Istruzioni per l'uso originali
Amplificatore di controllo per sensori di
sicurezza con AS-Interface
7390512 / 02 10 / 2010
AC016S
IT
Indice
1 Premessa������������������������������������������������������������������������������������������������������������3
1.1 Spiegazione dei simboli���������������������������������������������������������������������������������3
2 Indicazioni di sicurezza����������������������������������������������������������������������������������������3
3 Esecuzione dell'installazione/messa in funzione�������������������������������������������������4
3.1 Campi di applicazione�����������������������������������������������������������������������������������4
3.2 Descrizione del funzionamento e indicazioni di collegamento����������������������4
4 Condizioni per la progettazione���������������������������������������������������������������������������5
4.1 Condizioni in funzione dell'hardware�������������������������������������������������������������5
4.2 Condizioni in funzione del software���������������������������������������������������������������5
5 Montaggio������������������������������������������������������������������������������������������������������������6
6 Elementi di comando e di indicazione�����������������������������������������������������������������6
7 Messa in funzione �����������������������������������������������������������������������������������������������7
7.1 Collegamento elettrico�����������������������������������������������������������������������������������7
7.2 Bit di dati��������������������������������������������������������������������������������������������������������8
7.3 Indirizzamento�����������������������������������������������������������������������������������������������8
7.3.1 Indirizzamento ad infrarossi������������������������������������������������������������������9
8 Funzionamento����������������������������������������������������������������������������������������������������9
8.1 Tempi di reazione�������������������������������������������������������������������������������������������9
8.2 Calcolo del tempo di reazione totale�������������������������������������������������������������9
8.3 Diagnosi anomalie�����������������������������������������������������������������������������������������9
8.3.1 Errore di cablaggio e del sensore�������������������������������������������������������10
8.3.2 Errori interni����������������������������������������������������������������������������������������10
8.3.3 Tensione di alimentazione������������������������������������������������������������������10
9 Parametri di sicurezza���������������������������������������������������������������������������������������10
10 Dati tecnici�������������������������������������������������������������������������������������������������������12
11 Disegno������������������������������������������������������������������������������������������������������������13
12 Norme��������������������������������������������������������������������������������������������������������������13
13 Omologazioni / Certificati���������������������������������������������������������������������������������14
2
1 Premessa
1.1 Spiegazione dei simboli
►
→
Operazione pratica
Riferimento
Nota importante
In caso di inosservanza possono verificarsi malfunzionamenti o anomalie.
2 Indicazioni di sicurezza
Si prega di attenersi alle indicazioni di questo manuale.
L'inosservanza delle indicazioni, l'uso non conforme a quanto definito qui di
seguito, l'installazione o l'impiego non corretti possono pregiudicare la sicurezza di
IT
persone ed impianti.
Per il montaggio e l'uso conforme del prodotto è opportuno osservare
attentamente le indicazioni delle presenti istruzioni per l'uso ed eventualmente le
relative norme tecniche valide per le singole applicazioni.
In caso di inosservanza delle indicazioni o norme, in particolare in caso di
interventi e/o modifiche del prodotto, si declina ogni responsabilità.
Il prodotto deve essere installato, collegato e messo in funzione soltanto da un
tecnico elettronico addestrato in merito alla tecnologia di sicurezza.
Dopo l'installazione del sistema deve essere eseguita una prova completa del
funzionamento.
Disinserire il prodotto dalla tensione esterna prima di eseguire qualsiasi
operazione sullo stesso. Disinserire eventualmente anche i circuiti di carico relè,
alimentati separatamente.
Durante l'installazione è opportuno osservare le disposizioni della norma
EN 60204-1.
In caso di malfunzionamento del prodotto mettersi in contatto con il produttore.
Interventi sul prodotto possono compromettere gravemente la sicurezza di
persone ed impianti. Essi non sono ammessi e sollevano il produttore da
qualsiasi responsabilità ed obbligo di garanzia.
3
3 Esecuzione dell'installazione/messa in funzione
I prodotti devono essere installati, collegati e messi in funzione soltanto da
personale specializzato.
3.1 Campi di applicazione
Il modulo di controllo è un sistema ridondante diverso per il trattamento di una
catena di sensori che può comprendere fino a 8 sensori di sicurezza.
Il modulo di controllo alimenta/controlla i sensori di sicurezza collegati
analizzandone lo stato di commutazione. Se tutti i sensori di sicurezza sono
ben funzionanti e attivati, il modulo di controllo trasmette la tabella di codici di
sicurezza all'AS-Interface (8 x 4 bit sequenza dati).
L'analisi di sicurezza della tabella di codici deve essere eseguita tramite un
monitor di sicurezza adeguato (es. AC001S ... AC004S, AC031S, AC032S). Lo
stato di sicurezza si ha quando non vengono trasmessi codici (statico 0).
In base al tipo di collegamento, il sistema può essere utilizzato in applicazioni fino
al Performance Level e, secondo DIN EN ISO 13849-1 o secondo IEC 61508/
SIL3 (→ 9.1 Collegamento elettrico).
A seconda della scelta dei componenti di sicurezza utilizzati è possibile
classificare tutto il sistema di sicurezza anche in una categoria di
sicurezza inferiore.
3.2 Descrizione del funzionamento e indicazioni di
collegamento
Osservare in merito anche tutte le informazioni nella descrizione del software di
configurazione (es. E7040S) e nelle istruzioni per l'uso del monitor di sicurezza. In
questi documenti si trovano tutte le indicazioni necessarie in merito a installazione,
configurazione, funzionamento e manutenzione del sistema di sicurezza AS-i.
Informazioni sulle funzioni di sicurezza parametrizzabili del modulo di sicurezza
AS-i si trovano nel capitolo "Elementi di monitoraggio" del manuale per il software
di configurazione.
4
Nota importante:
I prodotti descritti di seguito sono stati concepiti per rilevare funzioni di
sicurezza come parte di un intero impianto o di una macchina.
Un sistema di sicurezza completo comprende abitualmente sensori,
moduli di controllo, apparecchi di segnalazione e componenti per un
disinserimento sicuro.
La garanzia del corretto funzionamento totale è responsabilità del
produttore dell'impianto o della macchina. Il produttore del modulo di
sicurezza AS-i, le sue filiali e società cooperative non sono in grado di
garantire tutte le proprietà di un impianto completo o macchinario che sia
stato realizzato da terzi.
Egli non si assume neanche la responsabilità per raccomandazioni date e
IT
integrate mediante la seguente descrizione.
In base alla seguente descrizione non possono essere rivendicati nuovi
diritti di garanzia o responsabilità che vadano oltre le generali condizioni
di fornitura.
4 Condizioni per la progettazione
Il modulo di controllo AC016S deve essere utilizzato considerando le seguenti
condizioni:
4.1 Condizioni in funzione dell'hardware
I requisiti delle singole applicazioni, in merito alla tecnologia di sicurezza, devono
essere conformi ai requisiti riportati di seguito. I dati tecnici specificati devono
essere rispettati.
Mediante misure amministrative nell'impianto è necessario garantire che sia
eseguito almeno un test funzione all'anno. Un test funzione viene raggiunto
con la disattivazione e l'attivazione della tensione di alimentazione AS-i oppure
disattivando e riattivando il modulo di controllo (bit di dati D0, 0 = analisi ON).
In caso di guasti all'interno del modulo di controllo che causano il passaggio allo
stato definito sicuro è necessario sostituire il modulo di controllo.
4.2 Condizioni in funzione del software
È necessario rispettare la descrizione completa per la configurazione del monitor
di sicurezza AS-i!
5
5 Montaggio
►► Montare il modulo di controllo su una base di montaggio per cavo piatto o su
una con alimentazione esterna (es. AC5000 o AC5003).
►► Fissare il modulo di controllo e la base di montaggio su una guida profilata di
35 mm o su una superficie di montaggio. Posizione di montaggio: verticale o
orizzontale.
