Jste zde

Bezpečnostní programovatelný modul z Siemens ET200S IM151-7 F-CPU: instalace software a HW konfigurace

Jeden bezpečnostní prvek zapojíme třeba do bezpečnostního modulu Preventa, několik už do více různých modulů, nebo do různých programovatelných systémů jako například Pilz PNOZmulti, Banner SC22, Moeller Easy safety, Phoenix Contact Trisafe, Siemens 3RK3 atp. Co si ale vytvořit svůj safe programovatelný modul na bázi safety prvků Siemens a programovat si jej ve Stepu 7?

Jak bylo zmíněno výše, bezpečnostních modulů a programovatelných systémů je na trhu celá řada, neboť podle evropské směrnice 98/37/EC, nelze již bezpečnostní prvky připojovat jakkoliv do obvodů řízení strojů. Přesto si ale vytvoříme svůj další s použitím bezpečného PLC ET200S a  Safety I/O modulů. Proč? Je to elegantní řešení "vše v jednom", kde za Safety moduly umístíme běžný Power modul pro ET200S, a za něj už I/O moduly pro posbírání a ovládání signálů třeba v rozvaděči. Safe ET200S IM151-7 F-CPU má na sobě totiž MPI/Profibus port, takže celou sestavu připojíme jako Slave na sběrnici, a v Master systému můžeme ovládat jednotlivé další moduly, které jsou připojené za safety částí. Nebude se samozřejmě jednat o připojení na nějaký bezpečný Profibus a pak do Safe PLC, ale celá safety část bude jen kousek ET200S. V něm běží kus našeho jak bezpečného tak i běžného programu. Na vše stačí Step7, jen pro bezpečnou část používá jiné prvky, to ale uvidíme dále.  

  • Takhle vypadá IM151-7 F-CPU, za který připojíme jednotlivé ET200S moduly. "F" v názvu u všech dílů Siemens znamená, že se jedná o bezpečný Fail-safe prvek. Vše je ale nutno nejdříve naparametrizovat, vyzkoušet, a protože jde o bezpečnostní aplikaci, nestačí jen Step7, ale je nutný další software, a sice S7 Distributed Safety. Ten se celý instaluje do Stepu7. Teoreticky, neboť s instalací a konfigurací to není tak úplně jasné. Osobně jsem měl několik slepých uliček, takže si ukážeme, jak to udělat bez potíží.

ET200S Safe CPU 

  • Rozhodně začněte s nejnovější verzí S7 Distributed Safety, pokud ne, tak může celá instalace skončit brzy po startu těmito hlášeními, která nikdy nevěstí nic dobrého. Takže nezkoušet jako já verzi 5.4+SP1, ale rovnou z webu Siemens stáhnout verzi 5.4 + SP5. Odkaz je na konci článku.

Nevím proč to nechodilo, ale naštěstí instalace poslední verze proběhla korektně a nemusel jsem nic přeinstalovávat jako za starých časů. Hlášení to jsou ovšem zdrcující, a je jasné, že i po restaru Windows se vše opakuje.

ET200S Safe CPU 

  • Spustíme proto řádnou instalaci poslední verze S7 Distributed Safety.
  • Spolu s S7 Distributed Safety se nainstaluje i S7 F Configuration Pack. Vše ale proběhne automaticky, nic nemusíme potvrzovat. Nedá se ani zvolit cesta kam se co nainstaluje, jedná se totiž o plnou implementaci do Stepu7.

ET200S Safe CPU 

  • Právě probíhá instalace posledních verzí uvedeného software. Celé je to hotovo za cca 15 minut.

ET200S Safe CPU 

  • S7 Distributed Safety vyžaduje licenci, a tedy autorizaci. V průběhu instalace se dá ale standardně požadavek na autorizaci přeskočit, a vše přidat později. Většinou se totiž na autorizaci zapomene.

ET200S Safe CPU 

  • Vše nyní běží na Windows XP profi + SP3 s posledními aktualizacemi. Verze Siemens software si můžete ověřit vpravo i s novou instalací S7 Distributed Safety.

ET200S Safe CPU 

  • Před samotným spuštěním Stepu7 nezapomeneme na autorizaci, tahle na verzi 5.4 stačila.

ET200S Safe CPU 

  • V Simatic Manageru není na první pohled žádná změna, na druhý si všimneme nové "zluté" ikony vedle simulátoru. Tou budeme později spouštět konfiguraci bezpečné části PLC a programu.

ET200S Safe CPU 

  • Takže přidáme přes HW konfiguraci novou stanici S7-300 a v ní pak IM151-7 F-CPU. Postup je úplně stejný jako při klasické IM151 CPU.

ET200S Safe CPU 

  • Zatím máme vložen jen základní IM151-7 F CPU modul. A až po sem je vše OK, ale pokud teď sestavu  zkompilujete a uložíte, tak fungovat nebude nic. Proč? ....

ET200S Safe CPU 

 
  • Standardně totiž není safety program v IM151-7 F-CPU povolen a velmi rychle to přehlédnete, zvlášť když se tím zabýváte poprvé. Jak to potom funguje - nefunguje uvidíme níže.
  • V záložce "F Parametres" ve vlastnostech CPU si můžeme prohlédnout a editovat interní parametry CPU. Je ovšem taky přístupná jen přes heslo.

ET200S Safe CPU 

  • Zpět v Simatic Manageru vytvoříme klasické bloky PLC programu, jen ve volbě jazyka zvolíme ten s písmenem F, tedy Fail-safe. Je potom zvýrazněn žlutou barvou.

ET200S Safe CPU 

  • A tady je konec. Při pokusu o nastavení a kompilaci bezpečnostního program, to je ta nová ikona vedle simulátoru, dostanete jen chybové hlášení. Dál už nic, slepá ulička.

ET200S Safe CPU 

  • Tak zpátky do HW konfigurace a nastavit ve vlastnostech IM151-7 F-CPU povolení pro safety část. Všechny safety části vyžadují pro nastavení nejdříve zadání hesla, jinak se nedá nic změnit. To ale obvyklé u bezpečnostních prvků.
  • Takže neváháme a upravíme přístup na Fail-safe PLC. Hlavně si zapamatujeme heslo!

ET200S Safe CPU 

  • Konečná řádná pokusná HW kombinace. 1x IM151-7 F-CPU , 1x power modul a 1x modul se safe 4xDI/3xDO. Pokud si myslíme že je vše OK, spustíme kompilaci projektu.
  • Do čtyř safe vstupů můžeme zapojit hřibové dvoukanálové ovladače, koncové spínače dveří a třeba havarijní polohy pohyblivé části stroje. Kombinace jedno a dvou kanálových prvků je možná, záleží na bezpečnostní kategorii.

ET200S Safe CPU 

  • Dáme celou sestavu uložit a zkompilovat. Chvilku to trvá, jedná se přece jen o více dat než u běžné HW kombinace.
  • Taky místo skutečného PLC můžeme použít simulátor a vše, včetně bezpečné části, vyzkoušet s ním. Tedy zapneme PLC simulátor a nahrneme všechno do něj.

Tím je celá HW konfigurace hotova a správně naparametrizována.

ET200S Safe CPU 

  • Vytvoření PLC programu pro Fail-safety část, její parametrizaci, nahrání do PLC a odzkoušení, si ukážeme v dalším díle článku o IM151-7 F-CPU. Na konci pak najdete i nejpodstatnější manuály a katalogy, také zkušební PLC program pro tuto aplikaci, na kterém můžete vidět správnou parametrizaci. Přidám i soubory ze simulátoru aby Vám chodilo vše na první šup.
  • Pokud se nebudeme zabývat složitou hierarchií kombinací safety a klasických automatizačních prvků, která občas (většinou) připomíná "Klondajk", tak se můžeme věnovat už jen vytvoření programu pro safe PLC.
  • Taktéž o systému nařízení a norem v oblasti bezpečnosti strojů by se dalo psát ještě dlouze, ale tady jsem se zaměřil na jen praktické zkušenosti. Na webech různých výrobců safe  komponentů se dá najít dost příruček a pojednání o bezpečnosti strojů, některé budou i v balíku na konci dalšího dílu.

Jaroslav Blažek


 

Doplňující odkazy k článku:

Následující část článku o vytvoření PLC programu a parametrizace IM151-7 F-CPU: http://automatizace.hw.cz/bezpecnostni-programovatelny-modul-z-siemens-et200s-im1517-fcpu-plc-safe-program-a-parametrizace

Download software S7 Distributed Safety V5.4+SP5: http://support.automation.siemens.com/WW/...

Bezpečnostní systémy Simatic na českém webu Siemens: http://www1.siemens.cz/ad/current/index.php?ctxnh=148521a01e&ctxp=home

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

 

Hodnocení článku: