Błąd ramki komunikatu

ogólne W ramce komunikatu wpis sign-of-life i/lub słowo kontrolne CRC


Moduły cyfrowe

8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A



Błędna diagnostyka przerwania przewodu w redundantnych modułach wyjść cyfrowych

Możliwe reakcje na błedy podczas pracy modułów wyjściowych fail-safe SM 326; DO 10 x DC 24V/2A w trybie redundantnym: przy pracy z różnymi obwodami obciążeń, poza zgłoszeniem przez moduł komunikatu o przerwaniu przewodu oraz błedu danego kanału, moduł może zgłosić błędy na innych kanałach.

Rysunek 8-49 Diagnostyk uszkodzień w wyniku przerwania przewodu rzy redundantnych modułach

SM 326; DO 10 x DC 24V/2A

Przykład

Moduł z powyższego przykładu zgłasza błędy na kanałach Q0 i Q1 po wykryciu przerwania przewodu na wyjściu Q0. Jest to spowodowane przez znaczne różnice w obciążeniu pomiędzy dwoma kanałami: 2A i 24 mA.

Środek zapobiegawczy

Aby informacje diagnostyczne były poprawne, obciążenie na kanałach wyjściowych modułu powinno być zbliżone. Tzn. powinien być utrzymany stosunek obciążenia 1:5.

Moduły cyfrowe

8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A



Błędna diagnostyka w przypadku zwarcia

Po wykryciu przez moduł wyjść cyfrowych fail-safe SM 326; DO 10 x DC 24 V/2A zwarcia L+ do kanału lub zwarcia pomiędzy kanałami, go których podłączono różne sygnały, generowane jest przerwanie diagnostyczne, aby zgłosić komunikat i pasywować dany kanał, włączając pozostałe kanały, które znajdują się w tej samej sekcji. Każde dłuższe zwarcie zwarcie prowadzi do awarii całego modułu.

Zobacz także

Podłączanie równoległe wyjść w celu eliminowania „dark period‖ (Strona 137).

8.6.7 Specyfikacja techniczna - SM 326; DO 10 x DC 24V/2A

Informacje ogólne


Wymiary i waga


Waga Około 465 g


Liczba wyjść 10



Obszar I/O dla wyjść 8 bajtów

Długość przewodu

Nieekranowany Maksymalnie 600 m


z SIL 3 Kat. 4 Maksymalnie 200m






< 1.00E-05 < 1.00E-05


< 1.00E-09 < 1.00E-09


Znamionowe napięcie zasilania elektroniki 1L+ 24 V DC


Znamionowe napięcie obciążenia2L+/3L+ 24 V DC

Zabezp. przed zmianą polaryzacji Nie

Moduły cyfrowe

8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A




Całkowity prąd wyjściowy bez diody szeregowej (w obrębie grupy)

Instalacja pozioma

Do 40 °C

Do 60 °C

Maksymalnie 7,5 A

Maksymalnie 5 A

Instalacja pionowa

Do 40 °C

Maksymalnie 5 A

Całkowity prąd wyjściowy z diodą szeregową (w obrębie grupy)

Instalacja pozioma

Do 40 °C

Do 60 °C

Maksymalnie 5 A

Maksymalnie 4 A

Instalacja pionowa

Do 40 °C

Maksymalnie 4 A




Pomiędzy kanałami

W grupach po

Tak

5


Pomiędzy różnymi obwodami

75 V DC

60 V AC

Napięcie probiercze izolacji 500 V DC / 350 V AC prez czas 1 minuty lub 600 V przez czas 1 sekundy

Pobór prądu


From supply voltage 1L+ Maksymalnie 70 mA

Z napięcia obciążenia 2L+/ 3L+ (no-load) Maksymalnie 100 mA

Straty mocy w module Typowe 12 W



Przerwania

Przerwanie diagnostyczne Programmable

Funkcje diagnostyczne Programmable


Sygnalizacja trybu sail-safe Zielona dioda LED (SF)

Możliwość odczytu informacji diagnostycznych Possible

Wartości fail-safe mogą być przełączane Tak, tylko w trybie standardowym

Dane do wyboru elementów wykonawczych


Dla sygnału „1‖

bez diody szeregowej

z diodą szeregową

Minimum L+ (-1.0 V)

Minimum L+ (-1.8 V)

Moduły cyfrowe

8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A




Prąd wyjściowy

Dla sygnału „1‖

Wartość znamionowa

Dopuszczalny zakres do 40°C, montaż poziomy

Dopuszczalny zakres do 40°C, montaż pionowy

Dopuszczalny zakres do 60°C, montaż poziomy

Dopuszczalny zakres z połączeniem redundantnym do 40°C, montaż poziomy

Dopuszczalny zakres z połączeniem redundantnym do

40°C, montaż pionowy

Dopuszczalny zakres z połączeniem redundantnym do

60°C, montaż poziomy

2 A

7 mA do 2 A

7 mA do 1 A

7 mA do 1 A

28 mA do 2 A

28 mA do 1 A

28 mA do 1 A

Dla sygnału „0‖ (prąd szczątkowy) Maksymalnie 0.5 mA

Zakres rezystancji obciążenia

Do 40 °C 12 Ω do 3.4 kΩ

Do 60 °C 24 Ω do 3.4 kΩ

Obciążenie lampowe Maksymalnie 5 W

Równoległe przełączanie 2 wyjść

dla redundantnego sterowania obciążeniem Tylko wyjścia z diodami szeregowymi, wyjście musi być podłączone do wspólnego potencjału odniesienia

dla zwiększenia mocy niemożliwe

Sterowanie wejściem cyfrowym możliwe

Częstotliwość przełączania

Z obciążeniem rezystancyjnym Maksymalnie 10 Hz

Z ociążeniem indukcyjnym, zgodnie z IEC 60947-5-1, DC 13

Maksymalnie 2 Hz

Z obciążeniem lampowym Maksymalnie 10 Hz

Wewnętrzne ograniczenie indukowanego napięcia wyłączenia

z diodą szeregową Typowo L+ (-33 V)

bez diody szeregowej Typowo L+ (-53 V)

Zabezpieczenie przeciw zwarciowe wyjść Tak, elektroniczne

Wartość graniczna odpowiedzi 2.6 do 4.5 A

Wartość graniczna odpowiedzi połączenia redundantnego

5.2 do 9 A

Wymagania czasowe dla el. wykonawczych El. wykon. nie może reagować, jeżeli::

Dark period < 1 ms

Light period < 1 ms

(informacje w rozdziale 6.5)


Wewnętrzny czas przygotowania dla Max.

Tryb standardowy 22 ms

Tryb bezpieczeństwa 24 ms

Czas potwierdzenia

w trybie standardowym Maksymalnie 20 ms

Moduły cyfrowe

8.6 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A



UWAGA




Moduły analogowe 9

9.1 Wprowadzenie


Do podłączania czyjników z możliwością pracy w systemach redundantnych dostępne są dwa moduły analogowe serii S7-300:


SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

Informacje o modułach analogowych fail-safe opisane w poniższym rozdziale:

Właściwości

Widok modułu i schemat blokowy

Aplikacje ze schematami podłączeń i konfiguracją parametrów

Komunikaty diagnostyczne z opisem przyczyn i możliwych rozwiązań

Komunikaty HART (tylko dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART)


OSTRZEŻENIE


Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit



9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit

9.2.1 Reprezentacja wartości analogowej

Zakresy wartości pomiarowych

Tabela 9-1 Zakresy wartości pomiarowych SM 336; AI 6 x 13Bit

Zakres pomiarowy Jednostka Zakres

0V do 20 mA 0V do 20 mA 0V do 10V w

procentach

zakresu

znamionowe

go

Dziesiętna Hexa

Tryb

standardowy

Tryb

bezpieczeństwa

Tryb

standardowy

Tryb pracy

> 23.515 mA > 22.814 mA > 11.7593 V > 117,589 32767 7FFFH* Przepełnienie

23.515 mA

.

.

20.007 mA

22.814 mA

.

.

20.007 mA

11.7589 V

.

.

> 10.0004 V

117,589

.

.

100,004

32511

.

.

27649

7EFFH

.

.

6C01H

Ponad zakresem

20 mA

.

.

2.89 μA

0 mA

20 mA

.

.

4 mA +

2.315 μA

4.00 mA

10 V

.

.

1.45 V

0 V

100

.

.

0,014

0

27648

.

.

4

0

6C00H

.

.

4H

0H

Zakres znamionowy

-0.0007 mA

.

.

-3.518 mA

3.9995 mA

.

.

1.185512 mA

-0.36 mV

.

.

-1.759 V

-0,0036

.

.

-17,593

-1

.

.

-4864

FFFFH

.

.

ED00H

Poniżej zakresu

< -3.518 mA < 1.185 mA

(zobacz poniżej)

< -1.759 V < -17,593 -32768 8000H* Niedomiar

* W systemach S7 F/FH po wykryciu przepełnienia lub niedopełnienia w programie bezpieczeństwa na wyjście przepisywana jest wartość fail-safe.

W systemach S7 Distributed Safety, zamiast wartości przepełnienia (7FFFH ) lub niedopełnienia (8000H) PII przepisywana jest wartość fail-safe 0 dla programu bezpieczeństwa.

Jednostki w formacie dziesiętnym/szesnastkowym mogą przyjmować wartości wielokrotności czwórki.

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit



Kontrola przerwania przewodu i niedopełnienia dla zakresu 4 do 20 mA

W zakresie 4 do 20 mA, zależnie czy aktywna jest kontrola przerwania przewodu:

Jeśli kontrola przerwania przewodu jest aktywna, nie jest wykonywane sprawdzanie niedopełnienia. W systemach S7 F/FH przerwany przewód jest wykrywany, od wartości 7FFFH jeśli prąd jest < 3.6 mA. W S7 Distributed Safety, dla programu bezpieczeństwa zamiast 7FFFH do PII przepisywana jest wartość fail-safe 0.

W Systemach S7 F/FH, jeśli kontrola przerwania przewodu jest niezdefiniowana, niedopełnienie jest zgłaszane przy wartości 8000H gdy prąd jest < 1.18 mA. W S7 Distributed Safety, dla programu bezpieczeństwa zamiast 8000H do PII przepisywana jest wartość fail-safe 0 (dla niedopełnienia)

Rozdzielczość wartości pomiarowej

SM 336; AI 6 x 13Bit ma rozdzielczość 13-bitową. Oznacza to, że dwa ostatnie bity są ustawione na zero. Zwracana wartość musi być wielokrotnością wartości cztery. Jedna cyfra (zakres pomiarowy 13-bitów) odpowiada 4 cyfrom Simatic.

Tabela 9-2 Reprezentacja binarna

Numer bitu 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Waga bitu Sig n

214 213 212 211 210 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20

Przykład 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0

Tabela 9-3 Rozdzielczość

Zakres pomiarowy % zakresu znamionowego Rozdzielczość

0 V do 20 mA 0,014 2.89 μA

0 V do 20 mA 0,014 2.32 μA

0 V do 10 V 0,014 1.45 mV

OSTRZEŻENIE

Podczas pracy w trybie bezpieczeństwa dozwolony jest tylko zakres 4 do 20 mA.

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit




Numer zamówieniowy

6ES7336-1HE00-0AB0

Właściwości

SM 336; AI 6 x 13Bit cechują następujące właściwości:

6 wejść analogowych z izolacją elektryczną pomiędzy kanałami i magistralą tylną

Zakresy wejść:

0 do 20 mA lub 4 do 20 mA, 0 do 10 V w trybie standardowym

4 do 20 mA w trybie bezpieczeństwa

Odporność na zwarcia zasilania 2- lub 4-przewodowych przetworników zapewniana przez moduł

Możliwe zewnętrzne zasilania czujników



Sygnalizacja zasilania czujnika (Vs)




Użytkowanie wejść

Wejścia można używać w następujący sposób:

W trybie standardowym

- wszystkie 6 kanałów do pomiarów prądowych 0 do 20 mA lub 4 do 20 mA, lub

- do 4 kanałów do pomiarów napięciowych 0 do 10 V a pozostałe 2 kanały do pomiarów prądowych

- inne kombinacje pomiarów prądowych i napięciowych; należy wziąć pod uwagę ograniczenia dla pomiarów napięciowych określone wcześniej.

W trybie bezpieczeństwa

- wszystkie 6 kanałów do pomiarów prądowych 4 do 20 mA.

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit



Adresowanie


Rysunek 9-1 Adresowanie SM 336; AI 6 x 13Bit

Widok frontu

Rysunek 9-2 Widok frontu SM 336; AI 6 x 13Bit


Adres wejść w programie


Sygnalizacja trybu bezpieczeństwa - zielony Sygnalizacja

zasilania czujnika zielona dioda (dla wszystkich 6 kanałów)

Zasilanie oraz przewody sygnałowe należy podłączyć używając listwy przyłączeniowej (front connector) umieszczonej za przednią klapką

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit




Poniższy rysunek przedstawia sposób podłączenia oraz schemat blokowy SM 336; AI 6 x 13Bit. Wewnętrzny zespół obwodów elektrycznych połączeń po lewej stronie rysunku odpowiada podłączeniom z prawej strony. Sposoby podłączenia oraz schematy blokowe czujników analogowych dla różnych aplikacji przedstawiono w następnych rozdziałach.

Rysunek 9-3 Podłączenie i schemat blokowy SM 336; AI 6 x 13Bit z wew. zasilaniem czujników

Numery kanałów


Rysunek 9-4 Numery kanałów SM 336; AI 6 x 13Bit

Numer kanału:

Ochrona przeciwprze-

pięciowa

Połączenie logiczne,

magistrala tylna


izolacja elektryczna

zasilanie czujnika

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit



Zasilanie czujnika

OSTRZEŻENIE

Przysiady napięcia występujące w zasilaczu nie są buforowane przez moduł, poprzez co wpływają na zasilania czujników.

Może to powodować niepoprawny odczyt wartości pomiarowej.

Można uniknąć przepięć i wahań napięcia używając zasilaczy zgodnych z zaleceniami NAMUR (więcej informacji w rozdziale „Obwód napięcia bardzo niskiego (PELV) dla modułów sygnałowych fail-safe‖ (Strona 40)). Alternatywnie można używać przetworników z baterią podtrzymującą lub diagnostyką.


Poniższe rysunki przedstawiają sposoby podłączenia zewnętrznego zasilania czujnika (przykładowo, z innego modułu: 1L+).

Rysunek 9-5 Zewnętrzne zasilanie czujnika, przetwornik 2-przewodowy do SM 336; AI 6 x 13Bit

Rysunek 9-6 Zewnętrzne zasilanie czujnika, przetwornik 4- przewodowy do SM 336; AI 6 x 13Bit

zalecane

zalecane

Czujnik, np. pomiar ciśnienia

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit



OSTRZEŻENIE

Stabilność zewnętrznego zasilania czujnika musi spełniać wymagania klas SIL 2, 3 zależnie od aplikacji. Aby zapewnić bezproblemowe funkcjonowanie czujnika zaleca się korzystanie z poniższych opcji:

Używać redundantnego zewnętrznego zasilania czujników

lub

Monitorować zewnętrzne zasilanie czujników w zakresie zbyt niskich/wysokich napięć, umożliwiając wyłączenie zasilania czujników po wykryciu błędu (jednokanałowy dla SIL2; dwukanałowy dla SIL 3).

Zalecenie: wewnętrzne zasilanie czujników

Wykorzystywanie odpornego na zwarcia wewnętrznego zasilania jest szczególnie zalecane. Wewnętrzne zasilanie czujników jest monitorowane a status jest sygnalizowany diodą LED Vs (rysunek Widok frontu SM 336; AI 6 x 13 Bit).

Izolowane przetworniki

Izolowane przetworniki nie są podłączone do lokalnego potencjału ziemi. Przetworniki te mogą pracować z dowolnym potencjałem. Lokalne warunki lub zakłócenia mogą powodować różnice potencjałów UCM (statyczne lub dynamiczny) pomiędzy przewodem pomiarowym M- kanału wejściowego a punktem odniesienia obwodu pomiarowego MANA.

Wskazane jest podłączenia M- do MANA aby zapobiegać przekraczaniu przez napięcia wspólne dopuszczalnej wartości UCM podczas pracy w obszarach z wysokimi zakłóceniami EMC.

Nieizolowane przetworniki

Izolowane przetworniki są podłączone do lokalnego potencjału ziemi. Zawsze należy podłączać MANA z potencjałem ziemi. Lokalne warunki lub zakłócenia mogą powodować różnice potencjałów UCM (statyczne lub dynamiczny) pomiędzy lokalnie rozłożonymi punktami pomiarowymi.

Jeżeli napięcia wspólne przekraczają dopuszczalną wartość UCM, należy wykonać połączenie ekwipotencjalne pomiędzy punktami pomiarowymi.

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit



Zwiększanie dokładności pomiaru prądowego w kanałach 0 do 3 modułu wejść analogowych

Zalecane jest połączenie nieużywanych wejść napięciowych z odpowiednim wejściem prądowym, podczas korzystania z kanałów 0 do 3 SM 336; AI 6 x 13Bit do pomiaru prądowego. Na poniższym rysunku przedstawiono przykład podłączenia. Takie podłączenie zwiększa precyzję pomiaru o około 0,2%.

Rysunek 9-7 Zwiększanie dokładności pomiaru prądowego w kanałach 0 do 3 używając 2 DMU

Rysunek 9-8 Zwiększanie dokładności pomiaru prądowego w kanałach 0 do 3 używając 4 DMU

czujnik

zalecane

zalecane

zalecane

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit



9.2.3 Aplikacje z SM 336; AI 6 x 13 Bit

Wybór zastosowań

Poniższy rysunek pomoże w wybraniu aplikacji zgodnie z wymaganiami dostępności oraz pracy fail-safe. Kolejne strony dostarczą informacji o podłączeniu modułu w ramach danej aplikacji oraz o parametrach konfigurowanych w programie STEP 7.

Rysunek 9-9 SM 336; AI 6 x 13 Bit – wybór aplikacji

OSTRZEŻENIE



nie tryb bezp.?


redundantnemoduły?

redundantnemoduły?

redundantnemoduły?

tryb standardowy

tryb stand., wysoka

dostępność

SIL2 tryb

bezpiecz.


SIL3 tryb

bezpiecz.


Aplikacje 1 do 6

tak

SIL3 (Kat.4)

tak

tak tak

nie nie nie

SIL2 (Kat.3)

1 2 3 4 5 6

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit




Dla każdej z aplikacji dostępne są trzy schematy podłączeń, w zależności od typu pomiaru.

Tabela 9-4 Schemat podłączenia SM 336; AI 6 x 13 Bit

Schemat

podłączenia

Typ pomiaru Zakres Kanały Skrót w

HW Config

A Pomiar prądowy z przetwornikiem 2-

przewodowym

4 do 20 mA 0 do 5 2DMU

B Pomiar prądowy z przetwornikiem 4-

przewodowym

4 do 20 mA

0 do 20 mA*

0 do 5 4DMU

C Pomiar napięciowy* 0 V do 10 V 0 do 3 V

* Pomiar prądowy 0 do 20 mA i pomiary napięciowe są obsługiwane jedynie w trybie standardowym.

UWAGA

Na poniższych schematach połączenie do punktu odniesienia MANA obwodu pomiarowego jest oznaczone linią przerywaną. Oznacza to, że połączenia są rekomendowaną opcją (więcej informacji w rozdziale „Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy”).

Połączenie oznaczone linią przerywaną pomiędzy dwoma lub czterema czujnikami oznacza, że czujniki mierzą tą samą wartość procesową.

Zobacz także

Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy (Page 150)

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit



9.2.4 Aplikacja 1: tryb standardowy

Wprowadzenie

Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 336; AI 6 x 13Bit:

Aplikacja 1: Tryb standardowy

Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z odpowiedniej tabeli w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 336; AI 6 x 13Bit".

Schemat podłączenia A, pomiar prądowy 4 do 20 mA z 2-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 1

Do modułu analogowego można podłączyć sześć sygnałów procesowych. Dla 6 kanałów zasilanie czujnika Vs jest podłączone z modułu analogowego. Można podłączyć także zewnętrzne zasilanie czujników (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).

Rysunek 9-10 Pomiar prądowy 4 do 20 mA z 2-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 1


zalecane

2-przewod. przetwornik

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit



Schemat podłączenia B, pomiar prądowy 0 do 20 mA z 4-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 1

Do modułu analogowego można podłączyć sześć sygnałów procesowych. Dla 6 kanałów zasilanie czujnika Vs jest podłączone z modułu analogowego. Można podłączyć także zewnętrzne zasilanie czujników (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 4-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).

Funkcja kontroli przerwania przewodu redukuje zakres pomiarowy do 4 do 20 mA.



zalecane


Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit



Schemat podłączenia C, pomiar napięciowy 0 V do 10 V, dla aplikacji 1

Do modułu można podłączyć cztery sygnały procesowe. Zasilanie czujników Vs jest podłączane z modułu analogowego dla 4 kanałów. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 4-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit).

Rysunek 9-12 Pomiar napięciowy 0 do 10 V dla aplikacji 1 z SM 336; AI 6 x 13Bit

zalecane


Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit




Tabela 9-5 Parametry dla aplikacji 1 SM 336; AI 6 x 13Bit


Zakładka "Wejścia 1"


tak/nie statyczny moduł

Częstotliwość zakłóceń 50 Hz/60 Hz statyczny moduł

Diagnostyka grupy tak/nie statyczny kanał

Kontrola przerwania przewodu (tylko dla 4 do 20 mA)

tak/nie statyczny kanał

Typ pomiaru Nieaktywny

4DMU

2DMU

U

statyczny kanał

Zakres pomiarowy 4 do 20 mA

0 do 20 mA

0 do 10 V

statyczny kanał


Tryb bezpieczeństwa Nie (tryb standardowy) statyczny moduł

Czas monitoringu — statyczny moduł


Redundancja brak statyczny moduł

Zobacz także

Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy (Page 150)

9.2.5 Aplikacja 2: tryb standardowy z wysoką dostępnością

Wprowadzenie

Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 336; AI 6 x 13Bit

Aplikacja 2: tryb standardowy z wysoką dostępnością

Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z tabeli Komunikaty diagnostyczne SM 326; DO 10 x DC 24V/ 2A i Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 326; DO 10 x DC 24V/ 2A w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 336; AI 6 x 13Bit".

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit




Można podłączyć sześć sygnałów procesowych z dwoma redundantnymi modułami analogowymi. Dla każdego sygnału procesowego dwa czujniki połączono poprzez jeden kanał do dwóch modułów analogowych. Zasilanie czujników Vs dla 6 kanałów jest pobierane z modułu analogowego. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).

zalecane


zalecane


Pomiar tej samej wielkości procesowej mechanicznie separowanymi czujnikami

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit




Można podłączyć sześć sygnałów procesowych z dwoma redundantnymi modułami analogowymi. Dla każdego sygnału procesowego dwa czujniki połączono poprzez jeden kanał do dwóch modułów analogowych. Zasilanie czujników Vs dla 6 kanałów jest pobierane z modułu analogowego. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła ((rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 4-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy). Funkcja kontroli przerwania przewodu redukuje zakres pomiarowy do 4 do 20 mA.

zalecane


zalecane



Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit



Schemat podłączenia C, pomiar napięciowy 0 V do 10 V, z 4-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 2

Można podłączyć cztery sygnały procesowe z dwoma redundantnymi modułami analogowymi. Dla każdego sygnału procesowego dwa czujniki połączono poprzez jeden kanał do dwóch modułów analogowych. Zasilanie czujników Vs dla 6 kanałów jest pobierane z modułu analogowego. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 4-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).

zalecane


zalecane



Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit






standardowym










4DMU

2DMU

U

statyczny kanał

Zakres pomiarowy 4 to 20 mA

0 to 20 mA

0 V to 10 V

statyczny kanał


Tryb bezpieczeństwa Nie (tryb standardowy) statyczny moduł

Czas monitoringu - statyczny moduł

Zakładka „Redundancja”*


Moduł redundancji Wybór istniejącego modułu tego samego typu

statyczny Para modułów redundantnych

* W przypadku konfiguracji redundantnej w trybie standardowym występują dwie wartości analogowe; oceny wartości należy dokonać w programie użytkownika

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit




Wprowadzenie





Do modułu analogowego można podłączyć sześć sygnałów procesowych. Zasilanie czujników Vs dla 6 kanałów jest podłączone do jednego z modułów analogowych. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).


z SM 336; AI 6 x 13Bit

OSTRZEŻENIE


zalecane


Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit




Do modułu analogowego można podłączyć sześć sygnałów procesowych. Zasilanie czujników Vs dla 6 kanałów jest podłączone do jednego z modułów analogowych. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 4-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).



OSTRZEŻENIE


zalecane


Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit






bezpieczeństwa


Zakładka „Wejścia 1”








4DMU

2DMU

statyczny kanał

Zakres pomiarowy 4 to 20 mA statyczny kanał


Tryb bezpieczeństwa Zgodnie z SIL 2

1 czujnik

statyczny moduł

Czas monitoringu 10 ms do 10000 ms statyczny moduł



9.2.7 Aplikacja 4: tryb bezpieczeństwa SIL 2 (Kategoria 3) z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH Systems)

Wprowadzenie




Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit





zalecane


zalecane



Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit



OSTRZEŻENIE


Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit





zalecane


zalecane



Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit



OSTRZEŻENIE





bezpieczeństwa










4DMU

2DMU

statyczny kanał




1 czujnik

statyczny moduł




Moduł redundancji Wybór istniejącego modułu tego samego typu

statyczny Para redundantnych modułów

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit




Wprowadzenie





Można podłączyć sześć sygnałów procesowych z dwoma modułami analogowymi. Dla sygnałów procesowych dwa redundantne czujniki są podłączone do przeciwległych wejść modułów analogowych (ocena 1oo2). Zasilanie czujników Vs dla 6 kanałów jest pobierane z modułu analogowego. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).



OSTRZEŻENIE


zalecane




Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit




Można podłączyć sześć sygnałów procesowych z dwoma modułami analogowymi. Dla sygnałów procesowych dwa redundantne czujniki są podłączone do przeciwległych wejść modułów analogowych (ocena 1oo2). Zasilanie czujników Vs dla 6 kanałów jest pobierane z modułu analogowego. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 4-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).



OSTRZEŻENIE


zalecane




zalecane

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit






bezpieczeństwa







Kontrola przerwania przewodu



4DMU

2DMU

statyczny kanał

Zakres pomiarowy 4 do 20 mA statyczny kanał



2 czujniki *

statyczny moduł


Czas rozbieżności 10 to 10000 ms statyczny moduł

Okno tolerancji pod względem zakresu pomiarowego

0 do 20% w 1% przyrostach statyczny moduł

Wartość standardowa MIN/MAX statyczny moduł



* Jeśli ocean czujników jest wykonywana w programie bezpieczeństwa (np., w S7 F Systems używając F-block F_1oo2AI), w konfiguracji należy wybrać "1 czujnik".

Analiza rozbieżności dla modułu wejść analogowych fail-safe

Jeśli tryb bezpieczeństwa został skonfigurowany zgodnie z SIL 3, można ustawić czas rozbieżności oraz okno tolerancji (jako % zakresu pomiarowego 4 mA do 20 mA) dla każdego wejścia modułu wejść analogowych. Dodatkowo, można skonfigurować wartość standardową (MIN = niska wartość / MAX = wysoka wartość) do zastosowania i transferu do CPU.

Jeżeli różnica pomiędzy dwoma wartościami pomiarowymi jest poza oknem tolerancji przez dłużej niż określa to czas rozbieżności, sygnalizowany jest błąd i przenoszona jest wartość fail-safe (7FFH). W S7 Distributed Safety, wartość fail-safe 0 jest przekazywana do PII dla program bezpieczeństwa w miejsce 7FFFH.

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit




Wprowadzenie




Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit




Można podłączyć sześć sygnałów procesowych z dwoma redundantnymi modułami analogowymi. Dla sygnałów procesowych wymagane są cztery redundantne czujniki. Do każdego z redundantnych modułów dwa czujniki podłączone są przez dwa kanały do dwóch przeciwległych wejść (ocena 1oo2). Zasilanie czujników Vs dla 6 kanałów jest pobierane z modułu analogowego. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).

zalecane




zalecane



Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit



OSTRZEŻENIE



Można podłączyć sześć sygnałów procesowych z dwoma redundantnymi modułami analogowymi. Dla sygnałów procesowych wymagane są cztery redundantne czujniki. Do każdego z redundantnych modułów dwa czujniki podłączone są przez dwa kanały do dwóch przeciwległych wejść (ocena 1oo2). Zasilanie czujników Vs dla 6 kanałów jest pobierane z modułu analogowego. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik SM 336; AI 6 x 13Bit w rozdziale Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy).

zalecane



zalecane




zalecane zalecane

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit



OSTRZEŻENIE





bezpieczeństwa










4DMU

2DMU

statyczny kanał




2 czujniki*

statyczny moduł


Czas rozbieżności 0 ms do 30000 ms statyczny moduł

Tolerance window in terms of the measuring range

1 do 20% w 1% przyrostach statyczny moduł

Wartość standardowa MIN/MAX statyczny moduł



Moduł redundancji Wybór istniejącego dodatkowego modułu tego samego typu

statyczny Para modułów redundantnych

* Jeśli ocean czujników jest wykonywana w programie bezpieczeństwa (np., w S7 F Systems używając F-block F_1oo2AI), w konfiguracji należy wybrać "1 czujnik".

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit




Jeśli tryb bezpieczeństwa został skonfigurowany zgodnie z SIL 3, można ustawić czas rozbieżności oraz okno tolerancji (jako % zakresu pomiarowego 4 mA do 20 mA) dla każdego wejścia modułu wejść analogowych. Dodatkowo, można skonfigurować wartość standardową (MIN = niska wartość / MAX = wysoka wartość) do zastosowania i transferu do CPU.

Jeżeli różnica pomiędzy dwoma wartościami pomiarowymi jest poza oknem tolerancji przez dłużej niż określa to czas rozbieżności, sygnalizowany jest błąd i przenoszona jest wartość fail-safe (7FFH). W S7 Distributed Safety, wartość fail-safe 0 jest przekazywana do PII dla program bezpieczeństwa w miejsce 7FFH.

9.2.10 Komunikaty diagnostyczne SM 336; AI 6 x 13Bit


Poniższa tabela zawiera informacje ogólne o komunikatach diagnostycznych

SM 336; AI 6 x 13Bit.


Tabela 9-11 Komunikaty diagnostyczne SM 336; AI 6 x 13Bit


aplikacji

Zakres

diagnostyki

Ustawialn

y

Przerwany przewód 1, 2, 3, 4, 5, 6 A, B Kanał Tak

Błąd rozbieżności 4, 6

Błąd Common mode 1, 2, 3, 4, 5, 6 A, B, C

Kanał

Nie

Przepełnienie lub niedopełnienie wartości pomiarowej (informacje w „Przerwa w przewodzie i niedopełnienie” w rozdziale „Reprezentacja wartości analogowej” (Strona 148)).

1, 2, 3, 4, 5, 6 A, B, C


1, 2, 3, 4, 5, 6

A, B, C

Moduł

Błąd parametryzacji (z określeniem numeru)

Błąd ADC/DAC


Communications error (CPU in Stop)


Błąd EPROM / RAM



3, 4, 5, 6

A, B, C

Przekroczenie czasu monitoringu ramki komunikatu bezp.

Błąd ramki komunikatu 1, 2

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit




Poniższa tabela zawiera listę przyczyn i proponowanych środków zaradczych dla komunikatów diagnostycznych SM 336; AI 6 x 13Bit.

Tabela 9-12 Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 336; AI 6 x 13Bit



Przerwanie pomiaru pomiędzy modułem a czujnikiem


Niepoprawne ustawienia zakresu pomiarowego

Ustawić zakres pomiarowy 4 do 20 mA

Błąd rozbieżności Ustawienia okna tolerancji przekraczają upływ czasu rozbieżności

Rozszerzyć okno tolerancji i/lub okno rozbieżności

Przerwany przewód Wyeliminować przerwę przewodu Sprawdzić sygnał procesowy.

Odchyłka pomiędzy dwoma wejściami poza limitem trybu bezpieczeństwa dla SIL 2

Błąd podłączenia: sygnał analogowy należy podłączyć do obydwu wejść lub wymienić moduł

Błąd Common mode Różnica potencjałów UCM pomiędzy wejściami (M-) i potencjałem odniesienia obwodu pomiarowego (MANA) zbyt wysoka.

Podłączyć M- z MANA

Przepełnienie lub niedopełnienie wartości pomiarowej (informacje w „Przerwa w przewodzie i niedopełnienie” w rozdziale „Reprezentacja wartości analogowej” (Strona 148)).

Poniżej zakresu pomiarowego Użyć odpowiedniego czujnika; sprawdzić podłączenie (odwrócona polaryzacja czujnika)

Powyżej zakresu pomiarowego Użyć odpowiedniego czujnika; odwrócona polaryzacja czujnika





(ze specyfikacją numeru; przykładowo, "16": niepoprawny adres)

Błąd w parametryzacji dynamicznej


Błąd ADC/DAC Błąd wewnętrzny podczas testu wartości analogowej

Wymienić moduł

Wewnętrzny monitoring napięcia zgłosił błąd








Błąd słowa kontrolnego CRC, np., z powodu zbyt dużych zakłóceń elektromagnetycznych



Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit





(watchdog)

Chwilowe nadmierne zakłócenia elektromagnetyczne



Błąd EPROM

Błąd RAM


Wyeliminować zakłócenie i wyłączyć/włączyć zasilanie





Błąd słowa kontrolnego CRC Błąd słowa kontrolnego CRC w komunikacji pomiędzy CPU a modułem, np., z powodu za dużych zakłóceń elektromagnetycznych lub błędu monitoringu sign-of-life





—



9.2.11 Specyfikacja techniczna - SM 336; AI 6 x 13Bit

Informacje ogólne


Wymiary i waga


Waga Około 480 g


Liczba wejść 6




Długość przewodu



Zgodnie z IEC 61508 Maksymalnie SIL 3

Zgodnie z EN 954-1 Maksymalnie Kat. 4

Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit




Osiągana charakterystyka fail-safe

Low demand mode (average probability of failure on demand) SIL 3

< 1.00E-05

High demand / continuous mode (probability of a dangerous failure per hour) SIL 3

< 1.00E-09

Ostęp testu sprawdzającego 10 lat

Ochrona przeciwprzepięciowa napięcia zasilania L+ i Lext zgodnie z IEC 1000-4-5 (wew.)

±0.5 kV, 1.2/50 µs

Ochrona przeciwprzepięciowa wejść analogowych i napięcia zasilania czujników zgodnie z IEC 1000-4-5 (wew.)

±2 kV, 1.2/50 µs


Znamionowe napięcie zasilania elektroniki L+ 24 V DC


Podtrzymanie zasilania 5 ms



Pomiędzy kanałami i zasilaniem elektroniki Tak, jedynie z zew. zasilaniem czujników

Pomiędzy kanałami Nie

Pomiędzy zasilaniem i zasilaniem czujników Nie


Pomiędzy wejściami i MANA (UCM) 6.0 V DC

Pomiędzy MANA i Mintern (UISO) 75 V DC, 60 V AC

Napięcie probiercze izolacji 500 V DC / 350 V AC for 1 minute or 600 V DC for 1 second

Pobór prądu


Z napięcia zasilania L+ Typowo 160 mA

Common-mode voltage (CMV)

Permissible common mode voltage between the inputs (UCM)

Maksymalnie ±6 V

Monitoring of common mode voltage Tak, zakres pracy > 6 V lub < -6 V

Straty mocy w module Typowo 4,25 W

Wytwarzanie wartości analogowej

Zasada pomiaru Całkowanie

Całkowanie/czas konwersji

Parametryzowane tak

Czas całkowania

przy 50 Hz

przy 60 Hz

20,00 ms

16,66 ms

Rozdzielczość, z przekroczeniem zakresu 13 bitów + znak

Czas odpowiedzi na aktywny kanał

Przy 50 Hz Maksymalnie 50 ms


Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit




Podstawowy czas odpowiedzi



Czas potwierdzenia wynika z

Max. czas odpowiedzi = max. czas odpowiedzi na kanał x N + max. podstawowy czas odpowiedzi

(N = liczba aktywnych kanałów)

Eliminacja zakłóceń, limity błędów

Eliminacja zakłóceń dla f=n × (50/60 Hz±1%), n=1, 2, itd.

Min. 38 dB

Zakłócenia Common-mode (UCM ≤ 6 Vr.m.s.) Min. 75 dB

Przenikanie pomiędzy wejściami Min. 75 dB

Podstawowy limit błędów (ograniczenie pracy do 25 °C, względem zakresu wejściowego)

Wejście prądowe ± 0,40 %

Wejście napięciowe ± 0,40 %

Błąd temperaturowy (względem zakresu wejściowego)

± 0.002%/K

Błąd linearyzacji (względem zakresu wejściowego) ± 0,05 %

Powtarzalność (w stanie przejściowym przy 25 °C, względem zakresu wejściowego)

± 0,05 %

Ograniczenia pracy (przez zakres temperatur, względem zakresu wejściowego)

Prąd ±0,48 %

Napięcie ±0,48 %


Przerwania

Przerwania procesowe Nie

Przerwania diagnostyczne Tak, Parametryzowane

Funkcje diagnostyczne Tak, Parametryzowane

Sygnalizacja trybu bezpieczeństwa Zielona dioda LED (SF)

Monitoring zasilania czujników Zielona dioda LED (Vs)


Możliwość odczytu informacji diagnostycznych Tak

Wartości fail-safe mogą być przełączone na Programowalne w programie bezpieczeństwa

Wyjście zasilania czujników

Liczba wyjść 1



Prąd wyjściowy

Wartość znamionowa 1.0 A

Dopuszczalny zakres 0 to 1.3 A


Moduły analogowe

9.2 SM 336; AI 6 x 13 Bit




Izolacja elektryczna zgodnie z DIN VDE 0160

Pomiędzy wyjściem Vs i magistralą ściany tylnej

Tak

Pomiędzy wyjściem i L+ Nie

Napięcie testowe 600 V DC

Znamionowe napięcie izolacji 75 V DC/60 V AC


Zakres wejść (wartości znamionowe)/rezystancja wejściowa w trybie standardowym

Napięcie 0 do 10 V/59 kΩ

Prąd 0 do 20 mA

4 do 20 mA/107 Ω

Zakres wejść (wartości znamionowe)/rezystancja wejściowa w trybie bezpieczeństwa

Prąd 4 do 20 mA/107 Ω

Dopuszczalne napięcie wejściowe dla napięcia wejściowego (limit zniszczenia)

Max. 30 V ciągle;

Max. 38 V przez max. 1 s (współczynnik trwania impulsu 1:20)

Dopuszczalny prąd wejściowy dla prądu wejściowego (limit zniszczenia)

Max. 40 mA

Połączenie sygnału czujnika

Dla pomiaru napięciowego Możliwe

Dla pomiaru prądowego Możliwe

Jako 4-przewodowy przetwornik Możliwe

Jako 2-prewodowy przetwornik Możliwe

Obciążenie 2-przewodowego przetwornika Maksymalnie 600 Ω

UWAGA


Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

9.3.1 Reprezentacja wartości analogowej

Zakresy wartości pomiarowych

Tabela 9-13 Zakresy wartości pomiarowych SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

Zakres pomiarowy Jednostka Zakres

0 to 20 mA 4 to 20 mA w

procentach zakresu

znamionowego

Dziesiętna Hexa

> 23.518 mA > 22.814 mA > 117.589 32767 7FFFH 2 Przepełnienie

23.518 mA

.

.

20.0007 mA

22.814 mA

.

.

20.0006 mA

117.589

.

.

100.004

32511

.

.

27649

7EFFH

.

.

6C01H

Ponad zakresem

20 mA

:

0.4442 mA

20 mA

.

.

.

4 mA +

578.7 nA

4.00 mA

100

:

2.221

.

.

0.0036

0

27648

:

614

.

.

1

0

6C00H

:

266H

.

.

1H

0H

Zakres znamionowy

< 0.4442 mA

:

723.4 nA

0 mA

(7FFFH)

7FFFH 1 3.9995 mA

.

.

0.4444 mA

-0.0036

.

.

-22.222

-1

.

.

-6144

FFFFH

.

.

E800H

Poniżej zakresu

7FFFH < 0.4444 mA

(see below)

< -22.222 -32768 8000H 2 Niedopełnienie

1 Moduł sygnalizuje przerwany przewód, 7FFFH. 2 W systemach S7 F/FH po wykryciu przepełnienia lub niedopełnienia w programie bezpieczeństwa na wyjście przepisywana jest wartość fail-safe.

W systemach S7 Distributed Safety, zamiast wartości przepełnienia (7FFFH ) lub niedopełnienia (8000H) PII przepisywana jest wartość fail-safe 0 dla programu bezpieczeństwa.

Zobacz także instrukcje "S7-300 Automation System module data

(http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/26096035)".

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Kontrola przerwania przewodu dla zakresu 0 do 20 mA

W zakresie 0 do 20 mA, zawsze wykonywana jest kontrola przerwania przewodu:

W S7 F/FH Systems, przerwany przewód jest sygnalizowany wartością 7FFFH jeśli wartość prądu wynosi < 0.4442 mA. W S7 Distributed Safety, dla programu bezpieczeństwa zamiast 7FFFH do PII przepisywana jest wartość fail-safe 0.

Kontrola przerwania przewodu i niedopełnienia dla zakresu 4 do 20 mA

W zakresie 4 do 20 mA, zależnie czy ustawiona jest kontrola przerwania przewodu:

jeśli kontrola przerwania przewodu jest aktywna, nie jest wykonywane sprawdzenie niedopełnienia. WS7 F/FH Systems, przerwany przewód jest sygnalizowany wartością 7FFFH jeśli wartość prądu wynosi < 3.6 mA. W S7 Distributed Safety, dla programu bezpieczeństwa zamiast 7FFFH do PII przepisywana jest wartość fail-safe 0.

jeśli kontrola przerwania przewodu jest aktywna, w S7 F/FH Systems, niedopełnienie jest sygnalizowane wartością 8000H jeśli wartość prądu wynosi < 0.4444 mA. W S7 Distributed Safety, dla programu bezpieczeństwa zamiast 8000H do PII przepisywana jest wartość fail-safe 0 (dla niedopełnienia).

Rozdzielczość wartości pomiarowej

SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART ma rozdzielczość 15-bitów.

Tabela 9-14 Reprezentacja binarna

Numer bitu 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Waga bitu Sig n

214 213 212 211 210 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20

Przykład 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1

Tabela 9-15 Rozdzielczość

Zakres pomiarowy % zakresu znamionowego Rozdzielczość

0 do 20 mA 0.0036 723.4 nA

4 do 20 mA 0.0036 578.7 nA

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




Numer zamówieniowy

6ES7336-4GE00-0AB0

Właściwości

SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART cechują następujące właściwości:

6 analog inputs with electrical isolation between channels and the backplane bus

Zakresy wejść:

0 to 20 mA

4 to 20 mA

Odporność na zwarcia zasilania 2- lub 4-przewodowych przetworników zapewniana przez moduł

Możliwe zewnętrzne zasilania czujników



Sygnalizacja błędu kanału (Fn)

Sygnalizacja status HART (Hn)

(Jeśli komunikacja HART jest aktywna i obsługiwana, świeci się zielona dioda LED sygnalizująca stan komunikacji HART)



Praca w trybie bezpieczeństwa

Komunikacja HART

Możliwość uaktualnienia firmware z poziomu HW Config

Dane identyfikacyjne

Użytkowanie wejść

Wejścia można używać w następujący sposób:

Każdy z 6 kanałów do pomiarów prądowych

- 0 do 20 mA (bez wykorzystania komunikacji HART)

- 4 do 20 mA (z/bez wykorzystania komunikacji HART)

Zakres funkcjonalny komunikacji HART: 1.17 do typ. 35 mA

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Adresowanie


Rysunek 9-17 Adresowanie SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

Widok frontu

Rysunek 9-18 Widok frontu SM336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

Adresowanie wejść w programie:


Sygnalizacja błędu grupy - czerwony

Sygnalizacja stanu trybu bezpieczeństwa - zielony

Sygnalizacja błędu kanału - czerwony

Status HART - zielony











Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




Poniższy rysunek przedstawia sposób podłączenia oraz schemat blokowy SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART. Sposoby podłączenia oraz schematy blokowe czujników analogowych dla różnych aplikacji przedstawiono w następnych rozdziałach.

Rysunek 9-19 Podłączenie i schemat blokowy SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

Numery kanałów


Rysunek 9-20 Numery kanałów SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

Numer kanału:

Ochrona przeciwprze-

pięciowa

Magistrala tylna


Zasilanie dla logiki, ADU, multipleksera

Logika

Optoizolator, transformator

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Zasilanie czujnika

OSTRZEŻENIE

Przysiady napięcia występujące w zasilaczu nie są buforowane przez moduł, poprzez co wpływają na zasilania czujników.

Może to powodować niepoprawny odczyt wartości pomiarowej.

Można uniknąć przepięć i wahań napięcia używając zasilaczy zgodnych z zaleceniami NAMUR (więcej informacji w rozdziale „Obwód napięcia bardzo niskiego (PELV) dla modułów sygnałowych fail-safe‖ (Strona 40)). Alternatywnie można używać przetworników z baterią podtrzymującą lub diagnostyką.

Zalecenia: wewnętrzne zasilanie czujnika

Zaleca się korzystanie z odpornego na zwarcia, wewnętrznego zasilania dla czujników zapewnianego przez moduł. Napięcie to jest monitorowane, status napięcia jest sygnalizowany diodą LED Fn (rysunek Widok frontu SM336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART).

UWAGA

Wewnętrzne zasilanie czujnika danego kanału jest wyłączane w przypadku przeciążenia wejścia analogowego, zwarcia do masy lub podczas załączenia zasilania, aby zabezpieczyć wejście, w przypadku zwarcia do L+.

Po około 1 minucie wykonywane jest powtórne sprawdzenie, czy błąd nie występuje.

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




Rysunki z rozdziału "Aplikacje z SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART (Strona 193)" zawierają przykłady podłączenia zewnętrznego zasilania czujników (np. z innego modułu).

OSTRZEŻENIE

Jeżeli wystąpi zwarcie od L+ do Mn+, rezystor wejściowy zostanie zniszczony.

Można tego uniknąć korzystając z poprawnie podłączonego wewnętrznego zasilania czujników. Jeśli zostanie użyte zewnętrzne zasilanie czujników, aby chronić rezystor wejściowy niezbędne są inne zabezpieczenia (np. bezpiecznik dla modułu).

OSTRZEŻENIE

Stabilność zewnętrznego zasilania czujnika musi spełniać wymagania klas SIL 2, 3 zależnie od aplikacji. Aby zapewnić bezproblemowe funkcjonowanie czujnika zaleca się korzystanie z poniższych opcji:

Używać redundantnego zewnętrznego zasilania czujników

lub

Monitorować zewnętrzne zasilanie czujników w zakresie zbyt niskich/wysokich napięć, umożliwiając wyłączenie zasilania czujników po wykryciu błędu (jednokanałowy dla SIL2; dwukanałowy dla SIL 3).

Izolowane przetworniki

Izolowane przetworniki nie są podłączone do lokalnego potencjału ziemi. Przetworniki te mogą pracować z dowolnym potencjałem. Lokalne warunki lub zakłócenia mogą powodować różnice potencjałów UCM (statyczne lub dynamiczny) pomiędzy przewodem pomiarowym M- kanału wejściowego a punktem odniesienia obwodu pomiarowego M.

UWAGA

Wskazane jest podłączenia M- do M aby zapobiegać przekraczaniu przez napięcia wspólne dopuszczalnej wartości UCM podczas pracy w obszarach z wysokimi zakłóceniami EMC.

Nieizolowane przetworniki

Izolowane przetworniki są podłączone do lokalnego potencjału ziemi. Zawsze należy podłączać M z potencjałem ziemi. Lokalne warunki lub zakłócenia mogą powodować różnice potencjałów UCM (statyczne lub dynamiczny) pomiędzy lokalnie rozłożonymi punktami pomiarowymi.

Jeżeli napięcia wspólne przekraczają dopuszczalną wartość UCM, należy wykonać połączenie ekwipotencjalne pomiędzy punktami pomiarowymi.

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



9.3.3 Apikacje z SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

Wybór zastosowań

Poniższy rysunek pomoże w wybraniu aplikacji zgodnie z wymaganiami dostępności oraz pracy fail-safe. Kolejne strony dostarczą informacji o podłączeniu modułu w ramach danej aplikacji oraz o parametrach konfigurowanych w programie STEP 7.

Aplikacje 1 i 2 nie są opisywane, ponieważ moduł pracuje jedynie w trybie bezpieczeństwa.

Rysunek 9-21 Aplikacje

OSTRZEŻENIE


1oo1

tryb bezp.?

redundantnemoduły?

redundantnemoduły?

redundantnemoduły?

SIL3 tryb

bezpiecz.

SIL3 tryb bezpiecz.

wysoka dostępność

SIL3 tryb

bezpiecz.

SIL3 tryb bezpiecz.

wysoka dostępność

SIL3 tryb

bezpiecz.


Aplikacje 3 do 9

tak

2oo3

1oo2

tak tak

nie nie nie

SIL3 (Kat.3)

3 4 5 6 7 8

SIL3 (Kat.4)

SIL3 (Kat.4)

redundancja z 3 modułami

tak


nie

9

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



OSTRZEŻENIE

Jeżeli wystąpi zwarcie od L+ do Mn+, rezystor wejściowy zostanie zniszczony.

Można tego uniknąć korzystając z poprawnie podłączonego wewnętrznego zasilania czujników. Jeśli zostanie użyte zewnętrzne zasilanie czujników, aby chronić rezystor wejściowy niezbędne są inne zabezpieczenia (np. bezpiecznik dla modułu).


W zależności od typu pomiaru, dla każdej aplikacji przygotowano cztery schematy podłączeń (A do D lub E do H).

Tabela 9-16 Schemat podłączenia SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

Schemat

podłączenia

Typ pomiaru Kanały

A 2-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne 0 do 5

B 2-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne 0 do 5

C 4-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne 0 do 5

D 4-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne 0 do 5

E 2-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne z redundancją modułów

0 do 5, redundancja z dwoma modułami

F 2-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne z redundancją modułów


G 4-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne z redundancją modułów


H 4-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne z redundancją modułów


Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Schemat podłączenia A: 2-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne

Szczegóły:

Obsługa zwarcia pomiędzy napięciem zasilania czujnika Vsn i Mn+.

Możliwość wykrywania zbyt niskiego napięcia na przetworniku poprzez pomiar zasilania czujnika w module.

Rysunek 9-22 2-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne


Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Schemat podłączenia B: 2-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne

Szczegóły:

OSTRZEŻENIE

Brak możliwości wykrycia zbyt niskiego napięcia na przetworniku, tj. może wystąpić konieczność zastosowania przetwornika z kontrolą poziomu napięcia.

UWAGA

1L+ i 2L+ może być podłączone z jednego zasilacza. Musi być zachowane maksymalne napięcie wspólne UCM.

OSTRZEŻENIE

W zależności od wewnętrznej struktury czujnika, zwarcie od 2L+ do Mn+ (czujnik z obwodem pomiarowym odnoszącym się do 2M) lub od Mn- do 2M (czujnik z obwodem pomiarowym odnoszącym się do 2L+) można spowodować zniszczenie rezystora wejściowego (informacje w dokumentacji czujników).

Aby zabezpieczyć rezystor wejściowy niezbędne są dodatkowe zabezpieczenia (np. bezpiecznik dla modułu).

Rysunek 9-23 2-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne


zalecane

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Schemat podłączenia C: 4-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne

Szczegóły:


Możliwość wykrywania zbyt niskiego napięcia na przetworniku poprzez pomiar zasilania czujnika w module

Rysunek 9-24 4-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne

4-przewod. przetwornik 4-przewod. przetwornik

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Schemat podłączenia D: 4-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne

Szczegóły:

OSTRZEŻENIE


UWAGA


OSTRZEŻENIE



Rysunek 9-25 4-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne

zalecane


Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Schemat podłączenia E: 2-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne z redundancją modułów

Szczegóły:



Niezbędne jest użycie dodatkowych elementów aby spełnić wymagania aplikacji bezpieczeństwa. Oznacza to, że konieczne będzie zastosowanie zewnętrznych elementów (np. dioda Zenera) aby osiągnąć wymagany poziom SIL.

UWAGA

1L+ i 2L+ mogą być podłączone do tego samego zasilacza.

Rysunek 9-26 2-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne z redundancją modułów

Więcej informacji o diodach Zenera zamieszczono w rozdziale „Wyliczanie szczątkowego napięcia zasilania na przetwornikach” (Strona 247).


Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Schemat podłączenia F: 2-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne z redundancją modułów

Szczegóły:

OSTRZEŻENIE



UWAGA


OSTRZEŻENIE



Rysunek 9-27 2-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne z redundancją modułów


zalecane


Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Schemat podłączenia G: 4-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne z redundancją modułów

Szczegóły:




UWAGA

1L+ i 2L+ mogą być podłączone do tego samego zasilacza.

Rysunek 9-28 4-przewodowy przetwornik, zasilanie wewnętrzne z redundancją modułów



Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Schemat podłączenia H: 4-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne z redundancją modułów

OSTRZEŻENIE



UWAGA


OSTRZEŻENIE



Rysunek 9-29 4-przewodowy przetwornik, zasilanie zewnętrzne z redundancją modułów



zalecane

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



9.3.4 Aplikacje i schematy podłączeń

Aplikacje

Skojarzenie aplikacji z odpowiednimi schematami podłączeń:

Aplikacja Schemat podłączenia

A B C D E F G H

3: ocena 1oo1 X X X X

4: ocena 1oo1, nieredundantny przetwornik, wysoka dostępność X X X X

5: ocena 1oo2 X X X X

ocena 1oo2, przetwornik przez 1-kanał X X X X

6: ocena 1oo2, przetwornik przez 1-kanał, wysoka dostępność, nieredundantny przetwornik

X X X X

7: ocena 2oo3, wysoka dostępność X X X X

8: ocena 2oo3, wysoka dostępność, nieredundantny przetwornik X X X X

9: ocena 2oo3 z trzema modułami X X X X

9.3.5 Aplikacja 1 i 2

Aplikacje 1 i 2

Aplikacje 1 i 2 nie są opisywane, ponieważ moduł pracuje jedynie w trybie bezpieczeństwa.

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




Wprowadzenie

Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

Aplikacja 3: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 3), ocena 1oo1.

Aby uzyskać informacje o komunikatach diagnostycznych, możliwych przyczynach problemów oraz środkach zaradczych, należy skorzystać z tabeli Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART i Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale ―Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART" (Strona 219).

Pomiar prądowy 0/4 do 20 mA z 2-przewodowym i 4-przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 3

W przypadku takiego wariantu podłączeń, do modułu można podłączyć sześć sygnałów procesowych. Dla 6 kanałów zasilanie czujników Vsn jest dostarczane przez moduł. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale "Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy (Strona 188) ").

Do opisywanej aplikacji można użyć schematów podłączeń A do D.

Rysunek 9-30 Ocena 1oo1

OSTRZEŻENIE



Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




Tabela 9-17 Parametry dla aplikacji 3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART


bezpieczeństwa



Aktywne / nieaktywne Statyczny Moduł

Zachowanie po uszkodzeniu kanału

Pasywuj cały moduł / Pasywuj kanał Statyczny Moduł

HART_Gate Wył./Zał./Może być przełączone Statyczny Moduł

Eliminacja częstotliwości zakłóceń

50 Hz/60 Hz Statyczny Moduł

Ocena czujników Ocena 1oo1 Statyczny Kanał

Zakres pomiarowy 4 do 20 mA, 0 do 20 mA Statyczny Kanał

Wykrycie przerwania przewodu-F

tak/nie

(w zakresie pomiarowym 4 do 20 mA)

Statyczny Kanał

Wygładzanie 1 / 4 / 16 / 64 cykli konwersji Statyczny Kanał

HART funkcje Wył./Zał. Statyczny Kanał

HART powtarzanie 0 do 255 Statyczny Kanał

HART diagnostyka grupy

Wył./Zał. Statyczny Kanał

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




Wprowadzenie


Aplikacja 4: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 3), ocena 1oo1 z wysoką dostępnością.


Pomiar prądowy 0/4 do 20 mA z 2-przewodowym 4- przewodowym przetwornikiem, przetwornik nieredundantny, dla aplikacji 4

W przypadku takiego wariantu podłączeń, do modułu można podłączyć sześć sygnałów procesowych. Dla każdego sygnału jeden czujnik jest podłączony poprzez pojedynczy kanał do dwóch modułów. Zasilanie czujnika Vsn jest dostarczane przez moduł dla 6 kanałów. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale "Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy (Strona 188) ").

Do opisywanej aplikacji można użyć schematów podłączeń E do H.

Rysunek 9-31 Ocena 1oo1, redundantne F-SM, przetwornik podłączony przez 1-kanał

2-przewod.

przetwornik

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




OSTRZEŻENIE





bezpieczeństwa









Ocena czujników Ocena 1oo1 Statyczny Kanał



tak/nie


Statyczny Kanał




HART diagnostyka grupy

Wył./Zał. Statyczny Kanał

Redundancja Wył./Zał. Statyczny Kanał

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




Wprowadzenie


Aplikacja 5: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4), ocena 1oo2.


Pomiar prądowy 0/4 do 20 mA z 2-przewodowym i 4- przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 5

W przypadku takiego wariantu podłączeń, do modułu można podłączyć trzy sygnały procesowe. Zasilanie czujnika Vsn jest dostarczane przez moduł dla 3 kanałów. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale "Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy (Strona 188) ").


Rysunek 9-32 Ocena 1oo2, przetwornik podłączony przez 2 kanały

OSTRZEŻENIE





Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Pomiar prądowy 0/4 do 20 mA z 2-przewodowym 4- przewodowym przetwornikiem, przetwornik podłączony przez jeden kanał, dla aplikacji 5

W przypadku takiego wariantu podłączeń, do modułu można podłączyć trzy sygnały procesowe. Zasilanie czujnika Vsn jest dostarczane przez moduł dla 3 kanałów. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale "Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy (Strona 188) ").


Rysunek 9-33 Ocena 1oo2, przetwornik podłączony przez jeden kanał

OSTRZEŻENIE


UWAGA

Jeżeli jako narzędzie inżynierskie dla urządzeń HART używane jest oprogramowanie SIMATIC PDM, urządzenie HART należy utworzyć jedynie dla kanału o niższym numerze.


Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART






bezpieczeństwa









Ocena czujników Ocena 1oo2* Statyczny Kanał



tak/nie

(w zakresie pomiarowym 4 .. 20 mA)

Statyczny Kanał


Czas rozbieżności (ms) 0 do 30000 Statyczny Kanał

Okno tolerancji (%)

absolutne

0.2 do 20 Statyczny Kanał

Okno tolerancji (%)

względne


Wartość standardowa MAX/MIN Statyczny Kanał



HART diagnostyka grupy Wył./Zał. Statyczny Kanał

* Jeżeli ocena czujników przeprowadzana jest w programie użytkownika, (np. w S7 F Systems używając F-block F_1oo2AI), w konfiguracji należy wybrać "ocena 1oo1".


Jeśli została skonfigurowana ocena 1oo2, można ustawić czas rozbieżności oraz okno tolerancji dla każdej pary kanałów modułu. Dodatkowo, można skonfigurować wartość standardową (MIN = niska wartość / MAX = wysoka wartość) do zastosowania i transferu do F-CPU.

Jeżeli różnica pomiędzy dwoma redundantnymi kanałami wejściowymi jest poza oknem tolerancji przez dłużej niż określa to czas rozbieżności, sygnalizowany jest błąd i przenoszona jest wartość fail-safe (7FFH). W S7 Distributed Safety, wartość fail-safe 0 jest przekazywana do PII dla program bezpieczeństwa w miejsce 7FFFH.

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




Wprowadzenie


Aplikacja 6: Tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością, ocena 1oo2.


Pomiar prądowy 0/4 do 20 mA z 2-przewodowym i 4- przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 6, przetwornik nie redundantny

W przypadku takiego wariantu podłączeń, do dwóch redundantnych modułów można podłączyć trzy sygnały procesowe. Dla sygnału wymagane są dwa redundantne czujniki. Dwa czujniki są podłączone do dwóch kanałów każdego modułu (ocena 1oo2). Zasilanie czujnika Vsn jest dostarczane przez moduł dla 3 kanałów. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale "Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy (Strona 188) ").


Rysunek 9-34 Ocena 1oo2, redundantne F-SM, przetwornik podłączony przez dwa kanały




Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




OSTRZEŻENIE



Tabela 9-20 Parametry dla aplikacji 6 of SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART


bezpieczeństwa


Przerwanie diagnostyczne Aktywne / nieaktywne Statyczny Moduł






Ocena czujników ocena 1oo2* Statyczny Kanał



tak/nie


Statyczny Kanał


Czas rozbieżności (ms) 0 do 30000 Statyczny Kanał

Okno tolerancji (%)

absolutne


Okno tolerancji (%)

względne


Wartość standardowa MAX/MIN Statyczny Kanał





* Jeżeli ocena czujników przeprowadzana jest w programie użytkownika, (np. w S7 F Systems używając F-block F_1oo2AI), w konfiguracji należy wybrać "ocena 1oo1".


Jeśli została skonfigurowana ocena 1oo2, można ustawić czas rozbieżności oraz okno tolerancji dla każdej pary kanałów modułu. Dodatkowo, można skonfigurować wartość standardową (MIN = niska wartość / MAX = wysoka wartość) do zastosowania i transferu do F-CPU.

Jeżeli różnica pomiędzy dwoma redundantnymi kanałami wejściowymi jest poza oknem tolerancji przez dłużej niż określa to czas rozbieżności, sygnalizowany jest błąd i przenoszona jest wartość fail-safe (7FFH). W S7 Distributed Safety, wartość fail-safe 0 jest przekazywana do PII dla program bezpieczeństwa w miejsce 7FFFH.

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




Wprowadzenie

Poniżej przedstawiono schemat podłączenia i parametry dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART for

Aplikacja 7: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z wysoką dostępnością, ocena 2oo3.


Pomiar prądowy 0/4 do 20 mA z 2-przewodowym i 4- przewodowym przetwornikiem, wysoka dostępność, dla aplikacji 7

W przypadku takiego wariantu podłączeń, do modułu można podłączyć dwa sygnały procesowe. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale "Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy (Strona 188) ").


Rysunek 9-35 Ocena 2oo3





Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



OSTRZEŻENIE


UWAGA





bezpieczeństwa


Przerwanie diagnostyczne Aktywne / nieaktywne Statyczny Moduł






Ocena czujników ocena 1oo1 Statyczny Kanał



tak/nie


Statyczny Kanał






Dla aplikacji związanych z zabezpieczeniami, zgodnie z SIL 3, analizę rozbieżności należy przeprowadzić w programie bezpieczeństwa z oceną 2oo3 (np. w S7 F Systems korzystając z bloku-F F_2oo3_R).

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




Wprowadzenie




Current measurement 0/4 to 20 mA with 2-wire and 4-wire transducer, transducer not redundant, dla aplikacji 8

W przypadku takiego wariantu podłączeń, do dwóch redundantnych modułów można podłączyć dwa sygnały procesowe. Do każdego modułu są podłączone trzy czujniki (ocena 2oo3). ). Zasilanie czujnika Vsn jest dostarczane przez moduł dla 3 kanałów. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale "Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy (Strona 188) ").


Rysunek 9-36 Ocena 2oo3, redundantne F-SM, przetworniki podłączone przez 3 kanały





Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




OSTRZEŻENIE


UWAGA





bezpieczeństwa










Zakres pomiarowy 4 to 20 mA, 0 to 20 mA Statyczny Kanał


tak/nie


Statyczny Kanał



HART powtarzanie 0 to 255 Statyczny Kanał





Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



9.3.12 Aplikacja 9: tryb bezpieczeństwa SIL 3 (Kategoria 4) z trzema modułami z wysoką dostępnością (tylko w systemach S7 F/FH)

Wprowadzenie




Pomiar prądowy 0/4 do 20 mA z 2-przewodowym i 4- przewodowym przetwornikiem dla aplikacji 9

W przypadku takiego wariantu podłączeń, do modułu można podłączyć sześć sygnałów procesowych. Dla 6 kanałów zasilanie czujników Vsn jest dostarczane przez moduł. Czujniki można zasilać także z zewnętrznego źródła (rysunek Zewnętrzne zasilanie czujników, 2-przewodowy przetwornik dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART w rozdziale "Właściwości, wygląd frontu, schemat podłączenia i schemat blokowy (Strona 188) ").


Rysunek 9-37 Ocena 2oo3 z 3 redundantnymi F-SM, przetwornik podłączony do 3 kanałów




Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



OSTRZEŻENIE


UWAGA

1L+, 2L+, i 3L+ mogą być podłączone do tego samego zasilacza. Musi być zachowane maksymalne napięcie wspólne UCM.




bezpieczeństwa












tak/nie


Statyczny Kanał







Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



9.3.13 Komunikaty diagnostyczne SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART


Poniższa tabela zawiera informacje ogólne o komunikatach diagnostycznych

SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART.


Tabela 9-24 Komunikat diagnostycznys SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART


aplikacji

Zakres

diagnostyki

Parametr.

Brak zewnętrznego napięcia pomocniczego 3 – 9 Moduł Nie

Brak parametrów 3 – 9 Moduł Nie

Nieprawidłowe parametry modułu 3 – 9 Moduł Nie

Aktywowany czas monitoringu 3 – 9 Moduł Nie

Uszkodzenie wewnętrznego napięcia zasilania modułu 3 – 9 Moduł Nie

Uszkodzenie procesora 3 – 9 Moduł Nie

Błąd EPROMu 3 – 9 Moduł Nie

Błąd komunikacji 3 – 9 Moduł Nie

Błąd RAM 3 – 9 Moduł Nie

ADC/DAC terror 3 – 9 Moduł Nie

Błąd rozbieżności 5 – 6 Kanał Tak

Zwarcie zasilania czujnika do L+ * 3 – 9 Kanał Nie

Zwarcie do M (test przeprowadzany cyklicznie) 3 – 9 Kanał Nie

Przerwany przewód** 3 – 9 Kanał Tak

Wartość powyżej zakresu 3 – 9 Kanał Nie

Wartość poniżej zakresu *** 3 – 9 Kanał Nie

HART: Zmienna główna poza limitem 3 – 9 Kanał Tak

HART: Zmienna nie-główna poza limitem 3 – 9 Kanał Tak

HART: Wyjście analogowe prądowe nasycone 3 – 9 Kanał Tak

HART: Wyjście analogowe prądowe wyspecyfikowane 3 – 9 Kanał Tak

HART: Dostępne dodatkowe informacje statusowe 3 – 9 Kanał Tak

HART: Nastąpiła zmiana konfiguracji 3 – 9 Kanał Tak

Wadliwe działanie urządzenia HART 3 – 9 Kanał Tak

HART błąd parametryzacji 3 – 9 Kanał Nie

HART błąd komunikacji 3 – 9 Kanał Nie

* wykrywany jedynie podczas rozpoczęcia pracy modułu

** Sygnalizacja przerwania przewodu do 0 do 20 mA i dla 4 do 20 mA jeśli skonfigurowano "diagnostykę przerwania przewodu".

*** Wartość poniżej zakresu może być sygnalizowana jedynie gdy odznaczono 4 do 20 mA i diagnostykę przerwania przewodu.

Zobacz także informacje w rozdziale " HART dla aplikacji bezpieczeństwa (Strona 243) "

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




Poniższa tabela zawiera listę przyczyn i proponowanych środków zaradczych dla komunikatów diagnostycznych SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART.

Tabela 9-25 Komunikaty diagnostyczne i środki zaradcze SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




Uszkodzenie wew. bezpiecznika Moduł musi być wysłany.

Brak przypisania parametrów / niepoprawne parametry w module

Do modułu przesłano błędne parametry Przypisać nowe parametry modułu

Błąd słowa kontrolnego CRC w komunikacji pomiędzy F-CPU a modułem, np., z powodu za dużych zakłóceń elektromagnetycznych lub błędu monitoringu sign-of-life


Sprawdzić ustawienie przełącznika adresowego (DIP switch)




(watchdog)


Wyeliminować zakłócenie i

Wyłączyć / załączyć zasilanie F- CPU/IM,

Wyjąć/włożyć F-SM, lub

Wyłączyć / włączyć dodatkowe zewnętrzne napięcie F- SM

Przerwanie uaktualnienia firmware z powodu błędu

Po usunięciu błędu powtórzyć uaktualnienie firmware.










Wyeliminować zakłócenie, and





Za wysoka temperatura otoczenia Sprawdzić warunki instalacji i




Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




Błąd EPROMu

Błąd RAM







Niezgodny firmware Powtórzyć uaktualnienie firmware

Błąd ADC/DAC Błąd wewnętrzny podczas testu wartości analogowej

Wymienić moduł

Niedozwolone UCM Wyeliminować zakłócenie i




Uaktualnienie Firmware wykonane poprawnie

— —

Błąd podczas uaktualniania firmware

Firmware uszkodzony

błąd CRC




Następnie powtórzyć uaktualnienie firmware.


Niezgodna wersja firmware Firmware jest uszkodzony

Przerwano uaktualnianie Firmware

Powtórzyć uaktualnienie firmware.

Brak napięcia zasilania modułu Podłączyć moduł do zasilania i powtórzyć uaktualnienie firmware.

Błąd rozbieżności Skonfigurowane okno tolerancji przekroczone po upłynięciu czasu rozbieżności

Rozszerzyć okno tolerancji i/lub okno rozbieżności

Zwarcie

(zwarcie zasilania czujnika do L+, zwarcie do masy lub awaria zasilania czujnika)

Błędne podłączenie Sprawdzić podłączenie i




Zastosowano zewnętrzne zasilanie Wyeliminować wpływ zew. zasilania i





Przerwany przewód Przerwanie pomiaru pomiędzy modułem a czujnikiem


Niepoprawne ustawienia zakresu pomiarowego

Sprawdzić ustawienia zakresu pomiarowego

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




Przekroczenie zakresu pomiarowego w górę lub w dół

(info. "Przerwany przewód i przekroczony zakres") w rozdziale "Reprezentacja wartości analogowej (Strona 186)")

Spadek poniżej zakresu pomiarowego użyć odpowiedniego czujnika,

sprawdzić podłączenie (zmiana polaryzacji czujnika)

sprawdzić ustawienia czujnika

Przekroczony zakres pomiarowy Użyć odpowiedniego czujnika; zmienić polaryzację czujnika

Błąd komunikacji Błąd komunikacji pomiędzy CPU a modułem, np., z powodu uszkodzonego połączenia PROFIBUS lub za dużych zakłóceń elektromagnetycznych

Sprawdzić podłączenie komunikacji




Błąd słowa kontrolnego CRC, np., z powodu zbyt dużych zakłóceń elektromagnetycznych


F-CPU przeszedł w tryb STOP Odczytać bufor diagnostyczny F-CPU

Niezgodne parametry w HW Config i programie-F

Powtórnie skompilować projekt i wgrać program S7.

HART: Zmienna główna poza limitem

Przypisana zmienna główna poza limitem

Błędne parametry w urządzeniu obiektowym HART

Urządzenie HART w trybie symulacji, ustawienie symulacji ―Zmienna główna poza limitem‖

Sprawdzić parametry urządzenia obiektowego HART

Poprawić / wyłączyć symulację

Sprawdzić, czy podłączono odpowiedni czujnik

Zakończyć test obwodu pomiarowego

HART: Zmienna nie-główna poza limitem

Przypisana zmienna nie-główna poza limitem


Urządzenie HART w trybie symulacji, ustawienie symulacji ―Zmienna nie-główna poza limitem‖

HART: Wyjście analogowe prądowe nasycone


Urządzenie HART w trybie symulacji, w symulacji ustawiono za dużą wartość pomiarową

Przypisana zmienna główna poza limitem

HART: Wyjście analogowe prądowe wyspecyfikowane


Urządzenie HART w trybie symulacji, w symulacji ustawiono za dużą wartość pomiarową lub urządzenie HART przeprowadza test obwodu pomiarowego.

HART: Dostępne dodatkowe informacje statusowe

Urządzenie HART posiada dodatkowe informacje

Odczytać informacje z urządzenia, jeśli wystąpi konieczność wykonać niezbędne czynności.

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




HART: Nastąpiła zmiana konfiguracji

The identifier for reassignment of HART field device parameters has been set in the HART field device status (=HART status bytes).

—

Wadliwe działanie urządzenia HART

Wystąpił błąd w urządzeniu obiektowym HART

Sprawdzić parametry

Wymienić urządzenie HART

HART błąd parametryzacji Błędne parametry HART przesłane do modułu (DS 131 – 136)

Poprawić HART parametry

Błąd podczas dynamicznej parametryzacji (HART)

Sprawdzić parametryzację w programie użytkownika

Jeśli konieczne, skontaktować się z pomocą techniczną SIMATIC

HART: błąd komunikacji Urządzenie obiektowe HART nie odpowiada

Błąd sygnału (poziom, timing, zakłócenie)

Sprawdzić podłączenie

Sprawdzić mierzony prąd

Sprawdzić pobór prądu przez urządzenie obiektowe

Wymienić czujnik

Zwiększyć liczbę powtórzeń

Równolegle do czujnika podłączyć kondensator o pojemności około 100 nF

9.3.14 Specyfikacja techniczna - SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

Informacje ogólne


Wymiary i waga

Wymiary S x W x G (mm) 40 × 125 × 120

Waga Około 350 g


Liczba wejść

jednokanałowych 6

dwukanałowych 3




Długość przewodu

Ekranowany skręcane pary Maksymalnie 1000 m


jeden kanał dwa kanały

Zgodnie z IEC 61508 Max. SIL 3 Max. SIL 3

Zgodnie z EN 954-1 Max. Cat. 3 Max. Cat. 4

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




Osiągana charakterystyka fail-safe

low demand mode (average probability of failure on demand)

< 1.00E-04 < 1.00E-05

high demand / continuous mode (probability of a dangerous failure per hour)

< 1.00E-08 < 1.00E-09

Ostęp testu sprawdzającego 20 lat


Znamionowe napięcie zasilania elektroniki L+ 24 V DC


Zabezp. przed brakiem zasilania L+ Brak

Zabezp. przed brakiem wewnętrznego zasilania

5 ms


Pomiędzy kanałami 0/1/2 i 3/4/5, magistralą, napięciem obciążenia L+/zasilaniem czujnika Vs0...5, ekranem

Tak

Pomiędzy kanałami 3/4/5 i 0/1/2, , magistralą, napięciem obciążenia L+/zasilaniem czujnika Vs0...5, ekranem

Tak

Pomiędzy magistralą i kanałami 0/1/2, kanałami 3/4/5, napięciem obciążenia L+/zasilaniem czujnika Vs0...5, ekranem

Tak

Pomiędzy napięciem obciążenia L+/zasilaniem czujnika Vs0...5 i kanałami 0/1/2, kanałami 3/4/5, magistralą, ekranem

Tak

Pomiędzy ekranem i kanałami 0/1/2, kanałami 3/4/5, magistralą, napięciem obciążenia L+/zasilaniem czujnika Vs0...5

Tak

Pomiędzy kanałami grupy potencjałów Nie


Pomiędzy grupami potencjałów 75 V DC, 60 V AC

Pomiędzy kanałami (0/1/2 lub 3/4/5) grupy potencjałów

75 V DC, 60 V AC

Napięcie probiercze izolacji 370 V AC przez 1 min.

