Funzione di sicurezza
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1. of Solid State Controls pubblicazione SGI 1 1 disponibile presso l Ufficio Commerciale Rockwell Automation di zona oppure online all indirizzo http www rockwellautomation com literature descrive alcune importanti differenze tra le apparecchiature a stato solido ed i dispositivi elettromeccanici cablati A causa di tali differenze e dell ampia gamma di utilizzi delle apparecchiature a stato solido tutto il personale responsabile dell applicazione dell apparecchiatura deve verificare che vengano soddisfatti i criteri di corretto utilizzo dell apparecchiatura In nessun caso Rockwell Automation Inc sar responsabile per danni indiretti o consequenziali derivanti dall utilizzo o dall applicazione di questa apparecchiatura Gli esempi e gli schemi contenuti nel presente manuale sono inclusi solo a scopo illustrativo A causa delle numerose variabili e dei diversi requisiti relativi ad una particolare installazione Rockwell Automation Inc non pu essere ritenuta responsabile per l utilizzo effettivo basato sugli esempi e sugli schemi qui riportati Rockwell Automation Inc non si assume alcuna responsabilit di brevetto per quanto riguarda l utilizzo di informazioni circuiti elettrici apparecchiature o software descritti nel presente manuale vietata la riproduzione parziale o totale del contenuto di questo manuale senza previo consenso scritto di Rockwell Automation Inc Realizzazione delle funzioni di sicurezza valutazione2. di sicurezza corrispondenti Il collaudo funzionale dovrebbe comprendere condizioni di funzionamento normali oltre alle modalit di guasto basate sulla simulazione di potenziali guasti Generalmente si utilizza una lista di controllo per documentare la validazione del sistema di controllo di sicurezza La validazione nel campo dello sviluppo software un processo che prevede l utilizzo di metodologie e tecniche simili a quelle utilizzate per lo sviluppo hardware guasti che si verificano a causa di processi e procedure di sviluppo software non ottimali sono di natura sistemica a differenza dei guasti connessi all hardware che sono considerati di natura casuale Prima di eseguire la validazione del sistema di sicurezza GuardLogix necessario verificare che il sistema di sicurezza ed il programma applicativo di sicurezza siano stati progettati in conformit al Manuale di riferimento per la sicurezza Sistemi del controllore GuardLogix 1756 RM093F ed al Manuale di riferimento Set di istruzioni per l applicazione di sicurezza GuardLogix 1756 RM095B 22 Checklist di verifica e validazione per barriera fotoelettrica GuardLogix con funzione di sicurezza di muting Informazioni generali sulla macchina Nome numero di modello della macchina Numero di serie della macchina Nome del cliente Data di collaudo Nome i dei collaudatori Numero di disegno Nome del controllore ID della firma di sicurezza Numero i rete di sicurezza
3. ne determini l intervento Il periodo del task di sicurezza serve a tenere conto della possibilit che la scansione asincrona si concluda esattamente quando l ingresso cambia stato Ai fini di questo esempio si presuppone quanto segue Periodo del task di sicurezza 10 ms Watchdog del task di sicurezza 5 ms Quindi per calcolare T sommare i seguenti valori Ritardo della barriera fotoelettrica 25 ms Ritardo del modulo 1734 1B8S 16 ms Ritardo maggiore della connessione del modulo d ingresso uscita 40 ms Ritardo del controllore di sicurezza 10 5 15 ms Ritardo di 1734 OB8S 6 ms Tempo di risposta del contattore 15 ms Tempo di arresto effettivo misurato della macchina 900 ms Il tempo di arresto totale risulta quindi essere T 1017 ms S K T C 63 1 017 1 65 071 pollici 1 65 metri In base a questo esempio la barriera fotoelettrica deve quindi essere collocata a 1 65 m di distanza dal pericolo Calcolo della distanza di sicurezza secondo 13855 S KxT C S distanza minima in millimetri mm K parametro in millimetri al secondo mm s ricavato dai dati sulla velocit d avvicinamento del corpo o di parti del corpo T tempo di arresto totale in secondi C distanza di intrusione inmm Nella presente nota applicativa vengono adottati i seguenti valori K 1600 mm secondo T Somma di Ritardo della barriera fotoelettrica 25 ms Ritardo del modulo 1734 1B8S 16 ms Ritardo maggiore della conne
4. un comando di avviamento due contattori devono essere eccitati per determinare una condizione di normale funzionamento della macchina Verificare che l indicazione di stato della macchina e l indicazione del programma applicativo di sicurezza RSLogix 5000 siano corrette Durante il funzionamento della macchina rimuovere il feedback del contattore dall 1 0 di sicurezza Tutti i contattori devono rimanere eccitati Inviare un comando di stop e provare ad inviare un comando di reset Il sistema non deve riavviarsi o resettarsi Verificare che l indicazione di stato della macchina e l indicazione del programma applicativo di sicurezza RSLogix 5000 siano corrette Durante il funzionamento della macchina cortocircuitare il feedback del contattore sull 1 0 di sicurezza Tutti i 3 contattori devono rimanere eccitati Inviare un comando di stop e provare ad inviare un comando di reset Il sistema non deve riavviarsi o resettarsi Verificare che l indicazione di stato della macchina e l indicazione del programma applicativo di sicurezza RSLogix 5000 siano corrette 3 1 2 3 5 7 1 2 1 2 24 Altre risorse Per ulteriori informazioni sui prodotti utilizzati in questo esempio possibile consultare la documentazione sotto indicata Risorsa Descrizione Contiene informazioni sulla configurazione il funzionamento e la manutenzione dei controllori Compact GuardLogix Manuale dell utente Controllori Compact GuardLogix pubblicazion
5. 00 High 4 fulfilled w SB LightCurtain GuardShield 440L T 3 17E 9 NN eran a VAN SIN RYAN 4 fulfilled w SR Muting Sensors 2 47E 8 65 fulfilled 99 High 100 High 3 fulfilled Di seguito riportato il valore generale della funzione di sicurezza Safety function W IFA Documentation Plr PL Subeyetene Detenmine PL from subiyzteme Pertormance Level PL fe PFH 5368 La funzione di sicurezza di muting LC pu essere modellata come rappresentato nel seguente schema a blocchi di sicurezza 1734 1B8S 1768 L43S 1734 OB8S Subsystem 1 Subsystem 2 Subsystem 3 Subsystem4 Subsystem5 Subsystem 6 l e e e oe a e _ e e e e a _ go n as e co a 20 I calcoli si basano su 1 intervento della barriera fotoelettrica all ora il che equivale a 8760 manovre dei contattori l anno Le misure adottate contro i guasti per causa comune Common Cause Failure CCF sono quantificate utilizzando il processo di classificazione descritto nell Allegato F della norma ISO 13849 1 Ai fini del calcolo del livello prestazionale PL necessario conseguire un livello di 65 per soddisfare il requisito relativo ai guasti CCF Se si adotta questo esempio occorre eseguire il processo completo di calcolo dei punteggi relat
6. Aggiungere la scheda 1734 AENT facendo clic con il pulsante destro del mouse sul modulo 1768 ENBT nell Organizer del controllore e selezionare New Module E 1 0 Configuration 5 a 1768 Bus f H EES ie m 174 Ethernet Adapter Tvasted Par Meda 1734 Ethernet Adapter 2 Port Twisted Pair Media 1738 Ethernet Adapter Twisted Pair Media 1738 Ethernet Adapter 2 Port Twisted Pair Media 1756 10 100 Mbps Ethernet Bridge Fiber Media Allen Gradley 1756 10 100 Mbps Ethernet Bridge Twisted Pair Media z 1756 10 100 Mbps Ethernet Bridge 2 Port Twisted Pair Alen Bradey 1756 10 100 Mbps Ethernet Bridge 2 Port Twisted Pair Allen Bradley 1756 10 100 Mbps Ethernet Bridge Twisted Pair Media Allen Bradey 1756 Ethernet Communication Interface Allen amp radiey 1756 Ethernet Communication Interface Allen Bradiey 1756 10 100 Mbps Ethernet Bridge w Enhanced Web Serv Allen Bradiey 13 7 Denominare il modulo digitare il relativo indirizzo IP quindi fare clic su OK In questo esempio stato utilizzato l indirizzo 192 168 1 11 L indirizzo dell utente pu essere diverso 8 Fare clic su Change I Rea Module 9 Impostare la dimensione dello chassis 3 in Chassis Size per la scheda 1734 AENT e fare clic su OK La dimensione dello chassis data dal numero di moduli che vi verranno inseriti Si suppone che il modulo 1734 AENT si trovi nello slot 0 pertanto nel caso di un modulo di ingresso ed un modulo di usc
7. I Safety None v 0 Satety None v 3 0 Single Ei 0 af Satety zj None y 02 02 3 Satety None v 0 0 4_ Single a O f Satety None 0 os 5 2 satety ze 08 0 5_ Single 0 f Not Used re 2 0 0 7 i Sofety Putse Test 2 v 0 0 Statur Offine Cancel Ao _He 4 Fare clic su OK 5 Nell Organizer del controllore fare clic con il pulsante destro del mouse sul modulo 1734 OB8S e scegliere Properties 17 6 Fare clic su Output Configuration e configurare il modulo come indicato in figura La bobina elettromeccanica del contattore pu essere sottoposta a prova ad impulsi senza reagire al breve impulso LO Dual significa semplicemente che la coppia di uscite uscite 1 e 2 deve avere lo stesso stato logico altrimenti viene generato un errore E todule Properties AENT 2 1734 0688 1 1 General Connection Safety Module Indo Output Confgaaton Catety Pubte Test pa Gatety Pubre Test Output Emor Laich Time 1w my 7 Fare clic su OK Programmazione L istruzione DCS Dual Channel Input Stop monitora i dispositivi di sicurezza a doppio ingresso la cui funzione principale quella di arrestare una macchina in sicurezza Ad esempio rientrano in questa categoria gli arresti di emergenza le barriere fotoelettriche o le porte di sicurezza In questo esempio viene utilizzata per monitorare una barriera fotoelettrica L istruzione DCS verifica la coerenza dei canali a doppio
8. PIO0Datn AENT 2OPDIData 5 ee e e e e e Tei TT Ze VOTO VI Zonei TSAMML AENT 1 0 Te2t030ats 6 2 iP 111 ie e Y Zoret _TSAMCA AENT tO Test0tData 19 Reset su fronte di discesa Lo standard ISO 13849 1 stabilisce che le funzioni di reset delle istruzioni devono corrispondere ai fronti di discesa dei segnali Per ottemperare a questo requisito occorre aggiungere un istruzione one shot sul fronte di discesa nel ramo di reset Quindi il tag Output Bit dell istruzione OSF utilizzato come bit di reset per il ramo Output Enable Calcolo dei livelli prestazionali Se la configurazione eseguita correttamente questa funzione di sicurezza di muting pu raggiungere un livello di sicurezza pari a PLe CAT 4 secondo EN ISO 13849 1 2008 Le specifiche di sicurezza funzionale del progetto richiedono un livello prestazionale pari a PLd minimo ed una struttura di Cat 3 minimo Il PLd prevede una probabilit di guasti pericolosi per ora PFHd inferiore a 1 0 E 06 per la funzione di sicurezza generale Di seguito sono riportati i valori dei singoli sottosistemi Safety function Documentation PLr PL Subsystems v POINT Guard 1 0 1734 1885 e 1 34E 10 nat rakyan nat rakara nat rakean 4 w SB POINT Guard 1 0 1734 0B8S e 1 38E 10 S EA nat eran mat RAINN 4 fulfilled w SR Safety PLC Compact GuardLogix e 21E 10 nat EA atea nat rakera 4 fulfilled w SR Contactors 1005 z 2 47E 8 65 fulfilled 99 High 1
9. UTED Tell SONE La e a z i _ S ese HAI sN Li sr d fl eri r k e rr IN lacci ba N Peu rl fai ar ES i pir P E PI DI s t s It E f CD y as j ha Fig gt pe wa Li 2 me ue ea z al NI a ala ka salma EA coppa j m a i na n a n a n nm nia e l R UE o LEI E ue Pe sua FE Wi we i al z miu lele ile E i ejam da b i na Funzione di sicurezza muting Prodotti barriera fotoelettrica sensori ottici RightSight controllore GuardLogix Livello di sicurezza PLe Cat 4 in conformit ad EN ISO 13849 1 2008 Rockwell Allen Bradley Rockwell Software Automation Indice Introduzione Informazioni importanti per l utente Realizzazione delle funzioni di sicurezza Informazioni generali sulla sicurezza Configurazione e cablaggio Configurazione Programmazione Reset su fronte di discesa Calcolo dei livelli prestazionali Piano di verifica e validazione Altre risorse 10 17 21 24 Introduzione Nella presente nota applicativa dedicata alle funzioni di sicurezza sono illustrate le procedure di cablaggio configurazione e programmazione di un controllore Compact GuardLogix e di un modulo POINT Guard I O per il monitoraggio di una barriera fotoelettrica GuardShield 440L in un applicazione di muting In caso di richiesta di intervento della barriera
10. Versione del software RSLogix5000 sicurezza Ponte Ethernet CompactLogix I768 ENBT o G O Scheda Ethernet POINT 1 0 1734 AENT ae Moduli d ingresso POINT 1 0 1734 1B85 EROE TT Moduli d uscita POINT 1 0 1734 0885 E Verifica di configurazione e cablaggio del sistema di sicurezza GuardLogix Verifica Superato Modifiche non superato Verificare che il sistema di sicurezza sia stato progettato in conformit al Manuale di riferimento per la sicurezza Sistemi del controllore GuardLogix 1756 RM093 Verificare che il programma applicativo di sicurezza sia stato progettato in conformit alle istruzioni d applicazione per la sicurezza dei sistemi del controllore GuardLogix Manuale di riferimento 1756 RM095 Ispezionare visivamente la rete del sistema di sicurezza e controllare che l 1 0 sia cablato come indicato negli schemi S 4 Ispezionare visivamente la barriera fotoelettrica controllando che sia configurata come indicato nella documentazione 5 Verificare il programma RSLogix 5000 per controllare che la configurazione della rete del sistema di sicurezza e del modulo 1 0 sia conforme alla documentazione Verificare il programma applicativo RSLogix 5000 per controllare che siano state utilizzate istruzioni di sicurezza certificate adatte Verificare che la logica sia leggibile e comprensibile e che possa essere testata con l ausilio di commenti chiari 1 Verificare che tutti i dispositivi di ingresso siano funzionanti spegnendo e ria
11. atica del materiale in ingresso nell area Sono presenti pi sensori configurati in modo da rilevare il materiale in ingresso ed attivare la funzione di muting guasti relativi alla barriera fotoelettrica i sensori di muting i morsetti di cablaggio o il controllore di sicurezza saranno rilevati prima della successiva richiesta di intervento di sicurezza La distanza di sicurezza della barriera fotoelettrica deve essere determinata in modo che il moto pericoloso possa essere arrestato prima che l utente possa raggiungere il pericolo La funzione di sicurezza descritta in questo esempio pu attivare e disattivare l alimentazione di motori con valori nominali fino a 9 A 600 V CA La funzione di sicurezza sar conforme ai requisiti previsti per la Categoria 4 Livello prestazionale e Cat 4 PLe in conformit alla norma ISO 13849 1 e SIL3 in conformit alla norma IEC 62061 e garantir un funzionamento affidabile in conformit alla norma ANSI B11 19 Le note riportate in questo manuale hanno lo scopo di evidenziare le considerazioni in materia di sicurezza gt IMPORTANTE PPP Avvertenza Identifica le informazioni sulla prassi o sulle circostanze che possono causare un esplosione in un area pericolosa che potrebbero comportare lesioni personali o morte danni alle cose o perdite economiche Identifica le informazioni indispensabili per una corretta applicazione e per la comprensione del prodotto Attenzione Identifica
12. ccendendo i rispettivi attuatori Monitorare lo stato nella finestra Controller Tags di RSLogix 5000 Verificare che tutti i dispositivi di uscita siano funzionanti spegnendo e riaccendendo i rispettivi attuatori Monitorare lo stato nella finestra Controller Tags di RSLogix 5000 Inviare un comando di avviamento due contattori devono essere eccitati per determinare una normale condizione di funzionamento della macchina Verificare che l indicazione di stato della macchina e l indicazione del programma applicativo di sicurezza RSLogix 5000 siano corrette Inviare un comando di stop due contattori devono essere diseccitati per determinare una condizione di arresto normale della macchina Verificare che l indicazione di stato della macchina e l indicazione del programma applicativo di sicurezza RSLogix 5000 siano corrette Durante il funzionamento della macchina attivare una sequenza di muting ed interrompere la barriera fotoelettrica due contattori devono rimanere diseccitati ed aperti per determinare una condizione di sicurezza normale Verificare che l indicazione di stato della macchina e l indicazione del programma applicativo di sicurezza RSLogix 5000 siano corrette Durante il funzionamento della macchina interrompere la barriera fotoelettrica due contattori devono rimanere diseccitati ed aperti per determinare una condizione di sicurezza normale Verificare che l indicazione di stato della macchina e l indicazione del programma a
13. dei rischi Per conoscere il livello prestazionale richiesto occorre eseguire una valutazione dei rischi al fine di determinare l entit della riduzione dei rischi che deve essere garantita dai componenti di sicurezza del sistema di controllo Nell ambito del processo di riduzione dei rischi occorre anche determinare le funzioni di sicurezza della macchina Per le finalit previste da questo documento si presuppone che il livello prestazionale richiesto sia Categoria 4 PLe Da Valutazione dei rischi ISO 12100 Identificazione di funzioni di sicurezza Specifica delle caratteristiche di ciascuna funzione Determinazione del livello prestazionale richiesto PLr per ciascuna funzione di sicurezza A Realizzazione e valutazione Livello prestazionale PL Funzione di sicurezza di muting per barriera fotoelettrica In questo esempio la barriera fotoelettrica dotata di funzionalit di muting In questo esempio non prevista l esclusione del muting Requisiti delle funzioni di sicurezza L interruzione della barriera fotoelettrica determina l arresto del moto pericoloso che viene evitato tramite la rimozione dell alimentazione al motore Al ripristino della barriera fotoelettrica il moto pericoloso e l alimentazione del motore non sono ripristinati fino a quando non viene eseguita un azione secondaria pressione del pulsante di avviamento Il muting della barriera fotoelettrica viene eseguito per consentire l alimentazione autom
14. e 1768 UM002 Manuale di installazione e uso Moduli di sicurezza POINT Guard 1 0 pubblicazione 1734 UM013 Contiene informazioni sull installazione la configurazione e l uso dei moduli POINT Guard 1 0 Manuale di riferimento per la sicurezza Sistemi Contiene informazioni dettagliate sui requisiti per di controllori GuardLogix pubblicazione il conseguimento ed il mantenimento delle classi di 1756 RM093 sicurezza con il sistema di controllori GuardLogix Manuale di riferimento Set di istruzioni per l applicazione di sicurezza GuardLogix pubblicazione 1756 RM095 Contiene informazioni dettagliate sui set di istruzioni per l applicazione di sicurezza GuardLogix Safety Accelerator Toolkit for GuardLogix Guida passo passo all uso degli strumenti di Systems Quick Start Guide pubblicazione progettazione programmazione e diagnostica del Safety IASIMP QS005 Accelerator Toolkit Catalogo dei prodotti di sicurezza Per visualizzare o scaricare le pubblicazioni visitare il sito http www rockwellautomation com literature Per ordinare copie cartacee della documentazione tecnica contattare il distributore Allen Bradley o il rappresentante Rockwell Automation di zona Per ulteriori informazioni sulle nostre soluzioni di sicurezza visitare il sito discover rockwellautomation com safety Rockwell Automation Allen Bradley GuardLogix RSLogix 5000 CompactLogix Stratix 2000 e POINT Guard I O sono marchi commerciali di Rockwell Auto
15. fotoelettrica quando quest ultima non in muting o di rilevamento di un guasto nel circuito di monitoraggio il controllore GuardLogix diseccita il dispositivo di controllo finale che in questo caso rappresentato da una coppia di contattori 100S ridondanti Quando la barriera fotoelettrica in muting la richiesta di intervento della barriera fotoelettrica viene ignorata se i sensori di muting e la barriera vengono interrotti nell ordine previsto In questo esempio si far riferimento ad un controllore Compact GuardLogix ma le descrizioni qui riportate valgono per qualsiasi controllore GuardLogix In questo esempio si fa riferimento ad una barriera fotoelettrica GuardShield 440L ma le descrizioni qui riportate valgono per tutte le barriere fotoelettriche che eseguono prove ad impulsi sulle uscite OSSD1 ed OSSD2 In questo esempio vengono utilizzati sensori ottici RightSight ma le descrizioni qui riportate valgono per qualsiasi sensore che pu essere cablato sugli ingressi di sicurezza Rockwell Automation in una modalit che preveda un segnale HI quando non in blocco I calcoli di SISTEMA riportati pi avanti in questo documento dovrebbero essere rieseguiti con i prodotti effettivamente utilizzati Informazioni importanti per l utente Le apparecchiature a stato solido hanno caratteristiche di funzionamento differenti rispetto a quelle elettromeccaniche Il documento Safety Guidelines for the Application Installation and Maintenance
16. gato all applicazione non verr trattato in questo documento pertanto l utente dovr aggiungere la logica eventualmente necessaria per controllare il tag In questo esempio non viene utilizzato un segnale di Override L utente dovr aggiungere tale codice secondo necessit L Override consente all operatore di eccitare manualmente l uscita 01 per permettere la rimozione del materiale liberando il campo di rilevamento Questa soluzione generalmente adottata solo in presenza di un dispositivo di sicurezza del tipo ad azione mantenuta ad esempio un interruttore a fune 18 L uscita dell istruzione TSAM utilizzata come interblocco di sicurezza nel ramo di autoritenuta per comandare il tag di abilitazione dell uscita Se l uscita DCS viene diseccitata lo stesso accade anche per l abilitazione dell uscita che rimarr disattivata fino a quando non verr eseguita un azione di reset manuale L istruzione CROUT Configurable Redundant Output controlla e monitora le uscite ridondanti Sostanzialmente questa istruzione verifica che il feedback segua correttamente le uscite di sicurezza Nel caso del feedback negativo utilizzato in questo esempio se le uscite sono HI il feedback deve essere LO e viceversa In questo esempio il feedback ha 500 ms per passare allo stato corretto Dal momento che viene utilizzato un solo circuito di feedback il tag di feedback utilizzato per i Feedback 1 e 2 due 2 tag di uscita dell istruzio
17. ggio Disabilitato 8 Non utilizzato OFF Trasmettitore Impostazioni di fabbrica Funzione Impostazione Interruttore Descrizione dell interruttore predefinita 1 Impostazione codifica raggio OFF Disabilitato OFF Segnale High attivo nessuna connessione o connessione normalmente aperta 2 Segnale di prova macchina OFF 9 9 p ON Segnale Low attivo connessione NC Per la configurazione del controllore Compact GuardLogix si utilizza il software RSLogix 5000 versione 17 o successiva Occorre creare un nuovo progetto ed aggiungere i moduli I O dopodich si configurano i moduli I O in base ai tipi di ingressi ed uscite corretti In questo documento non possibile fornire una descrizione dettagliata di tutte le fasi La descrizione presuppone una conoscenza di base dell ambiente di programmazione RSLogix 11 Configurazione del controllore e dei moduli I O aggiuntivi Attenersi alla seguente procedura 1 Nel software RSLogix 5000 creare un nuovo progetto e f_ Hedundancy Enabled 2 Nell Organizer del controllore aggiungere il modulo 1768 ENBT alla sbarra 1768 3 1 0 Configuration 3 Selezionare il modulo 1768 ENBT e fare clic su OK 1768 CHB A 12 4 Denominare il modulo digitare il relativo indirizzo IP quindi fare clic su OK In questo esempio stato utilizzato l indirizzo 192 168 1 8 L indirizzo dell utente pu essere diverso New Module 5
18. i stato della macchina e l indicazione del programma applicativo di sicurezza RSLogix 5000 siano corrette Ripristinare il sensore 1 e ripetere per il sensore 2 Durante il funzionamento della macchina cortocircuitare il cavo del sensore di muting 1 dell 1 0 di sicurezza a 24 V CC due contattori devono diseccitarsi Verificare che l indicazione di stato della macchina e l indicazione del programma applicativo di sicurezza RSLogix 5000 siano corrette Verificare che non sia possibile eseguire il reset e riavviare in presenza di guasto Ripristinare il sensore 1 e ripetere per il sensore 2 Durante il funzionamento della macchina cortocircuitare il cavo del sensore di muting 1 dell I 0 di sicurezza a 0 V CC due contattori devono diseccitarsi Verificare che l indicazione di stato della macchina e l indicazione del programma applicativo di sicurezza RSLogix 5000 siano corrette Verificare che non sia possibile eseguire il reset e riavviare in presenza di guasto Ripristinare il sensore 1 e ripetere per il sensore 2 Durante il funzionamento della macchina cortocircuitare i sensori di muting 1 e 2 dell I 0 di sicurezza due contattori devono diseccitarsi Verificare che l indicazione di stato della macchina e l indicazione del programma applicativo di sicurezza RSLogix 5000 siano corrette Verificare che non sia possibile eseguire il reset e riavviare in presenza di guasto Ripristinare il cablaggio dei sensori 1 e 2 Durante il funz
19. iera fotoelettrica impostata correttamente in muting pu essere interrotta senza che i contattori di sicurezza vengano diseccitati Quando la barriera di sicurezza in muting la lampada di muting si accende Elenco dei componenti In questo esempio applicativo sono utilizzati i componenti elencati di seguito Numero di catalogo Descrizione Quantit Barriera fotoelettrica di sicurezza GuardShield 440L P4JL0640YD risoluzione 14 mm altezza protetta 640 mm 64 raggi allineamento laser integrato Tasteggio diffuso a soppressione di sfondo funzionamento 42EF B1KBBE F4 in scuro sensore fotoelettrico PNP HI in caso di assenza target Micro CC M12 femmina diritto 4 pin cavo in PVC giallo PASIA non schermato sezione 0 32 mm 22 AWG 2 metri Micro CC M12 femmina diritto 8 pin cavo in PVC giallo ORAL ORE non schermato sezione 0 20 mm 24 AWG 2 metri Pulsante di reset 800F Metallo con protezione blu R POR AOIR portacontatti in metallo 1 contatto NA standard 100S C097J23C Serie 100S C Contattori di sicurezza 1768 ENBT Modulo ponte EtherNet IP CompactLogix Processore Compact GuardLogix memoria standard LOC 2 0 MB memoria di sicurezza 0 5 MB 1768 PA3 Alimentatore ingresso 120 240 V CA 3 5 A a 24 V CC 1769 ECR Terminazione destra 1734 AENT cheda Ethernet 24 V CC 1734 TB Base modulo con morsetti a vite IEC rimovibili 1734 1B85 Modulo d ingresso di sicurezza POINT Guard 1734 0B85 Modulo d uscita di sicurez
20. informazioni su procedure o circostanze che possono causare lesioni personali o morte nonch danni materiali o economici segnali di attenzione aiutano ad individuare i pericoli ad evitarli ed a riconoscerne le conseguenze Pericolo di folgorazione Le etichette possono essere apposte sopra o all interno dell apparecchiatura ad esempio convertitore di frequenza o motore per avvertire della possibile presenza di tensione pericolosa Pericolo di ustioni Le etichette possono essere apposte sopra o all interno dell apparecchiatura ad esempio convertitore di frequenza o motore per avvertire che le superfici possono raggiungere temperature pericolose Informazioni generali sulla sicurezza Gli utenti sono invitati a contattarci per richiedere ulteriori informazioni sui nostri servizi di valutazione dei rischi per la sicurezza IMPORTANTE Questo esempio applicativo destinato ad utenti di livello avanzato che si presuppone abbiano ricevuto una formazione specifica e siano esperti in materia di requisiti dei sistemi di sicurezza Attenzione necessario eseguire una valutazione dei rischi per sincerarsi di aver individuato ed affrontato tutte le combinazioni di attivit e rischi In seguito alla valutazione dei rischi potrebbe essere necessario aggiungere dei circuiti per ridurre il rischio portandolo ad un livello accettabile Per la progettazione dei circuiti di sicurezza sono necessari calcoli delle distanze di sicurezza non pre
21. ingresso Equivalent Active High e rileva i guasti ed interviene in caso di rilevamento di un incoerenza per un tempo superiore al tempo di discrepanza configurato Discrepancy Time ms Il tipo di riavvio automatico consente all uscita dell istruzione DCS 01 di eseguire il reset automatico in seguito ad una richiesta di intervento L azione manuale richiesta per garantire la sicurezza normalmente indicata nel ramo 1 per il ripristino dell abilitazione dell uscita di sicurezza Input Status normalmente rappresenta lo stato di canale dei due canali d ingresso In questo esempio il bit Combined Input Status passa a LO in caso di guasto su uno qualunque degli 8 canali d ingresso In questo esempio il reset dell istruzione DCS funziona come un reset degli errori Anche se si esegue la configurazione per il riavvio automatico sempre necessario eseguire un reset per il ripristino da un guasto errore L uscita 01 dell istruzione DCS utilizzata come ingresso LC sull istruzione TSAM Two Sensor Asymmetrical Muting L istruzione TSAM monitora la barriera di sicurezza e due 2 sensori di muting per gestire la funzione di sicurezza di muting per la barriera di sicurezza Si noti che l ingresso Enable Mute deve essere impostato su HI per il funzionamento corretto del muting L utente pu far s che il muting non si verifichi durante parti del ciclo della macchina impostando questo ingresso su LO Poich questo ingresso strettamente le
22. ionamento della macchina attivare una sequenza di muting errata due contattori devono diseccitarsi Verificare che l indicazione di stato della macchina e l indicazione del programma applicativo di sicurezza RSLogix 5000 siano corrette Verificare che non sia possibile eseguire il reset e riavviare in presenza di guasto Ripristinare il cablaggio dei sensori 1 e 2 Validazione Superato Modifiche non superato Durante il funzionamento della macchina disattivare la connessione di rete Ethernet tra l 1 0 di sicurezza ed il controllore Tutti i contattori devono diseccitarsi Verificare che l indicazione di stato della macchina e l indicazione di stato della connessione di 1 0 nel programma applicativo di sicurezza RSLogix 5000 siano corrette Ripristinare la connessione di rete del modulo 1 0 di sicurezza ed attendere un po di tempo affinch la connessione venga riattivata Verificare il bit di stato della connessione nel programma applicativo di sicurezza RSLogix 5000 Ripetere per tutte le connessioni di 1 0 di sicurezza Durante il funzionamento della macchina uscire dalla modalit Esecuzione del controllore Tutti i contattori devono diseccitarsi Riportare il selettore a chiave in modalit Esecuzione Tutti i contattori devono rimanere diseccitati Verificare che l indicazione di stato della macchina e l indicazione del programma applicativo di sicurezza RSLogix 5000 siano corrette Validazione Superato Modifiche non superato Inviare
