Jste zde

Bezpečnostní programovatelný modul easySafety prakticky.

Od společnosti Eaton Elektrotechnika jsme prakticky vyzkoušeli řídící bezpečnostní modul easySafety. Modul nabízí navíc rozšíření o standardní I/O jednotky vstupů/výstupů, a tím pádem možnost řízení celého menšího stroje z jednoho "PLC", takže si ukážeme i jednu z variant praktického použití.

Každý programovatelný bezpečnostní modul od různých společností se snaží nabízet něco více, aby byl tím pravým pro zvolenou aplikaci. U esySafety tomu není jinak. Možnosti programovacího software a připojení dalších typů rozšiřujících modulů staví tento modul do horních pater této kategorie. Ukážeme si prakticky několik těchto zajímavých vlastností a nastíníme možnost použití v konkrétní aplikaci.

Pro praktický test se nebudeme moc zabývat samotným programováním easySafety, neboť to je obdobné jako u ostaních modulů easy řady 500 až 800 společnosti Eaton Elektrotechnika, a dost o tom bylo napsáno v jiných článcích na serveru hw.cz, viz. odkazy na konci článku.

Tohle vše tedy máme k dispozici na vyzkoušení, samotné easySafety, CD se softwarem, rozšiřovací modul a programovací USB kabel.

Najdříve si ale připomeneme několik technických parametrů modulu:

  • easySafety splňuje požadavky na použití v bezpečnostní kategorii 4
  • obsahuje všechny standardní připojovací funkční bloky
  • napájení 24VDC
  • 14 bezpečnostních vstupů
  • 4 bezpečnostní výstupy
  • 1 redundantní reléový výstup
  • 4 testovací signály
  • výhodná varianta bez displeje
  • rozšíření o jednotku vstupů/výstupů
  • komunikační moduly pro většinu průmyslových standardů
  • rozšíření pomocí easyLink až na 8 účastníků (easyLink není bezpečná sběrnice)

easySafety Eaton Elektrotechnika

V první řadě nainstalujeme programovací software easySoft Safety. Nejedná se o nic neobvyklého, vše jede bez potíží a je to otázka chvilky. Celý SW po instalaci zabere cca 55MB, z toho ještě tvoří asi 20MB čtyřjazyčné manuály v pdf. 

easySafety Eaton Elektrotechnika

Pro spojení s easySafety slouží USB kabel, takže po připojení easy si Windows nainstalují patřičný ovladač, dodaný na malém CD u kabelu. Naprosto standardní postup Windows.

easySafety Eaton Elektrotechnika

Po spuštění easySoftu nastavíme HW konfiguraci. Vybereme patřičný modul a jeho rozšíření přetažením pomocí myši z levého okna na plochu vpravo.

Uplně nejdříve, si ale nastavíme heslo pro aplikaci, bez kterého nic do modulu nenahrajem. Protože se jedná o bezpečnostní aplikaci, tak je znalost hesla nezbytná. To je ale obvyklé u všech bezpečnostních zařízení, je to ochrana proti nežádoucí úpravě logiky stroje neoprávněnou osobou.

Různými pokusy si zjistíme jaká konfigurace je "průchodná", tedy třeba při připojení Profibus DP modulu, není možné už další rozšíření atp. To je výborné, takže nemusíte mít strach, že si vymyslíte kombinaci, kterou nelze realizovat.

Použijeme celou sestavu například pro řízení menšího lisu s dvouručním ovládáním spojky. 

easySafety Eaton Elektrotechnika

A je to. Celá sestava je připravena pro odladění, na bezpečnostní vstupy máme připojen jen přípravek pro přiřazení signálů na jednotlivé svorky. Celkem při práci chybí signalizační LED u vstupů a výstupů, ale musíme si uvědomit, v jaké cenové kategorii se pohybujeme, takže to přežijem.

Celkem máme k dispozici 14safe + 12 vstupů, 4 safe výstupy + 8 tranzistorových výstupů. Pokud se na obrázek podíváte pozorně, jako rozšiřující modul je použita varianta se šesti reléovými výstupy, a to jen pro to, abych slyšel jak který výstup "klape".

Důležitá poznámka, bezpečnostní vstupy můžeme klidně použít ve standardní části programu, když nám po zapojení všech bezpečnostních prvků nějaké zbudou, vše totiž naprogramujeme jedním SW.

V bezpečné části programu si tedy vyřešíme nouzové zastavení a dvouruční ovládání, které je u lisů nezbytné. Čtyři výstupy jsou dostačující pro spínání hlavní spojky lisu a ještě něco.

