Schneider Electric XPSMF3DIO8801 Module E/S de sécurité distant Mode d'emploi

Module E/S de sécurité distant
XPSMF3DIO8801
Manuel du matériel
33003448.01
07/2007
2
Table des matières
Consignes de sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
A propos de ce manuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Chapitre 1
Vue d'ensemble : XPSMF3DIO8801. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Chapitre 2
Utilisation et fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Première mise en service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Application. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fonction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Test hors ligne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 3
25
26
27
28
42
Description du produit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Éléments du boîtier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bouton de réinitialisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Diodes électroluminescentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Câblage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Adressage IP et identification du système . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
SafeEthernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conditions de fonctionnement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Caractéristiques techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Eléments supplémentaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
43
44
47
48
52
55
57
58
64
67
71
3
Annexes
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Annexe A
Schémas de raccordement, exemples d'application et
codes d'erreur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Codes d'erreur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Exemples de câblage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Configuration des interfaces Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
4
Glossaire
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Index
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Consignes de sécurité
§
Informations importantes
AVIS
Veuillez lire soigneusement ces consignes et examiner l'appareil afin de vous
familiariser avec lui avant son installation, son fonctionnement ou son entretien. Les
messages particuliers qui suivent peuvent apparaître dans la documentation ou sur
l'appareil. Ils vous avertissent de dangers potentiels ou attirent votre attention sur
des informations susceptibles de clarifier ou de simplifier une procédure.
L'apposition de ce symbole à un panneau de sécurité Danger ou Avertissement
signale un risque électrique pouvant entraîner des lésions corporelles
en cas de non-respect des consignes.
Ceci est le symbole d'une alerte de sécurité. Il vous avertit d'un risque
de blessures corporelles. Respectez scrupuleusement les consignes de sécurité
associées à ce symbole pour éviter de vous blesser ou de mettre votre vie en
danger.
DANGER
DANGER indique une situation immédiatement dangereuse qui, si elle n'est pas
évitée, entraînera la mort ou des blessures graves.
AVERTISSEMENT
AVERTISSEMENT indique une situation présentant des risques susceptibles de
provoquer la mort, des blessures graves ou des dommages matériels.
ATTENTION
ATTENTION indique une situation potentiellement dangereuse et susceptible
d'entraîner des lésions corporelles ou des dommages matériels.
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5
Consignes de sécurité
REMARQUE
IMPORTANTE
Les équipements électriques doivent être installés, exploités et entretenus par un
personnel d'entretien qualifié. Schneider Electric n'assume aucune responsabilité
des conséquences éventuelles découlant de l'utilisation de cette documentation.
© 2007 Schneider Electric. Tous droits réservés.
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A propos de ce manuel
Présentation
Objectif du
document
Ce manuel décrit le module E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801.
Champ
d'application
Le module E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801 a été testé et certifié TÜV pour
la sûreté fonctionnelle, conformément à la norme CE et aux normes mentionnées
ci-dessous :
z TÜV Anlagentechnik GmbH Automation, software and information technology
Am Grauen Stein 51105 Cologne
z Certificat et fiches d'essai N° 968/EZ 128.04/03 Automatismes de sécurité
HIMatrix F3DIO8801
z Normes internationales :
z IEC 61508, parties 1 à 7 : 2000, jusqu'à SIL 3
z EN 954-1 : 1996, jusqu'à la catégorie 4
z EN 298 : 1994
z NFPA 8501 :1997
z NFPA 8502 : 1999
z EN 61131-2 : 1994 et A11 : 1996, A12 : 2000
z EN 61000-6-2 : 2000, EN 50082-2 : 1996, EN 50081-2 : 1993
z Normes nationales :
z DIN V VDE 0801 : 1990 et A1 : 1994
z DIN V 19250 : 1994, jusqu'à RC6
z DIN VDE 0116 : 1989, prEN 50156-1 : CDV 2000
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Ce manuel contient les descriptions du module XPSMF3DIO8801 suivantes :
z dimensions et installation
z utilisation et fonctionnement
z description du produit
z exemples d'application
7
A propos de ce manuel
Le logiciel de programmation associé est le XPSMFWIN. Il est exécutable sous
Microsoft Windows 2000/XP. Il aide l'utilisateur à créer des programmes de sécurité
et à faire fonctionner le système électronique programmable (PES).