23. ita la dimensione dello chassis pari a 3 Module Definition 14 10 Nell Organizer del controllore fare clic con il pulsante destro del mouse sulla scheda 1734 AENT e scegliere New Module Trends 5 amp O Configuraton 17638 S H 1 esseri er 3 amp Eternet a iwas 1 0 17684435 Gu 8 Point 24V DC Sink Input 8 Point 24V DC Source Output 12 Nella finestra di dialogo New Module denominare il dispositivo IB8S quindi fare clic su Change e O New Module i mee e e e I e e 13 All apertura della finestra di dialogo Module Definition apportare le modifiche necessarie in modo che la visualizzazione corrisponda a quanto riportato di seguito quindi fare clic su OK Impostando Output Data su Test possibile utilizzare le uscite di test come uscite standard In questo caso la lampada di indicazione area libera viene comandata da un uscita di test 15 Module Definition 14 Chiudere la finestra di dialogo Module Properties facendo clic su OK 15 Ripetere i passi da 10 a 14 per aggiungere il modulo d uscita di sicurezza 1734 OB8S Denominare il modulo OBSS Si noti che tale modulo sar nello slot 2 selezionare Combined Status Readback Power per la definizione di Input Status La visualizzazione deve corrispondere a quanto riportato di seguito i Module Definition 16 Configurazione dei moduli I O Per configurare i moduli POINT Guard 1 0 attener
24. ivi ai guasti CCF Muting Sensors i SE PFH 17h 2 MTTFd a PL O PFH T R N1 MITEd a var aena MTTFd a P DCavg aas gt FIN FCE PIE ai SE Contactors 1005 Cat MTTFd a 100 High DCavg 99 High CCF 65 fulfilled 21 Piano di verifica e validazione La verifica e la validazione hanno un ruolo importante poich contribuiscono ad evitare i guasti e gli errori in tutto il processo di progetto e sviluppo del sistema di sicurezza requisiti per la verifica e la validazione sono definiti dalla norma ISO EN 13849 2 che richiede la redazione di un piano documentato che comprovi l effettivo rispetto di tutti i requisiti di sicurezza funzionale La verifica l analisi del sistema di controllo di sicurezza risultante A questo scopo si calcola il livello prestazionale Performance Level PL del sistema di controllo di sicurezza per verificare che sia conforme al livello prestazionale richiesto Required Performance Level PLr specificato Generalmente per eseguire i calcoli si utilizza lo strumento software SISTEMA che aiuta l utente a soddisfare i requisiti della ISO 13849 1 La validazione un collaudo funzionale del sistema di controllo di sicurezza che serve a dimostrarne la rispondenza ai requisiti specificati della funzione di sicurezza Il sistema di controllo di sicurezza viene collaudato per verificare che tutte le uscite di sicurezza rispondano correttamente agli ingressi
25. l modulo d ingresso d ritardo del controllore di sicurezza Watchdog del task di sicurezza Periodo del task di sicurezza e ritardo della connessione del modulo d uscita f ritardo di 1734 OB8S 6 ms ricavato dalla documentazione g tempo di risposta del contattore 15 ms ricavato dalla documentazione h tempo diarresto effettivo della macchina ai fini di questo esempio si suppone pari a 900 ms C il ritardo di default della connessione del modulo d ingresso pari a 4 x RPI Supponendo che RPI sia pari a 10 ms il ritardo massimo sar di 40 ms E il ritardo di default della connessione del modulo d uscita pari a 3 x RPI Supponendo che RPI sia pari a 10 ms il ritardo massimo sar di 30 ms Il tempo di reazione del caso peggiore pu essere calcolato supponendo che si verifichi un guasto singolo nel sistema di controllo In tal caso nel calcolo del tempo si dovr considerare solo il valore pi alto tra i due ritardi delle connessioni sopra indicati In questo esempio si utilizzer il valore di 40 ms mentre il valore 30 viene escluso Se si vuole anche tenere conto del caso in cui si verificano pi guasti contemporaneamente utilizzare entrambi i valori nel calcolo D il ritardo del controllore di sicurezza dato dalla combinazione del periodo del task di sicurezza pi il watchdog del task di sicurezza Il watchdog serve a tenere conto della possibilit che il codice di sicurezza venga eseguito fino al watchdog ma non
26. mation Inc I marchi commerciali che non appartengono a Rockwell Automation sono di propriet delle rispettive societ www rockwellautomation com Power Control and Information Solutions Headquarters Americhe Rockwell Automation 1201 South Second Street Milwaukee WI 53204 2496 USA Tel 1 414 382 2000 Fax 1 414 382 4444 Europa Medio Oriente Africa Rockwell Automation NV Pegasus Park De Kleetlaan 12a 1831 Diegem Belgio Tel 32 2 663 0600 Fax 32 2 663 0640 Asia Rockwell Automation Level 14 Core F Cyberport 3 100 Cyberport Road Hong Kong Tel 852 2887 4788 Fax 852 2508 1846 Italia Rockwell Automation S r l Via Gallarate 215 20151 Milano Tel 39 02 334471 Fax 39 02 33447701 www rockwellautomation it Svizzera Rockwell Automation AG Via Cantonale 27 6928 Manno Tel 091 604 62 62 Fax 091 604 62 64 Customer Service Tel 0848 000 279 Pubblicazione SAFETY AT057B IT E Gennaio 2013 Copyright 2013 Rockwell Automation Inc Tutti i diritti riservati