Pobór prądu


From supply voltage L+ (without load) Typ. 150 mA

Napięcie równoległe Common-mode voltage (CMV)

Dopuszczalne napięcie równoległe pomiędzy wejściami (UCM)

75 V DC, 60 V AC

Dopuszczalne napięcie równoległe pomiędzy wejściami i M

75 V DC, 60 V AC

Straty mocy w module Typowo 4.5 W,

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




Generowanie wartości analogowej

Zasada pomiaru DELTA-SIGMA

Czas całkowania/konwersji

Parametryzowane Tak

Czas całkowania

przy 50 Hz

przy 60 Hz

20 ms

16.67 ms

Czas odpowiedzi na parę kanałów

przy 50 Hz

przy 60 Hz

25 ms

22 ms

Podstawowy czas odpowiedzi 50 ms

Rozdzielczość, włączając przekroczenie zakresu

15 bitów + znak

Wygładzanie wartości pomiarowej (na kanał) Tak, Parametryzowane

Poziom Stała czasowa

Brak 1 × czas cyklu konwersji

Słaby 4 × czas cyklu konwersji

Średni 16 × czas cyklu konwersji

Mocny 64 × czas cyklu konwersji

Czas cyklu konwersji = (podstawowy czas odpowiedzi + N × czas odpowiedzi pary kanałów)

(N = liczba aktywnych par kanałów)

Przy 50 Hz, wszystkie aktywne pary kanałów 125 ms

Czas potwierdzenia

(DAT - Device Acknowledgement Time)

100 ms

Eliminacja zakłóceń, limity błędów

Eliminacja zakłóceń napięcia dla f=n ×

(f1±0.5%),

(f1=Częstotliwość zakłóceń)

Zakłócenia napięcia równoległego (UCM ≤ 60 V AC)

Min. 70 dB

Zakłócenia napięcia szeregowego (wartość szczytowa zakłócenia < wartość znamionowa zakresu wejściowego)

Min. 40 dB

Przenikanie pomiędzy wejsciami Min. 70 dB

Limit operacyjny (przez zakres temperatur, względem zakresu pomiarowego, wartość końcowa 20 mA)

± 0.2% (40 µA)

Limit błędu podstawowego (limit pracy przy 25 °C, względem pełnego zakresu wartości 20 mA)

± 0.1 %

Błąd temperaturowy (względem całego zakresu 20

mA)

± 0.002%/K

Błąd liniowości (względem całego zakresu 20 mA) ± 0.01 %

Powtarzalność (w stanie ustalonym przy 25 °C, względem całego zakresu 20 mA)

± 0.015 %

Wpływ sygnału HART na sygnał wejściowy (względem całego zakresu 20 mA, jako wartość dodana do błędu podstawowego)

czas całkowania 20 ms ± 0.12 %

czas całkowania 16.67 ms ± 0.12 %

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART





Przerwania

Przerwanie procesowe Nie

Przerwanie diagnostyczne Tak, Parametryzowane

Funkcje diagnostyczne Tak, Parametryzowane

Sygnalizacja pracy w trybie bezp. Zielona dioda LED (SF)

Sygnalizacja błędu kanału Czerwone diody LED (F0...5)


HART wyświetlanie stanu Zielone diody LED (H0...5)


Tak

Wartości fail-safe mogą być przełączone na Programowalne w programie bezpieczeństwa

Wyjście zasilania czujników

Liczba wyjść 6



Prąd wyjściowy

Wartość znamionowa 300 mA

Dopuszczalny zakres 0 to 300 mA

Dodatkowe (redundantne) Z zewnętrznymi, dodatkowymi elementami, informacje przy schematach podłączeń


Wartość pracy Typ. 1 A

Dopuszczalny wspólny prąd wyjść 1.8 A

Odłączenie na wejściu Typ. 35 mA


Zakres wejściowy (wartość znamionowa)/rezystancja wejściowa

Prąd Typ. 150 Ω Max. 175 Ω

Dopuszczalne napięcie wejściowe dla napięcia wejściowego (limit zniszczenia)

Max. 40 mA

Zabezpieczenie przeciw zwarciom w przypadku zewnętrznego zasilania czujnika

e.g., bezpiecznik topikowy 62 mA FF

Podłączenie sygnału czujnika

Dla pomiarów prądowych

4-przewodowy przetwornik Możliwe

2-przewodowy przetwornik Możliwe

Komunikacja HART

Praca jedno/wielopunktowa Praca jednopunktowa

Master podstawowy (primary)/drugorzędny(secondary)

Master podstawowy lub drugorzędny *

Impedancja kanału wejściowego dla komunikacji HART

100 – 150 Ω

Do pracy jako zewnętrzny secondary master (np. komunikator), może być konieczne osiągnięcie przez zewnętrzne obciążenie całkowitej impedancji 230 – 600 Ω.

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART




Zakres funkcjaonalny komunikacji HART 1.17 do typ. 35 mA

Próg wyłączenia HART 1.17 mA

Wersja protokołu 5 do 6

Zabezpieczenie przeciw przepięciami

Zabezpieczenie napięcia zasilania L+ od udarów, zgodnie z IEC 61000-4-5

Do stopnia 2 Niewymagane dodatkowe elementy zabezpieczające

Symetryczne (L+ do M) ± 0.5 kV; 1.2/50 μs

Asymetryczne (L+ do PE, M do PE) ± 1 kV; 1.2/50 μs

Stopień 3 i wyższe Wymagane zewnętrzne elementy ochronne

Symetryczne (L+ do M) ± 1 kV; 1.2/50 μs

Asymetryczne (L+ do PE, M do PE) ± 2 kV; 1.2/50 μs

Ochrona ekranowanych przewodów sygnałowych (wejść) od udarów, zgodnie z IEC 61000-4-5

Do stopnia 3 Niewymagane dodatkowe elementy zabezpieczające

Asymetryczne (ekran do PE) ± 2 kV; 1.2/50 μs

Aby osiągnąć kryterium wytrzymałości A, zgodnie z IEC 61000-4-5, współczynnik powtarzalności komunikacji HART musi być ustawiony na wartość większą niż 0.

* Podczas pracy redundantnej, moduł z wyższym adresem startowym automatycznie staje się secondary master.

UWAGA


Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



9.3.15 Parametry modułu wejść analogowych F-AI 6 x 0/4 ... 20mA HART

Tabela 9-26 Parametry modułu SM 331; F-AI 6 x 0/4...20mA HART

Parametry Zakres wartości Domyślne Typ

parametru

Zakres

działania

F-parameters

F_Source_Address Zależne od użytego F-CPU (0)

Statyczny Moduł

F_destination_address 1 do 1022 —

DIP switch position

(9........0)

0000000001 do

1111111110

—

F_Monitoring_Time (ms) 1 do 65535 2500

Parametry modułu


Aktywne / Nieaktywne

Niekatywne Statyczny Moduł

Zachowanie po błędzie kanału

Pasywuj moduł / Pasywuj kanał

Pasywuj moduł

HART_Gate Wył./Zał./Może być przełączony

Wył.

Częstotliwość tłumienia zakłóceń

50 Hz/60 Hz 50 Hz

Ocena czujników ocena 1oo1,

ocena 1oo2 /

deactivated

ocena 1oo1 Kanał

Zakres pomiarowy 4..20 mA /

0..20 mA

4...20 mA

Detekcja przerwania przewodu-F

Activated/deactiv ated

Activated

Wygładzanie 1, 4, 16, 64

cykli konwersji

1 cykl konwersji

Czas rozbieżności (ms) 0 do 30000 150

Okno tolerancji (%)

absolutne

0.2 do 20 2.5

Okno tolerancji (%)

względne

0.2 do 20 2.5

Wartość standardowa MAX/MIN MIN

HART

HART funkcje Wył. / Zał. Wył. Statyczny Kanał

HART powtarzanie 0 do 255 10

HART diagnostyka grupy Wył. / Zał. Wył.

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



9.3.15.1 Ustawienia wygładzania wartości analogowej

Ustawienia wygładzania wartości analogowej

Wygładzanie wartości analogowej można konfigurować w HW Config.

Używanie wygładzania

Wygładzona wartość analogowe dostarcza pewny sygnał analogowy do dalszego przetwarzania.

OSTRZEŻENIE

Wygładzanie jest efektem uśrednienia wybranej liczby cykli konwersji, np., 64.

Może to powodować opóźnienia w rozbieżności dla oceny 1oo2 (przykład poniżej).

Zasada wygładzania

Wartości pomiarowe są wygładzane poprzez filtrację cyfrową. Wygładzanie jest wykonywane poprzez kalkulację przez moduł wartości średnich, pochodzących z określonej liczby przekonwertowanej (do postaci cyfrowej) wartości analogowej.

Wygładzanie konfiguruje się jako jeden z 4 poziomów (1, 4, 16 lub 64 cykle konwersji). Stopień określa liczbę sygnałów analogowych użytych do uśrednienia. Jeśli do wygładzania przyjęto liczbę cykli konwersji = 1, wygładzanie jest nieaktywne.

Wyższy poziom wygładzania daje bardziej stabilną wartość analogową i przedłuża czas do zastosowania wygładzonego sygnału analogowego do następnego kroku.

UWAGA

Po rozpoczęciu pracy, zwarciu, przerwanym przewodzie lub przekroczeniu zakresu pomiarowego, wygładzanie jest restartowane. Jeżeli, np. wygładzanie = 16 cykli konwersji jest przypisane do wszystkich aktywnych kanałów, zasygnalizowanie wartości przy 50 Hz zabierze 20000 ms.

W przypadku pojawienia się rozbieżności, pomiar i wygładzanie nie są restartowane.

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Przykład

Poniższy przykład zawiera liczbę cykli, w zależności od ustawień wygładzania, po których wartość analogowa jest całkowicie wygładzona i dostępna w kroku. Rysunek dotyczy wszystkich zmian sygnałów na wejściu analogowym.

Rysunek 9-38 Przykład efektu wygładzania odpowiedzi skokowej

① Wygładzanie - 4 cykle konwersji

② Wygładzanie - 16 cykle konwersji

③ Wygładzanie - 64 cykle konwersji

Przykład: Efekt wygładzania dla maksymalnego czasu odpowiedzi przy ocenie 1oo2 z błędem

Jeśli podczas oceny 1oo2 wystąpił błąd, maksymalny czas odpowiedzi jest kalkulowany zgodnie z poniższym wzorem:

Maksymalny czas odpowiedzi (w przypadku rozbieżności) = 2 × Czas cyklu konwersji × Wygładzanie + Czas rozbieżności + 2 × Czas cyklu konwersji

Gdzie N przedstawia liczbę aktywnych par kanałów

Przykład: podłączono jedną parę kanałów (N = 1), Częstotliwość zakłóceń 50 Hz, wygładzenie = 16 cykli konwersji, czas rozbieżności = 2000 ms:

Maksymalny czas odpowiedzi (w przypadku rozbieżności) = 2 × 125 ms × 16 + 2000 ms + 2 × 125 ms = 6250 ms

Jeśli pomiędzy dwoma redundantnymi kanałami wejściowymi będzie istniała rozbieżność, może trwać do 6250 ms zanim moduł zasygnalizuje błąd rozbieżności do F-CPU (przerwania diagnostyczne są aktywne).

Jeśli czas rozbieżności upłynie, sygnalizowany jest błąd i dane procesowe ustawiane są na wartość 7FFFH. W S7 Distributed Safety, zamiast wartości 7FFFH, dla programu bezpieczeństwa do PII dostarczana jest wartość fail-safe 0.

Zmiana sygnału [%] Odpowiedź na skok wejściowego sygnału analogowego

Cykle modułu

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



9.3.15.2 Parametryzacja analizy rozbieżności dla oceny 1oo2

Zasady działania analizy rozbieżności

Analiza rozbieżności jest wykonywana, gdy ustawiona jest ocena 1oo2.

Parametryzowane okno tolerancji jest formowane poprzez wartość procesową, która reprezentuje chwilową wartość standardową (wartość, która jest sygnalizowana do F-CPU).

Okno tolerancji jest formowane względem wartości procesowej lub jako wartość absolutna względem zakresu pomiarowego wartości końcowej. Dodatkowo, okno tolerancji względnej i okno tolerancji absolutnej mogą być połączone.

Jeśli wartość procesowa nie reprezentuje wartości standardowej w danej chwili i jest wewnątrz okna tolerancji, rozbieżność nie występuje.

Rysunek 9-39 Przykład okna tolerancji względnej bez rozbieżności (parametryzacja: wartość

standardowa = MAX)

Wartość procesowa 2

Wartość procesowa 1 Wartość standardowa

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Jeśli wartość procesowa chwilowo nie przedstawia wartości standardowej, ale jest poza oknem tolerancji, rozbieżność występuje.

Rysunek 9-40 Przykład okna tolerancji względnej z rozbieżnością (parametryzacja: wartość

standardowa = MAX)

Przypisany czas rozbieżności zaczyna płynąć z chwilą wykrycia rozbieżności. Czas rozbieżności jest odliczany dopóki występuje rozbieżność.

W zależności od konfiguracji wartości standardowej (MAX lub MIN), kolejna wysoka lub niska „stara‖ wartość jest przekazywana jako wartość procesowa.

Jeśli kanały wejściowe spadną poniżej wyspecyfikowanej tolerancji przed upłynięciem czasu rozbieżności (kanały wejściowe nie są rozbieżne), czas rozbieżności jest zerowany i jest restartowany jedynie, gdy zostanie wykryta nowa rozbieżność.

Jeśli kanały wejściowe są rozbieżne po rozpoczęciu pracy lub po błędzie kanału, przekazywana jest wartość 7FFFH i rozpoczyna się liczenie czasu rozbieżności.

Jeśli kanały wejściowe nie są rozbieżne po upłynięciu czasu rozbieżności, przekazywana jest wartość standardowa a błąd kanału musi być potwierdzony. W takim przypadku diagnostyka kanału nie jest sygnalizowana.

Jeśli czas rozbieżności upłynie, sygnalizowany jest błąd a wartość procesowa jest ustawiana na 7FFFH.W S7 Distributed Safety, dla programu bezpieczeństwa, zamiast wartości 7FFFH do PII przepisywana jest wartość fail-safe 0.

Błąd rozbieżności jest obsługiwany przez program bezpieczeństwa w taki sam sposób jak błąd kanału. Aby uzyskać więcej informacji należy skorzystać z podręczników S7 Distributed Safety Configuring and Programming lub S7 F/FH Systems Configuring and Programming.

Konfiguracja parametrów analizy rozbieżności

Dla każdej pary kanałów, do konfiguracji analizy rozbieżności dostępne są cztery parametry, ustawiane z poziomu HW Config:

Czas rozbieżności (Discrepancy time)

Wartość standardowa (Standard value)

Okno tolerancji %, absolutne (Tolerance window %, absolute)

Okno tolerancji % względne (Tolerance window %, relative)

Wartość procesowa 2

Wartość procesowa 1 Wartość standardowa

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Parametr "Czas rozbieżności" (Discrepancy time)

Jeśli wartość standardowa obydwu kanałów wejściowych danej pary kanałów jest poza skonfigurowanym oknem tolerancji i trwa dłużej niż określono w parametrze czasu rozbieżności, ale nie dłużej niż maksymalny czas odpowiedzi, moduł wykrywa błąd rozbieżności. W przypadku błędu rozbieżności, moduł wywołuje przerwanie diagnostyczne i ustawia wartość procesową na 7FFFH. Czas rozbieżności jest resetowany, gdy wartość standardowa wróci do okna tolerancji.

W S7 Distributed Safety, dla programu bezpieczeństwa, zamiast wartości 7FFFH do PII przepisywana jest wartość fail-safe 0.

W S7 F Systems, wartość fail-safe jest dostarczana zgodnie z ustawieniami parametrów F-channel driver.

Maksymalny dopuszczalny w aplikacji czas rozbieżności oblicza się zgodnie ze wzorem:

Czas rozbieżności = Maksymalny czas odpowiedzi (w przypadku rozbieżności) – 2 × Czas cyklu konwersji × Wygładzanie – 2 × Czas cyklu konwersji

UWAGA

Obliczenie czasu rozbieżności powinno opierać się o wartości z rozdziału „Specyfikacja techniczna SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART (Strona 223)” wpisywane do powyższego wzoru.

Czas rozbieżności można skonfigurować dla każdej pary kanałów. Wpisana wartość jest zaokrąglana do całkowitej wielokrotności 10 ms. Dozwolona jest wartość „0‖. Małe wartości różne od 0 są zaokrąglane do minimalnej najmniejszej wartości.

Parametr „Wartość standardowa ” ("Standard value")

Dla każdej pary kanałów wejściowych można wybrać, która z dwóch wartości będzie przekazywana do F-CPU. Podczas rozbieżności pomiędzy dwoma kanałami wejściowymi, ostatnia ważna standardowa wartość poprzedzająca wystąpienie rozbieżności jest przekazywana do F-CPU.

"MIN": jako wartość standardowa do F-CPU zostanie przekazana niższa z dwóch wartości

"MAX": jako wartość standardowa do F-CPU zostanie przekazana wyższa z dwóch wartości.

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Parametr „Okno tolerancji %, absolutne” ("Tolerance window %, absolute")

Okno tolerancji absolutnej można obliczyć korzystając z poniższego wzoru:

Maksymalne odchylenie prądu można obliczyć za pomocą poniższego wzoru:

Gdzie:

IME = 20 mA

IMA = 0 mA dla zakresu pomiarowego 0 ... 20 mA


T = Tolerancja, w %

ΔIabs = Maksymalne odchylenie prądu (+/-)

Dla każdej pary kanałów parametr „Okno tolerancji %, absolutne‖ może przyjmować wartości od 0,2 do 20%.

Rysunek 9-41 Absolutne odchylenie w % zakresu znamionowego dla zakresu pomiarowego 0 do 20 mA lub 4 do 20 mA

Odchylenie w % zakresu znamionowego; może być ustawiane od ±0,2 do 20,0%

Odchylenie w % zakresu znamionowego; może być ustawiane od ±0,2 do 20,0%

Zakres pomiędzy przerywanymi liniami jest oknem tolerancji wartości procesowej


Dane procesowe Dane procesowe

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Parametr “Okno tolerancji %, względne” ("Tolerance window %, relative")

Okno tolerancji jest wyliczane jako procent wygładzonej wartości procesowej, która reprezentuje wartość MIN lub MAX w danej chwili (w zależności od ustawień wartości standardowej).

Względne okno tolerancji można obliczyć korzystając z poniższego wzoru:

Maksymalne odchylenie prądu można obliczyć za pomocą poniższego wzoru:

Gdzie:

IEW = Standardowa wartość procesowa (min./max.)



T = Tolerancja, w %

ΔIrel = Maksymalne odchylenie prądu (+/-)

Dla każdej pary kanałów parametr „Okno tolerancji %, względne‖ może przyjmować wartości od 0,2 do 20%.

Rysunek 9-42 Względne odchylenie w % zakresu znamionowego dla zakresu pomiarowego 0 do 20 mA lub 4 do 20 mA

Odchylenie od danych procesowych, w % ustawiane pomiędzy ±0,2 i 20,0%


Dane procesowe Odchylenie od danych procesowych, w % ustawiane pomiędzy ±0,2 i 20,0%

Dane procesowe


Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Kombinacja parametrów " Okno tolerancji %, absolutne " i " Okno tolerancji %, względne "

Jeśli jest to wymagane, można łączyć parametry "Okno tolerancji %, absolutne" i "Okno tolerancji %, względne". Wspólne okno tolerancji (oznaczone na poniższych rysunkach kolorem szarym) jest maksimum Trel i Tabs.

T = MAX Trel, Tabs

ΔI = MAX ΔIrel, ΔIabs

Gdzie (w obydwu powyższych wzorach):

T = Tolerancja, w %

ΔI = Maksymalne odchylenie prądu (+/-)



Dane procesowe Dane procesowe

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Przykład

Poniższy przykład pokazuje zachowanie oceny rozbieżności przy wartości standardowej = MAX.

Górny wykres pokazuje charakterystykę dwóch wartości procesowych. Linią przerywaną oznaczono zakres tolerancji absolutnej skonfigurowanej w przykładzie.

Dolny wykres reprezentuje wartość standardową przesyłaną do F-CPU.

W przykładzie, przy pierwszym wystąpieniu rozbieżności, wartość procesowa 1 mieści się w zakresie tolerancji przed upłynięciem czasu rozbieżności. Oznacza to, że rozbieżność nie jest sygnalizowana.

W przykładzie, przy drugim wystąpieniu rozbieżności, wartość procesowa 1 jest poza zakresem tolerancji po upłynięciu czasu rozbieżności. W wyniku tego, po upłynięciu czasu rozbieżności następuje sygnalizacja rozbieżności – wartość 7FFFH. W S7 Distributed Safety, dla programu bezpieczeństwa, zamiast wartości 7FFFH do PII przepisywana jest wartość fail-safe 0.

Dezaktywacja kanału z pary kanałów

Jeśli będzie wykorzystywany tylko jeden kanał z pary kanałów, do nieużywanego kanału należy podłączyć rezystancję. Należy wybrać taką rezystancję aby uzyskać prąd pomiędzy 4 a 20 mA.

Dane procesowe

Dane procesowe

Wartość

standardowa

Czas rozbieżności (aktywny)

Czas rozbieżności (aktywny)

Czas rozbieżności upłynął

Koniec rozbieżności

Rozbieżność Rozbieżność

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



9.3.16 Podstawy HART

9.3.16.1 Czym jest HART?

Funkcje HART pozwalają na pracę modułu analogowego z opcją komunikacji cyfrowej. Protokół HART występuje jako de facto standardowy protokół komunikacji z inteligentnymi urządzeniami obiektowymi: HART jest zarejestrowanym znakiem handlowym "HART Communication Foundation" (HCF), która posiada prawa własności protokołu HART.

UWAGA

Moduł SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART obsługuje wersje protokołu HART od 5 do 6.

9.3.16.2 Właściwości HART

Jakie korzyści daje HART?

Korzystanie z modułu analogowego HART przynosi następujące korzyści:

Połączenie kompatybilne z modułami analogowymi: pętla prądowa 4 do 20 mA

Dodatkowa komunikacja cyfrowa poprzez protokół HART

HART wymaga małej mocy, istotne przy użyciu w obszarach niebezpiecznych

Wiele używanych urządzeń obsługuje funkcje HART

Jakie są typowe aplikacje HART?

Uruchamianie urządzeń obiektowych (możliwość centralnej parametryzacji)

Parametry urządzeń obiektowych mogą być zmieniane online

Przekazywanie informacje i komunikatów diagnostycznych z urządzenia.

OSTRZEŻENIE

Protokół HART nie jest protokołem bezpiecznym (not safety-oriented)!

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



9.3.16.3 Zasady działania HART

Wprowadzenie

Protokół HART opisuje fizyczną formę komunikacji:

Procedury transmisji

Struktura komunikatu

Format danych

Rozkazy

Sygnał HART

Poniższy rysunek przedstawia sygnał analogowy z modulacją HART (technika FSK). Sygnał jest złożony z fal sinusoidalnych o częstotliwości 1200 Hz i 2200 Hz. Może być filtrowany za pomocą filtru wejściowego, w taki sposób, że oryginalny sygnał analogowy jest dostępny.

Rysunek 9-43 Sygnał HART

Sygnał analogowy

Czas (sekundy)

Rozkaz

Odpowiedź

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Komendy i parametry HART

Do ustawiania i odczytu parametrów urządzeń obiektowych HART za pomocą rozkazów i odpowiedzi można używać oprogramowania SIMATIC PDM. Komendy oraz parametry HART dzieli się na trzy grupy o poniższych właściwościach:

uniwersalne (universal)

ogólnie używane (generally usable)

specyficzne dla danego urządzenia (device specific)

Komendy uniwersalne muszą być obsługiwane przez wszystkich producentów urządzeń obiektowych HART; rekomendowana jest obsługa komend ogólnych. Dodatkowo występują komendy charakterystyczne dla danego typu urządzeń, występujące tylko dla tych urządzeń.

Przykłady parametrów HART

Poniższa tabela zawiera parametry HART różnych grup:

Tabela 9-27 Przykłady parametrów HART

Grupa parametrów Parametry urządzenia HART

uniwersalne

(universal) wartość pomiarowa i nastawiana (primary variable), nazwa producenta, tagi procesowe lub wykonawcze, inne wartości procesowe lub ustawiane

ogólnie używane

(generally usable) zakres pomiarowy, czas filtru, parametry przerwania (komunikat, przerwania i limity ostrzeżeń), zakres wyjść

specyficzne dla danego urządzenia

(device specific) specjalne informacje diagnostyczne

Zobacz także

Rekordy w komunikacji HART (Strona 252)

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



9.3.16.4 Integracja urządzeń obiektowych HART

Zastosowanie

SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART może być używany jako rozproszony moduł w ET 200M z użyciem funkcji HART.

Do każdego z 6 kanałów modułu SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART można podłączyć jedno urządzenie obiektowe. Moduł analogowy pracuje jako urządzenie typu HART master, urządzenie obiektowe HART slave.

Aby skomunikować się z urządzeniem obiektowym HART można użyć oprogramowania SIMATIC PDM. SIMATIC PDM wysyła i odbiera dane poprzez moduł analogowy HART, porównując do klienta, dla którego moduł analogowy HART pełni funkcję serwera.

