Jste zde

Novinka - Kompaktní bezpečnostní PLC Banner SC26-2

Antonín Vojáček, 9. Leden 2015 - 20:20

Jednou z posledních novinek v nabídce americké společnosti Banner Engineering je pěkné kompaktní bezpečnostní PLC SC26-2. Při malých rozměrech poskytuje 26 bezpečnostních vstupů, z nichž 8 lze případně přepnout a využít jako signální výstupy, 2 bezpečnostní výstupy, integrovaný LCD displej a ethernetové rozhraní s protokoly EtherNet/IP a Modbus-TCP.

Základní popis Safety PLC Banner SC26-2

Banner SC26-2 jsou kompaktní programovatelné bezpečnostní automaty navržené pro použití až v bezpečnostní kategorii Cat.4 / PL e (dle normy ISO 13849-1) a v bezpečnostních aplikacích bezpečnostní úroveň Safety Integrity Level 3 (dle norem IEC 61508 a IEC 62061). Proto bezpečnostní PLC z důvodů zajištění maximální spolehlivosti obsahuje ve své vnitřní konstrukci některé obvody zdvojené:
• Redundantní řídicí mikroprocesory
• Redundantní obvodů signálových vstupů
• Redundantní řídicí obvody bezpečnostních výstupů

Z vnějšího pohledu uživatele a programátora se pak vyznačují zajímavým poměrně inovativním provedením kompaktního pouzdra na DIN lištu, programování přes MicroUSB, velký počet vstupů a výstupů, ethernetový přenos informačních stavů do nadřazeného sytému a v některých provedeních i se zobrazovacím displejem a ovládacími tlačítky pro zobrazení stavů, chybových hlášení, povolování a změnu některých nastavení. Výrobce pak zdůrazňuje i velmi jednoduché a intuitivní grafické programování pomocí PC softwaru, který je zdarma ke stažení.

Bezpečnostní PLC řady SC26-2 nelze rozšiřovat o další vstupy a výstupy. To je možné až s vyšší verzí XS-26, která sice vypadá z vnějšího pohledu podobně a využívá stejný programovací software, ale má na boku těla vyvedený konektor pro připojení rozšiřujících modulů.

Příklady použití Safety-PLC Banner SC26-2

Bezpečnostní PLC Banner SC26-2 poskytuje ideální zajištění kontroly bezpečnostních funkcí libovolného stroje, zařízení nebo malé linky, včasného spolehlivého vypnutí nebezpečných pohyblivých částí a také vizualizaci a indikaci stavů systému. Dokáže tak nahradit řešení složené z mnoha jednotlivých bezpečnostních relé, přičemž zmenší zastavěnou plochu v rozvaděči či ovládací skříni a zjednodušuje výrobu minimalizací drátování. Hodí se tak pro napojení a vyhodnocení stavu nouzových E-stop tlačítek, bezpečnostních zámků a vypínačů, různých bezpečnostních optozávor a záclon, bezpečnostních rohoží apod. Počtem až 26 bezpečnostních vstupů v základní jednotce dokáže jedno PLC obsloužit i větší systémy a aplikace. Bohužel však neumožňuje bezpečnostní komunikaci mezi více jednotkami a tak je nutné zde vždy bezpečnost řešit jedním centrálním modulem.

Typické aplikace například jsou:

Svářecí, řezací, lisovací, ohýbací stanice.
Automatické montážní robotická zařízení.
Automatické nebo poloautomatické paletizační a balící systémy.
Automatické elektromechanické separační systémy, výhybky, přesuny apod.
Poloautomatické systémy vyžadující aktivní lidskou obsluhu.

Výrobce ve svých propagačních materiálech například uvádí zajištění bezpečnosti práce robotické paletizační stanice, kde na řídící bezpečnostní jednotku SC26-2 jsou připojeny bezpečnostní optické záclony s funkcí muting pro vyblokování funkce přísunu a odvozu materiálu, bezpečnostní spínače dveří v oplocení a nouzová E-stop tlačítka pro možnost rychlého ručního zastavení linky. Na výstupu pak musí umět bezpečnostními výstupy okamžitě zastavit pohyb robota i dopravníků přivážející prázdné a odvážející naložené palety a také přísun ukládaných produktů. Nebezpečnostní stavové výstupy pak ovládají indikační majáky signalizující stav systému. Ethernetové komunikační rozhraní pak může přenášet informace o stavu systému, tj. stavu bezpečnostních snímačů i funkci a pohybu dopravníků a robota do běžného nadřazeného počítačového nebo PLC systému.

Příklad zajištění bezpečnosti práce robotické paletizační stanice s bezpečnostní jednotku s PLC Banner SC26-2.

Bezpečnostní i nebezpečnostní stavové vstupy a výstupy

SafetyPLC Banner SC26-2 obsahuje celkem 26 vstupů pro napětí 24VDC, které lze v konfiguračním PC softawaru libovolně nastavit jako bezpečnostní vstupy pro bezpečnostní snímače i jako nebezpečnostní obyčejné vstupy například pro potvrzovací / kvitovací tlačítka i běžné snímače. Navíc celkem 8 libovolných vstupů lze nastavit do režimu nebezpečnostních signalizačních spínaných výstupů pro signalizační majáky nebo i ovládání nebezpečnostních běžných pracovních funkcí systému. Lze tak v jednodušších aplikacích současně SC26-2 využít i jako běžné řídící PLC.

Mimo signálních výstupů pak jsou k dispozici hlavně 2 bezpečnostní spínané výstupy v podobě polovodičových výkonových spínačů Solid-State relé označené jako SO1a & SO1b a SO2a & SO2b splňující všechny požadavky bezpečného vypnutí dle norem ISO 13849-1, IEC 61508 a IEC 62061, tedy vypnutí i v případě poškození propojovací kabeláže či "znefunkčnění" některého spínacího prvku. Proto jsou spínací prvky i jejich ovládání pro každý výstup redundantní (zdvojené = označení výstupu "a" a "b"). Jsou přímo určeny pro řízení FSD zařízení (Final Switching Devices) a MPCE prvků (Machine Primary Control Elements) bezpečnostního vypnutí zahrnující v sobě relé a kontakty, stykače motorů a solenoidové ventily obsahující buď mechanické spojené zpětnovazební monitorovací kontakty nebo výstupní elektronické signály informující o stavu hlavních kontaktů. Navíc samořídící algoritmus PLC nezávisle na vytvořeném programu kontroluje vypnutí v požadovaně krátkém čase i včasnou reakci na změnu stavu vstupů dle požadavků výše uvedených bezpečnostních norem.

V ethernetovém rozhraní, podporující protokol Industrial Ethernet (EtherNet/IP) i Modbus-TCP, je možné nastavit až přenos až 64 stavů různých proměnných / signálů ve vytvořeném uživatelském programu.

Programování Banner SC26-2

K programování i real-time sledování a diagnostice bezpečnostních PLC Banner SC26-2 i rozšiřitelné verze XS26-2 slouží počítačový software "XS26-2 Expandable Safety Controller PC Interface", který je zdarma ke stažení ze stránek výrobce Banner. Jeho předností je poměrně přehledné ovládání, kdy většina možností a funkcí je rozdělena do 5 přepínacích záložek:

"Equipment" - konfigurace hardwaru PLC
"Functional View" - vytváření a zobrazení blokového funkčního schéma programu PLC
"Wiring diagram" - zobrazení nutného vnějšího drátového zapojení vstupů a výstupů dle konfigurace v okně "Equipment" a "Functional View"
"Ladder logic" - zobrazení vytvořeného programu v podobě liniového diagramu po optimalizaci zapojení z okna "Functional View".
"Industrial Ethernet" - nastavení komunikace a přenášených dat přes ethernetové rozhraní.
"Configuration summary" - celkový přehled nastavených parametrů a funkcí systému, včetně výsledných reakčních časů a zpoždění.
"Live mode" - pro on-line sledování aktuálních stavů vstupů, výstupů a chybových hlášení.

Příklady jednotlivých nastavovacích/programovacích oken - zleva: "Equipment", "Functional View", "Ladder logic" a "Live mode".

Příklady jednotlivých nastavovacích/programovacích oken - zleva: "Industrial Ethernet", "Wiring diagram" a "Configuration summary".

Výhodou softwaru je velká databáze již vytvořených hotových "žlutých" bezpečnostních funkčních bloků přímo realizujících různé "certifikované funkce" dle bezpečnostních norem ISO 13849-1, IEC 61508 a IEC 62061. Například bloky vyhodnocení stavou dvoukanálových E-stop tlačítek, výstupů optozávor a THC (Two-Hand Control) ovladačů, bloky časování pro kvitování a reset stavů, bloky realizace různých typů povolených druhů muting nebo dočasný bypass (překlenovacích) režimů bezpečnostní funkce apod. Samozřejmě jsou k dispozici i všechny základní logické funkce pro potřebu vytvoření vlastních signálů hlavně pro nebezpečnostní informační výstupy.

Základní parametry (dle výrobce):

Napájení: 24 V dc ± 20%, 100 mA exclusive of load
Vstupy: 26 konfigurovatelných vstupů, z nichž 8 lze použít jako signální výstupy 24V/max. 80 mA
Bezpečnostní výstupy: 2 nezávislé dvoukanálové Solid-State PNP 24V/max. 0,5 A
Komunikační rozhraní: Ethernet s protokolem EtherNet/IP (with PCCC) nebo Modbus/TCP
Programovací port: MicroUSB 2.0
Programování: pomocí blokového schéma zapojení předpřipravených funkčních bloků
Bezpečnostní standardy:
- Category 4, PL e dle ISO 13849-1,
- SIL CL 3 dle IEC 62061,
- SIL 3 dle IEC 61508.

Závěr

Bezpečnostní programovatelné automaty Banner SC26-2, resp. jejich rozšiřitelné verze XS26-2, jsou zajímavé hlavně malým provedením pouzdra vyžadujícím jen velmi malý zástavbový prostor ve skříni, velkým počtem vstupů, možností si zvolit provedení s informačním displejem i ethernetovým / Modbus-TCP komunikačním rozhraním pro snadné informování nadřazené řídící jednotky. Způsob programování je pak podobný například s již na serveru automatizace.hw.cz testovanými bezpečnostními PLC Reer Mosaic nebo Wieland SamosPRO.