►► Inserire attentamente il cavo piatto AS-i nella base di montaggio utilizzando le
guarnizioni incluse.
►► Per rispettare il grado di protezione indicato: serrare le 4 viti del modulo in
diagonale in modo uniforme con 0,8 Nm.
Montando il modulo assicurarsi che la guarnizione sia inserita con attenzione.
6 Elementi di comando e di indicazione
FAULT
PWR
ERROR
I-1
O-3
AUX
10
6
1: LED 4 rosso
2: LED 1 giallo
3: LED 5 giallo
4: Connnettore
femmina M12
5: LED 3
Ricevitore ad
infrarossi
6: Fissaggio per
adattatore infrarossi
7: LED 2 rosso
8: LED PWR verde
9: Etichette
10: LED AUX verde
LED
1
2
Colore
giallo
rosso
Stato
acceso
acceso
lampeggia
3
4
--rosso
--acceso
5
PWR
AUX
giallo
verde
verde
acceso
acceso
acceso
Significato
Abilitazione sensore o catena di sicurezza
FAULT
Errore di comunicazione AS-i
Lo slave non partecipa al normale scambio di dati, es. se
indirizzo slave = 0
Errore di periferia, es. sovraccarico o cortocircuito
dell'alimentazione del sensore
Ricevitore ad infrarossi
Fase di inizializzazione fino alla 1a abilitazione o errore
nell'analisi (ERROR)
Uscita di commutazione standard O-3 stato logico on
Tensione di alimentazione AS-i ok
IT
Tensione di alimentazione esterna ok
7 Messa in funzione
7.1 Collegamento elettrico
I sensori di sicurezza vengono alimentati tramite la rete AS-i. Non
collegare gli ingressi con un potenziale esterno.
Il connettore femmina M12 I-1 del modulo di controllo deve essere collegato con i
rispettivi connettori del sensore di sicurezza o della catena di sensori di sicurezza
(L+, TE, L- e OUT).
I-1: collegamento sensori di
sicurezza
1: L+
2: TE (ingresso impulso)
3: L4: OUT (segnale di uscita)
5:
O-3: uscita di commutazione PNP
1:
2:
3: GND
4: O-3
5:
2
1
5
3
4
ERROR
I-1
2
1
5
O-3
3
AUX
4
7
Utilizzando l'uscita di commutazione O-3 è necessario usare una base di
montaggio per cavo piatto e alimentazione esterna.
Se il connettore O-3 non viene utilizzato, è necessario chiuderlo con il cappuccio
di protezione fornito a garanzia del grado di protezione.
È possibile collegare i seguenti sensori induttivi di sicurezza:
GM504S, GM505S, GI505S, GG505S, GG507S.
7.2 Bit di dati
Bit di dati
IN / OUT
D3
SI-1
Canale di ingresso attivato
SI1
nessuno
Uscita attivata
O-1
O-3
X = casuale
D2
SI-1 / 0-3
D1
SI1-1
D0
SI-1 / 0-1
Sequenza bit D3-D0
0000
XXXX
Sequenza bit D3-D0
XXX1
X1XX
Il codice 0000 consente al monitor di sicurezza AS-i di portare l'impianto allo stato
sicuro.
Nel software di configurazione per il monitor di sicurezza è necessario utilizzare
il modulo a due canali, a conduzione forzata, per il modulo di controllo. Ulteriori
dettagli si trovano al capitolo "Elementi di monitoraggio" nel manuale del software
di configurazione.
7.3 Indirizzamento
Il modulo di controllo può essere indirizzato tramite l'unità di indirizzamento
AC1154.
►► Assegnare un indirizzo libero tra 1 e 31.
L'indirizzo franco fabbrica è 0.
Se utilizzato con base di montaggio per cavo piatto, es. AC5000 (senza presa di
indirizzamento):
►► Prima del montaggio indirizzare il modulo tramite l'unità di indirizzamento
AC1154.
