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