Sestava bezpečnostního PLC Simatic a k němu připojený modul bezpečnostních digitálních vstupů DI8/16. Dvě relé jako stykače máme zapojeny z klasických výstupů na PLC. Výstupy, i bezpečnostní jsou jednoduché, není tam nic moc nastavovat, tak pro ukázky nám to stačí, ve skutečné aplikaci to samozřejmě není možné.
Samotné PLC na sobě žádné bezpečnostní vstupy nebo výstupy nemá.
K dispozici máme kromě základních bezpečnostních funkcí jako logické podmínky, časovače, čítače, také tyto hotové funkce.
Začneme s nejjednodušší funkcí EV1oo2DI.
Ovšem, než začneme něco vytvářet je nutné kouknout, jaké bezpečnostní kategorii které zapojení a funkce odpovídají. Jak je vidět z tabulky, kromě zapojení kterým začínáme, splňují všechny varianty i tu nejvyšší bezpečnostní kategorii. Ale i kategorie PLd pro jednokanálové snímače je druhá nejvyšší, což vyhovuje pro spousty aplikací a strojů.
Bezpečnostní příručku s příklady najdete na webu Siemens tady.
Tohle máme základní zapojení, jen se liší verzí napájení senzoru, interní z DI-F modulu nebo externí z ovládacího napětí. Interní napájení nemá modulovány testovací impulsy.
Prakticky si na bezpečnostní vstupy zapojíme nějak takto na první dva vstupy bezpečnostního modulu F-DI 8/16 a pak už záleží na tom co v programu použijeme.
Prostřední tlačítko má dvě rozpínací jednotky, jako E-stop nebo i dva samostatné koncové spínače. Černé je pak zapojeno do standardního vstupu PLC pro potvrzení poruchy.
K dispozici máme 8 nebo 16 vstupů podle HW konfigurace, každý pár můžeme nastavit individuálně. My zatím využijeme jen kanály 0 a 8, adresované na bajt 50 a 51. Vyhodnocení snímače pak na nejjednodušší verzi 1oo1, tedy tu která může obsloužit 16 bezpečnostních vstupů. Proto pro náš použitý bezpečnostní blok zde nemá význam nastavení reakce na poruchu kanálu, to si nastavíme u samotné funkce EV1oo2DI.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Teď si do hlavního bezpečnostního bloku vložíme tuto funkci EV1oo2DI. Tato funkce nedělá nic jiného, než vyhodnotí stavy na obou vstupech, podle kterých nastaví výstup Q. A dále hlídá rozdíl času při rozepnutí nebo sepnutí jednoho a druhého vstupu.
Potvrzení poruchy přes I 0.1 a také log. H na ACK_NEC pro vyžadování tohoto potvrzení. Ještě je důležitý diagnostický bajt na výstupu DIAG.
Význam jednotlivých vstupů a výstupů funkce EV1oo2DI najdeme v nápovědě a také ve zmiňované bezpečnostní příručce. Rozdílový čas - discrepancy time, je možné nastavit až na 60 s, obvod se dá použít pro hlídání dvou nezávislých snímačů třeba u dělených dveří kdy po zavření jedněch je nutné do nějaké doby uzavřít i druhé a tak podobně.
Význam jednotlivých bitů v diagnostickém bajtu. 1 a 2 bit informují i o tom, který vstup nebyl sepnut nebo rozepnut v požadované časové toleranci.
Dále informace o nutnosti potvrzení poruchy v bitu 5 atd.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Už bychom si mohli něco vyzkoušet, ale PLC nám nemusí úplně fungovat. Na tuto variantu CPU a verzi TIA Portal nám bezpečnostní PLC nefungovalo v RUN módu.
Proč? V diagnostickém bufferu je odpověď. Je nutné použít jinou verzi bezpečnostního systému a sice 2.2.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Z bezpečnostního systému verze 2.4 jsme se ponížili na 2.2 a vše bylo v pořádku. Nastavení v administraci bezpečnostního programu.
Ještě je nutné si k naší funkci EV1oo2DI připojit něco na výstupy abychom měli informace dosažitelné. Pokud to popleteme, TIA Portal nás při kompilaci na chybu upozorní a neumožní PLC program nahrát do PLC.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Tak a hotovo, výstup Q 0.6 monitoruje stav této funkce, Q 0.7 pak blikáním indikuje právě poruchu sepnutí nebo rozepnutí, discrepancy error.
Je to vidět výborně na videoukázce.
Zde vše OK bezpečnostní obvody sepnuty, relé Q 0.6 nahozeno.
Obvod rozpojen jedno relé Q 0.6 vypnuto, poruchové Q 0.7 sepnuto.
Například datový blok, do kterého si zapisujeme stav výstupů funkce. Rozklíčujeme si diagnostický bajt hodnoty hexa 45 na jednotlivé bity, třeba přes kalkulačku Windows. Vidíme, že nastala porucha na vstupu IN2 a je vyžadováno potvrzení přes ACK vstup funkce. Tato diagnostika je velmi důležitá pro skutečné aplikace.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Porucha v detailu, pravé relé bliká jen na fotce se nám to nepodařilo zachytit. :)
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Video bezpečnostní funkce EV1oo2DI. One minute video. :)
Závěr:
Diagnostický bajt funkce EV1oo2DI je velmi důležitý pro skutečné aplikace, abychom v PLC programu věděli co se děje a mohli informovat obsluhu stroje třeba na HMI panelu. V další části se podíváme na funkci ESTOP1 pro připojení hřibového ovladače.
Jaroslav Blažek
Doplňující odkazy k článku:
Vše ohledně CPU1214F najdete zde.
Support portal Siemens tady.
Siemens Česká Republika, produkty a služby.