Note : Vous trouverez la déclaration de conformité dans l'emballage du produit.
Tous les appareils portent le sigle CE.
Avertissements
liés au(x)
produit(s)
Schneider Electric ne pourra être tenu responsable des erreurs pouvant figurer dans
ce document. Merci de nous contacter pour toute suggestion d'amélioration ou de
modification ou si vous trouvez des erreurs dans cette publication.
Aucune partie de ce document ne peut être reproduite sous quelque forme ou par
quelque moyen que ce soit, électronique, mécanique ou photocopie, sans
l'autorisation écrite de Schneider Electric.
Toutes les réglementations de sécurité pertinentes locales, régionales et nationales
doivent être observées lors de l'installation et de l'utilisation de ce produit. Pour des
raisons de sécurité et pour garantir la conformité aux données système
documentées, seul le fabricant peut effectuer des réparations sur les composants.
La non-utilisation de logiciel Schneider Electric ou de logiciel agréé par Schneider
Electric avec nos produits hardware risquent de provoquer blessures, nuisances ou
autres défauts de fonctionnement.
Le non-respect de cette précaution de sécurité risque de provoquer des dommages
corporels ou matériels.
Commentaires
utilisateur
8
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Vue d'ensemble :
XPSMF3DIO8801
1
Présentation
Présentation
Ce chapitre présente une vue d'ensemble du module E/S distant XPSMF3DIO8801.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33003448 07/2007
Sujet
Page
Introduction
10
Représentation
11
Dimensions
12
Installation
14
9
Vue d'ensemble
Introduction
Périphérique E/S
de sécurité
distant
XPSMF3DIO8801
L'XPSMF3DIO8801 est un périphérique d'entrée/sortie de sécurité distant
fonctionnant avec la gamme d'automates de sécurité XPSMF sans application
utilisateur. Il est conçu pour surveiller les fonctions de sécurité jusqu’à la catégorie
4 selon les normes EN 954-1 et SIL 3 conformément à la norme IEC 61508 et sert
à développer un automate de sécurité. LXPSMF3DIO8801 est un périphérique E/S
de sécurité distant compact, contenu dans un boîtier métallique. Il est équipé de 8
entrées numériques, 8 sorties numériques DO+ (pôle de référence L-), 2 sorties
numériques DO- (pôle de référence S+) et de 2 sorties pulsées.
Le périphérique E/S de sécurité distant est facilement identifiable grâce à son boîtier
rouge. La protection d'entrée globale du produit est de classe IP 20.
L'XPSMF3DIO8801 est un produit très polyvalent qui peut être utilisé partout dans
l'usine. Pour les zones présentant des conditions difficiles, explosives ou
généralement dangereuses, il existe une protection supplémentaire sous forme de
boîtiers. Cela permet d'optimiser les performances du produit, de prolonger sa
durée de vie et de renforcer la sécurité quel que soit l'environnement de travail.
L'XPSMF3DIO8801 est un module E/S de sécurité distant très performant,
extrêmement simple à programmer et à installer.
10
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Vue d'ensemble
Représentation
Vue de face
L'image suivante présente une vue de face du module E/S distant
XPSMF3DIO8801 :
L-
L- L+ L+
L- L- L+ L+
24V DC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
1 2 3 4 5 6
7 8 9 1011 12
1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12
TO
DO- DO
L- 1 2 4- 8- S+
L- 1 2 3 4+ L-
by HIMA
33003448 07/2007
DIO
8/8 01
DI
1 10/100BaseT 10/100BaseT 2
13 14 15 16 17 18
DO
L- 5 6 7 8+ L-
HIMatrix F3
LS+ 1 2 3 4 L-
HIMA
13 1415 16 1718
LS+ 5 6 7 8 LDI
19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30
19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30
11
Vue d'ensemble
Dimensions
Présentation
La section suivante contient des informations sur les dimensions du module E/S de
sécurité distant XPSMF3DIO8801 et présente les faces avant et latérale de
l'appareil.