Jest także możliwość używania mechanizmu odczytu/zapisu rekordów danych.

Rozkaz Funkcja

0 Odczytuje producenta i typ urządzenia

Ponieważ SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART obsługuje jedynie "longframe command", musi być znany unikalny adres sprzętowy urządzenia obiektowego.

Należy sprawdzić bajt 0 w rekordzie danych odpowiedzi. Dopóki bajt 0 = 0x03, odpowiedź nie została kompletnie odebrana. Gdy zawartość 0 = 0x04, odpowiedź jest odebrana i może być analizowana.

Rysunek 9-44 Lokalizacja używanych modułów analogowych HART w rozproszonym systemie

Zobacz także

Rekordy w komunikacji HART (Strona 252)

Urządzenia wykonawcze Przetworniki

Najniższy poziom

Inteligentne urządzenia obiektowe

np. SIPART PS

Rozproszone I/O

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



9.3.16.5 Używanie HART

Środowisko systemowe do użycia HART

Aby sterować inteligentnym urządzeniem z funkcjami HART, wymagane są następujące środowisko systemowe:

Pętla prądowa 4 - 20 mA przez moduł analogowy SM 336, F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART.

Moduł pracujący jako ―master‖ poprzez odbiór komend z narzędzia parametryzującego HART, przekazujący do inteligentnego urządzenia obiektowego, a następnie zwracający odpowiedzi. Interfejs modułu jest reprezentowany przez rekordy danych, które są przekazywane przez magistralę I/O. Rekordy danych są tworzone lub interpretowane przez narzędzie parametryzujące HART (SIMATIC PDM). PDM (Process Device Manager) jest dostępny jako samodzielne narzędzie lub jako narzędzie zintegrowane w HW Config – pakiet opcjonalny.

Wartości analogowe są wpisywane w 16-bitowym formacie w obszarze obrazu wejść i wyjść.

STEP 7, SIMATIC PDM, komunikator HART

Parametry HART można przekazywać za pomocą zewnętrznego urządzenia HART (komunikator HART) lub za pomocą SIMATIC PDM. SIMATIC PDM uzyskuje dostęp za pośrednictwem modułu, natomiast komunikator HART jest włączany bezpośrednio, równolegle do urządzenia obiektowego.

Rysunek 9-45 Środowisko systemowe dla aplikacji HART

Urządzenie obiektowe z funkcjonalnością HART Moduł analogowy HART

Połączenie do PROFIBUS

Narzędzie parametryzujące HART Komunikator HART

Masa

Konwersja analogowo-cyfrowa

cyklicznie mierzonej wartości

Transmisja/odbiór

sygnału HART

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Format – przezroczyste komunikatu danych

Moduł obsługuje format przezroczystego komunikatu danych (transparent message data format). Używając SIMATIC PDM uzyskuje się bezpośredni dostęp do komunikatów i odpowiedzi urządzenia obiektowego HART.

Każdy moduł jest wyposażony we wspólny modem HART dla 6 kanałów. Innymi słowy, korzystając z SIMATIC PDM, jednocześnie można uzyskać dostęp tylko do jednego kanału danego modułu (multipleksowanie kanałów). Nie jest możliwy jednoczesny bezpośredni dostęp do innego kanału w obrębie tego samego modułu.

Zobacz także

HART dla aplikacji bezpieczeństwa (Strona 243)

9.3.16.6 HART dla aplikacji bezpieczeństwa (safety-oriented)

Wprowadzenie

Funkcje HART konfiguruje się w HW Config korzystając z następujących parametrów.

Parametr "HART_Gate"

Parametr "HART_Gate" jest używany do aktywowania funkcji HART (komunikacja HART) dla modułu. Parametr "HART_Gate" działa w obrębie modułu fail-safe na ―main switch‖.

PROFIsafe sterowanie bajt.Bit „iPar_EN‖: Zał. / Wył.

Parametr „HART_Gate‖: Zał./Możliwość przełączania/Wył.

Multiplekser

Parametr „HART function‖: w obrębie kanału zał. / wył.

urządzenie urządzenie

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



"HART_Gate" może przyjmować następujące ustawienia:

„Zał.” ("On"): komunikacja HART jest aktywna.

„Możlowość przełączania” ("Can be switched"): Komunikacja HART może być aktywowana i dezaktywowana z poziomu program bezpieczeństwa (S7 Distributed Safety lub S7 F Systems), pod warunkiem, że moduł jest w trybie RUN. Oznacza to, że komunikacja HART z urządzeniami obiektowymi HART może być aktywowana i dezaktywowana podczas pracy F-CPU (np. w celu diagnostyki i konserwacji).

Jeśli zmienna IPAR_EN z F-I/O DO lub F_CH_AI F-channel driver są ustawione na ―1‖ w programie bezpieczeństwa, komunikacja HART dla modułu jest aktywna. Jeśli ustawiono „0‖, komunikacja jest nieaktywna. Moduł potwierdza aktywację lub dezaktywację komunikacji HART za pomocą zmiennej IPAR_OK = „1‖ lub „0‖ zapisywanej w F-I/O DB lub w F_CH_AI F-channel.

Nie należy uaktywniać komunikacji HART, dopóki status systemu nie pozwoli na bezpieczną parametryzację podłączonego urządzenia obiektowego HART.

Jeśli status "Enable HART communication" ma być oceniany w programie bezpieczeństwa, np. w celu programowania blokad, należy wygenerować informacje:

Ustawić (jako pierwszy) sygnał „Enable HART communication‖ jeśli komunikacja HART ma być uaktywniona przez IPAR_EN = 1. Skasować sygnał „Enable HART communication‖, po wystąpieniu zbocza opadającego zmiennej IPAR_OK.

Jest to niezbędne, aby być pewnym, że informacja jest dostępna nawet w przypadku wystąpienia błędu komunikacyjnego, gdy komunikacja HART jest aktywna z parametrem IPAR_EN = 1. Zmiana statusu IPAR_EN może odbywać się podczas oceny jeżeli nie wystąpi pasywacja z powodu błedu komunikacji lub błędu F-I/O/channel (PASS_OUT=0).

Jeśli wykorzystywana jest redundantna konfiguracja modułów w S7 F Systems, aby uaktywnić komunikację HART dla redundantnych urządzeń obiektowych, należy ustawić zmienną IPAR_ENR w F_CH_AI F-channel driver na „1‖.

OSTRZEŻENIE

Dotyczy aplikacji z SIL 2/3, dla kanałów modułu z urządzeniem HART bez zabezpieczenia zapisu: jak tylko zostanie otwarte HART_Gate, wartości wejściowe kanałów muszą być kontrolowane pod względem poprawności, np. przez porównanie w programie użytkownika z wartością równoważną z innego modułu. Opcjonalnie, na ten czas moduł może być wyłączony z funkcji bezpieczeństwa systemu.

OSTRZEŻENIE

Należy pamiętać, że otwarcie HART_Gate będzie preskoczone przez podłączony bezpośrednio komunikator HART.

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Przykład aktywacji komunikacji HART w S7 F Systems

Rysunek 9-46 Przykład aktywacji komunikacji HART w S7 F Systems

Przykład aktywacji komunikacji HART w S7 Distributed Safety

Rysunek 9-47 Przykład aktywacji komunikacji HART w S7 Distributed Safety

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Aby uzyskać dodatkowe informacje o F-I/O DB, należy skorzystać z podręcznika S7 Distributed Safety, Configuring and Programming. Aby uzyskać dodatkowe informacje o F_CH_AI F-channel driver, należy skorzystać z podręcznika S7 F/FH Systems, Configuring and Programming.

„Wył.” ("Off"): komunikacja HART jest nieaktywna.

UWAGA

Diagnostyka HART jest dostępna tylko, gdy HART jest aktywny. Dotyczy to także stacji maintenance systemu PCS 7.

Jednakże, diagnostyka modułu jest zawsze dostępna.

Parametr „Funkcja HART” ("HART function" )

Parametr "HART function" jest używany do aktywowania lub dezaktywowania komunikacji HART z z urządzeniem obiektowym HART dla danego kanału w module. Parametr nie jest parametrem związanym z bezpieczeństwem (not safety- oriented), tzn., nie może być użyty do bezpiecznego wyłączenia (fail-safe shutdown) komunikacji HART.

Parametr "HART function" może być ustawiany jedynie gdy parameter "HART_Gate" = "On" lub "Can be switched".

Aktywacja HART w zależności od użytego czujnika

Używanie komunikacji HART w aplikacjach związanych z bezpieczeństwem jest zależne od czujników obsługujących HART. Poniższy rysunek przedstawia przypisanie parametrów komunikacji HART jako funkcji czujnika:

OSTRZEŻENIE

Jeżeli czujnik nie spełnia wymagań specyfikacji, może być używany jako wytyczna (konfiguracja HART "can be switched").

UWAGA

W przypadku dwu-kanałowego podłączenia czujników, należy przestrzegać zaleceń opisanych w rozdziale z przykładami aplikacji.

Używany HART?

Nie Tak

HART „wył.‖ Czujnik zablokowany?

HART „zał.‖

HART „Możliwość przełączania‖

lub HART „zał.‖

Nie Tak

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



9.3.16.7 Obliczenie napięcia szczątkowego zasilania na przetworniku

Obliczenie napięcia szczątkowego zasilania

Wyznaczenie napięć do celów obliczenia napięcia szczątkowego zasilania, zgodnie ze schematem podłączenia:

Wyznaczenie minimalnego napięcia zasilania (UV_min):

Zasilanie, np., dla SITOP 24 V ±2%

UV_min = UV – |Tolerancja| = 24 V – 2% = 23.5 V

(pomijamy spadek napięcia na przewodach zasilających modułu)

Obliczenie maksymalnego spadku napięcia na przewodzie sygnałowym (Uline):

np. dla przewodu miedzianego 500 m z ∅ = 0.5 mm²; z Imax = 25 mA

ULine = 35.7 Ω × 25 mA = 0.9 V

Obliczenie spadku napięcia na rezystancji wejściowej (URi) modułu:

- Z Ri_max = 175 Ω; z Imax = 25 mA URi = 175 Ω × 25 mA = 4.4 V

- Jeśli w aplikacjach o wysokiej dostępności używana jest dioda Zenera, powinno zostać użyte wyższe napięcie, biorąc pod uwagę tolerancje.

np., używając diody Zenera z 5.6 V i 6.2 V:

UZ_5V6 = UZ + Tolerancja = 5.6 V + 5% = 5.9 V

UZ_6V2 = UZ + Tolerancja = 6.2 V + 5% = 6.5 V

Wyznaczenie spadku napięcia na zasilaniu czujnika: USensorSupply = 0.5 V

Wyznaczenie spadku napięcia (UDiode) na diodzie wzdłużnej dla wyłączenia zasilania czujnika:

np., dla BYV27-100

- dla 2-przewodowego przetwornika, z Imax = 25 mA UDiode = około 0.7 V

- dla 4- przewodowego przetwornika, z Imax = 300 mA UDiode = około 0.9 V

Odjęcie spadku napięcia dla przewodu przy rezystancji wewnętrznej i przy diodach z minimalnym napięciem zasilania. Należy postępować zgodnie z schematem podłączenia czujników.

Przykład obliczenia napięcia szczątkowego zasilania w aplikacji 3:

Minimalne napięcie szczątkowe (Umin) na 2-przewodowym przetworniku, w aplikacji nie wymagającej wysokiej dostepności:

Umin = UV_min – Uline – URi – USensorSupply

Umin = 23.5 V – 0.9 V – 4.4 V – 0.5 V = 17.7 V

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Przykład obliczenia napięcia szczątkowego zasilania w aplikacji 4:

Minimalne napięcie szczątkowe (Umin) na 2-przewodowym przetworniku, aplikacja z wysoką dostępnością:

Umin = UV_min – ULine – UDiode – UZ_6V2 – URi – USensorSupply

Umin = 23.5 V – 0.9 V – 0.7 V – 6.5 V – 4.4 V – 0.5 V = 10.5 V

Maksymalny spadek napięcia (ULine) na przewodzie zasilającym 4-przewodowy przetwornik:

np. dla przewodu miedzianego 500 m z ∅ = 1.5 mm²; z Imax = 300 mA

ULine = 11.9 Ω × 300 mA = 3.6 V

Minimalne napięcie zasilania (Umin) na 4-przewodowym przetworniku, aplikacja z wysoką dostępnością:

Umin = UV_min – Uline – UDiode – USensorSupply

Umin = 23.5 V – 3.6 V – 0.9 V – 0.5 V = 18.5 V

Wyznaczenie maksymalnego napięcia obciążenia

ULoadSensor > ULoadModule

Napięcie obciążenia dla czujnika

ULoadSensor = Imax × RLoad

Napięcie obciążenia dla modułu z 4-przewodowym przetwornikiem, aplikacja z wysoką dostępnością

ULoadModule = URi + ULine + UZ_6V2

OSTRZEŻENIE

Charakterystyka pracy fail-safe zewnętrznych komponentów (np. przetworników, diod, diod Zenera) nie jest uwzględniana w charakterystyce pracy fail-safe modułu (zobacz specyfikację techniczną modułu). Musi zostać określona i / lub wzięta pod uwagę podczas kontroli bezpieczeństwa.

OSTRZEŻENIE

Przy aplikacji z wysoką dostępnością modułu analogowego, przy wyborze diody Zenera należy wziąć pod uwagę:

Tolerancje, napięcie przerwania przewodu musi być większe niż maksymalny spadek napięcia na rezystancji wejściowej modułu. W szczególności, musi być brany pod uwagę prąd szczątkowy, ponieważ ma wpływ na wynik pomiaru.

Z powodów bezpieczeństwa, zaleca się użycie różnych (zróżnicowanych) diod Zenera (błąd common cause).

Przykładowo, można użyć następujących diod Zenera: 5.6 V (1N4734A) i 6.2 V (1N4735A), lub użyć MTA 6ES7650-1AH51-5XX0 z 6ES7650-1BB51-0XX0 i 6ES7650-1BC51-0XX0 (więcej informacji w podręczniku "Marshalled Termination Assemblies ET 200M Remote I/O Modules” (http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/22091986) ).

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



9.3.17 Interfejs rekordów danych i dane użytkownika

9.3.17.1 Informacje ogólne o interfejsie rekordu danych i danych użytkownika w komunikacji HART.

Wprowadzenie

W rozdziale opisano specyficzne dane potrzebne przy parametryzacji, diagnostyce i komunikacji HART, jeśli wykorzystywane są nie tylko standardowe aplikacje STEP 7 lub jeśli użytkownik chce wykorzystać własne narzędzie konfiguracyjne do komunikacji HART.

Na końcu rozdziału opisano dane wymieniane cyklicznie (dane użytkownika; user data).

Informacje ogólne o interfejsie rekordu danych

Moduł wykorzystuje rekordy danych jako interfejs wejścia/wyjścia. Są one używane w następujących zastosowaniach:

Do zapisu parametrów do modułu

Do odczytu danych diagnostycznych z modułu

Do transferu danych komunikacyjnych HART

Do zapisu dodatkowych parametrów HART

Mapowanie rozkazów HART i odpowiedzi HART do rekordów danych PROFIBUS-DP bazuje na profilu PROFIBUS Profile HART Version 1.0.Więcej informacji na temat protokołu HART można znaleźć w podręczniku PROFIBUS DP HART Profile Application Guideline.

Dokumentacja opisana powyżej jest dostępna w serwisie PI (PROFIBUS International) na stronach internetowych http://www.profibus.com.

Tabela 9-28 Dodatkowe parametry modułu analogowego HART

Numer rekordu

danych

Zapis/odczyt Rozmiar w

bajtach

Opis

148 Odczyt 21 Directory Process Data

DR information (directory data record): rekord danych zawiera numery rekordów danych (indeks) wszystkich rekordów danych HART i informacje o numerach i rewizjach.

149 Odczyt 3 HMD Feature Parameter Process Data

Optional HART functions (HART feature flags): rekord danych opisuje, które opcjaonalne funkcje HART są obsługiwane i określa maksymalną długość pola rekordu danych żądania/odpowiedzi.

131 to 136 Odczyt/zapis 8 HMD Parameter Process Data

HART parameter data records: rekordy danych zawierają parametry HART dla modułu, kanały (0 - 5)

80, 82, 84, 86,

88, 90

Zapis 259 HART Request Write Process Data

HART request data records to field devices: rekordy danych zawierają dane transferowane przez kanał (0 – 7) dla komendy od klienta do urządzenia obiektowego HART.

81, 83, 85, 87,

89, 91

Odczyt 259 HART Response Read Process Data

HART reply data records from field devices: rekordy danych zawierają dane transferowane przez kanał (0 – 5) dla odpowiedzi z urządzenia obiektowego HART do klienta

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Konfiguracja i parametryzacja z STEP 7

Konfiguracja i parametryzacja modułu odbywa się z poziomu HW Config.

Niektóre dodatkowe funkcje do zapisu parametrów i odczytu danych diagnostycznych można integrować w programie S7 korzystając z funkcji SFC.

Zapis i odczyt rekordów danych

Aby odczytywać i zapisywać rekordy danych należy użyć następujących funkcji SFC:

Odczyt rekordu danych: SFC 59 "RD_REC"

Zapis rekordu danych: SFC 58 "WR_REC"

Aby uzyskać więcej informacji na temat SFC, należy skorzystać z podręcznika "System Software for S7 -300/400 System and Standard Functions” (http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/1214574).

Informacje ogólne o danych użytkownika

Moduł zawiera obszar danych użytkownika o następującej zawartości, dostarczany podobnie dla kanałów 0 do 5:

Prąd jako wejściowa wartość analogowa

Adresy względne są wyspecyfikowane w opisie danych użytkownika. Adresy modułu, które należy dodać są być określane w HW Config.

9.3.17.2 Dane identyfikacyjne I&M

Właściwości

Dane I: Informacje o module, które są umieszczone na obudowie modułu. Dane I są dostępne tylko do odczytu:

Status emisji sprzętu

Status emisji firmware

Numer seryjny

MLFB

Dane M: informacje zależne od systemu (np. oznaczenia wyższego poziomu pozycji).

Dane M są tworzone podczas konfiguracji.

Oznaczenia wyższego poziomu pozycji

Oznaczenia lokalizacji

Data instalacji


Dane identyfikacyjne (I&M) są informacją przechowywaną w module, są pomocne przy:

Wykrywaniu i usuwaniu usterek modułu

Sprawdzaniu konfiguracji systemu

Lokalizowaniu zmian w sprzęcie w obrębie systemu.

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Odczyt i zapis danych I&M za pomocą STEP 7

Informacja zależna od systemu (HID) jest skonfigurowana w oknie dialogowym właściwości dla danego modułu.

Informacje o module (dane I) odczytywane są ze statusu modułu. Wyświetlane są tu także informacje zależne od systemu (HID).

Odczyt i zapis danych I&M za pomocą SIMATIC PDM

Z SIMATIC PDM, można odczytywać parametry i dane I&M wyierając z menu File > Complete Download to PG/PC i zapisywać parametry wybierając z menu Device > Complete Download to Device.

9.3.17.3 Rekordy danych diagnostycznych

Rekordy danych diagnostycznych

Rekordy danych diagnostycznych można znaleźć w Dodatku „Struktura i zawartość danych diagnostycznych (Strona 265)‖.

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



9.3.17.4 Rekordy komunikacji HART

Transfer rekordów danych

Komunikacja HART może być sterowana przez jednego klienta na kanał. Każdy kanał ma dostępny oddzielny obszar transferu. Każdy obszar transferu składa się z rekordu danych rozkazu i odpowiedzi.

Zasady koordynacji dla komunikacji HART

Dla każdego klienta/kanału przypisane są stałe numery rekordów danych:

Kanał Klient Rekord danych

0 Rozkaz 80

0 Odpowiedź 81

1 Rozkaz 82

1 Odpowiedź 83

2 Rozkaz 84

2 Odpowiedź 85

3 Rozkaz 86

3 Odpowiedź 87

4 Rozkaz 88

4 Odpowiedź 89

5 Rozkaz 90

5 Odpowiedź 91

Po zapisie rekordu danych rozkazu, klient musi odczytać rekord danych odpowiedzi zanim zapisze inny rekord danych rozkazu.

Od mastera klasy 2 klient może ocenić status przetwarzania w rekordzie danych odpowiedzi: jeśli status przetwarzania ma wartość „prawidłowy‖ lub „nieprawidłowy‖, rekord danych zawiera aktualne dane odpowiedzi lub wyświetla błąd.

Rekord danych zawsze musi być odczytany w całości, ponieważ po pierwszym odczycie ze statusem prawidłowy lub błędny, rekord danych może być zmieniony przez moduł.

Składowa statusu w rekordzie danych odpowiedzi ( bajt status HART) dostarcza informacje o tym czy i jakie błędy wystąpiły.

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Struktura rekordu danych rozkazu

Poniższy rysunek zawiera rekord danych rozkazu którym można zapisać rozkaz do obszaru transferu klienta. Moduł analogowy HART wysyła rozkaz do podłączonego urządzenia obiektowego HART.

Rysunek 9-48 Rekord danych rozkazu modułu analogowego HART

Informacje o rozkazie

Ten sam klient nie może wysłać kolejnego rozkazu zanim nie doczyta odpowiedzi na poprzedni rozkaz.

Informacje o odpowiedzi

Gdy rekord danych odpowiedzi jest czytany, należy upewnić się, że dotarł aktualny rekord danych odpowiedzi.

Jeśli status przetwarzania ma wartość „prawidłowy‖ lub „nieprawidłowy‖, rekord danych zawiera aktualne dane odpowiedzi lub wyświetla błąd.

Wszystkie zawsze „0‖

Liczba bajtów nagłówka (5-20)

Rekord danych rozkazu zgodnie ze specyfikacją HART Długość: liczba bajtów max. 73 bajty

Bajt

Bajt

Bajt

Bajt

Do

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Struktura rekordu danych odpowiedzi

Poniższy rysunek przedstawia strukturę rekordu danych odpowiedzi, który zawiera odpowiedź na rozkaz HART i błąd lub status.

Rysunek 9-49 Rekord daych odpowiedzi modułów analogowych HART

Status przetwarzania (kontrola odpowiedzi):

Bity 0 – 2:

0 = nieaktywny

1 = nieaktywny, zarezerwowany

2 = oczekiwanie

3 = oczekiwanie, wykonywanie

4 = udany, z danymi

5 = udany, bez danych

6 = wystąpił błąd, z danymi

7 = wystąpił błąd, bez danych

Status przetwarzania:

Zobacz tabela błędy grupowe HART

Sygnalizacja błędów grupowych HART (rozszerzona kontrola odpowiedzi)

Bajt

Jeśli wystąpi błąd komunikacji:

Zobacz tabela błędy protokołu HART

Bajt

Bajt Błąd protokołu HART w odpowiedzi (kod błędu) od urządzenia obiektowego do modułu

Jeśli komunikacja zakończyła się poprawnie:

Dane odpowiedzi zgodnie ze specyfikacją HART (telegram odpowiedzi HART) Długość: max. 257 bajtów

Bajt

Bajt

Do

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Ocena danych odpowiedzi

Jeśli widzimy aktualny rekord danych odpowiedzi, można wykonać następujące sprawdzenia:

Wykonując komendę ―last command‖, uzyskuje się informacje, czy odpowiedź dotyczy wysłanego rozkazu.

Identyfikację błędów, analizując wyświetlane błędy grupowe (tabela poniżej).

Kolejne komunikaty błędów są opisane w następnej tabeli (Błędy protokołu HART w 2 bajcie odpowiedzi).

W bajtach błędu grupy, w statusach błędu, zdarzenia mają ustawioną wartość bitu na „1‖.

Tabela 9-29 Wyświetlanie błędu zbiorczego w bajcie 1 odpowiedzi (extended response control)

Nr bitu Wyświetlany błąd grupowy HART Znaczenie

0 Dostępne kolejne informacje o statusie

(Further status information available) Nawiązuje do bitu 4 w bajcie błędów kanału w 1 rekordzie danych diagnostycznych (drugi bajt statusu HART). Jeśli wymagane są kolejne informacje, zapewni je komenda 48 HART.

1 Błąd komunikacji HART --> wpis błędu komunikacji HART w 1 rekordzie danych diagnostycznych

(HART communication error --> HART communication error entry in diagnostic data record 1)

Urządzenie obiektowe zidentyfikowało błąd komunikacji podczas odbioru rozkazu. Informacje o błędzie znajdują się w 1 bajcie statusu HART (w rekordzie danych odpowiedzi lub w 1 rekordzie danych diagnostycznych), zaakceptowane bez zmian.

2 Błąd grupowy HART --> Sprawdzenie parametrów

(HART group fault display --> Parameter check)

0: HMD parametry niezmienione

1: Sprawdzić parametry HMD

3 Zawsze 0

(Always 0) Zarezerwowane

4 - 7 Błędy protokołu HART dla odpowiedzi --> wpis błędu komunikacji HART w 1 rekordzie danych diagnostycznych

(HART protocol error for reply --> HART communication error entry in diagnostic data record 1)

Błąd podczas komunikacji HART od urządzenia obiektowego do modułu (np. błąd podczas odbierania odpowiedzi).