Ve standardní částu budeme řešit ovládání lisu, dále pomocné obvody jako mazání a vzduch, a v neposlední řadě i vstupy třeba od koncáků vačky pro automatické střiky do formy atp.

Jak by to nakonec mohlo fungovat, uvidíme na videoukázce na konci článku.

easySafety Eaton Elektrotechnika

Nastavení spojení PC s modulem. Standardní je to na obrázku, doporučuji ale rychlost připojení zvýšit na maximum, tedy 57600 kbps. Veškerá komunikace včetně on-line režimu, je potom podstatně rychlejší. 

easySafety Eaton Elektrotechnika

Seznam všech softwarových funkčních bloků které můžete použít. Pokud Vám nestačí, není problém si napsat svůj vlastní kus programu. Pro všechno funguje bezvadně kontextová nápověda.

Možnosti zobrazení programu je více, počínaje standardem zařízení, DIN IEC, ANSI/CSA a konče funkčními bloky.  

easySafety Eaton Elektrotechnika

Protože se jedná o bezpečnost, je nutné po nahrání aplikace do modulu vše potvrdit, nebo-li "Validatovat". Stejné potvrzení se po ukončení ladění programu vytiskne pro zákazníka. Obsahuje údaje o programu, aplikaci, výpis programu a parametrů nastavení, kontrolní součet pro kontrolu správnosti programu atd.

easySafety Eaton Elektrotechnika

Program v zobrazení standardních funkčních bloků. Funkční bloky ve standardním  zobrazení editoru a podobně jsou zobrazeny po jednotlivých vstupech, takže s emůže stát, že se programu občas trochu ztratíte, ale stačí několik "omylů" a dáváte si pozor.

Je to celé z části dané i tím, že celý modul má velké možnosti ohledně diagnostiky a programování, takže se software nepodobá ostatním, pro malé programovatelné relé. Uvidíme podrobněji na ukázce dále. 

 

easySafety Eaton Elektrotechnika

V zobrazení programu ANSI/CSA ukázka možnosti použití safe vstupu IS10 ve standardní části programu.

Níže je vidět, jak se programuje použití výstupu TH01ER z bezpečnostního funkčního bloku dvouručního ovládání ve standardní části.

easySafety Eaton Elektrotechnika

  

Jedna z důležitých vlastností, a sice adresace vnitřních proměnných. Například signalizace zapnutí spojky přes MB64, kde v programu máme multiplexem přiřazeno k zapnutí číslo 1 do byte 64, a při vypnutí 0. Na displej si číslo v MB64 posíláme jenom pro zobrazení funkce.

Takhle podobně je totiž udělána diagnostika celé bezpečnostní části, každý blok může mít výstup přiřazen do diagnostického bloku, ze které podle obsahu vyhodnotíme událost. Na první pohled trochu složitější, ale jakmile zjistíte co a jak, tak je to vynikající diagnostika. Takže podle obrázku dole ve standardní části vložíme do programu diagnostický blok DG1 a v jeho vstup připojíme na ES - Emergency blok v bezpečnostní části. Výstup diagnostiky pak pošleme do MD20. Obsah MD20 si pro kontrolu zobrazíme na displej a uvidíme.

easySafety Eaton Elektrotechnika

easySafety Eaton Elektrotechnika

 

Velmi důležitá tabulka adresního prostoru z manuálu easySafety. Tady jsem každou chvilku listoval a nakonec ji vytiskl. Chcete-li z doublewordu vytáhnout jen word nebo byte, adresace je jiná, přesně podle tabulky.

Níže už vidíme přiřazení na MD20 displej, tedy výstup z diagnostického bloku, abychom viděli co se děje. Také určíme polohu proměnné a množství zobrazovaných číselných míst. To je nastaveno na 5, což se pro některé diagnostické stavy ukázalo jako málo.

easySafety Eaton Elektrotechnika

easySafety Eaton Elektrotechnika

Nasimulujeme poruchu rozpojení dvoukanálového ovladače nouzového zastavení, ale jen jedním kanálem. V diagnostické proměnné v MD20 vidíme 1454. Podle tabulky dále zjistíme, zda kód odpovídá skutečné události.

Už dopředu upozorňuji, že kód 1454 neexistuje, celá chybka na fotografii je jen v malém počtu zobrazení míst z předešlého obrázku. Stačí nastavit 6 a objeví se číslo 61454, které už je to pravé. Nebo umáznout kousek textu. To jen na ukázku, že nikdo není dokonalý, prostě jsem to přehlédl.

easySafety Eaton Elektrotechnika

Konečně diagnostická tabulka pro jeden ES blok. Číslo přesně odpovídá události a je vidět, že se dá zjisti o obvodu téměř vše. Pro další bezpečnostní bloky jsou další kódy, celkem je toho pěkná řádka. Celá tabulka pro včechny bloky zabírá téměř dvě strany textu.