Dimensions de la
face avant
L'image suivante montre les dimensions de la face avant du module E/S de sécurité
distant XPSMF3DIO8801 :
mm
inch
L-
L- L+ L+
1 2 3 4 5 6
1 2 3
L- L- L+ L+
24V DC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
4 5 6
13 1415 16 1718
13 14 15 16 17 18
DO
L- 5 6 7 8+ L-
HIMatrix F3
by HIMA
DIO
8/8 01
DI
1 10/100BaseT 10/100BaseT 2
7 8 9 10 11 12
TO
DO- DO
L- 1 2 4- 8- S+
L- 1 2 3 4+ L-
LS+ 1 2 3 4 L-
HIMA
7 8 9 1011 12
LS+ 5 6 7 8 LDI
19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30
19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30
149
5.86
152
5.98
12
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Vue d'ensemble
Dimensions de la
face latérale
L'image suivante montre les dimensions de la face latérale du module E/S de
sécurité distant XPSMF3DIO8801 :
mm
inch
3
0.12
114
4.49
37
1.46
110
4.33
3
0.12
28,5
1.12
66
2.60
80
3.15
81
3.19
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13
Vue d'ensemble
Installation
Présentation
Le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801 peut être installé sur des
embases de montage et dans des boîtiers clos de type poste de commande, boîte
de raccordements ou baie de commande. L'XPSMF3DIO8801a été conçu
conformément aux normes applicables sur la CEM, le climat et les exigences en
matière d'environnement.
Procédure
Etapes de montage du périphérique E/S de sécurité distant :
Etape
14
Action
1
Abaissez l'attache rapide.
2
Positionnez le périphérique E/S distant sur le rail DIN.
3
Défaites l'attache.
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Vue d'ensemble
Montage de l’E/S
distante
Montez horizontalement le périphérique E/S distant (logo F3DIO de la face avant
face à vous) pour assurer une ventilation suffisante. Nous déconseillons de monter
verticalement le périphérique E/S distant, du fait que cette position nécessite des
moyens de fixation supplémentaires pour bloquer l'appareil.
Les appareils d'autres fabricants doivent être éloignés d'au moins :
z 100 mm (3,93 in) verticalement,
z 20 mm (0,78 in) horizontalement.
Espace minimal pour le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801
(appareils compacts) :
mm
inch
HIMatrix
by HIMA
F3
HIMatrix
F3
20
0.79
HIMatrix
HIMA
F31
HIMA
100
3.94
HIMA
by HIMA
HIMatrix
by HIMA
F30
by HIMA
HIMA
Note : l'unité doit être installée de façon à
z ne pas souffrir de la chaleur émise par les appareils avoisinants et
z ne pas être affectée par des appareils à fortes interférences CEM.
Il est nécessaire de contrôler l'émission de chaleur et la compatibilité
électromagnétique (CEM) des appareils d'autres fabricants pour s'assurer
qu'aucun appareil externe n'affecte le fonctionnement du périphérique E/S distant.
Il est également nécessaire de prendre en compte l'espace d'installation total des
câbles pour garantir une ventilation suffisante. D'autres mesures, telles que
l'installation de ventilateurs d'extraction de chaleur, peuvent être prises en cas
d'échauffement du boîtier du produit.
Pour plus d'informations sur la température de fonctionnement, reportez-vous à la
section Données techniques, p. 68.
33003448 07/2007
15
Vue d'ensemble
Circulation d'air
Les orifices de ventilation du boîtier ne doivent pas être couverts. Lors de
l'installation de l'XPSMF3DIO8801, assurez-vous que la hauteur des gaines de
câbles ne dépasse pas 40 mm/1,57 in. Dans le cas contraire, installez des pièces
d'espacement derrière le rail DIN. L'image ci-dessous illustre l'utilisation de pièces
d'espacement.
Utilisation de gaines de câble avec montage horizontal de périphériques compacts
sur rails :
mm
inch
2
1
Appareil compact
H
Gaine de câble
100
3,94
100
3,94
40
1,57
40
1,57
Pièce
d'espacement
Appareil compact
16
L
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Vue d'ensemble
Installation avec unités d'espacement :
N°
Description
1
Hauteur de la gaine de câble inférieure à 40 mm/1,57 in.
2
Hauteur de la gaine de câble supérieure à 40 mm/1,57 in.
La longueur de la pièce d'espacement nécessaire se calcule de la manière suivante
:
L = H - 40 mm/1,57 in.
L = longueur de la pièce
H = hauteur de la gaine de câble
Si plus de deux appareils (même en respectant la consigne de dégagement vertical
de 100 mm) sont installés l'un au-dessus de l'autre, des moyens de ventilation
supplémentaires s'imposent pour assurer une répartition homogène de la
température. L'image ci-dessous illustre le dégagement minimum pour un rail DIN
sans pièce d'espacement.
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17
Vue d'ensemble
Les images ci-dessous montrent l’espace minimum entre les périphériques E/S de
sécurité distants XPSMF3DIO8801.
2
HIMA
HIMatrix
80
3.15
by HIMA
HIMA
40
1.57
F31
80
3.15
HIMatrix
by HIMA
1
F3
mm
inch
18
33003448 07/2007
Vue d'ensemble
Espace minimum entre les périphériques E/S distants et les automates de sécurité :
N°
Description
1
Installation avec unités d'espacement : Hauteur de la gaine de câble supérieure
à 40 mm/1,57 in ; espacement vertical accru.
2
Le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801est monté
verticalement (non recommandé).
Note : Des moyens supplémentaires sont nécessaires pour que le périphérique
E/S de sécurité distant ne glisse pas en cours de fonctionnement, tout mouvement
risquant d'endommager le câblage.
Pour les surfaces de montage ouvertes, il suffit de respecter les consignes de
dégagement minimum et de circulation d'air pour conserver la température de
fonctionnement optimale.
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19
Vue d'ensemble
Chaleur
L'intégration croissante de composants électroniques dans de plus petites pièces
engendre une dissipation thermique importante sur de petites surfaces. La chaleur
produite dépend de la charge externe de l'appareil. La température de fonctionnement du produit dépend fortement de la conception de l'appareil, de l'installation,
de l’emplacement de conception, de la circulation d'air ainsi que des conditions
ambiantes.
AVERTISSEMENT
FONCTIONNEMENT IMPREVU DE L’APPAREIL
Un chauffage excessif peut résulter en une opération de sortie imprévue.
Respectez toutes les instructions de montage et de dégagement fournies.
Le non-respect de ces instructions peut provoquer la mort, des blessures
graves ou des dommages matériels.
Il est important d'installer l'appareil dans les conditions d’environnement
recommandées. Une température de fonctionnement réduite accroît la durée de vie
de l'appareil et la fiabilité des composants installés.
Si l’XPSMF3DIO8801 nécessite un boîtier supplémentaire pour améliorer la
protection en entrée, ce dernier doit être conçu de manière à ce que la chaleur
générée à l'intérieur puisse se dissiper via la surface du boîtier. Le type de boîtier et
l'emplacement d'installation adoptés doivent faciliter la dissipation thermique. Dans
la mesure du possible, utilisez un ventilateur pour assurer la circulation d'air.
Note : un boîtier supplémentaire peut être utilisé pour améliorer la protection en
entrée du périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801.
20
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Vue d'ensemble
La surface du boîtier, A, est calculée selon le type de montage ou d'installation de
la manière suivante.
Le tableau suivant permet de calculer la taille de boîtier recommandée pour le
montage de l’XPSMF3DIO8801 :
Installation du boîtier
Calcul de A [m2] (1m2=10,76 ft2)
Boîtier simple dégagé de tous les
côtés
A = 1,8 x H x (L + P) + 1,4 x L x P
Boîtier simple pour fixation murale
A = 1,4 x L x (H + P) + 1,8 x H x P
Boîtier final autoportant
A = 1,4 x P x (L + H) + 1,8 x L x H
Boîtier final pour fixation murale
A = 1,4 x H x (L + P) + 1,4 x L x P
Boîtier central autoportant
A = 1,8 x L x H + 1,4 x L x P + H x P
Boîtier central pour fixation murale
A = 1,4 x L x (H + P) + H x P
Boîtier central pour fixation murale,
surface supérieure couverte
A = 1,4 x L x H +0,7 x L x P + H x P
A
L
H
P
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surface du boîtier
largeur
hauteur
profondeur
21
Vue d'ensemble
Convection
interne
Avec la convection thermique interne, la chaleur est dissipée vers l'extérieur par les
parois du boîtier. Cela est possible lorsque la température ambiante est inférieure à
celle régnant à l'intérieur du boîtier.
Le tableau suivant décrit les variables utilisées pour calculer la convection interne :
Variable
Description
Pv [L]
chaleur évacuée (dissipation thermique) par les composants
électroniques
A [m2]*
surface effective du boîtier
k [W/m2 K]*
coefficient de transfert de chaleur du boîtier
(par ex. feuille d'acier : environ 5,5 W/m2 K)*
* (1m2 = 10,76 ft2)
La hausse de température maximale de l'ensemble des appareils électroniques du
boîtier est calculée de la manière suivante :
Pv
( ΔT )max = ------------k•A
La dissipation de puissance Pv se calcule à partir des valeurs de l'alimentation
électrique de l’automate, de ses entrées et de ses sorties.
22
33003448 07/2007
Vue d'ensemble
Etat de la
température/
Température de
fonctionnement
Les modules E/S distants sont conçus pour fonctionner jusqu'à 60oC/140oF. L'état
de la température des modules simples et des automates de sécurité est évalué par
le module de l'UC ou par l'UC du périphérique E/S distant pour les systèmes
compacts. L'état de la température d'un module spécifique ou d'un automate de
sécurité est mesuré par un capteur. Le capteur surveille automatiquement et en
permanence l'état de la température du périphérique E/S distant.
Le tableau suivant présente les plages de températures mesurées indiquées par
l'état de la température :
Plage de température
Etat de la température
Signal système d'état de la
température
<60oC/140oF
normal
0x00
60 à 70oC/140oF à 158oF
température élevée
0x01
>70oC/158oF
température très élevée
0x03
Retour à 64oC/147,2oF
température élevée
0x01
Retour à <54oC/129,2oF
normal
0x00
Note : la différence entre les plages de hausse et de baisse de température résulte
d'une hystérésis du capteur de 6oC / 10,8oF.
L'état de la température Température élevée signifie :
température de fonctionnement = température maxi (delta T) + température
ambiante ≥ 60 oC/140oF.
Dans ce cas, favorisez la convection interne en ajoutant des grilles à air ou en
augmentant l'espace libre entre les périphériques E/S distants.
L'état de la température Température très élevée signifie :
température de fonctionnement = température maxi (delta T) + température
ambiante ≥ 70 oC/158oF.
Dans ce cas, favorisez la convection interne en intégrant de nouveaux éléments de
refroidissement actifs (ventilateur, dispositifs de refroidissement, etc.) ou en
augmentant l'espace libre autour des périphériques E/S distants.
Si le capteur indique une hausse de température supérieure au seuil critique, l'état
de la température change. Il est possible d’évaluer les états de la température en
utilisant le signal système Etat de la température de l’XPSMFWIN.
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23
Vue d'ensemble
24
33003448 07/2007
Utilisation et fonctionnement
2
Présentation
Présentation
Ce chapitre décrit l'utilisation et le fonctionnement du périphérique E/S de sécurité
distant XPSMF3DIO8801.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33003448 07/2007
Sujet
Page
Première mise en service
26
Application
27
Fonction
28
Test hors ligne
42
25
Utilisation et fonctionnement
Première mise en service
Présentation
La section suivante contient des informations sur la première mise en service du
périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801.
Première mise
sous tension
Le tableau suivant décrit le comportement du périphérique E/S de sécurité distant
XPSMF3DIO8801 lors de sa première mise sous tension :
Phase
1
Description
La diode Alimentation (verte) s'allume durant 0,5 sec.
2
Toutes les diodes s'allument durant 5 sec.
3
La diode 24 V CC s’allume.
La diode Programme (orange) clignote.