27. mento della macchina cortocircuitare il canale 1 della barriera fotoelettrica dell 1 0 di sicurezza a 24 V CC due contattori devono diseccitarsi Verificare che l indicazione di stato della macchina e l indicazione del programma applicativo di sicurezza RSLogix 5000 siano corrette Verificare che non sia possibile eseguire il reset e riavviare in presenza di guasto Ripristinare il canale 1 e ripetere per il canale 2 Durante il funzionamento della macchina cortocircuitare il canale 1 della barriera fotoelettrica dell 1 0 di sicurezza a 0 V CC due contattori devono diseccitarsi Verificare che l indicazione di stato della macchina e l indicazione del programma applicativo di sicurezza RSLogix 5000 siano corrette Verificare che non sia possibile eseguire il reset e riavviare in presenza di guasto Ripristinare il canale 1 e ripetere per il canale 2 Durante il funzionamento della macchina cortocircuitare i canali 1 e 2 della barriera fotoelettrica dell I 0 di sicurezza 4 due contattori devono diseccitarsi Verificare che l indicazione di stato della macchina e l indicazione del programma applicativo di sicurezza RSLogix 5000 siano corrette Verificare che non sia possibile eseguire il reset e riavviare in presenza di guasto Ripristinare il cablaggio dei canali 1 e 2 Durante il funzionamento della macchina staccare il cavo del sensore di muting 1 dall I 0 di sicurezza due contattori devono diseccitarsi Verificare che l indicazione d
28. ne CROUT sono utilizzati per comandare le uscite dei contattori sul modulo 1734 OBS8S rg S 0 Dusi Channel input Stop DES ongi LC UD Satety Functon LOCHT CURTARN input Type EGUIVALENT ACTIVE HOH FP Discrepancy Timne Msec 250 Restart Type AUTOMATIC Coki Start Type AUTOMATIC Channel A AENT 1 PIO0Data 0 Channel 8 AENT 1P0 Data 0 input Statut AENT 11 Contbnedno Statue 0 Reset AENT 1 1P105Dats 0 SAM Two Sensor Asymmetrical MANo TSAM Zonei TSAM HOi Restart Type AUTOMATIC 51 52 Time Msec s00 S2 LC Time Mec 500 Maxena Me Trne Sec 3000 0 Maximum Override Teme Sec Ligrt Curtan Zonet _LCO1 FP 0 Sensor AENT 11 PIO2Data Sensor 2 AENT 11 PtOIOata Enable Me Zonei LC_Me_Enatte Overrute NMO_overtate input Status AENT I CombinedrputSatus Muing Latp Status AENT t 1MirgO XStatut 0 Reset AENT 11 PIOSData 0 AENT 11Pt040ata OSF One Shot Faling Storage Be Vek Tonei OSF S Output Bt vi_Zone1_FalingEdge VWi_Zonet_Fa amp ngEdge Zonal TSAMOI Zonet_K1K2FP Cri_Zonet _OeputEnatie 3 p2 Cmd_Zonet_OupuEnatie CROUT A Corrtigu ate Redindert Output CROUT Zonet _Kik2 Hoi feedbaci Type NEGATIVE Feedback Rescton Time Msec so k 02 gt Actuste Crtd_Zone1 _OutputEnatie FP Fosdbeck 1 AENT1 199070ata 0 Fesdbsck 2 AENT IIP Osta 0 npu Satus AENT 11 Combinedinput Status 0 Output Statue AENT 21 CombinedOutput Status 0 Reset AENT 1 11 PIOSData e Zonet KIKM2 01 Zonei KIK202 AENT 20
29. occo sblocco della barriera fotoelettrica sensori di muting sono HI quando i sensori non sono bloccati Se si verifica un guasto dovuto ad esempio alla mancanza di un conduttore che determina il passaggio di uno dei sensori di muting a LO in una sequenza di muting errata il controllore reagisce diseccitando i contattori di sicurezza Il muting diventa attivo solo se i sensori di muting e la barriera fotoelettrica vengono bloccati nella sequenza corretta Quando il muting attivo la lampada di muting in tensione Se la lampada di muting non assorbe corrente a causa della rottura di un conduttore o di una lampadina bruciata tale condizione viene segnalata dal codice diagnostico TSAM Questa funzione diagnostica disponibile poich il sensore di muting collegato da un uscita di test che pu essere configurata per MUTING LAMP uscite di test 1 e 3 su un modulo 1734 1B8S Il dispositivo di controllo finale in questo caso costituito da una coppia di contattori di sicurezza 1005S K1 e K2 I contattori sono controllati da un modulo d uscita di sicurezza 1734 OBS contattori sono collegati in una configurazione in serie ridondante Vi inoltre un circuito di feedback collegato attraverso i contatti NA con ritorno ad un ingresso sul modulo 1734 1B8S per monitorare i contattori garantendo un funzionamento corretto contattori non possono essere riavviati se il circuito di feedback non nello stato corretto Il sistema provvis
30. pplicativo di sicurezza RSLogix 5000 siano corrette Ripetere per tutte le barriere fotoelettriche Con la macchina in condizione di arresto interrompere la barriera fotoelettrica ed inviare un comando di avviamento due contattori devono rimanere diseccitati ed aperti per determinare una condizione di sicurezza normale Verificare che l indicazione di stato della macchina e l indicazione del programma applicativo di sicurezza RSLogix 5000 siano corrette Ripetere per tutte le barriere fotoelettriche Inviare un comando di reset due contattori devono rimanere diseccitati Verificare che l indicazione di stato della macchina e l indicazione del programma applicativo di sicurezza RSLogix 5000 siano corrette 23 Verifica di funzionamento anomalo Il sistema di sicurezza GuardLogix deve rispondere correttamente a tutti i guasti prevedibili con le funzioni diagnostiche corrispondenti Test d ingresso per barriera fotoelettrica con sensore di muting Validazione Superato Modifiche non superato Durante il funzionamento della macchina staccare il cavo del canale 1 della barriera fotoelettrica dall 1 0 di sicurezza due contattori devono diseccitarsi Verificare che l indicazione di stato della macchina e l indicazione del programma applicativo di sicurezza RSLogix 5000 siano corrette Verificare che non sia possibile eseguire il reset e riavviare in presenza di guasto Ripristinare il canale 1 e ripetere per il canale 2 Durante il funziona
31. si alla seguente procedura 1 Nell Organizer del controllore fare clic con il pulsante destro del mouse sul modulo 1734 1B8S e scegliere Properties 2 Fare clic su Test Output e configurare il modulo come indicato in figura EE Module Properties AENT 1 1734 IB8S 1 1 L uscita di test 1 utilizzata per comandare la lampada di indicazione area libera ed un uscita standard L uscita di test 2 alimenta il circuito di feedback ed sottoposta a prova ad impulsi per rilevare i cortocircuiti a 24 V CC L uscita di test 3 utilizzata per comandare la lampada di muting La configurazione della lampada di muting serve ad eseguire dei test per rilevare l assenza di corrente ad es se si brucia la lampadina 3 Fare clic sulla scheda Input Configuration relativa al modulo 1734 1B8S e configurare il modulo come indicato di seguito Gli ingressi 0 1 monitorano la barriera fotoelettrica Gli ingressi 2 3 monitorano le lampade di muting Gli ingressi 4 5 monitorano i pulsanti di reset L ingresso 7 corrisponde al circuito di monitoraggio dei contattori Tenere presente che l ingresso 7 alimentato dall uscita di test 2 Si noti che non vi differenza tra la configurazione di sicurezza o standard di un canale d ingresso Questa distinzione utile principalmente a scopo di documentazione E Module Properties AENT 1 1734 IB8S 1 1 sos Gomme sis Maio bai Copie Testa pat Delay Time ms Point Port Mode Poz ce ee asa D
32. si in considerazione nell ambito di questo documento Descrizione del concetto di sicurezza funzionale Il moto pericoloso viene interrotto o impedito tramite interruzione della barriera di sicurezza La barriera fotoelettrica 440L collegata ad una coppia di ingressi di sicurezza di un modulo 1734 IB8S sensori di muting RightSight sono collegati anch essi agli ingressi sul modulo 1734 IB8S Il modulo I O connesso tramite CIP Safety su una rete EtherNet IP al controllore di sicurezza Compact GuardLogix 1768 L43S Il codice di sicurezza del processore di sicurezza monitora lo stato dell ingresso di sicurezza tramite l istruzione di sicurezza precertificata DCS Dual Channel Input Stop L uscita della DCS insieme ai due 2 sensori di muting utilizzata come ingresso nel blocco funzione TSAM Two Sensor Asymmetrical Muting per la gestione della funzione di sicurezza di muting Quando le condizioni previste per tutti gli interblocchi di ingresso di sicurezza sono soddisfatte non sono rilevati guasti e viene premuto il pulsante di reset un secondo blocco funzione certificato denominato CROUT Configurable Redundant Output controlla e monitora il feedback per una coppia di contattori 100S ridondanti Riepilogando quando la barriera fotoelettrica non in muting viene bloccata i contattori vengono diseccitati Quando la barriera fotoelettrica viene sbloccata e si preme il pulsante di reset i contattori vengono eccitati Una barr
33. ssione del modulo d ingresso uscita 40 ms Ritardo del controllore di sicurezza 10 5 15 ms Ritardo di 1734 OB8S 6 ms Tempo di risposta del contattore 15 ms Tempo di arresto effettivo misurato della macchina 900 ms Il tempo di arresto totale risulta quindi essere T 1017 ms C 8 d 14 ma non inferiore a 0 dove d la risoluzione della barriera fotoelettrica S 1600 x 1 017 8 14 14 La barriera fotoelettrica non deve essere montata a distanza inferiore a 1628 mm dal moto pericoloso da cui si intende proteggersi 10 Schemi elettrici 24Vdc Safety Reset Fault Reset Revr Xmittr 1 24Vdc COMMON 1734 0885 Configurazione La barriera fotoelettrica 400L provvista di microinterruttori che possono rimanere nella posizione predefinita in fabbrica Ricevitore Impostazioni di fabbrica Impostazione Interruttore Funzione dell interruttore Descrizione predefinita 1 Attivazione di modalit La combinazione determina l attivazione di una delle seguenti modalit Solo l protezione Interblocco di avviamento Interblocco di Solo protezione 2 riavviamento 3 MPCE Disabilitazione monitoraggio Disabilitato 4 Attivazione blanking fisso Disabilitato 5 Attivazione blanking flottante raggio singolo o Gli interruttori 5 e 6 non possono essere attivati 0n n i contemporaneamente 6 Attivazione blanking flottante due raggi 7 Impostazione codifica ra
34. to di pulsanti di ripristino individuali per il reset degli errori guasti e delle uscite di sicurezza Si noti che in questo esempio i pulsanti di reset ed il circuito i di feedback del contattore sono tutti collegati al modulo 1734 1B8S ma ci non necessario dal punto di vista della sicurezza funzionale Questi tre 3 ingressi potrebbero anche essere collegati ad un modulo d ingresso standard Si noti che in questo esempio la lampada di indicazione area libera CA Clear Area collegata all uscita di test 1 ma ci non necessario dal punto di vista della sicurezza funzionale Tale lampada potrebbe essere collegata ad un modulo d uscita standard Calcolo della distanza di sicurezza L utente dovr eseguire un calcolo per determinare la distanza tra la barriera fotoelettrica ed il pericolo applicando la seguente formula Nella pratica si dovranno usare i valori specifici dell applicazione anzich i calcoli di esempio riportati di seguito S K T C K 63 pollici al secondo costante riportata nello standard ANSI B11 19 1990 T tempo di arresto C fattore di penetrazione in profondit 1 pollice per una risoluzione di 14 mm ricavato dalla documentazione Il tempo di arresto T in questo esempio dato dalla somma dei seguenti valori a ritardo della barriera fotoelettrica 25 ms ricavato dalla documentazione b ritardo del modulo 1734 1B8S 16 ms ricavato dalla documentazione N ritardo della connessione de
35. za POINT Guard 1783 USO5T Switch Ethernet non gestito Stratix 2000 800T QTH24G Lampada spia 24 V CC 1 2 1 1 Configurazione e cablaggio Per informazioni dettagliate sull installazione ed il cablaggio consultare i manuali dei prodotti elencati nella sezione Altre risorse Cenni generali sul sistema Il modulo d ingresso 1734 1B8S monitora le uscite 0SSD1 ed OSSD2 dalla barriera fotoelettrica 440L oltre ai due sensori di muting RightSight Se il muting non attivo e la barriera fotoelettrica viene bloccata le uscite OSSD1 ed OSSD2 passano allo stato LO ed il controllore reagisce diseccitando i contattori di sicurezza La barriera 440L dotata di funzioni diagnostiche integrate che consentono di testare dinami camente il cablaggio di segnale per rilevare eventuali cortocircuiti a 24 V CC e cortocircuiti tra canali Se si verifica un guasto l uscita OSSD1 o OSSD2 o entrambe vengono impostate su LO ed il controllore reagisce diseccitando i contattori di sicurezza I cortocircuiti a 0 VCC e la mancanza di un conduttore vengono interpretati come un circuito aperto dal modulo d ingresso 1734 IB8S ed il controllore reagisce diseccitando i contattori di sicurezza Se la discrepanza tra gli ingressi si protrae per un tempo superiore al tempo di discrepanza previsto il blocco funzione DCS nel controllore segnaler un guasto Il blocco funzione viene ripristinato solo in seguito all eliminazione del guasto e ad un ciclo di bl
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