0: Nieokreślony błąd

1: Błąd HMD

2: Błąd kanału

3: Błąd rozkazu

4: Błąd zapytania

5: Błąd odpowiedzi

6: Odpowiedź odrzucona

7: Profil odpowiedzi odrzucony

8: Odrzucone zapytanie specyficzne dla produc.

9 - 11: Nieużywane

12 - 15: Status specyficzny dla produc.

Informacje o możliwych przyczynach problemów są 2 bajcie odpowiedzi (tabela poniżej).

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



Tabela 9-30 Błędy protokołu HART w 2 bajcie odpowiedzi dla odpowiedzi z urządzenia obiektowego

dla modułu (kod błędu)

Błąd Błędy protokołu HART w bajcie 2 Znaczenie

0 Nieokreślony błąd 0: Nieokreślone

1 Błąd HMD 0: Nieokreślone

1: Wewnętrzny błąd komunikacji

2: Błąd parametryzacji

3: Błąd HW

4: Upłynął czas oczekiwania

5: Upłynął timer HART

2 Błąd kanału 0: Nieokreślone

1: Błąd przewodu

2: Zwarcie

3: Niepodłączony/przerwany przewód

4: Wyjście nisko prądowe

5: Błąd parametryzcji

3 Błąd rozkazu 0 - 127: protokół HART, Bit 7=0

4 Błąd zapytania Protokół HART, Bit 7=1

Bit 0: Zarezerwowany

Bit 1: Przepełnienie bufora odbiorczego

Bit 2: Zarezerwowany

Bit 3: Błąd sumy kontrolnej

Bit 4: Błąd ramki

Bit 5: Błąd przepełnienia

Bit 6: Błąd parzystości

Bit 7: 1

5 Błąd odpowiedzi Protokół HART, Bit 7=1

Bit 0: Przekroczenie czasu GAP

Bit 1: Przepełnienie bufora odbiorczego

Bit 2: Przekroczenie czasu oczekiwania

Bit 3: Błąd sumy kontrolnej

Bit 4: Błąd ramki

Bit 5: Błąd przepełnienia

Bit 6: Błąd parzystości

Bit 7: 1

6 Odpowiedź odrzucona 0: Nieokreślone

1: Nieobsługiwany krótki format

2: Nieobsługiwane SHC

3: Niedozwolona komenda

4: Brak zasobów

7 Profil odpowiedzi odrzucony 0: Nieokreślone (nieobsługiwane)

8 Odrzucone zapytanie specyficzne dla produc.

0: Nieokreślone (nieobsługiwane)

Zobacz także

Integracja urządzeń obiektowych HART (Strona 241)

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



9.3.17.5 Rekordy parametrów kanałów HART

Struktura rekordów danych parametrów 131 do 136

Poniższy rysunek przedstawia strukturę rekordów danych parametrów 131 do 135 dla kanałów HART od 0 do 5. Ustawienia dotyczą wyznaczonych kanałów:

Rysunek 9-50 Rekordy danych parametrów 131 do 136 dla modułów analogowych HART

Informacje o rekordach danych parametrów kanałów HART

Rekordy danych parametrów zawierają parametry, których normalnie nie trzeba zmieniać, ponieważ została ustawiona wartość optymalna.

Zarezerwowany

Zarezerwowany

Przesunięcie dla parametrów specyficznych dla prod., zgodnie ze specyfikacją HART

Bit 7 jest ustawiany przez klienta i kasowany przez moduł HART po przeprowadzeniu oceny

Liczba ponowień dla komunikacji HART (0-255), domyślnie = 10

Liczba bajtów nagłówka (5-20), domyślnie = 5

Tryb urządzenia obiektowego, zgodnie ze specyfikacją HART

Czas oczekiwania klienta w s (1-255 s)

1=HART 0=Nie HART

1=Błędy zbiorcze HART Włączone 0= Błędy zbiorcze HART Wyłączone

Musi być 5

Musi być 0

Musi być 0

Bajt

Bajt

Bajt

Bajt

Bajt

Bajt

Bajt

Bajt

Moduły analogowe

9.3 SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART



9.3.17.6 Interfejs danych użytkownika, zakres wejściowy (odczyt)

Struktura danych użytkownika

Poniższy rysunek przedstawia strukturę obszaru danych wejściowych użytkownika modułu analogowego HART. Dane z obszaru danych użytkownika można odczytywać z obszaru odwzorowania procesu i przeprowadzać ocenę danych w programie użytkownika. Aby uzyskać więcej informacji na ten temat, należy skorzystać z rozdziału "F-I/O access" w podręczniku "S7 F/FH Systems Configuring and Programming”

(http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/16537972) lub

"S7 Distributed Safety Configuring and Programming”

(http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/22099875)"

Rysunek 9-51 Struktura obszaru danych wejściowych użytkownika modułu analogowego HATR

Bajt

Bajt

Bajt

Bajt

Bajt

Bajt

Wartość w formacie S7



Kanał 0 Wejściowa wartość analogowa





Ochronnik bezpieczeństwa (safety protector) 10

10.1 Wprowadzenie


Ochronnik bezpieczeństwa jest używany do zabezpieczania F-SM przez przepięciami powstałymi w przy wystąpieniu błędu/uszkodzenia. Rozdział zawiera następujące informacje o urządzeniu:

Właściwości

Widok modułu i schemat blokowy

Warianty konfiguracji


10.2 Właściwości, widok frontu i schemat blokowy

Numer zamówieniowy

6ES7195-7KF00-0XA0

Właściwości

Ochronnik bezpieczeństwa zabezpiecza moduły sygnałowe fail-safe przed przepięciami.

Ochronnik bezpieczeństwa nie zajmuje adresu, nie wysyła komunikatów diagnostycznych i nie jest parametryzowany w STEP 7.

UWAGA

Jeśli zastosowano ochronnik bezpieczeństwa, uziemiony do potencjału odniesienia, stacja uzyskuje wartość graniczną dla rezystancji udaru określonej w specyfikacji technicznej dla użycia komponentów zabezpieczających przed przepięciami – instrukcja "S7-300 CPU 31xC and CPU 31x: Hardware and Installation”

(http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/13008499)

Jeśli stacja jest instalowana w metalowej szafie, można skonfigurować stację z uziemionym lub nieuziemionym potencjałem odniesienia.

Ochronnik bezpieczeństwa (safety protector)

10.2 Właściwości, widok frontu i schemat blokowy



Poziom Nienaruszalności Bezpieczeństwa SIL 3/Kat. 4 z ochronnikiem bezpieczeństwa

Dla aplikacji z Poziomem Nienaruszalności Bezpieczeństwa SIL 3/Kat. 4, należy wziąć pod uwagę poniższe ostrzeżenia:

OSTRZEŻENIE

Ochronnik bezpieczeństwa musi być używany dla aplikacji SIL 3/Kat. 4:

generalnie, jeśli F-SM są używane w centralnym systemie S7-300.

generalnie, jeśli w sieć PROFIBUS DP jest prowadzona przewodem miedzianym.

jeśli sieć PROFIBUS DP jest prowadzona przewodem światłowodowym, ale w obrębie ET 200M jest wymagana praca modułów standardowych i fail-safe.

Poziom Nienaruszalności Bezpieczeństwa SIL 2/Kat. 3 bez ochronnika bezpieczeństwa

Dla aplikacji z Poziomem Nienaruszalności Bezpieczeństwa SIL 2/Kat.3, jeśli wszystkie elementy włączone do sieci Profibus-DP są zgodne z wymaganiami PELV (informacje w rozdziale PELV dla modułów sygnałowych fail-safe), nie jest wymagane używanie ochronnika bezpieczeństwa.

Widok frontu

Rysunek 10-1 Widok frontu ochronnika bezpieczeństwa


10.3 Warianty konfiguracji



Schemat blokowy

Poniżej przedstawiono schemat blokowy ochronnika bezpieczeństwa.

Rysunek 10-2 Schemat blokowy ochronnika bezpieczeństwa

Zobacz także

Obwód napięcia bardzo niskiego (PELV) dla modułów sygnałowych fail-safe (Strona 40)


Wprowadzenie

W zależności, czy wymagana jest możliwość wymiany modułów podczas pracy (hot-swapping), możliwe są dwie konfiguracje z ochronnikami bezpieczeństwa,

Konfiguracja S7-300/ET 200M z ochronnikiem bezpieczeństwa (bez hot-swapping)

Ochronnik bezpieczeństwa wydłuża szerokość S7-300/ET 200M o 40 mm. Jednakże taka konfiguracja, w dalszym ciągu pozwala na konfigurację z użyciem ośmiu modułów sygnałowych.

Poniższy przykład przedstawia konfigurację z siedmioma modułami sygnałowymi.

Rysunek 10-3 Konfiguracja ET 200M z ochronnikiem bezpieczeństwa (hot-swapping modułu

nieobsługiwany)

(1) Zasilacz

(2) IM 153-2

(3) Standardowy moduł sygnałowy

(4) Ochronnik bezpieczeństwa

(5) Moduł sygnałowy fail-safe

Bezpiecznik

Interfejs magistrali tylnej

Interfejs magistrali tylnej

Ochrona przeciw przepięciowa





UWAGA

Czynności wymagane w celu zabezpieczenia przez przepięciami w trybie bezpieczeństwa:

Moduły standardowe należy umieszczać po lewej stronie ochronnika bezpieczeństwa, moduły sygnałowe fail-safe muszą być umieszczane z prawej strony.

Szyna montażowa musi być uziemiona.

Należy połączyć ochronnik bezpieczeństwa z funkcyjnym uziemieniem. Należy połączyć piny 19 i 20 ochronnika bezpieczeństwa z szyną montażową, używając możliwie najkrótszych, pojedynczych przewodów (przekrój = 1,5 mm2).

Wymiana modułów ET 200M podczas pracy w trybie bezpieczeństwa

W konfiguracji z modułami aktywnej magistrali, możliwa jest wymiana wszystkich modułów ET 200M za wyjątkiem ochronnika bezpieczeństwa.

OSTRZEŻENIE

Ochronnik bezpieczeństwa (nr zamówieniowy 6ES7195-7HG00-0XA0) musi być użyty zawsze, gdy używany jest moduł magistrali dla ochronnika bezpieczeństwa. Moduł magistrali jest używany, aby umożliwić zastosowanie ochronnika bezpieczeństwa w konfiguracji z modułami aktywnej magistrali.

NIE MOŻNA wyjmować ani wkładać ochronnika bezpieczeństwa podczas pracy systemu! (włożenie lub usunięcie modułu spowoduje uszkodzenie ET 200M).

Konfiguracja ET 200M z ochronnikiem bezpieczeństwa i modułami aktywnej magistrali

Moduł magistrali dla ochronnika bezpieczeństwa zwiększa szerokość ET 200M o 80 mm. Jednakże taka konfiguracja, w dalszym ciągu pozwala na konfigurację z użyciem ośmiu modułów sygnałowych. Należy pamiętać, że do instalacji wymagana jest szyna montażowa umożliwiająca wymianę modułów podczas pracy (numer zamówieniowy 6ES7195-1GX00). Poniższy przykład przedstawia konfigurację z siedmioma modułami sygnałowymi.

Rysunek 10-4 Konfiguracja ET 200M z ochronnikiem bezpieczeństwa i modułami aktywnej magistrali

(1) Zasilacz

(2) IM 153-2

(3) Standardowy moduł sygnałowy

(4) Moduł magistrali dla ochronnika bezpieczeństwa

(5) Ochronnik bezpieczeństwa

(6) Moduł sygnałowy fail-safe


10.4 Specyfikacja techniczna



UWAGA

Czynności wymagane w celu zabezpieczenia przez przepięciami w trybie bezpieczeństwa:

Moduły standardowe należy umieszczać po lewej stronie ochronnika bezpieczeństwa, moduły sygnałowe fail-safe muszą być umieszczane z prawej strony.

Szyna montażowa musi być uziemiona.

Należy połączyć ochronnik bezpieczeństwa z funkcyjnym uziemieniem. Należy połączyć piny 19 i 20 ochronnika bezpieczeństwa z szyną montażową, używając możliwie najkrótszych, pojedynczych przewodów (przekrój = 1,5 mm2).


Informacje ogólne


Wymiary i waga


Waga Około 230 g


Straty mocy w module brak



Dane diagnostyczne modułów bezpieczeństwa A

A.1 Wprowadzenie

Poniższy dodatek opisuje strukturę danych diagnostycznych w danych systemowych. Znajomość struktury danych diagnostycznych jest konieczna w przypadku oceny danych diagnostycznych modułów sygnałowych fail-safe w programie użytkownika.

Dodatkowe informacje

Szczegółowe informacje z zakresu oceny danych diagnostycznych modułów oraz opis odpowiednich bloków SFC znajduje się w podręczniku System and Standard Functions.

A.2 Struktura i zawartość danych diagnostycznych

SFC do odczytu danych diagnostycznych

Poniżej przedstawiono SFC, które mogą być użyte w programie użytkownika do odczytu danych diagnostycznych z modułów sygnałowych fail-safe:

Tabela A-1 SFC do odczytu danych diagnostycznych

Numer SFC Identyfikator Zastosowanie

59 RD_REC Odczyt rekordów danych diagnostyki S7 (zapis w sekcji danych domyślnego programu użytkownika)

13 DPNRM_DG Odczyt danych diagnostycznych slave (zapis w sekcji danych domyślnego programu użytkownika)

Pozycja w ramce komunikatu diagnostycznego diagnostyki slave

Jeśli moduły sygnałowe ET 200M pracują w konfiguracji rozproszonej i wystąpi przerwanie diagnostyczne, rekordy danych 0 i 1 są wpisywane do diagnostyki slave ET 200M (= segment przerwania).

Pozycja segment przerwania w danych diagnostycznych slave zależy od struktury ramki komunikatu diagnostycznego oraz od długości diagnostyki kanału.

Aby uzyskać szczegółowe informacje dotyczące struktury ramki komunikatu oraz o segmencie przerwania w specyfikacji PROFIBUS, należy skorzystać z rozdziału Commissioning and Diagnostics w podręcznik ET 200M Distributed I/O.





Rekordy danych 0 i 1 danych systemowych

Dane diagnostyczne modułu mają maksymalną długość 16 bajtów i są zapisywane do rekordów danych 0 i 1 w danych systemowych:

Rekord danych 0 zawiera 4 bajty danych diagnostycznych opisujących status modułu sygnałowego

Rekord danch 1 zwiera

- 4 bajty danych diagnostycznych modułu sygnałowego, które są również zawarte w rekordzie danych 0,

- i do 12 bajtów danych diagnostycznych kanału

Opis

Kolejna część rozdziału opisuje strukturę i zawartość bajtów danych diagnostycznych. Generalna zasada: Odpowiedni bit jest ustawiany na wartość „1‖, jeśli zostanie wykryty błąd.

Bajty 0 i 1

Poniższy rysunek przedstawia zawartość bajtów 0 i 1 danych diagnostycznych.

Rysunek A-1 Dane diagnostyczne, bajty 0 i 1

Bajt

Błąd modułu

Bajt

Błąd wewnętrzny

Błąd zewnętrzny

Błąd aktywnego kanału

Brak zewnętrznego zasilania pomocniczego

Brak parametrów

Niepoprawne parametry modułu

Klasa modułu: FM

Dostępne informacje o kanale





Bajty 2 do 3

Poniższy rysunek przedstawia zawartość bajtów 2 i 3 danych diagnostycznych.

Rysunek A-2 Dane diagnostyczne, bajty 2 i 3

Bajty 4 do 6

Poniższy rysunek przedstawia zawartość bajtów 4 do 6 danych diagnostycznych.

Rysunek A-3 Dane diagnostyczne, bajty 4 do 6

Bajt

Błąd komunikacji

Przekroczony czas watchdog

Uszkodzenie wewnętrznego zasilania modułu

Bajt


Uszkodzenie EPROM

Błąd ADC/DAC

Uszkodzenie EPROM

Bajt

Typ kanału B#16#30: moduł wejść cyfrowych fail-safe B#16#31: moduł wyjść cyfrowych fail-safe B#16#32: moduł wejść analogowych fail-safe B#16#33: rozszerzenie HART

Liczba kanałów

Bajt

Bajt





Bajty 7 do 9 dla SM 326; DI 24 x DC 24V

Poniższy rysunek przedstawia zawartość bajtów 7 do 9 danych diagnostycznych dla SM 326; DI 24 x DC 24V.

Rysunek A-4 Dane diagnostyczne, bajty 7 do 9 dla SM 326; DI 24 x DC 24V

Bajt

Błąd kanału 0

Błąd kanału 1

Błąd kanału 2

Błąd kanału 3

Błąd kanału 4

Błąd kanału 5

Błąd kanału 6

Błąd kanału 7

Bajt

Błąd kanału 8

Błąd kanału 9

Błąd kanału 10

Błąd kanału 11

Błąd kanału 12

Błąd kanału 13

Błąd kanału 14

Błąd kanału 15

Bajt

Błąd kanału 16

Błąd kanału 17

Błąd kanału 18

Błąd kanału 19

Błąd kanału 21

Błąd kanału 22

Błąd kanału 23

Błąd kanału 24





Bajt 7 dla SM 326; DI 8 x NAMUR

Poniższy rysunek przedstawia zawartość bajtu 7 danych diagnostycznych dla SM 326; DI 8 x NAMUR.

Rysunek A-5 Dane diagnostyczne, bajt 7 dla SM 326; DI 8 x NAMUR

Bajt 7 dla SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM

Poniższy rysunek przedstawia zawartość bajtu 7 danych diagnostycznych dla SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM.

Rysunek A-6 Dane diagnostyczne, bajt 7 dla SM 326; DI 8 x DC 24V/2A PM

Bajt

Błąd kanału 0

Błąd kanału 1

Błąd kanału 2

Błąd kanału 3

Błąd kanału 4

Błąd kanału 5

Błąd kanału 6

Błąd kanału 7

Bajt

Błąd kanału 0

Błąd kanału 1

Błąd kanału 2

Błąd kanału 3

Błąd kanału 4

Błąd kanału 5

Błąd kanału 6

Błąd kanału 7





Bajty 7 i 8 dla SM 326; DO 10 x DC 24V/2A

Poniższy rysunek przedstawia zawartość bajtów 7 i 8 danych diagnostycznych dla SM 326; DO 10 x DC 24V/2A.

Rysunek A-7 Dane diagnostyczne, bajty 7 i 8 dla SM 326; DO 10 x DC 24V 2A

Bajt 7 dla SM 336; AI 6 x 13Bit

Poniższy rysunek przedstawia zawartość bajtu 7 danych diagnostycznych dla SM 336; AI 6 x 13Bit.

Rysunek A-8 Dane diagnostyczne, bajt 7 dla SM 326; AI 6 x 13 Bit

Bajt

Błąd kanału 0

Błąd kanału 1

Błąd kanału 2

Błąd kanału 3

Błąd kanału 4

Błąd kanału 5

Błąd kanału 6

Błąd kanału 7

Bajt

Błąd kanału 8

Błąd kanału 9

Bajt

Błąd kanału 0

Błąd kanału 1

Błąd kanału 2

Błąd kanału 3

Błąd kanału 4

Błąd kanału 5





Diagnostyka dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

Poniższy rysunek przedstawia zawartość bajtów 4 do 19 danych diagnostycznych.

Rysunek A-9 Rekord danych diagnostycznych od bajtu 4 dla SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

Bajt

Typ kanału 0x33: rozszerzenie HART

Liczba bitów diagnostyki, dla modułu na kanał B#16#10

Występuje inny typ kanału

Bajt

Liczba kanałów tego samego typu w module B#16#06

Bajt

Bajt Wystąpił błąd kanału, jeśli odpowiedni identyfikator = 1;

Identyfikator dla kanałów 0 - 5

Błąd kanału dla kanału 0: Bajt

Błąd przypisania parametrów HART

Błąd komunikacji HART


Zwarcie

Przerwany przewód

Zakres pomiarowy przekroczony w górę

Zakres pomiarowy przekroczony w dół

Błąd kanału dla kanału 0: Bajt

Wartość główna poza limitem

Wartość poboczna poza limitem

Wyjście analogowe HART nasycone (urządzenie obiektowe)

Wyjście analogowe HART, przekroczenie prądu (urządzenie obiektowe)

Wyjście analogowe HART, dostępne dodatkowe informacje statusowe

Zmiana konfiguracji HART

Wadliwe działanie urządzenia obiektowego HART

Bajt

Bajt

Bajt

Bajt

Błąd kanału dla kanału 1: Przypisanie odpowiadające kanałowi 0, zobacz bajt 8 i 9

Błąd kanału dla kanału 5: Przypisanie odpowiadające kanałowi 0, zobacz bajt 8 i 9





UWAGA

Należy wziąć pod uwagę poniższe informacje dotyczące danych diagnostycznych:

Jeśli ustawiony jest błąd kanału HART, odbierane są kolejne informacje, jeśli odczytany jest komponent statusu (= bajt statusu HART) w rekordzie danych odpowiedzi HART dla odpowiedniego klienta lub rekord danych diagnostycznych dla odpowiedniego kanału odczytany przez SFC 59.



Rysunki wymiarowe B

B.1 Moduł sygnałowy

Rysunki wymiarowe modułu sygnałowego

Na poniższym rysunku wymiarowym zawarto rysunki wymiarowe modułu sygnałowego (bez funkcjonalności hot-swap). Moduły sygnałowe mogą się różnić wyglądem zewnętrznym. Jednakże wymiary zawsze zostają takie same.

Rysunek B-1 Rysunki wymiarowe modułu sygnałowego

Rysunki wymiarowe

B.1 Moduł sygnałowy



Rysunek B-2 Rysunki wymiarowe SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20mA HART

Rysunki wymiarowe modułu sygnałowego z modułem aktywnej magistrali

Poniższy rysunek wymiarowy (widok z boku) pokazuje moduł sygnałowy z modułem aktywnej magistrali, dla funkcjonalności „hot-swap‖, moduł S7-300, i przegrodę Ex. Wymiary są zgodne dla wszystkich modułów sygnałowych włączonych do modułu aktywnej magistrali.

Rysunek B-3 Rysunki wymiarowe modułu sygnałowego z modułem aktywnej magistrali

Rysunki wymiarowe

B.2 Ochronnik bezpieczeństwa




Rysunki wymiarowe ochronnika bezpieczeństwa

Poniżej przedstawiono rysunki wymiarowe ochronnika bezpieczeństwa.

Rysunek B-4 Wymiary ochronnika bezpieczeństwa

Moduł magistrali dla ochronnika bezpieczeństwa

See the dimensional drawing of a bus module for safety protectors below.

Rysunek B-5 Rysunek wymiarowy modułu magistrali dla ochronnika bezpieczeństwa

Rysunki wymiarowe






Akcesoria i numery zamówieniowe C

C.1 Akcesoria i numery zamówieniowe


Poniższa tabela zawiera listę numerów zamówieniowych modułów fail-safe, ochronnika bezpieczeństwa oraz akcesoriów dl modułów sygnałowych fail-safe.

Tabela C-1 Akcesoria i numery zamówieniowe

Komponent Numer zamówieniowy

SIMATIC PDM

OPROGRAMOWNIE PODSTAWOWE V6.0 (4 TAGI) FLOATING LICENSE

6ES7658-3AX06-0YA5

OPROGRAMOWNIE PODSTAWOWE V6 (4 TAGI) RENTAL LICENSE

6ES7658-3AX06-0YA6

OPROGRAMOWNIE POJEDYNCZY PUNKT V6.0 (1 TAG) FLOATING LICENSE

6ES7658-3HX06-0YA5

OPROGRAMOWNIE SERWISOWE V6.0 (128 TAGÓW) FLOATING LICENSE

6ES7658-3JX06-0YA5

OPROGRMOWANIE S7 V6.0 (128 TAGS) FLOATING LICENSE

6ES7658-3KX06-0YA5

OPROGRAMOWANIE PCS 7 V6.0 (128 TAGS) FLOATING LICENSE

6ES7658-3LX06-0YA5


SM 326; DI 24 x DC 24V 6ES7326-1BK01-0AB0

SM 326; DI 8 x NAMUR 6ES7326-1RF00-0AB0

SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM 6ES7326-2BF40-0AB0

SM 326; DO 10 x DC 24V/2A 6ES7326-2BF01-0AB0

SM 336; AI 6 x 13Bit 6ES7336-1HE00-0AB0

SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART 6ES7336-4GE00-0AB0

Ochronnik bezpieczeństwa 6ES7195-7KF00-0XA0

Moduł magistrali dla ochronnika bezpieczeństwa 6ES7195-7HG00-0XA0

Prowadnica przewodów dla SM 326; DI 8 5 NAMUR (5 szt.) 6ES7393-4AA10-0AA0

Etykiety

Żółte paski etykiet (10 szt.) 6ES7392-2XX20-0AA0

Żółte tabliczki przykrywające, przezroczysty żółty (10 szt.) 6ES7392-2XY20-0AA0


C.1 Akcesoria i numery zamówieniowe



Komponent Numer zamówieniowy

Listwa przyłączeniowa (front connector), 20-pin

Zaciski śrubowe (1 szt.) 6ES7392-1AJ00-0AA0

Zaciski śrubowe (100 szt.) 6ES7392-1AJ00-1AB0

Zaciski sprężynowe (1 szt.) 6ES7392-1BJ00-0AA0

Zaciski sprężynowe (100 szt.) 6ES7392-1BJ00-1AB0

Listwa przyłączeniowa (front connector), 40-pin

Zaciski śrubowe (1 szt.) 6ES7392-1AM00-0AA0

Zaciski śrubowe (100 szt.) 6ES7392-1AM00-1AB0

Zaciski sprężynowe (1 szt.) 6ES7392-1BM00-0AA0

Zaciski sprężynowe (100 szt.) 6ES7392-1BM00-1AB0

Moduł magistrali (bus connector) 6ES7390-0AA00-0AA0

Aktywne moduły magistrali

Moduł magistrali (Bus module) BM IM/IM (…7HD) do redundancji z 2 x IM 153-2AA02 / -2AB01

6ES7195-7HD00-0XA0

Moduł magistrali (Bus module) BM IM/IM (…7HD) do redundancji z 2 x IM 153-2Bx00 / -2Bxx1

6ES7195-7HD10-0XA0

Moduł magistrali (Bus module) BM IM/IM (…7HD) Outdoor do redundancji z 2 x IM 153-2Bx00 / -2Bxx1

6ES7195-7HD80-0XA0

Moduł magistrali (Bus module) BM PS/IM (…7HA) do zasilania i IM 153

6ES7195-7HA00-0XA0

Moduł magistrali (Bus module) 2 x 40 (…7HB) dla jednego lub dwóch 40 mm modułów S7-300 o szerokości 40 mm

6ES7195-7HB00-0XA0

Moduł magistrali (Bus module) 1 x 80 (…7HB) dla jednego modułu S7-300 o szerokości 80 mm

6ES7195-7HC00-0XA0



Czasy odpowiedzi D

D.1 Czasy odpowiedzi

Wprowadzenie

Poniższy rozdział zawiera czasy odpowiedzi dla wszystkich modułów sygnałowych fail-safe. Czasy odpowiedzi modułów fail-safe są uwzględnione w obliczeniach czasu odpowiedzi systemu-F.

Informacje na temat obliczania czasu odpowiedzi systemu-F są dostępne w opisie systemu Safety Engineering in SIMATIC S7.

Elementy używane w poniższych obliczeniach są dostępne w specyfikacji technicznej poszczególnych modułów.

Definicja czasu odpowiedzi

Dla wejść cyfrowych fail-safe: Czas odpowiedzi określa interwał pomiędzy zmianą sygnału na wejściu cyfrowym a pewną dostępnością ramki komunikatu diagnostycznego na magistrali tylnej (backplane bus).

Dla wyjść cyfrowych fail-safe: Czas odpowiedzi określa interwał pomiędzy odbiorem ramki komunikatu zabezpieczeń z magistrali tylnej a zmianą sygnału na wyjściu cyfrowym.

Dla wejść analogowych fail-safe: Czas odpowiedzi wynika z liczby kanałów/par kanałów, czasu odpowiedzi na kanał/parę kanałów, podstawowego czas odpowiedzi oraz, w przypadku SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART, także skonfigurowanego wygładzania.

Czas odpowiedzi SM 326; DI 8 x NAMUR

Obliczenie czasu odpowiedzi SM 326; DI 8 x NAMUR (bez aktywnego błędu i z aktywnym błędem):

Czas odpowiedzi = Czas wewnętrznego przygotowania sygnału + Opóźnienie wejściowe

Przykład dla SM 326; DI 8 x NAMUR

Czas odpowiedzi = 55 ms + 3 ms = 58 ms

Aktywny błąd wydłuża czas odpowiedzi o okres przypisanego czasu rozbieżności, jeśli dla czujników została skonfigurowana „ocena 1oo2‖.

UWAGA

Obliczenia maksymalnego czasu odpowiedzi należy wykonywać wstawiając do przedstawionego powyżej wzoru maksymalne wartości z danych technicznych modułów sygnałowych fail-safe.

Czasy odpowiedzi




Czas odpowiedzi SM 326; DO 10 x DC 24V/2A

Obliczenie czasu odpowiedzi SM 326; DO 10 x DC 24V/2A (bez aktywnego błędu i z aktywnym błędem):

Czas odpowiedzi = Czas wewnętrznego przygotowania sygnału + opóźnienie wyjścia

Opóźnienie wyjścia zawsze może być ignorowane.

Przykład dla SM 326; DO 10 x DC 24V/2A pracującego w trybie bezpieczeństwa:

Czas odpowiedzi = 24 ms + 0 ms = 24 ms

UWAGA

Obliczenia maksymalnego czasu odpowiedzi należy wykonywać wstawiając do przedstawionego powyżej wzoru maksymalne wartości z danych technicznych modułów sygnałowych fail-safe.

Maksymalny czas odpowiedzi SM 326; DI 24 x DC 24 V

Wzór do obliczania maksymalnego czasu odpowiedzi bez aktywnego błędu:

Maksymalny czas odpowiedzi bez aktywnego błędu = Tmax + 3 ms* + 6 ms**

Opóźnienie wejściowe*

** Czas testu zwarcia = 2 x Opóźnienie wejściowe

Parametryzacja testu zwarcia w STEP 7 (rozdział SM 326; DO 8 x DC24V//2A PM).

Tabela D-1 SM 326; DI 24 x DC 24 V: Internal signal preparation times

Ocena czujników Minimalny wew. czas

przygotowania sygnału Tmin

Maksymalny wew. czas

przygotowania sygnału Tmax

1oo1 and 1oo2 6 ms 23 ms

Maksymalny czas odpowiedzi w przypadku wystąpienia błędu:

Poniższa tabela zawiera maksymalne czasy odpowiedzi SM 326; DI 24 x DC 24 V w przypadku wystąpienia błędu, w zależności od ustawień parametrów w STEP 7 oraz funkcji oceny czujników.

Tabela D-2 SM 326; DI 24 x DC 24 V: Maksymalny czas odpowiedzi w przypadku wystąpienia błędu

Parametr testu zwarcia

(Short-circuit test parameter) ocena 1oo1 ocena 1oo2*

Test zwarcia nieaktywny 31 ms 29 ms

Test zwarcia aktywny 31 ms 29 ms

* Czas odpowiedzi przy ocenie 1oo2 zależy także od skonfigurowanego zachowania w przypadku wystąpienia rozbieżności.

Dostarczaj wartość 0: mają zastosowanie czasy wymienione w tabeli

Dostarczaj ostatnią ważną wartość: czas wymienione w tabeli są wydłużane o przypisany czas rozbieżności.

Czasy odpowiedzi




Maksymalny czas odpowiedzi SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM przy wystąpieniu błędu

Maksymalny czas odpowiedzi SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM (bez i z aktywnym błędem) jest równy maksymalnemu wewnętrznemu czasowi przygotowania sygnału Tmax.

Minimalny wewnętrzny czas przygotowania sygnału Tmin = 3 ms

Maksymalny wewnętrzny czas przygotowania sygnału Tmax = 10 ms

Czas odpowiedzi SM 336; AI 6 x 13Bit

Czas odpowiedzi (czas konwersji) SM 336; AI 6 x 13Bit (bez i z aktywnym błędem) jest obliczany na podstawie poniższego wzoru:

Czas odpwoiedzi = N × czas odpowiedzi na kanał + podstawowy czas odpowiedzi

Gdzie N reprezentuje liczbę aktywnych kanałów

Przykład wszystkie kanały podłączone (N = 6), Częstotliwość zakłóceń = 50 Hz:

Czas odpowiedzi = 6 x 50 ms + 50 ms = 350 ms

Jeśli wystąpi błąd, ustawiono ocenę 2 czujników oraz dla sygnału nie wykryto awarii bezpieczeństwa (lub skonfigurowana „wartość standardowa‖ nie jest zgodna z wykryciem awarii bezpieczeństwa), czas odpowiedzi jest przedłużany o skonfigurowany czas rozbieżności.

UWAGA

Obliczenia maksymalnego czasu odpowiedzi należy wykonywać wstawiając do przedstawionego powyżej wzoru maksymalne wartości z danych technicznych modułu SM 336; AI 6 x 13Bit.

Czasy odpowiedzi




Czas odpowiedzi SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

Czas odpowiedzi (czas konwersji) SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART bez aktywnego błędu jest obliczany na podstawie poniższego wzoru:

Typowy czas odpowiedzi (bez aktywnego błędu) = Czas cyklu konwersji × Wygładzanie

Max. czas odpowiedzi (bez aktywnego błędu) = 2 × Czas cyklu konwersji × Wygładzanie

Przykład

Częstotliwość zakłócająca 50 Hz, Wygładzanie = 1 cykl konwersji, 3 aktywne pary kanałów:

Max. czas odpowiedzi (bez aktywnego błędu) = 2 × 125 ms × 1 = 250 ms

Jeśli błąd rozbiezności wystąpi podczas oceny 1oo2, maksymalny czas odpowiedzi jest obliczany na podstawie poniższego wzoru:

Maksymalny czas odpowiedzi (w przypadku rozbieżności) = 2 × Czas cyklu konwersji × Wygładzanie + Czas rozbieżności + 2 × Czas cyklu konwersji

The discrepancy time is the configured discrepancy time.

Przykład

Częstotliwość zakłócająca 50 Hz, Wygładzanie = 1 cykl konwersji, czas rozbieżności = 2000 ms, 3 aktywne pary kanałów:

Maksymalny czas odpowiedzi (w przypadku rozbieżności) = 2 × 125 ms × 1 + 2000 ms + 2 × 125 ms = 2500 ms

Jeśli wystąpi błąd kanału, maksymalny czas odpowiedzi jest obliczany na podstawie poniższego wzoru:

Maksymalny czas odpowiedzi (w przypadku błędu kanału) = 2 × Czas cyklu konwersji

Przykład

Częstotliwość zakłócająca 50 Hz, 3 aktywne pary kanałów:

Maksymalny czas odpowiedzi (w przypadku błędu kanału) = 2 × 125 ms = 250 ms

UWAGA

Czas odpowiedzi należy obliczać wstawiając do powyższego wzoru wartości z rozdziału "Specyfikacja techniczna - SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART” (Strona 223).

Informacje dotyczące obliczania czasu odpowiedzi

UWAGA

Należy zwrócić uwagę, że pliki Excel do obliczania maksymalnego czasu odpowiedzi s7fcotia.xls (http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/11669702/133100) i s7ftimea.xls (http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/26091594/133100)) włączone do pakietu S7 Distributed Safety i S7 F/FH Systems obsługują obliczenie rozszerzonego "maksymalnego czasu odpowiedzi z aktywnym błędem" o okres skonfigurowanego czasu rozbieżności.



Przełączanie obciążeń pojemnościowych E

E.1 Przełączanie obciążeń pojemnościowych

Przełączanie obciążeń pojemnościowych

Jeśli wyjścia (bez diody szeregowej) SM 326; DO 10 x DC 24V/2A, SM 326; DO 8 x DC 24V/2A PM są podłączone z obciążeniem, które pobiera mały prąd a posiada dużą pojemność, może wystąpić komunikat błędu "zwarcie do L+ lub uszkodzony sterownik wyjścia". Przyczyna: Pojemność nie może być wystarczająco rozładowana podczas 1-ms czasu odczytu podczas testu.

Poniższy rysunek przedstawia typową krzywą reprezentującą zależność pomiędzy impedancją obciążenia a przełączaną pojemnością obciążenia dla zasilania 24 V DC.

Przełączanie DO 10 x DC 24V

Rysunek E-1 Zależność pomiędzy rezystancją obciążenia a przełączanym obciążeniem pojemnościowym SM326; D10 x

DC 24V/2A

Prąd obciążenia w mA

Poje

mn

ość w

Przełączanie obciążeń pojemnościowych

E.1 Przełączanie obciążeń pojemnościowych



Porada:

1. Wyznaczyć prąd obciążenia i pojemność obciążenia.

2. Wyznaczyć punkt pracy z powyższego wykresu.

3. Jeśli punkt pracy leży powyżej krzywej, należy wykonać jedną z poniższych czynności:

Zwiększyć prąd obciążenia podłączając równolegle rezystor, taka by nowy punkt pracy leżał poniżej krzywej

Użyć wyjścia z szeregową diodą



Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności F

F.1 Certyfikaty badania typu i Deklaracja zgodności


Załącznik zawiera Certyfikaty badania typu (EC) oraz Deklaracje zgodności dla modułu SM 326; DI 8 x NAMUR do podłączenia sygnałów z obszarów niebezpiecznych.





EC Type Examination Certificate dla SM 326; DI 8 x NAMUR





EC Type Examination Certificate dla SM 326; DI 8 x NAMUR, kontynuacja





EC Type Examination Certificate dla SM 326; DI 8 x NAMUR, Dodatek





Deklaracja zgodności dla SM 326; DI 8 x NAMUR



Słownik G

Ocena 1oo1 (1oo1 evaluation)

Typ → ocena czujnika: z oceną 1oo1, → czujnik nie jest redundantny i jest podłączany do modułu przez jeden kanał.


Typ → ocena czujnika: z oceną 1oo2, zajęte są dwa kanały wejściowe, przez jeden dwukanałowy czujnik lub dwa czujniki jednokanałowe. Sygnały wejściowe są porównywane wewnętrznie ze względu na równoważność lub brak równoważności. Alternatywnie, ocena 1oo2 w S7 F Systems może być zrealizowana przy użyciu bloku F-block F_1oo2AI.


Typ → ocena czujnika: z oceną 2oo3, trzy kanały wejściowe są zajęte przez czujniki jednokanałowe. Sygnały wejściowe przechodzą ocenę 2oo3 w programie bezpieczeństwa z wykorzystaniem bloku F_2oo3AI w S7 F Systems.

Czas zatwierdzenia (Acknowledgment time)

Interwał w granicach którego → F-I/O potwierdza znacznik życia określany przez → F-CPU. Czas potwierdzenia jest ujęty w kalkulacji całkowitego → czasu monitoring i → czasu odpowiedzi całego systemu-F.

Element wykonawczy (Actuator)

Elementami wykonawczymi mogą być przekaźniki mocy, styczniki do załączania obciążeń, lub bezpośrednio podłączone elementy wykonawcze (np. bezpośrednio sterowane zawory elektromagnetyczne).

Dostępność / Gotowość do działania (Availability)

Dostępność jest prawdopodobieństwem, że system jest funkcjonalny w określonym punkcie czasu. Dostępność może być rozszerzona przez → redundancję (np. przez używanie redundantnych modułów sygnałowych i/lub kliku → czujników dla tego samego punktu pomiarowego).

Kategoria (Category)

Kategoria zgodnie z EN 954-01

-> moduły Fail-safe mogą być używane w trybie bezpieczeństwa do Kategorii 4.

Słownik




Błąd kanału (Channel fault)

Błąd specyficzny kanału, taki jak przerwany przewód lub zwarcie.

Numer kanału (Channel number)

Numery kanałów są używane do identyfikacji wejść/wyjść modułu oraz do przypisywania komunikatów diagnostycznych do kanałów.

Pasywacja kanału (Channel-selective passivation)

W metodzie pasywacji, gdy pojawi się -> błąd kanału, tylko odpowiednie kanały są pasywowane. Jeśli zostanie wykryty błąd grupy kanałów/błąd modułu, kanały danej grupy/wszystkie kanały modułu sygnałowego fail-safe są pasywowane.

CiR

CiR = Configuration in RUN. Modyfikacja system w trybie RUN za pomocą CiR pozwala na konfigurację jednostki aktywnego systemu z rozproszonymi we/wy. Wykonywanie procesu jest przerywane na krótki, regulowany czas. Podczas tego okresu wejścia procesu utrzymują ostatnią wartość.

CiR jest możliwy tylko dla nieaktywnego trybu bezpieczeństwa.

Konfiguracja (Configuring)

Konfiguracja oznacza systematyczne rozmieszczenie poszczególnych modułów.

CRC

Cykliczna Kontrola Redundancji (Cyclic Redundancy Check) → sprawdzenie sygnatury CRC

Sygnatura CRC (CRC Signature)

Dane procesowe w ramce komunikatu bezpieczeństwa, zależności adresów i parametrów bezpieczeństwa są kontrolowane za pomocą sygnatury CRC w ramce komunikatu bezpieczeństwa.

Okres ciemny / Czas ciemności (Dark period)

Okres ciemny występuje podczas testu wyłączenia oraz testu kompletności układu bitów. Moduł wyjść fail-safe przełącza zerowe sygnały testowe do aktywnych wyjść. W tym czasie wyjście jest na krótko wyłączone (= okres ciemny). → Element wykonawczy z wystarczającym opóźnieniem nie reaguje na taki sygnał i pozostaje włączony.

Słownik




Analiza rozbieżności (Discrepancy analysis)

Analiza rozbieżności ze względu na równoważność / rak równoważności jest używana w przypadku wejść fail-safe bazując na charakterystyce czasowej dwóch sygnałów o takiej samej funkcjonalności. Analiza rozbieżności rozpoczyna się, gdy na dwóch skojarzonych sygnałach wejściowych zostaną wykryte różne poziomy napięć (przy kontroli braku równości: te same poziomy napięć). Sygnały są sprawdzane, aby określić czy różnica (przy kontroli braku równości: równość) zaniknie po określonym czasie, nazywanym → czasem rozbieżności. Jeśli nie, rozpoznawany jest błąd rozbieżności.

Dla modułów wejść fail-safe występują dwa typy analizy rozbieżności:

→ ocena 1oo2:

Analiza rozbieżności jest przeprowadzana dla modułu wejść fail-safe pomiędzy dwoma sygnałami wejściowymi.

Z redundantnymi we/wy (tylko dla S7 FH systems):

Analiza rozbieżności jest przeprowadzana przez blok sterownika fail-safe z pakietu opcjonalnego S7 F/FH Systems pomiędzy dwoma sygnałami wejściowymi redundantnych modułów wejść.

Czas rozbieżności (Discrepancy time)

Konfigurowany czas dla → analizy rozbieżności. Jeśli czas rozbieżności jest zbyt długi, czasy dla wykrywania błędu oraz → reakcja na błąd są niepotrzebnie wydłużane. Jeśli czas rozbieżności jest zbyt krótki, niepotrzebnie obniżona jest dostępność, ponieważ błąd rozbieżności jest wykrywany, podczas gdy, w rzeczywistości nie występuje.

Czas monitoring F (F monitoring time)

→ PROFIsafe czas monitoringu

Moduły sygnałowe fail-safe (Fail-safe signal modules)

Są to moduły sygnałowe rodziny S7-300, które obsługują pracę w → trybie bezpieczeństwa w S7 Distributed Safety lub S7 F/FH Systems. Cechą modułów są zintegrowane → funkcje bezpieczeństwa.

Systemy fail-safe (Fail-safe systems)

Systemy fail-safe (systemy-F) pozostają w stanie bezpiecznym lub niezwłocznie przyjmują inny stan bezpieczny po wystąpieniu określonego błędu.

Czas reakcji na błąd (Fault reaction time)

Maksymalny czas reakcji na błąd systemu-F oznacza interwał pomiędzy wystąpieniem dowolnego błędu a pewną reakcją na odpowiednich wyjściach fail-safe. Dla całego → systemu-F: maksymalny czas reakcji określa interwał pomiędzy wystąpieniem dowolnego błędu na dowolnym → F-I/O oraz pewną reakcją na odpowiednich wyjściach fail-safe.

Dla wejść: maksymalny czas reakcji jest określony jako interwał pomiędzy wystąpieniem błędu a pewną reakcją na magistrali ściany tylnej.

Dla wyjść cyfrowych: maksymalny czas reakcji na błąd jest określony jako interwał pomiędzy wystąpieniem błędu a pewną reakcją na wyjściu cyfrowym.

Słownik




F-CPU

F_CPU jest centralną jednostką przetwarzającą z możliwością pracy w trybie fail-safe, która jest zatwierdzona do użycia w systemach S7 Distributed Safety/S7 F/FH. Kopia-F licencji dla S7 F/FH Systems pozwala użytkownikowi na na pracę CPU jako F-CPU, tzn., na wykonywanie → programu bezpieczeństwa w CPU. W przypadku S7 Distributed Safety nie jest wymagana kopia-F licencji. F-CPU może także wykonywać → standardowy program użytkownika

F-I/O

F-I/O jest wspólną nazwą oznaczającą wejścia i wyjścia fail-safe dostępne w SIMATIC S7 do integracji w S7 Distributed Safety i systemach S7 F/FH fail-safe. Dostępne moduły F-I/O:

Moduły we/wy dla ET 200eco

Moduły sygnałowe fail-safe (F-SM) dla S7-300

Moduły fail-safe dla ET 200S

Moduły Fail-safe DP standard slaves

Kluczowanie z przesuwem częstotliwości (Frequency shift keying (FSK))

Technika modulacji danych odpowiednia dla transmisji danych z użyciem standardowych przewodów. Aby zakodować binarne wartości „0‖ i „1‖ używane są dwie częstotliwości audio, w zakresie od 300 do 3000 Hz. W → protokole HART, sygnał FSK jest przesyłany za pomocą pętli prądowej.

FSK

Frequency shift keying (FSK)

F-SM

→ Moduły sygnałowe Fail-safe

Systemy-F (F-systems)

→ Systemy fail-safe

HART

Highway Addressable Remote Transducer. HART jest zarejestrowanym znakiem towarowym → HART Communication Foundation.

Moduły analogowe HART (HART analog modules)

Moduły analogowe, które poza odczytem wartości analogowej obsługują → komunikację HART. Moduły analogowe HART mogą być używane jako → interfejs HART dla urządzeń obiektowych HART.

Słownik




Rozkazy / komendy HART (HART commands)

Urządzenia obiektowe HART pracuje jako urządzenie HART i jest sterowane poprzez urządzenie typu master za pomocą rozkazów HART. Master przypisuje parametry HART lub żądania danych w postaci → odpowiedzi HART.

Komunikacja HART (HART communication)

Transmisja danych pomiędzy urządzeniem master (np. moduł analogowy HART) oraz urządzeniem HART (→ urządzenie obiektowe HART) za pomocą → protokołu HART.

Fundacja Komunikacji HART (HART Communication Foundation)

Fundacja Komunikacji HART (HART Communication Foundation) (HCF) została założona w roku 1993 aby opublikować i rozwijać protokół HART. HCF jest organizacją typu non-profit, finansowaną przez jej członków.

Komunikator HART (HART communicator)

Komunikator HART zawiera oryginalne narzędzie do parametryzacji Fisher- Rosemount LTd. do → urządzeń obiektowych HART, a jest ono podłączane bezpośrednio do zacisków. Komunikator HART jest używany do przypisywania parametrów HART.

Urządzenie obiektowe HART (HART field device)

Inteligentne urządzenie obiektowe wyposażone w dodatkowe funkcje → kompatybilne z HART, które pozwalają na zrozumienie → komunikacji HART.

Interfejs HART (HART interface)

Jest to część system, która może być używana do podłączenia → urządzeń obiektowych HART. Interfejs HART reprezentuje urządzenie master dla urządzeń obiektowych. Jednakże, interfejs HART jest w systemie urządzeniem slave i może być zaopatrzany z różnych urządzeń master systemu. Przykładowo, → urządzenie do parametryzacji HART może być urządzeniem master. Innym urządzeniem typu master jest system automatyki.

Narzędzie parametryzacyjne HART (HART parameter assignment tool)

Narzędzie parametryzacyjne HART jest używane do wygodnej konfiguracji → parametrów HART. Może być nim → Komunikator HART lub narzędzie do parametryzacji zintegrowane z systemem np. SIMATIC PDM.

Parametry HART (HART parameters)

Parametry HART opisują konfigurowane właściwości → urządzenia obiektowego HART, które mogą być modyfikowane za pomocą → protokołu HART. Do parametryzacji można używać → narzędzia parametryzacyjnego HART.

Słownik




Protokół HART (HART protocol)

→ Protokół HART jest przemysłowym standardem do rozszerzonej komunikacji z → urządzeniami obiektowymi HART. Obejmuje → rozkazy HART oraz → odpowiedzi HART.

Odpowiedzi HART (HART replies)

Urządzenie obiektowe HART wysyła dane na żądanie urządzenia master. Dane są wynikiem pomiarów lub ustawionych zmiennych lub wartości → parametrów HART. Odpowiedzi HART zawsze zawierają informacje o statusie, tj. → bajty statusu HART.

Sygnał HART (HART signal)

Sygnał analogowy pętli prądowej 4 – 20 mA, z falą sinusoidalną dla → protokołu HART, 1200 Hz dla wartości binarnej „1‖ i 2200 Hz dla wartości „0‖, modulowane przy użyciu → kluczowania z przesuwem częstotliwości.

Bajt statusu HART (HART status byte)

Informacje o statusie, które składają się z pierwszego i drugiego bajtu statusu → odpowiedzi HART oraz informacji, które dostarcza urządzenie obiektowe HART, zgodnie z → komunikacją HART, odbiorem → rozkazów HART oraz statusu urządzenia.

Obszar transferu HART (HART transfer area)

Obszar rekordu danych określony dla modułów analogowych HART do zapisu komend HART oraz odczytu odpowiedzi HART. Obszar transferu HART składa się z rekordów danych. Oddzielne obszary rekordów danych są przypisane dla każdego → klienta i są używane przez → serwer do wymiany danych z klientem.

HCF

→ HART Communication Foundation

Okres jasny (Light period)

Okres jasny występuje podczas testu kompletności układu bitów. Moduł wyjść fail-safe przekazuje sygnał testowy ―1‖ do nieaktywnych wyjść (gdy sygnał wyjściowy = „0‖). Powoduje krótką aktywację wyjścia (= „okres jasny‖). Element wykonawczy z wystarczającym opóźnieniem nie reaguje na taki sygnał i pozostaje nieaktywny.

Przełącznik M (M switch)

Każde wyjście cyfrowe fail-safe SM 326 DO 8 x DC 24V/2A PM składa się z jednego przełącznika DOx P (current source) i jednego przełącznika DOx M (current sinking). Obciążenie jest podłączone pomiędzy przełącznikami P i M. Aby zasilić obciążenie uaktywniane są obydwa przełączniki.

Słownik




Zmienna identyfikująca lokalizację pomiaru (Measuring location identification tag)

Unikalny identyfikator punktu pomiarowego, składający się z 8 znaków. Zapisywany jest w → urządzeniu obiektowym HART i może być modyfikowany oraz odczytywany za pomocą → komend HART.

Modem

Modem (MOdulator / DEModulator) jest urządzeniem, które konwertuje binarne sygnały cyfrowe na sygnały → kluczowane z przesuwem częstotliwości i odwrotnie. Modem nie koduje danych, tylko wykonuje konwersję fizycznej formy sygnałów.

Błąd modułu (Module fault)

Błędy modułu mogą być powodowne przez błędy zewnętrzne (np. brak napięcia obciążenia) lub błędy wewnętrzne (np. uszkodzenie procesora). Błędy wewnętrzne wymagają wymiany modułu.

Redundancja modułów (Module redundancy)

Moduł z drugim identycznym modułem pracują w trybie redundantny aby zwiększyc dostępność.

Czas monitoringu (Monitoring time)

→ Czas monitoringu PROFIsafe

Monodrop

W systemie komunikacji monodrop, do pojedynczej linii transmisyjnej podłączone są maksymalnie dwa urządzenia, np. kanał modułu analogowego HART i → urządzenie obiektowe HART. W metodzie tej można równocześnie wykorzystywać → protokół HART oraz sygnał analogowy.

Krótki adres HART urządzenia obiektowego jest ustawiony na 0.

MTA

Marshalled Termination Assemblies

Multidrop

Do 15 urządzeń obiektowych może być podłączonych do urządzenia HART master w systemie komunikacji multidrop. Komunikacja odbywa się wyłącznie przez → protokół HART, w tej metodzie sygnał analogowy nie może być wykorzystywany.

Krótki adres HART urządzenia obiektowego jest ustawiony pomiędzy 1 a 15.

Czujnik nierównoważny (Nonequivalent sensor)

Nierównoważny → czujnik jest rewersyjnym przełącznikiem, który jest podłączony (poprzez dwa kanały) do dwóch wejść → F-I/O w → systemach fail-safe (od → oceny 1oo2 sygnałów czujników).

Słownik




Przełącznik P (P switch)

→ Przełącznik M

Przypisanie parametrów / Parametryacja (Parameter assignment)

Przypisywanie parametrów z PROFIBUS DP: transfer parametrów slave z DP master do DP slave.

Przypisywanie parametrów do modułów/submodułów: programowanie zachowania modułów/submodułów przy użyciu opprogramowania konfiguracyjnego STEP 7.

Pasywacja (Passivation)

→ F-I/O ustawia odpowiedni kanał lub wszystkie kanały w → stan bezpieczny, jeśli wykryje błąd, tzn. pasywuje kanały. F-I/O zgłasza błąd do → F-CPU.

Jeśli wejścia F-I/O są pasywowane → F-system zwraca wartość fail-safe do → programu bezpieczeństwa zamiast wartości procesowej ustawionej na wejściu fail-safe.

Jeśli wyjścia F-I/O są pasywowane → F-system zwraca wartości fail-safe do wyjść fail-safe („0‖) zamiast wartości wyjść zwracanych przez → program bezpieczeństwa.

PG

Urządzenie programujące, kompaktowy PC zaprojektowany do używania w przemyśle. PG jest w pełni wyposażone i przystosowane do programowania systemów automatyki SIMATIC

Obraz procesu (Process image)

Obraz procesu jest częścią pamięci systemowej CPU. Na początku cyklicznego wykonywania programu, stany sygnałów wejściowych są przekazywane do obrazu procesu wejść. Na końcu cyklicznego programu, obraz procesu wyjść jest przesyłany na wyjścia jako stany sygnałów.

Czas bezpieczeństwa procesu (Process safety time)

Bezpieczeństwo procesu reprezentuje interwał podczas którego proces może być kontynuowany bez interwencji, bez wywołania ryzyka dla zdrowia personelu lub zniszczenia środowiska.

W przeciągu czasu bezpieczeństwa procesu proces może być sterowany, F-system steruje dowolnie, tj. proces może być sterowany niepoprawnie lub wcale. Czas bezpieczeństwa procesu danego procesu zależy od typu procesu i musi być określany indywidualnie.

PROFIBUS

PROcess FIeld BUS, standard procesowej i obiektowej magistrali, opisany w IEC 61784-1:2002 Ed1 CP 3/1. Definiuje funkcjonalne, elektryczne i mechaniczne cechy dla szeregowej-bitowej magistrali obiektowej.

PROFIBUS jest dostępny z protokołami DP (= rozproszone I/O), FMS (= fieldbus message specification), PA (= process automation), lub TF (= technological functions).

Słownik




PROFIsafe

PROFIsafe jest związanym z zabezpieczeniami profilem magistrali PROFIBUS DP/PA do komunikacji pomiędzy → programem bezpieczeństwa a → F-I/O w → systemie-F.

Adres PROFIsafe (PROFIsafe address)

Każdy -> F-I/O ma przypisany adres PROFIsafe. Adres PROFIsafe konfiguruje się w STEP7 HW Config i ustawia na F-I/O za pomocą przełączników adresowych.

Czas monitoringu PROFIsafe (PROFIsafe monitoring time)

Czas monitoringu komunikacji związanej z zabezpieczeniami pomiędzy F-CPU a F-I/O.

Odstęp testu sprawdzajacego (Proof-test interwal)

Bezusterkowy stan komponentu musi być weryfikowany po upłynięciu tego czasu, tj. musi być zastąpiony nieużywanym komponentem chyba, że zostanie udowodniona bezusterkowość.

Redundancja, zwiększenie dostępności (Redundancy, availability enhancing)

Zwielokrotnienie ilości komponentów, w celu utrzymania funkcjonalności komponentu w przypadku uszkodzenia sprzętu.

Redundancja, zwiększenie bezpieczeństwa (Redundancy, safety enhancing)

Zwielokrotnienie ilości komponentów, w celu wykrywania błędów sprzętowych na drodze porównania, przykładowo: → ocena 1oo2 w → modułach fail-safe.

Redundantne przełączane I/O (Redundant switched I/O)

Wariant konfiguracji S7 FH Systems w → trybie bezpieczeństwa do zwiększenia dostępności. → F-CPU, PROFIBUS-DP, i → F-I/O są redundantne. F-I/O może być niedostępne w przypadku błędu.

Reintegracja (Reintegration)

Po wyeliminowaniu błędu wymagana jest reintegracja (depasywacja) → F-I/O. Reintegracja (przełączenie z wartości fail-safe do wartości procesowych) następuje automatycznie lub po potwierdzeniu przez użytkownika w programie bezpieczeństwa.

Dla modułów wejściowych F-I/O wartość procesowa z wejść fail-safe jest ponownie dostarczana do → programu bezpieczeństwa. Dla modułów wyjściowych F-I/O, → F-system ponownie przekazuje wartości wypracowane w programie zabezpieczeń na wyjścia fail-safe.

Słownik




Słownik




Czas odpowiedzi (Response time)

Oznacza interwał pomiędzy wykryciem sygnału wejściowego a zmianą skojarzonego z nim sygnału wyjściowego.

Aktualny czas odpowiedzi leży pomiędzy minimalnym i maksymalnym czasem odpowiedzi. Podczas konfiguracji systemu należy uwzględnić poprawkę na najdłuższy oczekiwany czas odpowiedzi.

Dla wejść cyfrowych fail-safe: Czas odpowiedzi określa interwał pomiędzy zmianą sygnału na wejściu a pewną dostępnością → ramki komunikatu bezpieczeństwa na magistrali tylnej.

Dla wyjść cyfrowych fail-safe: Czas odpowiedzi określa interwał pomiędzy odbiorem ramki komunikatu zabezpieczeń z magistrali tylnej a zmianą sygnału na wyjściu cyfrowym.

Dla wejść analogowych fail-safe: Czas odpowiedzi wynika z liczby kanałów/par kanałów, czasu odpowiedzi na kanał/parę kanałów, podstawowego czas odpowiedzi oraz, w przypadku SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART, także skonfigurowanego wygładzania

Stan bezpieczny (Safe state)

Podstawową zasadą koncepcji zabezpieczeń w systemach-F jest istnienie stanu bezpiecznego dla wszystkich zmiennych procesowych. Przykładowo, dla cyfrowych F-/I/O, stanem bezpiecznym jest wartość „0‖.

Funkcja bezpieczeństwa (Safety function)

Zintegrowany mechanizm → F-CPU i → F-I/O który umożliwia pracę w systemach fail-safe → S7 Distributed Safety lub S7 F/FH Systems.

Zgodnie z normą IEC 61508: funkcja zabezpieczeń jest implementowana za pomocą systemu bezpieczeństwa, aby utrzymać lub wymusić bezpieczny stan systemu w przypadku wykrycia specyficznego błędu.

Poziom Nienaruszalności Bezpieczeństwa (Safety Integrity Level)

Poziom bezpieczeństwa (Safety Integrity Level) SIL zgodnie z IEC 61508 i prEN 50129: Wyższe poziomy nienaruszalności bezpieczeństwa prowadzą do bardziej surowych środków przyjmowanych w zakresie zapobiegania i obsługi systematycznych błędów i uszkodzeń sprzętu.

→ Moduły sygnałowe fail-safe obsługują podczas pracy w trybie bezpieczeństwa do 3 poziomu nienaruszalności bezpieczeństwa (SIL 3).

Ramka komunikatu bezpieczeństwa (Safety message frame)

W trybie zabezpieczeń, dane wymieniane są pomiędzy → F-CPU a → modułem sygnałowym fail-safe w ramce komunikatu bezpieczeństwa.

Tryb bezpieczeństwa (Safety mode)

Tryb pracy → F-I/O który obsługuje → komunikację związaną z bezpieczeństwem za pomocą → ramek komunikatów bezpieczeństwa. → moduły sygnałowe fail-safe ET 200S są dedykowane do pracy w trybie bezpieczeństwa. → S7-300 F-SMs (za wyjątkiem F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART) mogą być używane w → trybie standardowym lub trybie bezpieczeństwa.

Słownik




Program bepieczeństwa (Safety program)

Program użytkownika dla trybu bezpieczeństwa

Komunikacja safety (Safety-related communication)

Komunikacja do wymiany danych fail-safe

Czujnik (Sensor)

Czujniki są używane do dokładnego wykrywania sygnałów cyfrowych i analogowych, takich jak trasy, pozycje, prędkości, prędkości obrotowe, masy itp.

Ocena czujnika (Sensor evaluation)

Występują dwa typy oceny czujnika:

→ ocena 1oo1 – sygnał z czujnika jest odczytywany raz

→ ocena 1oo2 – sygnał jest odczytywany dwukrotnie przez ten sam moduł i porównywany wewnątrz modułu lub, w S7 F Systems, używając bloku F-block F_1oo2AI.

→ ocena 2oo3 – sygnał z czujników jest porównywany w S7 F Systems przy użyciu bloków F-block F_2oo3AI.

Jednokanałowe I/O (Single-channel I/O)

Wariant konfiguracji S7 Distributed Safety/S7 F/FH Systems w → trybie bezpieczeństwa. → F-CPU redundantne → F I/O nieredundantne. W przypadku błędu F-I/O nie jest dostępne.

Jednokanałowe przełączane I/O (Single-channel switched I/O)

Wariant konfiguracji S7 FH Systems w → trybie bezpieczeństwa stosowany do zwiększania dostępności. → F- CPU jest redundantne, → F-I/O nieredundantne; w przypadku wykrycia błędu system zmienia F-CPU. W przypadku błędu F-I/O może być niedostępne.

Tryb standardowy (Standard mode)

Tryb pracy F-I/O, który nie obsługuje → komunikacji bezpieczeństwa za pomocą → ramek komunikatów bezpieczeństwa. Obsługiwana jest jedynie standardowa komunikacja.

S7-300 F-SM (za wyjątkiem F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART) mogą pracować w trybie standardowym lub w → trybie bezpieczeństwa.

Parametry statyczne (Static parameters)

Parametry statyczne mogą być ustawiane jedynie, gdy CPU jest w trybie STOP, i nie mogą być zmieniane dynamicznie z poziomu aktywnego programu użytkownika poprzez wywoływanie SFC (funkcji systemowych).

Słownik




Thread length

Szczelina powietrzna i droga upływu (szczelina powietrzna = najkrótszy odległość w powietrzu pomiędzy dwoma komponentami. Droga upływu w powietrzu = najkrótsza odległość w powietrzu pomiędzy dwoma przewodzącymi częściami wzdłuż powierzchni materiału izolującego).



Indeks H

A

Adres

PROFIsafe, 30, 34

Adres logiczny, 31

Adres początkowy, 31

Adresowanie, 68

kanałów w trybie standardowym, 29

niespójność adresów, 33

zasady dla Ethernet, 33

zasady dla Profibus, 33

Adresowanie w trybie standardowym i bezpieczeństwa, 27

Akcesoria, 277

Analiza rozbieżności, 65

B

Błędy protokołu HART, 256

C

Centra szkoleniowe, 6

Certyfikaty i normy TÜV, 57

CiR, 22, 68

CPU

zatwierdzenia, 17, 18

C-Tick-Mark dla Autralii, 56

Czas odpowiedzi, 279

modułów wejściowych fail-safe, 279

modułów wyjściowych fail-safe, 280

Czas reakcji, Patrz Czas odpowiedzi

Czas trwania sygnału czujnika

wymagania, 44

Czujniki NAMUR, 44

D

Dane diagnostyczne, 265

Bajt 0 i 1, 266

Bajt 2 i 3, 267

Bajt 7 dla SM 326, DI 8 x NAMUR, 269

Bajt 7 dla SM 326, DO 8 x DC 24V/2A PM, 269

Bajt 7 dla SM 336, AI 6 x 13 Bit, 270

Bajty 4 do 6, 267

Bajty 7 do 9 dla SM 326, DI24 x DC 24V, 268

Bajty 7 i 8 dla SM 326, DO 10 x DC 24V/2A, 270

dla SM 336, F-AI 6 x 0/4...20 mA HART, 271

struktura i zawartość, 265, 266

Dane identyfikacyjne I&M, 250

Dane użytkownika, 258

Dark period

unikanie, 45, 137

Deklaracja zgodności

SM 326, DI 8 x NAMUR, 285

Diagnostyczne funkcje, 50

Diagnostyka grup, 49

Diagnostyka uszkodzeń, 50

Diagnostyka za pomocą LED, 50

DIP przełącznik, 31

Discrepancy analyses, 65

Dokumentacja dodatkowa, 4

Dostarczaj ostatnią ważną wartość, 66

Dostarczaj wartość ―0‖, 66

Dostępność

rozszerzona w trybie bezpieczeństwa, 16

rozszerzona w trybie standardowym, 16

w zależności od użytych F-I/O, 19

zwiększona, 22

zwiększona w trybie bezpieczeństwa, 22

zwiększona w trybie standardowym, 22

E

Element wykonawczy

wymagania, 43

EMC, 58

EN 954-1, 15

Ex obszar, 96

F

F Configuration Pack, 21

FM, 55

F-SM, 14

Funkcje diagnostyczne, 50

G

Group diagnostics, 49

H

HART

błędy protokołu, 256

dane użytkownika, struktura, 258

komendy i parametry, 240

komunikacja, 252

ocena danych odpowiedzi, 255

przykłady parametrów, 240

Indeks



struktura danch parametrów kanałów, 257

struktura rekordu danych odpowiedzi, 254

struktura rekordu danych rozkazu, 253

środowisko systemowe, 242

transfer rekordu danych, 252

zastosowanie, 241

I

I&M, dane identyfikacyjne, 250

IEC 61131, 56

IEC 61508, 15

Impulsowe zakłócenia, 58

IP, 64

J

Jednokanałowe we/wy, 19

Jednokanałowe, przełączane we/wy, 19

K

Kategoria 3 i 4, 15

Kategorie bezpieczeństwa, 19

Klasa ochrony, 63

Klient

obszar danych, 252

Komendy i parametry HART, 240

Kompatybilność elektromagnetyczna, 58

Komunikaty diagnostyczne

odczyt, 51

SM 326, DI 24 x DC 24 V, 90

SM 326, DI x 8 NAMUR, 110

SM 326, DO 10 x DC 24V/2A, 138

SM 326, DO 8 x DC 24V/2A PM, 122

SM 336, AI 6 x 13Bit, 180

SM 336, F-AI 6 x 0/4...20 ma HART, 219

Konfiguracja, 22

centralna, 17

redundantna, 37

rozproszona, 17

Konfiguracja centralna, 17

Konfiguracja w trybie RUN, 22, 68

Konfiguracja, warianty

w trybie bezpieczeństwa, 18

w trybie standardowym, 17

w zależności od dostępności, 19

M

Moduł analogowy HART

dane użytkownika, 249

dostęp poprzez SIMATIC PDM, 242

przezroczyste komunikaty danych, 243

Moduł wejść analogowych SM 336 AI 6 x 13Bit

Rozdzielczość wartości pomiarowej, 149

Moduły cyfrowe, 65

Moduły sygnałowe fail-safe, 13

N

NAMUR, czujniki, 44

Napięcia pracy, 63

Niedomiar, 148, 186

Numery zamówieniowe, 3, 277

O

Obciążenia pojemnościowe

Przełączanie, 283

Obszar Ex, 96

Obwód napięcia bardzo niskiego, 40

Ocena

odpowiedź HART, 255

ocena 1oo2, 28

Ochrona przeciwprzepięciowa, 59, 259

Ochronnik bezpieczeństwa

konfiguracja w S7-300/ET 200M, 261

numer zamówieniowy, 259

schemat blokowy, 261

specyfikacja techniczna, 263

widok frontu, 260

właściwości, 259

Ochronniki bezpieczeństwa

zasady użytkowania, 19

Ochronniki zabezpieczające, Patrz Ochronniki

bezpieczeństwa

Okres ciemny

unikanie, 45

Okres ciemy

unikanie, 137

Opóźnienie wejścia, 279

Oprogramowanie, wymagane, 21

P

Parametr testu zwarcia, 280

Parametry, 23

HART, 240

Parametryzacja, 23

Pasywacja, 48

PELV, 40

Podręcznik

zawarość, 5

Poziom wiedzy

Wymagania, 3

Poziomy Nienaruszalności Bezpieczeństwa, 15

PROFIsafe

adres docelowy, 34

adres początkowy, 31

adresowanie, 30

Provide 0 value, 66

Prowadnica przewodów, 96, 99

Przełącznik adresowy, 31

dla adresów PROFIsafe, 34

ustawianie przełącznika adresowego, 32, 35

Przełącznik DIP, 31

Przepełnienie, 148, 186

Przerwanie diagnostyczne, 51

parametryzacja, 51

Przerwanie przewodu, 149, 187

Przestrzenie adresowe

Indeks




dopuszczalne, 29

Przewodnik

po podręczniku, 5

Przyczyny problemów

SM 326, DI 24 x DC 24V, 91

SM 326, DI x 8 NAMUR, 111

SM 326, DO 10 x DC 24V/ 2A, 139

SM 326, DO 8 x DC 24V / 2A PM, 123

SM 336, AI 6 x 13Bit, 181

Przypisywanie adresów danych użytkownika, 28

R

Radiowe zakłócenia, 60

Reakcje na uszkodzenia, 47

Recycling i usuwanie, 6

Redundantna konfiguracja, 37, 60

Reintegracja, 49

Rekordy danych

diagnostyka modułów analogowych HART, 251

komunikacja HART, 252

moduł analogowy HART, 249

odpowiedź HART, 254

rekordy parametrów kanałów, 257

rozkazy HART, 253

Reprezentacja wartości analogowej, 186

Reprezentacja wartości analogowej SM336

zakresy wartości pomiarowych, 148

Rysunki wymiarowe

moduł magistrali dla ochronnika bezpieczeństwa, 275

moduł sygnałowy, 273

ochronnik bezpieczeństwa, 275

S

Safety Integrity Levels, 15

Safety mode, Patrz Tryb bezpieczeństwa

Safety Protector, Patrz Ochronniki bezpieczeństwa

Sekwencja uruchamiania, 16

SELV, 40

SFC

odczyt danych diagnostycznych, 265

zapis i odczyt rekordów danych, 250

SIL, 15

Sinusoidalne zakłócenia, 59

SM 326, DI 24 x DC 24V

adresowanie, 68

aplikacje, 72

komunikaty diagnostyczne, 90


numery kanałów, 69

podłączenie i schemat blokowy, 70

przyczyny problemów i środki zaradcze, 91


widok frontu, 69

właściwości, 67

zewnętrzne zasilanie czujnika, 71

zwarcie M i L+, 90

SM 326, DI 8 x NAMUR

adresowanie, 96

aplikacje, 102




obsługiwane czujniki, 97


praca w obszarach Ex, 99



widok frontu, 97

właściwości, 95

SM 326, DO 10 x DC 24V/2A

adresowanie, 129

aplikacje, 132






redundantne sygnały wyjściowe, 129


widok frontu, 130

właściwości, 128

SM 326, DO 8 x DC 24V/2A PM

adresowanie, 116

aplikacje, 118







widok frontu, 116

właściwości, 115

SM 336, AI 6 x 13 Bit

adresowanie, 151

aplikacje, 156






rozdzielczość wartości pomiarowej, 149


widok frontu, 151

właściwości, 150

zakresy wartości pomiarowych, 148

zasilanie czujnika, 153

SM 336, F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

adresowanie, 189

aplikacje, 193





rozdzielczość, 187


widok frontu, 189

właściwości, 188

Indeks



zakresy wartośći pomiarowych, 186

zewnętrzne zasilanie czujnika, 192


ogólna, 53

SM 326, DI 24 x DC 24V, 92

SM 326, DI 8 x NAMUR, 112

SM 326, DO 10 x DC 24V/2A, 143

SM 326, DO 8 x DC 24V/2A PM, 125

SM 336, AI 6 x 13Bit, 182

SM 336, F-AI 6 x 0/4...20 mA HART, 223

Stan bezpieczny, 13, 48

Stopień ochrony, 64

Sygnał czujnika

wymagania, 44

System automatyki fail-safe, 13

System-F

przykładowa konfiguracja, 15

T

Terminologia

używana w podręczniku, 6

Testy izolacji, 63

Tryb bezpieczeństwa, 15

ustawienia, 31, 34

wymiana modułów, 42, 262

Tryb standardowy

adresowanie, 29

TÜV, 57

U

UL, 54

Uruchamianie

moduły sygnałowe fail-safe, 16

W

Wartości fail-safe, 47

Wartość analogowa

reprezentacja, 186

rozdzielczość, 187

wygładzanie, 229

zakresy, 186

Warunki mechaniczne, 62

Warunki otoczenia, 61

Warunki pracy, 61

ograniczenia, 61

Warunki transportu i przechowywania, 61

Wibracje, 62

Wygładaznie wartości analogowej, 229

Wyjście wartości fail-safe, 47, 48

Wymagane oprogramowanie, 21

Wymiana modułów sygnałowych fail-safe, 42

Z

Zakłócenia

impulsowe, 58

radiowe, 60

RF, 60

sinusoidalne, 59

Zakres zastosowań, 57

Zasilacze, 41

Zasilanie czujnika

wewnętrzne, 80

Zatwierdzenia, 3

CE, 53

FM, 55

UL, 54

Zmiany

w porównaniu do poprzedniej wersji, 3

Zmiany w podręczniku, 3

Znamionowe napięcia pracy, 63

Zwarcia

zapobieganie, 120

Zwiększona dostępność, 16, 22

Copyright Siemens AG 2008

Siemens Aktiengesellschaft A5E01690372-01

SIMATIC

Informacje o produkcie

02/2008

SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART 6ES7336-4GE00-0AB0

Deutsch

Beachten Sie, dass Sie beim Einsatz der fehlersicheren Signalbaugruppe SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART zusammen mit dem Interfacemodul IM153-2 (6ES7153-2BA02-0XB0) das I&M-Datum "Zusatzinformation" nur schreiben können.

English

Please note that when using the fail safe signal module SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART with the interface module IM153-2 (6ES7153-2BA02-0XB0) that the I&M data "Additional information" can be written, but not read.

Français

Tenez compte du fait que vous ne pourrez qu’écrire la donnée I&M "Information complémentaire" en cas d’utilisation du module de signaux SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART avec le module d’interface IM153-2 (6ES7153-2BA02-0XB0).

Polski

Należy wziąć pod uwagę, że używając modułów sygnałowych fail-safe SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART z modułem interfejsu (6ES7153-2BA02-0XB0), dane I&M "Informacje dodatkowe" mogą być zapisywane, ale nie odczytywane.

SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART

Documents

Transcript of SM 336; F-AI 6 x 0/4 ... 20 mA HART