K získání veškerých detainích informací by bylo výhodné, připojit modul přes Profibus DP na master PLC, a tam si z těchto slov vyhodnotit každou událost která nastala. Komunikační protokol by to totiž umožnil, ale o tom více na konci článku.

easySafety Eaton Elektrotechnika

Celou bezpečnostní konfiguraci můžeme po odladění uzamknout, vytiskneme formulář a předáme zákazníkovi se strojem.

easySafety Eaton Elektrotechnika

 

Takhle jak vidíme sestavu na obrázku je možné ji celou odladit i jen v simulátoru, který je součástí software. Jak simulátor funguje bylo už popsáno, ale níže máte odkaz na video, na kterém si můžete prohlédnout celou funkci modulu v simulátoru.

Zajímavá je i videoukázka rychlosti přenosu a komparace programu z PC do modulu easySafety.

easySafety Eaton Elektrotechnika

Na závěr se trochu zastavíme u komunikace na sběrnici Profibus DP. EasySafety se dá připojit na sběrnici přes komunikační modul EASY204-DP a v žádném případě se nejedná o nějaký "dboubytový" protokol, kde máte jeden status word a nazdar. Na webu výrobce je příklad i s připravenými komunikačními bloky pro PLC Simatic S7, po stažení a otevření ve Stepu7 můžeme vidět všechny možnosti. Trochu jsem se na to podíval, a pro komunikaci se uvnitř FB bloků využívají Siemens bloky SFC14 a SFC15, takže pro vlasní aplikaci by nebyl problém napsat si protokol na míru. To už je ale zatím mimo téma tohoto článku.

Použitý GSD v příkladu na CD je staršího data, proto je vhodné si z webu stáhnout nový, pro verzi modulu 5.50, který obsáhne všechny typy easy.

easySafety Eaton Elektrotechnika

easySafety Eaton Elektrotechnika

Na úplný závěr se podívejte, jak vypadá makro easySafety do Eplanu P8 electric pro projektanty. Osobně mě makra výrobců do Eplan P8 moc k srdci nepřirostla, bývají velké, zabírají celou stránku, a tím pádem se k nim hůře kreslí další přístroje a napojení. Většinou si nakreslím svoje na míru projektu. 

Všechna makra výrobků společnosti Eaton Elektrotechnika do Eplan P8 si můžete stáhnout tady.

easySafety Eaton Elektrotechnika

Videoukázky z testovaného easySafety bezpečnostního modulu Eaton Elektrotechnika:

 

Rozhodně tento modul patří ve své kategorii k těm, co nabízí hodně s výborným poměrem cena/výkon. Vzhledem k možnosti rozsáhlé komunikace například přes Profibus DP linku s nadřazeným systémem, se dá uvažovat například i o sběru dat z místa s více bezpečnostními snímači, kde bezpečný kontakt třeba využijem pro zapojení do hlavního safe prvku, a přes DP sběrnici jen pohodlně monitorujeme stavy, diagnostiku atp. Pokud tedy dojde třeba k mechanickému poškození a tím ke zpoždění rozpojení jednoho kanálu bezpečnostního ovladače, chyba 61451, může nám nadřazený systém přes vizualizaci naprosto přesně napsat co, a kde se stalo.

Několik slov o Profibus DP komunikaci s PLC Simatic S7 ze závěru článku je jen kratičká ukázka, chtěl jsem se pouze přesvědčit, zda je možný i monitoring každého safe bloku.

Jaroslav Blažek


 

Doplňující odkazy k článku:

Společnost Eaton Elektrotechnika Česká republika: http://www.eatonelektrotechnika.cz/

Detailní technické údaje, manuály, kontakty a podpora easySafety: http://www.eatonelektrotechnika.cz/produkty-prumyslove_instalace-rizeni_procesu-easySafety

Přehled celé řady programovatelných relé easy: http://www.eatonelektrotechnika.cz/produkty-prumyslove_instalace-rizeni_procesu-ridici_rele_easy_a_mfd_titan

Samostatný web produktů easy, manuály příklady, podpora, software: http://www.easy-mfd.cz/2005n/index.php

Článek na serveru automatizace.hw.cz o relé Easy: http://automatizace.hw.cz/kompaktni-male-vykonne-plc-easy-control-firmy-moeller

Další články, testy, recenze o PLC, Scada/HMI systémech, pohonech, profi-software a komponentech nejen pro průmyslové aplikace najdete na automatizace.HW.cz

 

Hodnocení článku: