pluto hardware manual (swedish)...för att en applikation ska uppfylla enstandard enligt ovan krävs...

Bruksanvisning i original

Swedish v12A 2TLC172001M3412_A

PLUTO Säkerhets-PLC

Användarmanual

Hårdvara

2 2TLC172001M3412_A

Innehåll: 1 Allmänt ............................................................................................................................. 4 2 Kapsling ........................................................................................................................... 5 3 Elektrisk anslutning .......................................................................................................... 5 4 Ingångar och utgångar ..................................................................................................... 6 4.1 I.. Digitala säkerhetsingångar ........................................................................................ 12 4.2 IQ.. Digitala säkerhetsingångar/digitala utgångar (ej felsäkra) ........................................ 13 4.2.1 Dynamiska signaler ........................................................................................................ 13 4.2.2 Övervakning av IQ16, IQ17 (Endast A20) ....................................................................... 13 4.3 Analoga ingångar ........................................................................................................... 14 4.3.1 Analoga ingångar 0-10V / 4-20mA (Pluto D20 och D45) ................................................. 14 4.3.1.1 Säkerhet i applikationen ................................................................................................. 14 4.3.1.1.1 Tvåkanalig lösning .......................................................................................................... 14 4.3.1.1.2 Enkanalig lösning ........................................................................................................... 14 4.3.1.2 0 Volt .............................................................................................................................. 15 4.3.2 Möjliga arkitekturer, uppnåeliga säkerhetsnivåer och förutsättningar .............................. 15 4.3.2.1 Anslutning av analoga givare med spänningsutgång (0-10V) ......................................... 16 4.3.3 Analoga ingångar (0 – 27V) ............................................................................................ 16 4.4 Räknaringångar Pluto D45 ............................................................................................. 17 4.4.1 Upp-räknare ................................................................................................................... 17 4.4.2 Upp/Ned-räknare ............................................................................................................ 18 4.4.3 Givare - utgångstyper ..................................................................................................... 19 4.4.4 “No Filt” - inställning för räknaringångar .......................................................................... 19 4.4.5 Hastighetsövervakning med två givare ........................................................................... 19 4.4.6 Hastighetsövervakning med en givare ............................................................................ 20 4.4.7 Möjliga arkitekturer, uppnåeliga säkerhetsnivåer och förutsättningar .............................. 21 4.4.7.1 Applikationsexempel med en och med två givare ........................................................... 21 4.5 Säkra utgångar ............................................................................................................... 22 4.5.1 Reläutgångar .................................................................................................................. 22 4.5.2 Transistorutgångar ......................................................................................................... 22 4.5.2.1 Testpulser ...................................................................................................................... 23 4.5.2.1.1 Frånkoppling av testpulser ............................................................................................. 23 4.5.2.1.2 Pluto säkra utgångar Q2 och Q3 med ABB AF kontaktorer ............................................ 23 4.6 AS-Interface buss (AS-i) ................................................................................................. 25 4.6.1 AS-i anslutning ............................................................................................................... 25 4.6.2 Avläsning av säkerhetsslavar ......................................................................................... 26 4.6.3 Slavtyper ........................................................................................................................ 26 4.6.4 Driftsätt ........................................................................................................................... 27 4.6.5 Utbyte av säkra slavar efter driftsättning ......................................................................... 27 4.6.5.1 Utbyte av icke-säkra slavar efter driftsättning ................................................................. 27 5 Anslutning av ingångar ................................................................................................... 28 5.1 Dynamiska signaler ........................................................................................................ 28 5.1.1 Anslutning av ingångar av typen I.. ................................................................................. 28 5.1.2 Anslutning av in-/utgångar av typen IQ.. ......................................................................... 29 6 Inkoppling av säkerhetsanordningar ............................................................................... 30 6.1 Tvåkanaliga system ........................................................................................................ 30 6.2 Enkanaliga system ......................................................................................................... 31 6.3 Nödstopp ........................................................................................................................ 31 6.4 Övervakning av extern kortslutning ................................................................................. 32 6.5 Säkerhetsanordningar med transistorutgångar ............................................................... 33 6.6 Kontaktmatta och klämlist ............................................................................................... 33 6.7 Tvåhandsmanöver .......................................................................................................... 34 6.8 Lamptryckknappsfunktion ............................................................................................... 35 6.9 Övervakning av förbikopplingslampa (endast A20) ......................................................... 35

3 2TLC172001M3412_A

7 Anslutning av utgångar ................................................................................................... 36 7.1 Anslutningsexempel ....................................................................................................... 36 8 Applikationsexempel ...................................................................................................... 39 9 Busskommunikation ....................................................................................................... 40 9.1 Kabelanslutning .............................................................................................................. 40 9.1.1 Kabellängder .................................................................................................................. 41 9.1.2 Inkoppling av busskabelns skärm ................................................................................... 41 9.1.3 Extra skydd mot ledningsbundna störningar ................................................................... 42 9.2 Svarstid över bussen ...................................................................................................... 42 10 Identifieraren (IDFIX) ...................................................................................................... 43 11 Programmering............................................................................................................... 45 11.1 Självprogrammering vid utbyte av Pluto.......................................................................... 45 12 Rengöring ....................................................................................................................... 46 13 Tekniska data ................................................................................................................. 46 13.1 Anslutning av givare ....................................................................................................... 50 14 Appendix - Meddelande och felkodslista ........................................................................ 51

4 2TLC172001M3412_A

1 Allmänt Pluto är ett programmerbart säkerhetssystem avsett att användas till säkerhetsfunktioner där man inte accepterar att ett fel i styrkretsen leder till att skyddsfunktionen uteblir. För att uppnå det är funktionerna dubblerade och övervakade. Till skillnad från vanliga PLC-system använder Pluto två mikroprocessorer, vilka båda kontrollerar och övervakar varje säkerhetsfunktion för en korrekt funktion. Varje ingång till systemet är separat kopplad till båda processorerna, som har ett eget minne och exekverar sitt eget program. Processorerna jämför kontinuerligt resultaten med varandra för att säkerställa att data inte skiljer sig åt. Varje säkerhetsutgång är kopplad till båda processorerna och kan inte gå till utan att båda kontrollerat att de logiska villkoren i programmet är uppfyllda. Varje Pluto har anslutningar för CAN-buss och kan kopplas samman med andra Pluto-moduler. Säkerhetsnivån är densamma över bussen som internt i varje enhet. Pluto är främst konstruerad för att uppfylla kraven i EU maskindirektiv (2006/42/EG) gällande säkerhet i styrsystem, men systemet kan också användas inom andra områden som processindustri, pannanläggningar m.m. som har liknande krav. Pluto är konstruerad i enlighet med följande standarder för funktionssäkra maskinstyrsystem: - EN 954-1, Kategori 4 - EN 62061, SIL 3 - EN 13849-1, Kategori 4 och Pl e - IEC 61508, SIL 3 - IEC-EN 61511-, SIL 3 - EN 50156-1 För att en applikation ska uppfylla en standard enligt ovan krävs att konstruktionen och installationen av hela det säkerhetsrelaterade systemet (inte enbart Pluto) inklusive givare och aktuatorer uppfyller kraven i standarden.

5 2TLC172001M3412_A

2 Kapsling Pluto är inrymd i en kapsling som snäpps fast på DIN-skena i apparatskåp eller annan kapsling. Externa ledare ansluts på skruvplint. För att underlätta arbetet och förhindra felaktig inkoppling vid ett utbyte av en enhet är anslutningsplintarna löstagbara. Detta underlättar utbyte av enhet då ledarna inte behöver kopplas loss. Observera att spänningen ska vara frånslagen under in- och urkoppling.

3 Elektrisk anslutning Systemet matas med 24 VDC. Det har internt överströmsskydd men bör också skyddas av en extern säkring. Se tekniska data. I installationer med flera Pluto-enheter sammankopplade via buss måste dessa vara anslutna till samma jordningssystem. God potentialutjämning är nödvändig. Pluto är konstruerad för applikationer som uppfyller IEC-EN 60204-1, med särskild betoning på: - ”Transformatorer skall användas för att mata styrkretsarna”. - ”När flera transformatorer används, rekommenderas att lindningarna på dessa

transformatorer kopplas så att sekundärspänningarna ligger i fas med varandra”. (Se EN 60204-1, 9.1.1) Kravet är viktigt vid inkoppling av reläutgångarna.

- Matningens 0V skall vara förbunden med skyddsjord, dels av elsäkerhets- och EMC-skäl, och dels för att detektera jordfel som i annat fall kan sätta vissa enkanaliga skyddsfunktioner ur spel. (se EN 60 204-1, 9.4.3.1 Metod a).

- För installation i hissar enligt EN 81-1+A3 och/eller EN 81-2+A3 krävs att Pluto installeras i kapsling minst IP54.

Systemet är konstruerat och testat för installationskategori II enligt IEC 61010-1 (alla anslutna kretsar försörjs av manövertransformatorer). Anslutna kablar och komponenter som givare, tryckknappar, omkopplare m.m. skall vara isolerade för 250V.

KPLUTO PLUTO

K

IQ16IQ14IQ12

IQ13 IQ15 IQ17

I4I0C L I2

C H I1 I3Q2I6 IQ10

Q3IQ11I7I5

I3I1C H

I2C L I0 I4

+24VID 0VIQ17IQ15IQ13

IQ12 IQ14 IQ16 Q0 Q1

Min. 5 mm mellan enheterna.

Q10-Q

17

+24V

Q0-Q

1

Q2-Q

3

+24V

24V=

AC

0V

I0 I17

-24V

-

6 2TLC172001M3412_A

4 Ingångar och utgångar För att vara så flexibel som möjligt erbjuder Pluto ett antal olika typer av I/O. Det finns även olika familjer och typer av Pluto. Bilderna nedan visar I/O-översikt för de olika typerna av Pluto.

Ingångar och utgångar för A20 familjen (utom B22 och D20) Plint på Pluto In-/Utgångsnamn i programvara Typ av I/O Lokal/Global I0…I7 I_.0…I_.7 Säker Ingång Global Q0 Q_.0 Säker Utgång (Relä) Global Q1 Q_.1 Säker Utgång (Relä) Global Q2 Q_.2 Säker Utgång (Transistor) Global Q3 Q_.3 Säker Utgång (Transistor) Global IQ10…IQ17 I_.10…I_.17 Säker Ingång Global

Q_.10…Q_.17 Ickesäker Utgång Lokal ”_” = Pluto nummer

Ingångar och utgångar för Pluto B22

Plint på Pluto In-/Utgångsnamn i programvara Typ av I/O Lokal/Global I0…I7 I_.0…I_.7 Säker Ingång Global I20…I25 I_.20…I_.25 Säker Ingång Lokal IQ10…IQ17 I_.10…I_.17 Säker Ingång Global


IQ10 IQ11

0V +24V

CL

IQ12 IQ13

ID

CH

IQ15IQ14 IQ16

I0

IQ17

I1 I2 I3 I4 I6 I7

Pluto B22 SR41AI

I5

Felsäkra ingångar / utgångar (ej felsäkra) / Dynamiska utgångar IDFIXIdentifierare

Ingångar, individuellt felsäkraPluto-buss

försörjningSpännings-

I21I20 I22 I23 I25I24

I/O-översikt PLUTO B22

IQ10 IQ11

0V +24V

CL

IQ12 IQ13

ID

CH

IQ15IQ14 IQ16

I0

BB

B B

Q0IQ17

I1 I2

A

I3 I4

Q1

A

I6

Q2A

I7

Q3A

Pluto A20, B20, S20 SR41AI

I5

Felsäkra ingångar / utgångar (ej felsäkra) / Dynamiska utgångar

2) Strömmätning endast i A201) Ej i S-modeller, S20,...

identifierareIngång

individuellt felsäkraReläutgångarStrömmätning

2)

Transistor utgångar,individuellt felsäkraIngångar, individuellt felsäkra1)Pluto buss


I/O-översikt PLUTO A20 familjen (utom B22 och D20)

7 2TLC172001M3412_A

Ingångar och utgångar för Pluto D20

Plint på Pluto In-/Utgångsnamn i programvara Typ av I/O Lokal/Global IA0…IA3 IA_.0…IA_.3 Säker Ingång /

Säker analog ingång 4-20mA/0-10V Global

I4…I7 I_.4…I_.7 Säker Ingång Global Q0 Q_.0 Säker Utgång (Relä) Global Q1 Q_.1 Säker Utgång (Relä) Global Q2 Q_.2 Säker Utgång (Transistor) Global Q3 Q_.3 Säker Utgång (Transistor) Global IQ10…IQ17 I_.10…I_.17 Säker Ingång Global


IQ10 IQ11

0V +24V

CL

IQ12 IQ13

ID

CH

IQ15IQ14 IQ16

IA0

BB

B B

Q0IQ17

IA1 IA2

A

IA3 I4

Q1

A

I6

Q2A

I7

Q3A

Pluto D20 0-24V

I5

Felsäkra ingångar / utgångar (ej felsäkra) / Dynamiska utgångar IDFIXIdentifierare

individuellt felsäkraReläutgångar

Transistor utgångar,individuellt felsäkraIngångar, individuellt felsäkra

Pluto-buss


AI

0-10V/4-20mA

DI

AI

DI

AI

DI

AI

DI

AI

DIDI DI DI

I/O-översikt PLUTO D20

8 2TLC172001M3412_A

Ingångar och utgångar för Pluto B46 och S46 Plint på Pluto In-/Utgångsnamn i programvara Typ av I/O Lokal/Global I0…I7 I_.0…I_.7 Säker Ingång Global I30…I37 I_.30…I_.37 Säker Ingång Lokal I40…I47 I_.40…I_.47 Säker Ingång Lokal Q0 Q_.0 Säker Utgång (Relä) Global Q1 Q_.1 Säker Utgång (Relä) Global Q2 Q_.2 Säker Utgång (Transistor) Global Q3 Q_.3 Säker Utgång (Transistor) Global Q4 Q_.4 Säker Utgång (Relä) Lokal Q5 Q_.5 Säker Utgång (Relä) Lokal IQ10…IQ17 I_.10…I_.17 Säker Ingång Global

Q_.10…Q_.17 Ickesäker Utgång Lokal IQ20…IQ27 I_.20…I_.27 Säker Ingång Lokal


IQ10 IQ11

+24V

IQ12 IQ13 IQ15IQ14 IQ16

I30

B

Q0

IQ17

I31 I32 I33 I34

IQ21IQ20 IQ25IQ24IQ23IQ22 IQ27IQ26

BA

AQ1 B

AQ4 B

Q5 A B

Q3BA

0V

0V

ID

CH

CL

AI AI AISR46SR45SR41

4L

1L

0L

Säkra ingångar / Utgångar (ej säkra) / Dynamiska utgångar

1) Ej S46-6

Ingångar, individuellt säkraIngångar, individuellt säkra

Ingångar, individuellt säkra

Pluto-buss

Identifierare IDFIX

1)

Matningsspänning

Säkerhetsutgångar

Digitala/analoga

I35 I36

Q2A

I37

Pluto B46, S46

I45I40 I41 I42 I43 I44 I46 I47I0 I1 I2 I3 I6I5I4 I7

I/O-översikt PLUTO B46 och S46

9 2TLC172001M3412_A

Ingångar och utgångar för Pluto D45 Plint på Pluto In-/Utgångsnamn i programvara Typ av I/O Lokal/Global IA0…IA3 I_.0…I_.3 Säker Ingång/

Säker Analogingång 4-20mA/0-10V/ Räknaringång

Global

IA4…IA7 I_.4…I_.7 Säker Ingång/ Säker Analogingång 4-20mA/0-10V/

Global

I30…I37 I_.30…I_.37 Säker Ingång Lokal I40…I47 I_.40…I_.47 Säker Ingång Lokal Q0 Q_.0 Säker Utgång (Relä) Global Q1 Q_.1 Säker Utgång (Relä) Global Q2 Q_.2 Säker Utgång (Transistor) Global Q3 Q_.3 Säker Utgång (Transistor) Global Q4 Q_.4 Säker Utgång (Relä) Lokal Q5 Q_.5 Säker Utgång (Relä) Lokal IQ10…IQ17 I_.10…I_.17 Säker Ingång Global



IQ10 IQ11

+24V


I30

B

Q0

IQ17

I31 I32 I33 I34 I35 I36

Q2A

I37

Pluto D45

I45I40 I41 I42 I43 I44 I46

IQ21IQ20 IQ25IQ24IQ23IQ22 IQ26

BA

AQ1 B

AQ4 B

Q5 A B

Q3BA

0V

0V

ID

CH

CL

AI

4L

1L

0L

Säkra ingångar / Utgångar (ej säkra) / Dynamiska utgångar

Ingångar, individuellt säkraAnalogingångar 0-10V/4-20mA


Pluto-buss

Identifierare IDFIX

Matningsspänning

Säkerhetsutgångar

Snabbräknare

DIIA7

DI AIIA6

DI AIIA5

DI AIIA4

DI AIIA2

DI AIIA1

DI AIIA0

AIDIIA3

CS (Shield)

I47


I/O overview PLUTO D45

10 2TLC172001M3412_A

Ingångar och utgångar för Pluto B42 AS-i Plint på Pluto In-/Utgångsnamn i programvara Typ av I/O Lokal/Global I0…I3 I_.0…I_.3 Säker Ingång Global I30…I37 I_.30…I_.37 Säker Ingång Lokal I40…I47 I_.40…I_.47 Säker Ingång Lokal Q0 Q_.0 Säker Utgång (Relä) Lokal Q1 Q_.1 Säker Utgång (Relä) Lokal Q2 Q_.2 Säker Utgång (Transistor) Lokal Q3 Q_.3 Säker Utgång (Transistor) Lokal Q4 Q_.4 Säker Utgång (Relä) Lokal Q5 Q_.5 Säker Utgång (Relä) Lokal IQ10…IQ17 I_.10…I_.17 Säker Ingång Lokal


Q_.20…Q_.27 Ickesäker Utgång Lokal ASi+ - AS-i buss - ASi-

”_” = Pluto nummer

IQ10 IQ11

+24V


I30

B

Q0

IQ17

I31 I32 I33 I34 I35 I36

Q2A

I37

Pluto B42 AS-i

I45I40 I41 I42 I43 I44 I46 I47ASi+ ASi- I2I1I0 I3

IQ21IQ20 IQ25IQ24IQ23IQ22 IQ27IQ26

BA

AQ1 B

AQ4 B

Q5 A B

Q3BA

0V

0V

ID

CH

CL

AI AI AISR46SR45SR41

4L

1L

0L

Failsafe inputs / Outputs (not failsafe) / Dynamic outputs

Power

Identifier IDFIX

Inputs, individual failsafe

Pluto bus

Inputs, individual failsafe

Safety outputs

Digital/AnalogueInputs, individual failsafe

supply

CS

AS-Interface

(Shield)

I/O-översikt PLUTO B42 AS-i

11 2TLC172001M3412_A

Ingångar och utgångar för Pluto AS-i Plint på Pluto In-/Utgångsnamn i programvara Typ av I/O Lokal/Global I0 I_.0 Säker Ingång Global I1…I3 I_.1…I_.3 Säker Ingång Lokal Q0 Q_.0 Säker Utgång (Relä) Global Q1 Q_.1 Säker Utgång (Relä) Global Q2 Q_.2 Säker Utgång (Transistor) Global Q3 Q_.3 Säker Utgång (Transistor) Global IQ10…IQ13 I_.10…I_.13 Säker Ingång Lokal

Q_.10…Q_.13 Ickesäker Utgång Lokal ASi+ - AS-i buss - ASi-

”_” = Pluto nummer

Pluto AS-i kan även läsa ingångar och styra utgångar hos AS-i slavar anslutna till AS-i bussen. De olika slavtyperna finns beskrivna i kapitel 4.5.2 Slavtyper, och konfigureringen av dessa finns beskrivna i programmeringsmanualen.

ASI-

IQ11 IQ12 IQ13IQ10

Utgångar (ej säkra) / Dynamiska utgångar

DI

Säkra ingångar / Analoga ingångar

AIAI DI DI AI DI AI

spänningMatnings-

+24V

Pluto-buss

CH

IDFIX

0V ID

Identifierare

Pluto AS-i

CL ASI+

AS-Interface

Q3Q2Q1Q0

Säkerhetsutgångar

0L

A

B1L

A

BB

A

B

A


I2I0 I1 I3

I/O-översikt PLUTO AS-i

12 2TLC172001M3412_A

Ingångar och utgångar för Pluto O2 Plint på Pluto In-/Utgångsnamn i programvara Typ av I/O Lokal/Global I0, I1 I_.0, I_1 Säker Ingång (för övervakning) Global Q0.13…Q0.34 Q_.0 Säker Utgång (Relä) Global Q1.13…Q0.34 Q_.1 Säker Utgång (Relä) Global IQ10, IQ11 I_.10, I_.11 Säker Ingång Global

Q_.10, Q_.11 Ickesäker Utgång Lokal ”_” = Pluto nummer

Pluto O2 är en säker utgångsmodul med två reläutgångsgrupper med tre kontakter vardera. Pluto O2 är även utrustad med två säkra ingångar för övervakning, samt två kombinerade säkra in-/icke-säkra utgångar (IQ).

4.1 I.. Digitala säkerhetsingångar Varje ingång är separat ansluten till båda processorerna vilket medger inkoppling av såväl enkanaliga som tvåkanaliga säkerhetsfunktioner. Ingångarna kan drivas av +24V eller någon av de dynamiska utgångs-signalerna A, B eller C.

IQ10

Q1

B

IQ11

33

A

13 14+24V 0V

CSh

23 2434

B33 34 13 14 23 24

A

Q0

I1

250VAC, 5A24V, 1.5A

24V, 1.5A 250VAC, 5A

Matningsspänning

Säker utgångsmodul

Felsäkra ingångar

Utgång, ej felsäkDynamisk utgång

Felsäkra ingångar

Utgång, ej felsäkDynamisk utgång

CLI0

CH

ID

Pluto O2

I/O-översikt PLUTO O2

13 2TLC172001M3412_A

4.2 IQ.. Digitala säkerhetsingångar/digitala utgångar (ej felsäkra) IO-typen har fyra funktioner. Varje anslutningsplint är ansluten till båda processorerna och kan därmed användas som säkerhetsingång. Varje anslutningsplint är också kopplad till en utgångstransistor vilket gör att användaren kan välja att konfigurera plintarna som säkerhetsingångar eller som ej felsäkra utgångar. Utgångarna är tänkta för funktioner som inte kräver redundans t.ex. indikeringslampor.

4.2.1 Dynamiska signaler IQ-plintarna kan konfigureras som dynamiska utgångar A, B eller C för att driva ingångar. När en utgång konfigureras som dynamisk genereras ett unikt pulståg. En säker ingång kan konfigureras för att endast acceptera detta pulståg som ingångsvillkor och systemet kan då detektera externa kortslutningar. (Se separat beskrivning).

4.2.2 Övervakning av IQ16, IQ17 (Endast A20) Se 6.9

A B

CPU

BABABA

Strömövervakning

PLC-utgångar, ej felsäkraSäkerhetsingångar

Dynamiska utgångar

14 2TLC172001M3412_A

4.3 Analoga ingångar

4.3.1 Analoga ingångar 0-10V / 4-20mA (Pluto D20 och D45) Pluto D20 är utrustad med 4, och Pluto D45 med 8, säkra 4-20mA/0-10V analoga ingångar. Dessa ingångar (D20: IA0 – IA3, D45: IA0 – IA7) kan konfigureras som “vanliga” säkra ingångar, som analoga 0-10V ingångar, eller som analoga 4-20mA ingångar. (För D45 kan IA0 – IA3 även konfigureras som räknaringångar, se nedan.) För att en applikation ska uppnå SIL 3/PL e krävs att två parallella givare med en ingång var används. Se Pluto Programmeringsmanual.

4.3.1.1 Säkerhet i applikationen Varje ingång är ansluten till bägge processorer för att kunna använda dem som fristående säkerhetsingångar. Det finns dock vissa fel som kan ge fel mätvärde, t.ex. avbrott i kontaktblock eller avbrott i ledare mellan givare och Pluto, som leder till att Pluto läser ett värde nära 0. För att uppnå en högre säkerhetsnivå, eller redundans, för en komplett applikation finns ett antal krav och föreslagna lösningar.

4.3.1.1.1 Tvåkanalig lösning En komplett tvåkanalig lösning med två givare och två ingångar, en för varje givare, och där de två värdena jämförs med varandra kan uppnå kategori 4/PL e och SIL 3. Generellt gäller att de fysiska värdena måste vara dynamiska och inte statiska. I fall där värdena är nästan statiska krävs för kategori 4 att ett test genomförs dagligen. Om ett sådant test inte görs kan applikationen endast betraktas som kategori 3/PL d. I en applikation finns vanligtvis en funktion för att lösa ut då värdet passerar en viss gräns, som t.ex. övertemperatur, övertryck etc. Då det inom processindustrin finns applikationer som inte löser ut vid normal drift krävs att en testprocedur, speciellt för test av givarna, implementeras. Ett sådant test kan vara ett manuellt test som utförs en gång per år.

4.3.1.1.2 Enkanalig lösning En säkerhetsfunktion med en givare och en ingång kan uppnå kategori 2, PL b..c, SIL 2. Faktorer som påverkar säkerhetsnivån är: - Om det finns ett förutsägbart dynamiskt beteende i applikationen. - Om kabelbrott eller andra signalavbrott upptäcks. Ingångsvärden nära 0V och 0mA kan

användas som feltillstånd genom att t.ex. använda 4..20mA som korrekt värde. - Om värdet från givaren kan jämföras med värdet från en annan källa. (Detta kan dock

betraktas som en tvåkanalig lösning.) - Skyddade kablar. Kablarna kan skyddas mot mekanisk åverkan samt separeras från andra

kablar. - Säkerhetscertifierad givare.

Maximalt Kategori 2, PL d, SIL2 kan uppnås med certifierade givare.

Sensor B IAx

+24V0V

µB

µA

Pluto

0V+24V

IAx

µB

µA

=

4..20mA / 0..10V

4..20mA / 0..10V

=

Sensor A

Tvåkanalig applikation

15 2TLC172001M3412_A

4.3.1.2 0 Volt Generellt gäller att 0 eller nära 0 volt/mA inte kan betraktas som en giltig signal. Undantag är då det finns ett dynamiskt beteende i applikationen som gör det möjligt att utvärdera giltigheten. Det finns två skäl till detta: - 0 kan vara en konsekvens av ett intern fel i Pluto. Variabler i PLC-koden sätts då ofta till 0. - Ett analogt värde nära 0, 0..0.5V/ 0..0.5mA kan vara orsakat av kabelbrott eller annat

avbrott från den anslutna givaren. Det är därför rekommenderat att använda området 4-20mA eller 2-10V.

OBS: Om 0-signaler används måste giltigheten av dessa utvärderas av applikationsprogrammet.

4.3.2 Möjliga arkitekturer, uppnåeliga säkerhetsnivåer och förutsättningar Denna tabell ger en översikt över säkerhetsnivåer för olika applikationer. Uppnåelig SIL / PL beror på givaren som används i applikationen.

Struktur Uppnåelig SIL / PL

Förutsättningar, nödvändig diagnostik som skall realiseras i applikationsprogrammet

1 standardgivare SIL 1 / PL c Mätvärden < 3.0mA resp. < 1.5V måste hanteras som feltillstånd. (DC ≥ 60%)

1 säkerhetscertifierad givare (SIL 2 / PL d)

SIL 2 / PL d Mätvärden < 3.0mA resp. < 1.5V måste hanteras som feltillstånd. Eventuella extra diagnostiska åtgärder enligt givarens säkerhetsmanual.

1 säkerhetscertifierad givare (SIL 3 / PL e)

SIL 2 / PL d Mätvärden < 3.0mA resp. < 1.5V måste hanteras som feltillstånd. Eventuella extra diagnostiska åtgärder enligt givarens säkerhetsmanual.

2 standardgivare (homogen redundans)

SIL 2..3 / PL d Mätvärden < 3.0mA resp. < 1.5V måste hanteras som feltillstånd. Övervakning, kontroll av att mätvärdena från bägge kanaler överensstämmer. (DC ≥ 60%)

2 standardgivare (diversifierad redundans)

SIL 3 / PL e Mätvärden < 3.0mA resp. < 1.5V måste hanteras som feltillstånd. Övervakning, kontroll av att mätvärdena från bägge kanaler överensstämmer. (DC ≥ 90%)

16 2TLC172001M3412_A

4.3.2.1 Anslutning av analoga givare med spänningsutgång (0-10V) Det är viktigt att 0V ledaren från analoggivaren ansluts direkt till plinten ”0V” på Pluto, och inte till 0V någon annanstans. Annars finns risk att strömmar i 0V ledaren påverkar det uppmätta analogvärdet. Vid långa kabellängder från analoggivaren är en givare med strömutgång att föredra framför en med spänningsutgång. Detta eftersom långa ledningar kan ge ett spänningsfall. En strömslinga (4-20 mA) påverkas inte av detta.

4.3.3 Analoga ingångar (0 – 27V) Beroende av Pluto-typ så finns det en eller flera analoga ingångar. Dessa ingångar är anslutna till de digitala ingångsplintarna (t.ex. A20 - I5, B46-6 – I5,I6,I7). De analoga ingångarna läses av båda processorena och kan därför användas i säkerhetsapplikationer. I PLC-programmet kan värdet läsas av i systemregistren. Se programmeringsmanual.

0V +24V

IA0

+24V

IA1 IA2..........

Pluto D20/D45

Sensor

Output

0V S

ignal

0V

+24V

0V

0..10V

0..10V

Givare med 0-10V utgång. 0V till givare skall anslutas direkt till 0V på Pluto.

17 2TLC172001M3412_A

4.4 Räknaringångar Pluto D45 För Pluto D45 kan IA0 – IA3 även konfigureras som räknaringångar (pulsräknare) som fungerar för frekvenser upp till 14000 Hz. Som räknaringångar kan IA0 – IA3 användas på två sätt, som ”Upp-räknare (”Up counting”) eller som Upp/ned-räknare (”Up/Down counting”).

4.4.1 Upp-räknare

När ingången är konfigurerad som Upp-räknare (”Up count”) räknar Pluto pulserna på ingången. Via ett funktionsblock fås pulsfrekvensen, vilken t.ex. kan representera en hastighet. Givaren är typiskt en induktiv givare, en fotocell eller en inkrementell pulsgivare (HTL, 24V). För beskrivning av funktionsblockens användning se Pluto Programmeringsmanual.

Ingång konfigurerad som räknaringång (counter input).

IA0 µA

µB

+24VPluto

IA4

µB

µB

µA

IA1

IA3 µA

µA

µB

0V

+24V0V

T

R

Exempel på hastighetsövervakning. Givarna kan t.ex. vara induktiva givare eller fotoceller. Vilken som av ingångarna IA0..IA3 kan användas.

18 2TLC172001M3412_A

4.4.2 Upp/Ned-räknare

Ingång IA0 och IA2 kan konfigureras som Upp/Ned-räknare (”Up/Down”). Då detta görs kommer nästföljande ingång (IA1 eller IA3) automatiskt att reserveras för Upp/Ned-räkning. Detta innebär att för Upp/Ned-räkning så är IA0-IA1 ett par, och IA2-IA3 ett annat par. För Upp/Ned-räkning krävs att givarna kan ge A/B-pulser. A/B-pulser är två fyrkantspulser som är 90° fasförskjutna mot varandra. För beskrivning av funktionsblockens användning se Pluto Programmeringsmanual.

Typexempel är roterande inkrementella pulsgivare, 24V (HTL).

A

B

Illustration av A och B pulser. A och B är 90° fasförskjutna.

0V

+24V

IA0

µB

µA

IA1 µA

µB

A

B

A

B

µB

IA3

IA2

+24V

0VµA

µB

µA

Pluto

Exempel på hastighetsövervakning med inkrementella pulsgivare som ger A och B pulser till två ingångar, IA0-IA1 eller IA2-IA3. Riktningen blir på detta sätt möjlig att mäta. Två pulsgivare med två ingångar var används i detta exempel för att uppnå redundans. För övervarvsövervakning (säker lågfart/safe low speed, SLS) uppnås normalt kategori 4 och PL e. För stilleståndsövervakning kan kategori 3 och PL d uppnås beroende på applikation.

19 2TLC172001M3412_A

4.4.3 Givare - utgångstyper

Inkrementella pulsgivare med HTL utgång, samt andra givare med ”push-pull” utgång, kan användas för frekvenser upp till omkring 14 kHz. För givare med “open collector”, “PNP” utgång, eller andra utgångar som inte är av “push-pull” typ ligger den maximala frekvensen typiskt runt 1 – 4 kHz, men gränsen beror på utgångsresistans, kabellängd etc. Anledningen till detta är att signalen inte hinner återvända till noll vid högre frekvenser, vilket tolkas av Pluto och funktionsblocket som att hastigheten=0.

4.4.4 “No Filt” - inställning för räknaringångar För Inkrementella pulsgivare med HTL utgång och frekvenser över 4 kHz så skall inställningen ”No Filt” väljas. Vid låga frekvenser och användande av t.ex. induktiva givare skall inställningen ”No Filt” ej väljas eftersom filtret ger ett skydd mot störningar.

4.4.5 Hastighetsövervakning med två givare Övervarv, säker lågfart etc. Med en tvåkanalig lösning där två givare övervakar att hastigheten ligger inom visa gränser kan applikationen uppnå Kategori 3/PL d, eller Kategori 4/PL e om diversitet (givare av olika typ) används. Så länge det finns en hastighet kan värdena från de två givarna jämföras med varandra, och om fel uppstår i ena kanalen upptäcks detta eftersom det krävs att bägge ska vara lika. Stilleståndsövervakning, tvåkanal För stilleståndsövervakning med två givare kan kategori 3/PL d uppnås. Detta kräver dock att en rörelse kan detekteras regelbundet så att applikationen testas. En typisk lösning är att för varje gång en rörelse startas så kräver PLC-programmet en signal tillbaks från givaren/hastighetskällan som bekräftelse.

10V

0

1 1

0

10V

0V

+24V

Output

Givarutgång Signal vid låg frekvens Signal vid för hög frekvens (Pluto läser hastigheten som 0.) Signalens utseende för givarutgångar som inte är av ”push-pull” typ.

0V

+24V

+24V

0V

Push-pull / HTL - givarutgång Open collector / PNP - givarutgång Typiskt för inkrementella pulsgivare Typiskt för induktiva givare och fotoceller

20 2TLC172001M3412_A

Observera att maskinvibrationer kan orsaka indikation av låga hastighetsvärden. Avbrott i kabeln från givaren leder till att Pluto läser hastighetsvärdet 0 från givaren. Ett sådant fel måste därför upptäckas i applikationen genom att två oberoende givare används. Dessa ska automatiskt cykliskt testas med avseende på detekterad rörelse minst ett par gånger per dag. OBS: Vid användande av två pulsgivare som jämförs med varandra kommer fel i den ena att övervakas. Givarna kan normalt sett vara av samma typ då det är osannolikt att fel i bägge uppstår samtidigt. För att uppnå ännu högre säkerhetsnivå kan olika typer användas för att på så sätt erhålla diversitet.

4.4.6 Hastighetsövervakning med en givare Övervarv, säker lågfart etc. Med en givare kan normalt Kategori 2/PL c uppnås. Med övervakning av dynamiskt beteende i applikationen är det möjligt att uppnå Kategori 3/PL d. Sådan övervakning för säker lågfart (SLS) kan vara: 1) Då rörelse i maskinen stoppas kontrollerar Pluto att även givaren indikerar stopp. Då

rörelsen startar kontrollerar programmet att värdet från givaren växlar från att indikera stopp till att visa förväntad hastighet.

2) En annan lösning är att jämföra värdet från givaren med värdet från ett annat system som t.ex. en frekvensomriktare. Oberoendet hos den andra källan måste bevisas.

Stilleståndsövervakning, enkanalig För stilleståndsövervakning med en givare kan kategori 2/PL c uppnås under förutsättning att givarapplikationen testas automatiskt cykliskt. Intervallet är typiskt flera gånger per dag. En lösning är att läsa hastighetsvärdet vid varje start och stopp av maskincykeln. Varje gång en rörelse av maskinen startar så kräver PLC-programmet en motsvarande reaktion från givaren. Vid start kan programmet kontrollera att värdet från givaren ändras från indikering av stillestånd till förväntad hastighet inom en viss tid. Vid stopp kontrollerar programmet att hastighetsvärdet minskar ned till stillestånd. OBS: Avbrott i kabeln från givaren leder till att Pluto läser hastighetsvärdet 0 från givaren. Vid stilleståndsövervakning innebär detta förlust av säkerhetsfunktionen om det inträffar under stillestånd. (Detta är dock enligt definitionen av kategori 2.)

21 2TLC172001M3412_A

Exempel med två inkrementella pulsgivare.

Exempel med en absolutgivare samt en andra kanal från en frekvensomriktare. (Kat 3/PL d/SIL2)

4.4.7 Möjliga arkitekturer, uppnåeliga säkerhetsnivåer och förutsättningar Denna tabell ger en översikt över säkerhetsnivåer för olika applikationer. Uppnåelig Kat / SIL / PL beror på givaren som används i applikationen, samt möjligheten att detektera fel listade i IEC 61800-5-2, tabell D.8.

Struktur Användning Uppnåelig Kat/ PL/ SIL

Förutsättningar, nödvändig diagnostik som skall realiseras i applikationsprogrammet

1 givare/pulsgivare Övervarv Kat 2 / PL c SIL 1

Övervakning av dynamiskt beteende. (T.ex. Stillestånd är från vid förväntad rörelse)

Stillestånds-övervakning

Kat 2 / PL c SIL 1

Övervakning av dynamiskt beteende. Stillestånd skall inte vara mer än ca en timme.

2 givare/pulsgivare homogen redundans

Övervarv Kat 3 / PL d SIL 3



Kat 3 / PL d SIL 2


2 givare/pulsgivare diversifierad redundans

Övervarv Kat 4 / PL e SIL 3



Kat 3 / PL d SIL 2


4.4.7.1 Applikationsexempel med en och med två givare

22 2TLC172001M3412_A

4.5 Säkra utgångar

4.5.1 Reläutgångar Varje potentialfri reläutgång är enskilt redundant genom seriedubblering av två reläkontakter, styrda av vardera processorn. Bortsett från risken för yttre kortslutningar i t ex kablage, kan en ensam utgång användas för att styra en säkerhetsfunktion. Förutom att reläerna styrs av separata transistorer genereras spänningen till reläspolarna av en s.k. laddpump. (För laddpumpens funktion, se beskrivning för transistorutgångar.)

4.5.2 Transistorutgångar Varje digital säkerhetsutgång är enskilt säker och kan därmed ensam styra en säkerhetsfunktion. Utspänningen är nominellt –24V. Den negativa utspänningen beror på att laddpumpsprincipen tillämpas. Laddpumpen är en konstruktion där utspänning genereras av en kondensator som kontinuerligt laddas och laddas ur av två transistorer. De båda transistorerna leder växelvis. En av transistorerna öppnar till pluspotential (+), laddar kondensatorn och stänger sedan. Den andra transistorn öppnar till noll volt och laddar ur. Under urladdningsfasen ”suger” kondensatorn ström från utgången och därav den negativa spänningen på utgången. Genom att konstruktionen kräver alla komponenter fungerar och kontinuerligt växlar tillstånd i rätt fas leder ett fel i någon av de ingående komponenterna till att genereringen av utgångsspänning upphör omedelbart. En fördel för användaren med negativ spänning på utgången är, att det är normalt ingen spänning som finns i ett elsystem. Pluto kan därför upptäcka externa kortslutningar mellan utgång och främmande spänningar eftersom utgångens spänningsnivå övervakas.

Princip för reläutgångar

23 2TLC172001M3412_A

4.5.2.1 Testpulser För att kunna utföra interna tester och externa kortslutningstester bryts utgångarna Q2 och Q3 cykliskt under 100..200 µs, så kallade testpulser.

4.5.2.1.1 Frånkoppling av testpulser

För Pluto A20 v2, B20 v2, S20 v2 och Pluto D20 kan testpulserna kopplas från via Pluto Manager. Se Pluto Programmeringsmanual.

4.5.2.1.2 Pluto säkra utgångar Q2 och Q3 med ABB AF kontaktorer ABB AF och AFZ kontaktorer skiljer sig från konventionella likspänningskontaktorer då de innehåller elektronik, vilket förändrar deras karaktäristik. Från ett Plutoperspektiv är de största skillnaderna: 1) Kontaktorerna är en aning kapacitiva, vilket påverkar utgångarnas testpulser och orsakar

Er40 i Pluto. För att undvika detta måste en diod kopplas i serie med kontaktorspolen. Dioden skall placeras nära kontaktorn för att behålla kabelns kortslutningsskydd. Ett exempel på lösning är att använda ABB terminalblock med diod ZS4-D-CH-DU, 1SNK505215R0000 (innehåller diod 1N4007). I Pluto A20 v2, B20 v2 och S20 v2 kan testpulserna stängas av i programvaran. Någon diod behövs då inte, men observera att kontaktorn då inte är kortslutningsövervakad av Pluto.

2) En hög startström då kontaktorn slås till har orsakat att utgångens strömgräns överskridits, vilket orsakat ER41 i Pluto.

Från och med OS 3.4.1 är strömövervakningen ändrad så att gränsen kan överskridas under de första 250 millisekunderna från tillslag. Vi har testat med AF38-.. kontaktorer och rekommenderar att belasta Q2 eller Q3 med max två (2) av dessa kontaktorer. OBS: Eftersom den högre strömgränsen endast gäller tillslag skall kontakter eller andra brytande komponenter mellan utgång och kontaktor undvikas. AFZ är en version av AF kontaktorer avsedda för PLC. Den huvudsakliga skillnaden är att startströmmen är lägre än för AF. Den kapacitiva effekten är dock lika vilket innebär att diod behövs i bägge fallen.

Princip för säkra halvledarutgångar. Diagrammet visar utgångsspänningen med testpulser

24 2TLC172001M3412_A

25 2TLC172001M3412_A

4.6 AS-Interface buss (AS-i) Endast för Pluto AS-i och B42 AS-i Som framgår av I/O översikten har Pluto AS-i endast 8 digitala I/O men är utrustad med anslutning för AS-i buss. AS-i är en standardiserad industribuss där både kraft och data överförs via samma tvåledarkabel. Det finns två organisationer som ansvarar för standardiseringen av AS-i; ”AS-International Association” som står för den generella specifikationen, samt konsortiet ”Safety At Work” (SAW) som står för säkerhetsprotokollet. Denna manual förklarar endast hur AS-i kan användas tillsammans med Pluto. Generell information om AS-i bussen finns tillgänglig på http://www.as-interface.net/, och i litteratur som ”AS-interface, The Automation Solution”.

4.6.1 AS-i anslutning Det är rekommenderat att endast använda två av de fyra AS-i anslutningarna på Pluto. Koppla alla AS-i + ledare till samma AS-i + anslutning på Pluto, och alla AS-i - ledare till samma AS-i - anslutning. (Om alla fyra anslutningar används kommer AS-i slingan att brytas då kontaktblocket lossas.)

Pluto Bus(To other Pluto units)

Pluto

SafetyE-stop

Bus Master /Monitor only /Monitor/slave

Q2I6 IQ10

Q3IQ11I7I5

I3I1C H

I2C L I0 I4



PLUTOK

Q2I6 IQ10

Q3IQ11I7I5

I3I1C H

I2C L I0 I4


(30VDC)

External master(Optional)

Pluto AS-i

AS-i bus

1-channelSafetymodule

Safetyswitch 2-channel

Safetymodule

Safetylight curtain

Non-safestandard

slave

max4in/4out

Non-safe extended

slaves (A/B)

max4in/3out

A

B

AS-iPower


PLUTOK

Pluto med AS-i buss och exempel på AS-i slavtyper.

(Obs: För äldre Pluto AS-i, av version 1, gäller att A/B slavar endast kan hanteras i ”Monitor mode.”)

http://www.as-interface.net/

26 2TLC172001M3412_A

4.6.2 Avläsning av säkerhetsslavar Det huvudsakliga syftet med Pluto AS-i är att läsa och utvärdera data från säkerhetsslavarna med sina dubbla CPU. En standard slav kan ha 4 ingångsvariabler som läses separat av mastern. En säkerhetsslav har också 4 ingångsvariabler, men fysiskt bara en enkel- eller tvåkanalig ingång. De 4 ingångsvariablerna används för att skicka en säkerhetskod, unik för varje slav. Säkerhetskoden överförs under 8 cykler. Pluto läser säkerhetskoden och jämför den med koden den har i minnet, och om de överensstämmer anses säkerhetsslavens ingång vara ”till” (1). En inlärningsprocedur måste utföras vid installation eller utbyte av en säkerhetsslav för att lära Pluto varje säkerhetsslavs korrekta kod. (Se programmeringsmanual).

4.6.3 Slavtyper Pluto behöver konfigureras för den typ av slav(ar) som skall anslutas till AS-i bussen. Denna konfigurering görs via Pluto Manager och finns beskriven i programmeringsmanualen. Nedan följer en kort beskrivning över de olika slavtyper som Pluto stödjer: Säker ingångsslav Detta är en säker slav med en enkel eller tvåkanalig ingång. För den tvåkanaliga varianten gäller att det fysiskt finns två kanaler in till slaven, men i Pluto/Pluto Manager konfigureras den som en enda ingång. Slaven kan även ha upp till 4 ickesäkra utgångar. AS-i profil: S-x.B där x beror på I/O konfigurationen. Standardslav, ej säker En ickesäker standardslav kan ha upp till 4 ickesäkra ingångar och/eller upp till 4 ickesäkra utgångar. I Pluto är både ingångarna och utgångarna lokala. AS-i profil: S-x.F där x beror på I/O konfigurationen. Standard A/B slav, ej säker Två A/B-slavar (en A-slav + en B-slav) delar på samma adressnummer. Detta innebär att upp till 62 st. A/B-slavar kan anslutas till ett nät, istället för 31 st. som är det maximala antalet för andra slavtyper. En ickesäker A/B-slav kan ha upp till 4 ingångar och/eller upp till 3 utgångar. I Pluto är både ingångarna och utgångarna lokala. AS-i profil: S-x.A där x beror på I/O konfigurationen. ”Combined Transaction” A/B slav Pluto stödjer “Combined Transaction” slavar med 4 ingångar och 4 utgångar. AS-i profil: S-7.A.7 Analog ingångsslav Detta är en ickesäker analog ingångsslav med upp till 4 ingångskanaler. Pluto stödjer Analoga slavar med AS-i profil: S-7.3.x där x kan vara C…F beroende på antal kanaler. C = 1 kanal, D = 2 kanaler, E = 4 kanaler, F = 4 kanaler. Analog utgångsslav Detta är en ickesäker analog utgångsslav med upp till 4 utgångskanaler. Maximalt 8 analoga utgångsslavar är tillåtna i ett projekt. Pluto stödjer Analoga slavar med AS-i profil: S-7.3.x där x kan vara 4…6 beroende på antal kanaler. 4 = 1 kanal, 5 = 2 kanaler, 6 = 4 kanaler. Säker utgångsslav Detta är en säker slav med (i nuläget) en säker utgång. Ett speciellt funktionsblock krävs för PLC programmet. Denna slav brukar ofta kombineras med en ickesäker slav för återkoppling av statusinformation. Även om denna ickesäkra slav är kombinerad med den säkra slaven i samma hölje så har de olika adresser, och betraktas av Pluto som två separata slavar. Pluto kan hantera upp till 16 “PlutoAsSafeInput” + säkra utgångsslavar.

27 2TLC172001M3412_A

Pluto som säker ingångsslav (“Pluto as Safe Input”) Detta är inställningen för en Pluto som används som säker ingångsslav. Ett speciellt funktionsblock, “PlutoAsSafeInput”, krävs för PLC programmet. Konfigurationen för den säkra ingången och de ickesäkra utgångarna är samma som för en vanlig säker ingångsslav. Pluto kan hantera upp till 16 “PlutoAsSafeInput” + säkra utgångsslavar.

4.6.4 Driftsätt Pluto kan köras i tre olika driftsätt över AS-i bussen: ”Bus Master” Pluto styr AS-i bussen. Via PLC programmet kan Pluto läsa slavarnas ingångar, samt styra dess utgångar. ”Monitor” I detta läge kan Pluto endast avlyssna busstrafiken vilken styrs av en extern master. I normalfallet är denna master ett icke-säkert PLC-system för styrning av icke säkerhetsrelaterade delar av applikationen. I monitor mode kan Pluto läsa alla I/O på AS-i bussen men inte styra några utgångar då det är den externa mastern som styr bussen. ”Monitor/Slave” Detta är samma driftsätt som ”Monitor”, men med tillägget att Pluto även kan vara slav till den externa mastern. Pluto och den externa mastern kan kommunicera med varandra, 4 bitar i varje riktning. AS-i profile: S-7.F

4.6.5 Utbyte av säkra slavar efter driftsättning Systemet tillåter utbyte av säkerhetsslavar utan verktyg (PC) för modifiering av PLC-program eller andra inställningar. Kravet är att alla slavar, utom den som skall bytas, fungerar och är anslutna till AS-i bussen. Det är även nödvändigt att IDFIX:en är av typ ”IDFIX-DATA” eller ”IDFIX-PROG”. Vissa AS-i enheter innehåller två AS-i adresser/slavar. För dessa enheter är det nödvändigt att först programmera dessa två adresser till samma två adresser som i enheten den ska ersätta. Adressen kan programmeras med ett speciellt programmeringsverktyg eller via Pluto Manager (Tools/AS-i/Change AS-i slave address). Proceduren är: - Tryck in ”K” knappen i 2 sekunder. - Om en säkerhetsslav saknas blinkar displayen ”CC” -> ”[slav nummer]” - Tryck in ”K” knappen ytterligare en gång för att bekräfta. Displayen visar nu konstant ”CC”. - Den nya säkerhetsslaven kan nu anslutas, och när ingången går till kommer displayen att

visa ”CF” (Code found). (Om samma slav sätts tillbaks igen visar displayen ”Cd” (Code duplicate), vilket betyder att koden redan finns lagrad i Plutos kodtabell.)

- Genom att trycka på ”K” en sista gång lagrar Pluto den nya koden och gör automatiskt en omstart.

4.6.5.1 Utbyte av icke-säkra slavar efter driftsättning Vid utbyte av icke-säkra slavar är kravet att alla slavar, utom den som skall bytas, fungerar och är anslutna till AS-i bussen. - Tag bort den slav som skall ersättas.. - Sätt dit den nya slaven.

28 2TLC172001M3412_A

5 Anslutning av ingångar

5.1 Dynamiska signaler IQ-utgångarna kan konfigureras som dynamiska utgångar avsedda att användas för spänningsförsörjning till ingångarna. Om tre av utgångarna är konfigurerade som dynamiska genererar dessa tre unika pulståg enligt nedanstående diagram.

Systemet är avsett för att detektera olika former av kortslutningar i externt kablage samt övervakning av givare. Det möjliggör anslutning av produkter som ljusbom SPOT och beröringsfria givare EDEN vilka inverterar ingångssignalen. I mjukvaran måste man sedan göra en konfiguration av ingångarna där man bestämmer vilken typ av insignal som ingången skall acceptera som logisk etta. Övriga insignaler som inte stämmer överens med den konfigurerade signalen behandlas som logisk nolla.

5.1.1 Anslutning av ingångar av typen I.. Ingångar av typen I_ kan anslutas till: A, B, C, A-invers, B-invers, C-invers eller +24V. Bilden nedan visar anslutningsmöjligheterna samt hur de deklareras i mjukvaran.

I_

I_

I_

IQ_

I_

I_

I_

Dyn A, B or C Konfigurerad som dynamisk utgångExempel på mjukvarudeklaration:! Q0.10, a_pulse

Konfigurerad som dynamisk ingång, icke inverteradExempel på mjukvarudeklaration:! I0.0,a_pulse, non_inv

av antingen inverterare eller inverterande givareExempel på mjukvarudeklaration:! I0.0,a_pulse

Direkt anslutning till dynamisk utgång

Anslutning till dynamisk ingång med invertering

säkerhetsmodul med transistorutgångDirekt anslutning till +24V eller

! I0.0,staticExempel på mjukvarudeklaration:

OBS! Bilden visar endast möjlig elektrisk inkoppling och skall inte ses som anvisning om hur specifika skyddsanordningar skall vara anslutna.

29 2TLC172001M3412_A

5.1.2 Anslutning av in-/utgångar av typen IQ..

För I/O av typen IQ finns det några restriktioner. Om de skall användas som felsäkra enkanaliga ingångar måste de konfigureras som dynamiska; A, A-invers, B, B-invers, C eller C-invers. För vissa tvåkanaliga säkerhetsanordningar kan även +24V användas.

OBS! Bilden ovan visar endast möjlig elektrisk inkoppling och skall inte ses som anvisning om hur specifika skyddsanordningar skall vara anslutna.

IQ_

IQ_

IQ16

IQ_

IQ_

I

IQ_OK

OK

IQ15OK

OK

OK

IQ_

IQ_

IQ_IQ-plintar enbart anslutna till +24Vuppfyller inte kraven för kategori 4

med en dynamisk ingångsignalkategori 4 genom en kombinationIQ-plintar anslutna till +24V uppfyller

IQ-plintar anslutna till +24V uppfyllersäkerhetskraven om de används föråterställning, start mm.

Systemet accepterar inteen direkt anslutning mellanen dynamisk utgång och en annan IQ plintEn komponent eller modul som blockerarström från ingången måste anslutas

Konfigurerad som dynamisk utgång

! I0.15,a_pulseExempel på mjukvarudeklaration

! I0.16,a_pulse,non_inv (med diod)

Exempel på mjukvarudeklaration! I0.17,static

30 2TLC172001M3412_A

6 Inkoppling av säkerhetsanordningar

6.1 Tvåkanaliga system Det klassiska sättet att uppnå felsäkerhet är att använda tvåkanaliga komponenter och system. Pluto erbjuder ett antal inkopplingssätt för tvåkanaliga säkerhetsanordningar. Nedanstående bilder visar exempel på tvåkanals lösningar.

Normal inkoppling av flera tvåkanals kretsar. En dynamisk signal kombineras med statisk +24V.

Exempel på ett tvåkanaligt system med kortslutningsövervakning.

31 2TLC172001M3412_A

6.2 Enkanaliga system I stället för att använda tvåkanaliga system kan man i vissa fall använda principen dynamisk övervakning. Genom att koppla en dynamisk signal som insignal till en elektronisk krets kan man upptäcka fel i de ingående komponenterna genom att den ger en statiskt hög eller låg utsignal i stället för en dynamisk. Genom att invertera signalen i eller vid givaren kan man även upptäcka yttre kortslutningar förbi givaren.

OBS! - Seriekoppling av givare är tillåtet, men kortslutning över ett jämnt antal givare upptäcks inte. - En direkt kortslutning mellan två plintar av IQ..-typ upptäcks alltid. - Direkt kortslutning mellan en utgång IQ.. och en ingång I.. upptäcks inte. Se 13.1 tekniska data för maximalt antal seriekopplade givare.

6.3 Nödstopp Eftersom nödstoppsfunktioner ofta inte används under långa perioder blir funktionerna heller inte övervakade. Det är därför starkt rekommenderat att man utför periodisk, manuell test av nödstoppsystem, samt att det ingår i instruktionerna för underhåll av maskinen.

D

yn. C

Dyn

. A

Dyn

. B

IQ_IQ_

IQ_I_

IQ_

+ -

IQ_I_

IQ_I_

+ - Adam Eva

32 2TLC172001M3412_A

6.4 Övervakning av extern kortslutning Systemet erbjuder tre huvudsakliga metoder för att förhindra att kortslutningar i yttre kablage påverkar skyddsfunktionen. Nedan illustreras de tre olika metoderna för inkoppling av nödstoppsknappar.

- Den översta knappen har två NC-kontakter spänningsmatade med en dynamisk signal och +24V. Genom att ingångarna konfigureras så att de endast accepterar den förväntade signalen upptäcks en kortslutning mellan kanalerna eller till en främmande spänning.

- Den mittersta knappen har en slutande och brytande kontakt som matas med +24VDC.

Mjukvaran kräver att de båda ingångarna har motsatt insignal d.v.s. en av dem skall ha insignal medan den andra skall vara bruten. En kortslutning i kabeln leder till att båda ingångarna i vissa lägen, eller alltid, är till vilket systemet inte accepterar.

- Den nedre nödstoppsknappen använder en kortslutningssäker enkanalig teknik. En

dynamisk signal ändras av en inverterare, monterad nära kontakten. Ingången är konfigurerad att endast acceptera det inverterade resultatet av den dynamiska signalen. En kortslutning i kabeln resulterar i en felaktig signal vid ingången vilket inte accepteras av systemet.

33 2TLC172001M3412_A

6.5 Säkerhetsanordningar med transistorutgångar En del på marknaden förekommande säkerhetsanordningar som ljusridåer, ljusbommar, scanners, etc., har dubblerade 24VDC transistorutgångar med övervakning. Dessa apparater övervakar sina egna utgångskretsar genom korta avbrott i utgångssignalen. Båda kanalerna kan anslutas till Pluto som statiska ingångar, fel upptäcks av den inkopplade säkerhetsanordningen istället för av Pluto. Notera att minst en av ingångarna måste vara av I/O-typ I_. De korta avbrotten i utgångssignalen filtreras bort av Plutos ingångsfiltersystem.

6.6 Kontaktmatta och klämlist Kontaktmattor och klämlister måste matas med två olika dynamiska signaler och kopplas in till två ingångar. När de aktiveras kommer de båda ingångarna att få en felaktig insignal och ge logisk nolla som resultat i mjukvaran. Programmeringen kan göras på samma sätt som för andra tvåkanaliga funktioner.

I0.0 I0.1

OSSD1

OSSD2

I0.2 IQ0.10

OSSD1

OSSD2

I0.0, staticI0.1, static

I0.2, staticI0.10, static

IQ0.13IQ0.12

OSSD1

OSSD2

Mjukvarudeklaration ( Pluto 0 )

OBS! Endast en av ingångarna får vara av I/O-typ IQ_.

Dyn.

C

Dyn.

A

Dyn.

B

IQ_IQ_

IQ_I_

IQ_

IQ_I_

IQ_I_

IQ_I_

IQ_I_

IQ_I_

Seriekoppling

. .

Ansluten till +24V

Anslutningsexempel för kontaktmatta. Dioderna skall placeras före mattan (enligt bilden).

34 2TLC172001M3412_A

6.7 Tvåhandsmanöver Tvåhandsmanöverdon kan anslutas på många sätt beroende på kontakttyper och vilka ingångar i Pluto som används. Nedan finns ett antal exempel på lösningar. Samtliga exempel uppfyller kraven för typ IIIC enligt EN574.

Dyn

+24V

Dyn

+24V

Classic two-hand Safeball

Exempel på tvåhandsmanöverdon

35 2TLC172001M3412_A

6.8 Lamptryckknappsfunktion Det är möjligt att ansluta både en indikeringslampa och en brytare samtidigt till plintarna IQ.., t.ex. en lamptryckknapp. En diod måste anslutas lokalt vid knappen. Funktionen är i huvudsak avsedd för återställningsknappar och minskar antalet använda I/O.

0V

IQ10 ...IQ17Ingång/Utgång

Dyn

amis

k sig

nal

Lamptryckknapp

Observera att utgångsspänningen är en fyrkantvåg med amplituden 24 volt som gör att den effektiva spänningen till lampan reduceras till ett medelvärde av 75%. En glödtrådslampa eller lysdiod konstruerad för 24 VDC kan användas.

6.9 Övervakning av förbikopplingslampa (endast A20) Systemet kan mäta strömmen på utgång IQ16 och IQ17. Funktionen är avsedd för övervakning av strömmen i en förbikopplingslampa, men annan användning är inte utesluten. Eftersom hårdvaran för övervakning av strömmen inte är fullt redundant måste funktionen användas på ett dynamiskt sätt om den används för säkerhetsfunktioner. Det betyder att strömmen måste avläsas och utvärderas både när utgången går till och från.

36 2TLC172001M3412_A

7 Anslutning av utgångar Nedan finns exempel på anslutning av utgångar som ger olika grad av skydd mot kortslutning. När och var de kan användas beror på typ av applikation (risknivå) och elektrisk installation.

7.1 Anslutningsexempel Utgångsexempel 1: Anslutning och övervakning av kontaktorer.

B BQ0

A

Q2

A

+24V/IQ_ /IQ_

+24V

(+)

(-) (-)

(+)

0V

I_/IQ_ I_/IQ_ 0VÖvervakning Övervakning

Ett fel i en kontaktor kommer inte att leda till förlust av skyddsfunktionen och är övervakat genom att NC-kontakterna är anslutna till en ingång. Notera att en del kortslutningar från +24V och -24V till en utgång kan dra båda kontaktorerna och därmed förlust av skyddsfunktionen. Anslutningsexemplen kan användas där den högsta säkerhetsnivån inte krävs och där risken för kortslutning är liten eller helt kan uteslutas, t.ex. inuti ett elskåp. Exempel på sådan applikation är automatiska maskiner där säkerhetsfunktioner används vid inställningar, justeringar o.s.v.

37 2TLC172001M3412_A

Utgångsexempel 2: Expansion av kontakter med expansionsreläer och säkerhetsreläer.

B Q1

A

0VQ2B

A

0V

/IQ_+24

I_/IQ_ I_/IQ_

/IQ_+24

+24V+24V

B

A

Q0

-24V(Minus)

Övervakning Övervakning

InA TestInB

Exemplet ger samma grad av säkerhet och har samma fördelar och nackdelar som utgångsexempel 1 och kan användas för samma typ av applikationer. Utgångsexempel 3: Kortslutningskyddad

U

I_/IQ_Q2

(+)

(-)

(+)

(-)

/IQ_+24

B

AÖvervakning ÖvervakningÖvervakningB BQ0

A

Q3

A

/IQ_+24

0V

I_/IQ_ 0VI_/IQ_Q2

+24/IQ_

(+)

(-)

(+)

(-)

A

BQ1

A

B

Anslutning och övervakning av kontaktorer med skydd mot kortslutning, för applikationer med väldigt höga krav på säkerhetskategori (kategori 4). I exemplet där utgång Q2 används är ledaren skyddat med en skärm som är ansluten till jord. Exempel är applikationer för att skydda operatören vid manuellt styrda maskiner som pressar och kantpressar.

38 2TLC172001M3412_A

Utgångsexempel 4: Polariserade säkerhetsreläer

0V

Q2

A

B Q3B

A

I_/IQ_

+24/IQ_

Övervakning

InA TestInB

När säkerhetsreläer för expansion av utgång Q2 och Q3 används är anslutningen mellan Pluto-utgångarna och säkerhetsreläet felsäker mot kortslutning till främmande +24V. Förklaringen är att Plutos utgång driver säkerhetsreläet med -24V och eftersom säkerhetsreläet är polariserat kan det inte slå till med +24V. Så länge inte en annan -24V potential finns i skåpet (vilket inte är det normala) är kopplingen felsäker.

39 2TLC172001M3412_A

8 Applikationsexempel

Kontaktor A Kontaktor B

Mottagare

Ljusbom

Sändare1

Muting-givare

2

Muting-givare

Åter-ställning

IQ12

IQ10

+ - + -

Spot

IQ13 IQ14I0 I1

(+)

(-)

(+)

(-)

Q2 Q3 I2

40 2TLC172001M3412_A

9 Busskommunikation Upp till 32 Pluto-enheter kan kopplas samman med en CAN-buss. Pluto-enheterna kan därefter läsa varandras in- och utgångar. När bussen är ansluten exekverar varje Pluto sitt eget individuella program, men den kan läsa andra enheters in- och utgångar. Ett avbrott på bussen resulterar i att I/O i enheten som tappat kommunikationen ses som ”0” av andra enheter på bussen. I en sådan situation kommer alla enheter att fortsätta program-exekveringen med konsekvenser beroende på hur användarens PLC-program är konstruerat. T ex om ett nödstopp anslutet till en enhet, används av en annan enhet som ett villkor för att sätta en utgång, kommer utgången att slå ifrån om kommunikationen försvinner. Utgångar som sätts av I/O i den egna enheten påverkas inte av avbrott i kommunikationen.

9.1 Kabelanslutning Maximal längd beror på överföringshastigheten. Vid grundinställningen 400 kbit/s är maximal längd 150m. (Denna längd kan ökas genom att använda Gateways som bryggor. Se Pluto Gateway Manual kapitel 1 “General” och kapitel 8 “CAN bridge mode”). I varje ända av bussen ska ett termineringsmotstånd på 120 Ω anslutas. När en Plutoenhet arbetar ensam och ingen busskabel är ansluten måste den ändå utrustas med ett termineringsmotstånd. Busskommunikationen ska anslutas med en partvinnad och skärmad kabel till CH och CL plintarna (CH–CH, CL–CL).

120 Ω 120 Ω120 Ω


PLUTOK

CL

CH

Q2I6 IQ10

Q3IQ11I7I5

I3I1C H

I2C L I0 I4



PLUTOK

CL

CH

Q2I6 IQ10

Q3IQ11I7I5

I3I1C H

I2C L I0 I4



PLUTOK

CL

CH

Q2I6 IQ10

Q3IQ11I7I5

I3I1C H

I2C L I0 I4



PLUTOK

CL

CH

Q2I6 IQ10

Q3IQ11I7I5

I3I1C H

I2C L I0 I4



PLUTOK

CL

CH

Q2I6 IQ10

Q3IQ11I7I5

I3I1C H

I2C L I0 I4



PLUTOK

CL

CH

Q2I6 IQ10

Q3IQ11I7I5

I3I1C H

I2C L I0 I4


Stub

Inkoppling av CAN-buss: CH till CH och CL till CL. Ett termineringsmotstånd måste finnas i varje ände av bussen. Förgreningar (stub) har en viss maxlängd och skall inte ha något termineringsmotstånd.

41 2TLC172001M3412_A

9.1.1 Kabellängder Den maximala kabellängden är beroende av busshastigheten Baud rate

Längd mellan båda ändar

Förgreningslängder, ”stub” Enheter anslutna till en förgrening skall inte ha något termineringsmotstånd. Maximal förgrenings-längd

Ackumulerad förgreningslängd

100 kbit/s 600 m 25 m 120 m 125 kbit/s 500m 20 m 100 m 200 kbit/s 300m 13 m 70 m 250 kbit/s 250m 10 m 50 m 400 kbit/s 150m 6 m 30 m 500 kbit/s 100m 5 m 25 m 800 kbit/s 60m 3 m 15 m 1 Mbit/s <20m 1 m 5 m

9.1.2 Inkoppling av busskabelns skärm Det är inte klarlagt vilken inkoppling av skärmen som är den rätta eftersom det finns olika störningar som påverkar systemet. I vissa fall med höga störningar kan det bli nödvändigt att testa olika lösningar. Nedan visas en bild med två olika alternativ. Alternativ 1 är en vanlig lösning som ger ett gott skydd mot störningar längs med kabeln men har nackdelen att strömmar kan uppkomma i skärmen. Det kan även bli problem om matningsspänningen till Pluton är dåligt filtrerad. Alternativ 2 löser problemen med alternativ 1 men ger inget skydd mot störningar av höga frekvenser. Om Pluto enheterna är monterade nära varandra i samma skåp kan skärmningen uteslutas.

IQ13 IQ15 IQ17 0VID +24V

I4I0C L I2

C H I1 I3

I5 I7 IQ11 Q3

IQ10I6 Q2

Apparatskåp

Inom skåp

Apparatskåp Apparatskåp Apparatskåp

och den andra änden ej ansluten

* eller CS plint * eller CS plint

* eller CS plint

(B42 AS-i: Anslut till "CS" plint)

Q2I6 IQ10

Q3IQ11I7I5

I3I1C H

I2C L I0 I4



PLUTO PLUTO

Q1Q0IQ16IQ14IQ12


I4I0C L I2

C H I1 I3

I5 I7 IQ11 Q3

IQ10I6 Q2

PLUTO

Q1Q0IQ16IQ14IQ12


I4I0C L I2

C H I1 I3

I5 I7 IQ11 Q3

IQ10I6 Q2Q2I6 IQ10

Q3IQ11I7I5

I3I1C H

I2C L I0 I4



PLUTO

Ena änden ansluten till jord (B42 AS-i: Anslut till "CS" plint) Alternativ 2

Båda ändarna anslutna till jordAlternativ 1

PLUTO

Q1Q0IQ16IQ14IQ12

Alternativ för anslutning av busskabelns skärm. * För B42 AS-i och D45 ansluts skärmen till ”CS” plint.

42 2TLC172001M3412_A

9.1.3 Extra skydd mot ledningsbundna störningar Ledningsbundna störningar kan i vissa fall orsaka problem med Plutobusskommunikationen. Dessa problem kan lösas genom att en kondensator ansluts mellan 0V på Plutos matning och jord. Observera att denna koppling endast ska göras om det finns problem med busskommunikationen!

9.2 Svarstid över bussen Som grundinställning arbetar systemet med en Baud rate satt till 400kbit/s och parameter ”Bus Cycle Time” till 20ms. Bussen ger normalt alltid 10ms extra svarstid (10-40 ms vid ett samtidigt bussavbrott). Förteckningen under tekniska data på svarstiden över bussen m.m. är relaterad till detta. För att möjliggöra längre kabel går det att ändra Baud rate till ett lägre värde, men det måste göras med försiktighet så att inte bussen blir överbelastad. Det finns två möjligheter att förhindra överbelastning på bussen: antingen att begränsa antalet Plutoenheter som är anslutna till bussen, eller att öka parametern ”Bus Cycle Time”, vilket också ökar svarstiden. Notera att ”Bus Cycle Time” är individuellt satt för varje Plutoenhet, vilket betyder att det är möjligt att ge variabler till en del Plutoenheter bättre svarstid än andra. Det är också viktigt att notera att om en ingång i en enhet kontrollerar en utgång i en annan, är det beträffande svarstiden bara intressant var ingången är placerad. Om ”Bus Cycle Time” i enheten med utgången ändras har det ingen påverkan på svarstiden. Tabellen nedan är en riktlinje för val av bussparametrar.

Baud rate Bus cycle time

100 kb/s 125 kb/s 200 kb/s 250 kb/s 400 kb/s 500 kb/s 800 kb/s

10 ms 3..4 4..6 8..10 12..14 18..25 25..32 32 20 ms 6..8 10..14 20..32 22..32 32 32 32 30 ms 12..18 15..21 20..32 25..32 32 32 32 40 ms 12..23 20..30 28..32 30..32 32 32 32

Möjligt antal enheter anslutna till bussen

OBS! 1 Exakt antal enheter kan inte bestämmas eftersom det är beroende av applikationen. När I/O i en Pluto ändrar status ofta producerar det mer CAN-telegram.

OBS! 2 Förlängning av ”Bus Cycle Time” ger motsvarande förlängning av svarstid för I/O

över bussen.

0V +24V

4-15nF

K

Q2I6 IQ10

Q3IQ11I7I5

I3I1C H

I2C L I0 I4



PLUTO

Kondensator mellan 0V och jord.

Exempel på plint med kondensator.

43 2TLC172001M3412_A

10 Identifieraren (IDFIX) Identifieraren IDFIX är en extern komponent som kan anslutas till plintarna ”ID” och ”0V”. Kretsen innehåller ett unikt ID-nummer som kan läsas av systemet. I PLC programmet kan identifierarens nummer deklareras, vilket knyter programmet så att det bara kan arbeta tillsammans med rätt identifierare. Användandet av identifierare är frivillig så länge en enhet arbetar själv, men om en identifierare är ansluten till en enhet och PLC programmet är deklarerat att arbeta utan kommer programmet inte att kunna exekveras. Funktionen ger en säkerhet mot att en enhet byts ut av misstag. Identifieraren ska vara säkert mekaniskt fastsatt i Pluto enhetens fysiska plats, t ex genom att fästa den tillsammans med andra anslutna ledare. När ett antal Plutoenheter är sammankopplade med bussen är identifierare nödvändiga. Enheterna är numrerade 0…31. I programapplikationen måste det deklareras vilket identifierarnummer som hör till vilken Plutoenhet (0…31). Exempel: !id_pluto:01=023474526654 Det finns flera typer av identifierarkretsar tillgängliga: IDFIX-R (förprogrammerade) - Numret är programmerat av kretstillverkaren som garanterar att två kretsar med samma

nummer inte existerar. IDFIX-RW (programmerbara) - Numret kan programmeras av användaren.

IDFIX-DATA (programmerbara med datalagring) - För Pluto AS-i och B42 AS-i (men fungerar för alla Plutomodeller). - Numret kan programmeras av användaren, och AS-i slavarnas säkerhetskoder kan lagras.

IDFIX-PROG 2k5 / IDFIX-PROG 10k (programmerbara med datalagring samt möjlighet att lagra PLC program) - För Pluto med OS version 2.50 eller högre (PROG2k5), 2.52/3.2 eller högre (PROG 10k). - Denna IDFIX har tillräckligt med minne för att även kunna lagra PLC-programmet (maximal

storlek IDFIX-PROG 2k5: 2.3 kbyte IDFIX-PROG 10k: 10 kbyte). - Endast en Pluto får finnas i projektet, och IDFIX-koden är alltid EEEEEEEEEEE0

(PROG2k5), eller EEEEEEEEEEE2 (PROG 10k). - Kan användas för att lagra AS-i säkerhetskoder på samma sätt som IDFIX-DATA. - När programmet laddas ned till Pluto uppdateras IDFIX-PROG automatiskt.

SvartBlå

ID 0V

Q1Q0


Anslutning av IDFIX

44 2TLC172001M3412_A

- Vid skillnad mellan programmet i IDFIX-PROG och programmet i Plutos flashminne kommer Er31 visas och PLC-programexekveringen stoppas. Detta villkor kontrolleras vid nedladdning av program samt vid uppstart.

- PLC-programmet i IDFIX-PROG kan laddas till Plutos flashminne med hjälp av K-knappen på samma sätt som vid självprogrammering via CAN-bussen. Detta kan göras då Plutos display visar Er20 (Inget PLC-program laddat), Er24 (Felaktig PLC-kod) eller Er31 (Program i IDFIX-PROG skiljer från program i flashminne).

Programmerbara identifierare (IDFIX-RW och IDFIX-DATA) kan t ex användas när det krävs att kunna leverera flera enheter med samma PLC program för t ex en speciell maskin eller säkerhetsapplikation.

45 2TLC172001M3412_A

11 Programmering Utveckling av användarens PLC-program görs med programmeringsverktyget Pluto Manager för PC-datorer. Kommunikationen mellan PC och Pluto sker via serieporten (Com-port) eller USB port och möjliggör nerladdning av program och övervakning av ingångar, utgångar, minnen, timers etc. Se separat programmeringsmanual för ytterligare information.

11.1 Självprogrammering vid utbyte av Pluto I applikationer med flera Pluto-enheter anslutna till Pluto-bussen är det möjligt att byta ut en enhet och låta den laddas med ett PLC-program från en annan Pluto på bussen. Detta är möjligt eftersom varje Pluto i ett programprojekt med minst två Pluto-enheter är laddade med samma programfil, och denna fil har program för alla enheter. Följande villkor måste vara uppfyllda: - Den nya Pluton måste vara tömd på PLC-program (visa Er20).

(Pluto O2: Error LED Till med korta från perioder (1200/80 ms)). - Den nya Pluton måste vara medlem i ett Pluto programprojekt. - IDFIX:en får INTE vara utbytt. (Observera att kontaktblocken är löstagbara). - För Pluto AS-i måste IDFIX:en vara av typ ”IDFIX-DATA” eller ”IDFIX-PROG”. (Annars

måste kodinlärning, ”Teach safety codes”, göras.) Procedur: - Stäng av matningsspänningen och byt Pluto. - Slå på spänningen. Efter ett par sekunder skall displayen visa Er20 (tom).

(Pluto O2: Error LED Till med korta från perioder (1200/80 ms)). - Håll ”K” knappen på Pluto nedtryckt i 3 sekunder tills displayen blinkar ”Lo”.

(Pluto O2: Error LED Blinkar (320/320 ms)). - Släpp ”K” knappen och tryck sedan omedelbart in den en gång till. Displayen skall nu

stadigt visa ”Lo”. (Pluto O2: Run LED Till). - Självprogrammeringen har startat, och ”K” knappen kan nu släppas. När programmeringen

är färdig startar Pluto automatiskt.

Om ”Lo” inte visas blinkande på displayen (Pluto O2: Run LED Till): - Kontrollera CAN-buss anslutningen. - Kontrollera att IDFIX:en är ansluten och att den inte är utbytt mot en annan med ett annat

nummer. - Kontrollera att Pluto verkligen är medlem i samma programprojekt som de andra enheterna

på Pluto-bussen.

46 2TLC172001M3412_A

12 Rengöring Fronten kan rengöras med en torr dammtrasa. Fronten kan också tas bort för rengörning eller utbyte.

13 Tekniska data Matning Nominell spänning 24 VDC Spänningstolerans +/-15 % Max avbrott 20 ms Rekommenderad extern säkring A20, B16, B20, S20, B22, D20, Pluto AS-i, O2: 6A B46, S46, D45, B42 AS-i: 10A Total strömförbrukning A20, B16, B20, S20, B22, D20 Pluto AS-i: 5A max

B46, S46, D45, B42 AS-i: 7A max Egen strömförbrukning A20, B16, B20, S20, B22, D20, Pluto AS-i: 100…300 mA B46, S46, D45, B42 AS-i: 100…500 mA O2: 100 mA Elektrisk Installationskategori Kategori II enligt IEC 61010-1 Felsäkra ingångar (inklusive räknaringångar) I0, I1, I2,.. +24V (för PNP givare) IQ10, IQ11,.. +24V (för PNP givare) även konfigurerbara som icke felsäkra utgångar. Logisk ‘1’ > 12 V Logisk ‘0’ < 8 V Ström vid 24V 5,1 mA Max. överspänning 27 V kontinuerligt Analoga ingångar (0-27V) Spänningsområde: 0…27 V A20-familjen Plint I5 ”Double”-familjen Plint I5, I6 och I7 Pluto B42 AS-i Plint I1, I2 och I3 Pluto AS-i Plint I10, I11, I12 och I13 Analoga ingångar (IA0-IA3, IA0-IA7) Område: 0…10 V / 4...20mA D20 Plint IA0, IA1, IA2, IA3 D45 Plint IA0, IA1, IA2, IA3, IA4, IA5, IA6, IA7 Upplösning D20 10 bitar Upplösning D45 12 bitar Noggrannhet D20 ±0,75% av fullt skalvärde Noggrannhet D45 0 – 10V: ±0.4% av fullt skalvärde 4 – 20mA: ±0.2% av fullt skalvärde Impedans D20 0 – 10V: >10 kΩ 4 – 20mA: 420 Ω Impedans D45 0 – 10V: >10 kΩ 4 – 20mA: 300 Ω Räknaringångar (Pluto D45) Max frekvens: 14 kHz vid 50% duty cycle

47 2TLC172001M3412_A

Säkra utgångar Q2, Q3: Transistor, -24 VDC, 800mA Utgång spänningstolerans: Matningsspänning -1,5V vid 800mA Q0, Q1, (Q4, 5): Reläutgångar, AC-12: 250 V / 1,5 A AC-15: 250 V / 1,5 A DC-12: 50 V / 1,5 A DC-13: 24 V / 1,5 A Pluto O2: Q0, Q1: 13-14, 23-24 Reläutgångar, AC-12: 250 V / 5 A AC-15: 250 V / 3 A DC-12: 60 V / 5 A DC-13: 24 V / 3 A 33-34 Reläutgångar, AC-12/AC-15/DC-12/DC-13: 24 V / 1,5 A Utgångar, icke felsäkra IQ10, IQ11,.. Transistor +24 V, PNP open collector. Även konfigurerbara som felsäkra ingångar. Max last/utgång: 800 mA Max total last: A20, B16, B20, S20, B22, D20 IQ10..17: 2,5 A B46, S46, D45, B42 AS-i IQ10..17: 2 A, IQ20..27: 2 A Pluto AS-i IQ10..13: 2A Strömövervakning IQ16, IQ17 (Endast A20) Intervall: 0-1,0 A Noggrannhet: 10 %

48 2TLC172001M3412_A

Indikering: Ingångar/Utgångar LED Styrd av processorn Allmänt Kapsling A20, B16, B20, S20, B22, D20, O2 och Pluto AS-i: 45 x 84 x 120 mm (b x h x d) B46, S46, D45 och B42 AS-i: 90 x 84 x 120 mm (b x h x d) Montage: DIN-skena Svarstid för dynamisk A eller statisk ingång(+24V) Reläutgångar Q0, Q1, (Q4, Q5): < 20,5 ms + prog. exekveringstid Transistorutgång Q2, Q3: < 16,5 ms + prog. exekveringstid Transistorutgång Q10..Q17: < 16,5 ms + prog. exekveringstid Svarstid för dynamisk B eller C ingång Reläutgångar Q0, Q1, (Q4, Q5): < 23 ms + prog. exekveringstid Transistorutgång Q2, Q3: < 19 ms + prog. exekveringstid Transistorutgång Q10..Q17: < 19 ms + prog. exekveringstid Svarstid för Pluto O2 (Från ingång i annan Pluto till utgång i O2) Reläutgångar Q0, Q1: < 33 ms + prog. exekveringstid Icke-säker utgång Q10, Q11: < 29 ms + prog. exekveringstid Mjukvaruinställning ”NoFilt”: Svarstid - 5 ms (5 ms mindre) Svarstid AS-i buss: Transistorutgång: < 16,5 ms + prog. exekveringstid Reläutgång: < 20,5 ms + prog. exekveringstid Svarstid AS-i buss vid feltillstånd: Transistorutgång: < 29 ms (med inställning “Short stop time”) < 39 ms (med inställning ”Disturbance immunity”) Reläutgång: < 33 ms (med inställning “Short stop time”) < 43 ms (med inställning ”Disturbance immunity”) Programexekveringstid: cirka 10 µs/instruktion Extra svarstid över Pluto bussen Normalt: 10 ms Vid feltillstånd: 10-40 ms Q2, Q3 förlängning av svarstiden under feltillstånd: <10 ms Kortaste detekterbara puls på ingång: 10 ms Omgivningstemperatur: -10°C - + 50°C Temperatur, transport och lager: - 25 - +55°C Höjd över havet: Upp till 2000 m Luftfuktighet EN 60 204-1: 50% vid 40°C (ex 90 % vid 20°C) Kapslingsklass, IEC 60 529 Kapsling: IP 40 Anslutningsplintar: IP 20

49 2TLC172001M3412_A

Säkerhetsvärden SIL enligt EN 62061/IEC 61508 SIL 3 PL enligt EN ISO 13849-1 PL e Kategori enligt EN ISO 13849-1 4 DCavg enligt EN ISO 13849-1 Hög CCF enligt EN ISO 13849-1 Uppfyller kraven HFT (“Hardware fault tolerance”) 1 SFF (”Safe failure fraction”) >99% för enkanaliga komponenter >90% för tvåkanaliga komponenter Laddpumpsutgångar* PFDAV (för proof test intervall = 20 år) 1.1 x 10-4

PFHD enligt EN 62061/IEC 61508 1.5 x 10-9

MTTFd enligt EN ISO 13849-1 Hög/1500 år Reläutgångar* PFDAV (för proof test intervall = 20 år) 1.5 x 10-4

SILCL enligt EN 62061 SIL 3 PFHD enligt EN 62061/IEC 61508 2 x 10-9

MTTFd enligt EN ISO 13849-1 Hög/1100 år

Analoga ingångar* (Pluto D20, D45) 2 givare (2 ingångar) 1 givare (1 ingång) SIL enligt EN 62061/IEC 61508 Upp till SIL 3 Upp till SIL 2 PL enligt EN ISO 13849-1 Upp till PL e Upp till PL d DCavg enligt EN ISO 13849-1 Upp till Hög Upp till Medium PFDAV (för proof test intervall = 20 år) 1.1 x 10-4 1.5 x 10-3

PFHD enligt EN 62061/IEC 61508 1.5 x 10-9 5.4 x 10-9

MTTFd enligt EN ISO 13849-1 Hög /1100 år Hög /400 år Räknaringångar* (Pluto D45) 2 givare (se 4.4.7) 1 givare (se 4.4.7) SIL enligt EN 62061/IEC 61508 Upp till SIL 3 Upp till SIL 1 PL enligt EN ISO 13849-1 Upp till PL e Upp till PL c DCavg enligt EN ISO 13849-1 Upp till High Upp till High PFDAV (för proof test intervall = 20 år) 1.5 x 10-4 1.5 x 10-4

PFHD enligt EN 62061/IEC 61508 1.6 x 10-9 1.6 x 10-9

MTTFd enligt EN ISO 13849-1 Hög/1100 år Hög/1100 år Förklaring: PFDAV = Medelsannolikhet för farligt fel per användning (”Average probability of dangerous failure on

demand”) PFHD = Sannolikhet för farligt fel per timme (”Probability of dangerous failure per hour”) MTTFd = Medeltid till farlig felfunktion/kanal (“Mean time to dangerous failure”/channel) PL = Prestandanivå (“Performance level”, enligt definitionen i EN ISO 13849-1) CCF = Fel av samma orsak (”Common cause failure”) *Ingång till utgång (inkl. AS-i och CAN buss)

50 2TLC172001M3412_A

13.1 Anslutning av givare Maximalt antal seriekopplade givare vid 100 m kabel: Eden, 10 Spot 35 3 Spot 10 1 Tina 10 Maximal kabellängd, utan givare, konfigurerade för dynamisk signal (beroende på kapacitans) Exempel 10x0,75 mm² ca.1000 meter

51 2TLC172001M3412_A

14 Appendix - Meddelande och felkodslista OBS! Omstart kan antingen ske från PC eller spänning från/till. Status meddelande Tecken Beskrivning

- - Under start Nn Stationsnummer / Nodnummer. Visas vid normal drift Lo Programladdningsläge. (Initierad från PC)

Blinkande: Självprogrammering, tom modul klar för nerladdning av program. HA

(SR11=7) Programexekvering stoppad från PC eller ej startad efter programnedladdning. Kan startas antingen från PC eller omstart (reboot).

UE Applikationsspecifik användarfelkod, styrd av SR_PlutoDisplay i PLC programmet. Användarfel Nr. Fel och möjlig orsak. Åtgärd Er10* Dynamisk utgång kortsluten till främmande spänning. Automatisk återställning Er11* IQ_ för lamptryckknappfunktion. Diod saknas. Automatisk återställning Er12* Kortslutning mellan två dynamiska ingångar. Automatisk återställning Er13* Statisk utgång Q10..17 (Q20..27) kortsluten till 0V eller

överbelastad. Automatisk återställning K-knapp

Er14* Statisk utgång Q10..17 (Q20..27) kortsluten till 24V. Automatisk återställning Er15 Matningsspänning under 18V. Autom. efter 3 min eller K-knapp Er16 Matningsspänning över 30V. Autom. efter 3 min eller K-knapp Er17 Matningsspänning under 15V. Kritiskt låg. Autom. efter 3 min eller K-knapp Er18 CAN-buss fel. (kortslutning, ändmotstånd, etc.) Autom. efter 3 min eller K-knapp Er19 Annan enhet med samma station-ID på CAN-bussen. Er20 Inget PLC program laddat. Ladda program Er21 PLC-program CRC-fel (Efter fel vid programladdning). Återladda med gällande PLC-

program Er22 IDFIX-problem. Extern identifierare kan inte läsas. Omstart (Byte av identifierare) Er23 IDFIX matchar inte. Identifierarens nummer matchar

inte deklarationen i programmet. Byte av identifierare, eller ny deklaration av identifierare i programmet.

Er24 Felaktig PLC-kod. Ogiltiga PLC-instruktioner. Återladda med gällande PLC-program.

Er25 För version B16 eller B22. Icke existerande utgång använd i programmet.

Er26 Baudrate konflikt. Enheten är programmerad för en annan baudrate än vad som körs. OBS! Pluto måste startas om efter ändring av baudrate i PLC programmet.

Omstart alt. omprogrammering

Er27 Felaktig checksumma i PLC-programmet. Någon enhet på bussen har fel program eller version av program.

Programmera om eller omstart

Er28 PLC-programmet matchar inte Pluto-modell. Familjer: [A/B/S/D 20, 16, 22], [B/S/D 45, 46], [Pluto AS-i, B42 AS-i]

Ändra Pluto-modell eller ändra programmet

Er29 Felaktig programversion. Programmet innehåller instruktioner som endast stöds av senare kundspecifika operativ system. **(See nedan)

Uppdatera operativsystemet

Er30 Ett funktionsblock som ej stöds av OS:et har använts. **(See nedan)

Uppdatera operativsystemet

Er31 Program i IDFIX-PROG skiljer från program i flashminne.

Ladda program till flashminne med K-knappen

*Kombinerat med LED blink för berörd I/O. **Ytterligare information kan fås via Pluto Manager.

52 2TLC172001M3412_A

I/O fel Nr: Fel och möjlig orsak. Åtgärd Er40* Fel utgång Q2 eller Q3.

Q2, Q3 kortslutna med varandra eller till annan negativ spänning. Q2, Q3 har för hög kapacitiv last. Vid fel blinkar motsvarande utgångs indikering.

K-knapp

Er41* Fel utgång Q2 eller Q3. Överlast eller främmande positiv spänning.

K-knapp

Er42* Fel reläutgång. (Inget svar från reläövervakning) K-knapp Er43* Fel reläutgång. (Självtest av transistorer) Omstart Er44* Fel reläutgång. Internt relä drar ej. K-knapp Er45 Analoga funktioner är inte kalibrerade.

Omkalibrering. Kan återställas med K-knapp men analogvärden blir 0.

Er46 Analogingångsfel **(See nedan) Automatisk återställning Er47 Positiv spänning på Q2 och/eller Q3. Automatisk återställning

*Kombinerat med LED blink för berörd I/O. **Ytterligare information kan fås via Pluto Manager. CPU fel Nr. Fel och möjlig orsak. Åtgärd Er50* Processor A/B ingångsdata olika.

Processor A och B läser en ingång olika. Felet beror ofta på en felaktig givare. Motsvarande ingångs LED blinkar.

Omstart

Er51 Processor A/B utgångsdata olika. Processor A och B sätter en global variabel olika (Q0..Q3, GM0..11). **(See nedan)

Omstart Kontrollera PLC-program

Er52 Inget svar från interna relän då utgången är från. (Bägge relän fast)

Omstart

Er58 AS-i säkerhetskodtabell CRC fel. Omstart Lär AS-i säkerhetskoder

Er59 Kalibreringsvärde för analoga funktioner CRC-fel. Omstart Er60 Systemfel. Twin self test monitoring. Omstart Er61 Systemfel. Timer IRQ monitoring. Omstart Er62 Systemfel. Intern seriekommunikation. Omstart Er63 Boot-flash CRC. Omstart Er64 OS-flash CRC. Fel i minne för operativsystem. Omstart, Ladda om

operativsystemet Er65 PLC-flash CRC. Fel i minne för PLC-program. Omstart

Ladda om PLC-program Er66 5 volt övervakning **(See nedan) Omstart Er67 CPU-test fel Omstart Er68 RAM-test fel Omstart Er69 Programexekveringstid överskriden. (För stort program) Omstart Er70 CPU-fel. Stack monitoring. Omstart Er71 Normal drift stoppad.

Efter att Pluto använts för skrivning av IDFIX. Omstart

Er72 Systemfel. Ingen kommunikation AUX processor. Omstart Er73 Systemfel. Fel programversion/CRC-fel. Ladda om operativsystemet Er74 Fel remanent minne. Omstart

*Kombinerat med LED blink för berörd I/O. **Ytterligare information kan fås via Pluto Manager.

53 2TLC172001M3412_A

AS-i Nr. Fel och möjlig orsak. Åtgärd

AE 01 AS-i spänning saknas. Automatisk återställning AE 02 Ingen förbindelse med AS-i master (i Monitorläge). Automatisk återställning AE 03 Säkerhetskod saknas (inlärning). Lär AS-i säkerhetskoder AE 04 Fel kodtabell Lär AS-i säkerhetskoder AE 05 Internt AS-i fel Omstart

AC [node nr] Kanalfel i säkerhetsslav. Stäng av bägge kanaler Ab [node nr] AS-i slav med ogiltig eller felaktig säkerhetskod. Gör om inlärning av AS-i

säkerhetskod enligt manualen eller med PC eller byt defekt slav.

An [node nr] Slav profil överensstämmer inte med programmerad. Läs AS-i slavar (med PC) CC [node nr] Vid kodbyte. Pluto förberedd för byte av säkerhetsslav.

En slav saknas. (Bekräfta med ”K” knappen).

CC Vid kodbyte. Pluto förberedd för anslutning av ny säkerhetsslav.

CF Kod upptäckt. Kod i ny säkerhetsslav är tillgänglig. (Bekräfta med ”K” knappen).

Cd Kod Duplikerad. Koden redan lagrad i Plutos kodtabell. AS-i LED Statusen hos AS-i LED-lamporna ger ingen extra information utöver vad som redan kan utläsas av felkoden (med undantag för ett fall som illustreras av tabellen nedan), men grön LED släckt och/eller röd LED tänd indikerar fel. Indikering

Display visar felkoder? Fel och möjlig orsak. Åtgärd Gröna LED Röda LED Från Till Ja AS-i spänning saknas Se felkod Till Till Ja AS-i fel Se felkod Till Till Nej Pluto i ”Slave mode” ej

adresserad av Master Konfigurera master

In-/Utgångs LED Blinkning på Ingångarnas eller Utgångarnas LED kan ge ytterligare information för felsökning. Indikering Fel och möjlig orsak. Åtgärd Dubbelblink Tvåkanalsfel vid användning av tvåkanalsfunktionsblock i

PLC programmet. Dubbelblink på den kanal som öppnats. Öppna och stäng bägge kanaler.

54 2TLC172001M3412_A

Pluto O2 - Lysdiodindikering Pluto O2 has 6 lysdioder (LED) istället för display. Dessa har funktion enligt nedan. LED Beskrivning I0 Till – Ingång till

Blink – Tvåkanalsfel, genererat av funktionsblock, Eller spänning på ingång och program ej laddat.

Q0 Till – Utgång till Blink – Fel (Inget svar från reläövervakning. Relä ej tillslaget.)

Run Till – PLC körs Från – PLC körs ej: Program ej laddat/Laddning pågår/Fel Blink – PLC stoppat (via Pluto Manager)

Error Från – Inget fel Blink – Fel som kan återställas med K-knapp (Er15..Er19, Er40..Er43, Er45, Er47), eller Självprogrammering (konfirmera). Snabb blink (80/80ms) – Systemfel Till med korta från-perioder (1200/80ms) – Er20 Till – Alla övriga fel

Q1 Till – Utgång till Blink – Fel (Inget svar från reläövervakning. Relä ej tillslaget.)

I1 Till – Ingång till Blink – Tvåkanalsfel, genererat av funktionsblock, Eller spänning på ingång och program ej laddat.

Alla LED blinkar Identifikation av enhet

55 2TLC172001M3412_A

EG-försäkran om överensstämmelse

Vi ABB AB Jokab Safety Viderögatan 2 SE-164 40 Kista

försäkrar på eget ansvar att säkerhetskomponenter av fabrikat ABB med nedanstående typbeteckningar och funktioner, är i överensstämmelse med bestämmelserna i direktiv 2006/42/EG - Maskin 2014/30/EU - EMC 2014/35/EU - Lågspänning 2011/65/EU - RoHS

Programmerbart elektroniskt säkerhetssystem (Säkerhets-PLC) Pluto version A20, B20, B16, S19, S20, D20, B22, B46, S46, D45, AS-i, B42 AS-i, O2 inklusive tillbehör IDFIX, kablar, dokumentation etc. där tillämpligt.

Använda harmoniserade standarder

EN ISO 13849-1/EN 954-1 EN 62061 EN 61496-1 EN 574 EN 692 EN 60204-1 EN 50178 EN 61000-6-2 EN 61000-6-4 EN 61000-4-1…6

Övriga använda standarder

IEC/EN 61508 DIN V VDE 0801:1990 med tillägg A1:1994

EG-typkontroll enligt 2006/42/EG

TÜV-Rheinland Am Grauen Stein D-51105 Köln Germany

Anmält organ No. 0035

EG-typkontrollintyg

01/205/5304/13

Tobias Gentzell Global R&D Manager GPG Motor Starting & Safety ABB AB Electrification Products Västerås/Sweden 2017-01-09

56 2TLC172001M3412_A

Kontaktinformation

Sverige

Stockholm ABB AB, Jokab Safety Viderögatan 2 164 40 Kista Tel: +46-8-54470740 Fax: +46-8-54470749 Mail: [email protected] Web: www.abb.se/jokabsafety Västerås ABB AB, Jokab Safety, Business Center 721 82 Västerås Tel: +46-21-325000 Fax: +46-21-329301 Mail: [email protected] Web: www.abb.se/jokabsafety

Jönköping ABB AB, Jokab Safety, Business Center Grännavägen 24 561 34 Huskvarna Tel: +46-36-370460 Fax: +46-36-154640 Mail: [email protected] Web: www.abb.se/jokabsafety Malmö ABB AB, Jokab Safety Boplatsgatan 8 205 22 Malmö Tel: +46-40-671 56 00 Fax: +46-40-671 56 01 Mail: [email protected] Web: www.abb.se/jokabsafety

Kungsbacka ABB AB, Jokab Safety Varlabergsvägen 11 434 39 Kungsbacka Tel: +46 21 32 50 00 Fax: +40 67 15 601 Mail: [email protected] Web: www.abb.se/jokabsafety

pluto hardware manual (swedish)...för att en applikation ska uppfylla enstandard enligt ovan krävs...

Documents