8
7.3.1 Indirizzamento ad infrarossi
Il modulo di controllo permette inoltre un indirizzamento ad infrarossi con l'unità di
indirizzamento AC1154.
La comunicazione AS-i (cavo giallo) deve essere disattivata durante
l'indirizzamento ad infrarossi. Per questo disconnettere il master.
►► Alimentare gli slave tramite l'alimentatore AS-i. L'indirizzamento si esegue
tramite il cavo di indirizzamento ad infrarossi E70211.
Utilizzando alimentatori SL AS-i di ifm è possibile disattivare la comunicazione
tramite un connettore sull'alimentatore.
8 Funzionamento
8.1 Tempi di reazione
Il tempo di reazione del modulo di controllo ad una richiesta di sicurezza è pari
a max. 220 ms. Entro questo arco di tempo il codice di sicurezza 0000b (= stato
sicuro) viene trasmesso in modo statico.
IT
8.2 Calcolo del tempo di reazione totale
Calcolando il tempo di reazione totale di tutto il sistema è necessario sommare
inoltre i tempi di reazione degli altri componenti (sensore di sicurezza, modulo di
controllo, monitor di sicurezza e eventualmente relè esterni).
Esempio:
Il tempo di reazione del sensore di sicurezza GM504S ad una richiesta della
funzione di sicurezza è < 20 ms, quello del monitor di sicurezza AC001S è
< 40 ms. La somma dei singoli tempi di reazione ad una richiesta della funzione di
sicurezza corrisponde ad un tempo di reazione totale < 280 ms.
Inoltre è necessario sommare i tempi di commutazione dei relè esterni.
8.3 Diagnosi anomalie
Se il modulo di controllo non si attiva dopo aver inserito la tensione di
alimentazione, si deve presupporre un errore nel sistema. Nel caso più semplice
un sensore di sicurezza collegato non si trova nel settore operativo.
Localizzazione grazie a elementi di indicazione:
9
8.3.1 Errore di cablaggio e del sensore
• Una possibilità per delimitare gli errori nel cablaggio del sensore e gli errori
del sensore è data dalla visualizzazione del segnale di abilitazione dei sensori
induttivi di sicurezza collegati (LED 1 giallo, → 8 Elementi di comando e di
indicazione).
• I sensori di sicurezza collegati sono cablati in modo pseudoseriale, ossia
l'impulso o il segnale di abilitazione viene passato rispettivamente dal primo
all'ultimo sensore di sicurezza collegato.
Se, in un punto di questa catena, si presenta un errore o si verificano vari
errori, il segnale di abilitazione viene interrotto a partire dalla prima fonte di
errore rilevata. Il LED 1 giallo indica se tutti i sensori di sicurezza collegati
hanno trasmesso il segnale di abilitazione.
8.3.2 Errori interni
• Se il modulo di controllo riconosce un errore, viene commutato allo stato sicuro
(LED 4 rosso, → 8 Elementi di comando e di indicazione).
• Tramite un test funzione del modulo di controllo è possibile verificare se è
presente un errore hardware o se il passaggio allo stato sicuro è stato causato
da anomalie esterne. Per questo è necessario disattivare e riattivare il modulo
di controllo per min. 50 ms (bit di dati D0, 1 = analisi OFF).
8.3.3 Tensione di alimentazione
• Se il LED PWR verde non si illumina neanche dopo l'inserimento della tensione
di alimentazione, è necessario verificare la tensione di alimentazione.
• Sovraccarichi e cortocircuiti dell'alimentazione di ingresso vengono segnalati
al master AS-i (versione 2.1) tramite il segnale "Periphery Fault" nel registro di
stato.
9 Parametri di sicurezza
Parametri
Livello di integrità di sicurezza
Performance Level
Categoria
MTTFd
Durata d'uso T
PFH
DC / CCF / Cat.
10
Valore
SIL 3
PL e
Cat. 4
> 2500 anni
10 anni
1 • 10-8 / h
99 % / 70 % / 4
• Questi calcoli sono stati eseguiti ad una temperatura ambiente di 40° C. Il
modulo di controllo non richiede manutenzione.
• Il prodotto è conforme ai requisiti DIN EN ISO 13849-1: 2008 categoria 4 PL e,
SIL 3 (IEC 61508) e può essere utilizzato per applicazioni fino a SIL 3 / PL e.
• I valori PFH e quelli MTTFd degli altri componenti, in particolare del monitor di
sicurezza AS-i, si trovano nella rispettiva documentazione.
Spiegazione degli acronimi
SIL
Safety Integrity Level
PL
Performance Level
PFH
Probability of dangerous
failure per hour
Category
Cat.
CCF
DC
T
MTTFd
Common Cause Failure
Diagnostic Coverage
Life time
Mean Time To Dangerous
Failure
Livello di integrità di sicurezza SIL 1-4 secondo
IEC 61508. Quanto più alto è il SIL, tanto più
bassa è la probabilità di fallimento di una funzione
di sicurezza.
Capacità dei componenti
di sicurezza di svolgere una funzione di sicurezza
a condizioni prevedibili al fine di ottenere una
probabile riduzione del rischio.
Probabilità di un guasto pericoloso all'ora.
Categoria
Classificazione delle parti rilevanti per la sicurezza
di un sistema di controllo rispetto alla loro
resistenza contro anomalie.
Guasto dovuto ad una causa comune.
Grado di copertura diagnostica.
Durata d'uso (= max. durata d'uso).
Tempo medio prima di un guasto pericoloso.
11
IT
10 Dati tecnici
Modello elettrico
Tensione di esercizio
Corrente assorbita
Ingressi
Circuito
Tensione di alimentazione
Corrente di ingresso
Rilevamento di cortocircuito
Protezione da sovraccarico
Rilevamento di inversioni
Uscita di commutazione
Alimentazione da 24 V DC esterni
Capacità di corrente per ogni uscita
Watchdog integrato
Indicazione della funzione
LED di esercizio
LED di errore
LED di funzione
Temperatura ambiente
Grado di protezione
AS-Interface / modo di indirizzamento esteso
Profilo AS-i
Configurazione I/O / codice ID
Certificato AS-i
Max. numero di moduli di sicurezza per
master
CEM
Materiali involucro
Dimensioni (HxLxP) [mm]
12
1 uscita di sicurezza
1 uscita standard
26,5...31,6 V DC
≤ 250 mA
DC PNP
da AS-i
norm. 10 mA
sì
no
sì
sì
500 mA
sì
verde
rosso
giallo
-25...55 °C
IP 67
Versione 2.1 /
no
S-7.B.E
7 [Hex] / B.E [Hex]
618011
31
EN 50295
PBTP (Pocan)
80 x 90 x 46,5mm (HxLxP)
Lunghezza del cavo tra modulo
e contatti meccanici
≤5m
11 Disegno
46,5
90
FAULT
PWR
80
ERROR
IT
I-1
O-3
AUX
24
12 Norme
Vengono applicate le seguenti direttive e norme:
• Direttiva macchine 2006/42/CE
• Direttiva CEM 2004/108/CE
• DIN EN ISO 13849-1: 2008
• IEC 61508 parts 1-7:2010
• EN50295:1999
• UL 508
13
Il prodotto deve essere alimentato da un alimentatore con separazione galvanica
avente, secondariamente, un fusibile certificato UL con una corrente nominale
massima secondo la tabella seguente.
Fusibile di sovracorrente
Sezione del conduttore circuito di
Massima corrente nominale del dispositivo di
comando
protezione
Ampere
AWG
(mm2)
26
(0.13)
1
24
(0.20)
2
22
(0.32)
3
20
(0.52)
5
18
(0.82)
7
16
(1.3)
10
13 Omologazioni / Certificati
•
•
•
•
14
Dichiarazione di conformità CE
AS-Interface
TÜV NORD
UL (cULus) vedere www.ifm.com