DANGER
RISQUE DE CHOC ELECTRIQUE, D'EXPLOSION OU D’ARC ELECTRIQUE
Débranchez tous les circuits d’alimentation avant de procéder à l’entretien de
l’équipement.
Le non-respect de ces instructions provoquera la mort ou des blessures
graves.
26
33003448 07/2007
Utilisation et fonctionnement
Application
Présentation
Le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801 est conforme aux normes
suivantes :
z
z
z
z
z
z
SIL 3, selon la norme IEC 61508
Catégorie 4, selon la norme EN 954-1
IEC 61131-2
prEN 501156
DIN V 19250 jusqu’à RC 6
NFPA 8501, NFPA 8502
La vaste gamme de matériel proposée et une transmission de données sécurisée
permettent d'optimiser le système pour l'adapter à toute infrastructure existante ou
à venir.
Le réseau de sécurité du périphérique E/S de sécurité distant utilise Ethernet, avec
le protocole SafeEthernet. Ce dernier est basé sur la technologie standard Ethernet
et est conforme à la norme TÜV/BG. Le réseau Ethernet permet de transmettre des
données jusqu'à une vitesse de 100 Mbit/s en mode half duplex et jusqu'à
10 Mbit/s en mode full duplex. Il prend en charge l'utilisation de toutes les fonctions
Ethernet pour les applications réseau.
L'association d'un automate de sécurité et d'un bus de sécurité (SafeEthernet) tous
deux à haut débit offre de nouveaux niveaux de souplesse pour les solutions
d'automatisme de process.
Les limites actuelles des systèmes d'application d'automatisme de sécurité sont en
train de disparaître. Toute une gamme est en cours de création pour des solutions
correspondant parfaitement aux applications.
Caractéristiques clés du module E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801 :
Certification jusqu'à la norme SIL 3, selon la norme IEC 61508.
Catégorie 4, EN 954-1.
z Communication par SafeEthernet et Modbus TCP/IP.
z Polyvalence. Vous pouvez utiliser le périphérique E/S distant dans toutes les
conditions ambiantes en utilisant du matériel supplémentaire.
z Configuration réseau rapide et facile.
z Interfaces conviviales.
z
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27
Utilisation et fonctionnement
Fonction
Présentation
Cette section décrit les fonctions du module E/S de sécurité distant
XPSMF3DIO8801.
Schéma
fonctionnel
Schéma fonctionnel du périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801 :
DO+ 1
.
.
DO+ 8
8
sorties
numériques
(Commutation L+)
Système à
double
processeur
Pôle de référence L-
TO 1
TO 2
DO 4DO 8-
2 sorties
pulsées
2
sorties
numériques
(Commutation L-)
Pôle de référence S+
DI 1
.
.
DI 8
8
Entrées
numériques
Chien de
garde
RJ
45
Sélecteur
RJ
45
Bref descriptif des composants du schéma :
z
z
z
z
z
z
28
Entrées : 8 entrées numériques
Sorties : 8 sorties numériques DO+, 2 sorties numériques DO- et 2 sorties
pulsées
Système à double processeur : chaque processeur traite les mêmes données et
fait l'objet d'une comparaison.
Unité de contrôle du chien de garde : surveille le temps de cycle.
Commutateur 2 ports avec fonction croisement automatique intégrée, pour
l'utilisation de câbles 1:1 et de croisement
2 connecteurs RJ 45 pour câble 1:1 ou de croisement
33003448 07/2007
Utilisation et fonctionnement
Contrôle des
lignes
Le contrôle des lignes est un système de surveillance des courts-circuits et des
coupures, telles que la commande d'arrêt d'urgence (catégorie 4, selon la norme
EN 954-1), que vous pouvez configurer dans le système de l’XPSMF3DIO8801. Les
sorties pulsées TO 1 et TO 2 peuvent être raccordées aux entrées numériques
DI du même système.
Le schéma suivant illustre le raccordement des sorties et des entrées numériques :
TO 1
2
Urgence
désactivée
(OFF) 1
Urgence désactivée (OFF) 2
DI
T1
1
2
DI
3
4
Dispositif d'urgence OFF
conforme à la norme
EN 60947-5-1,
EN 60947-5-5
configurable 500...2000 μs
T2
configurable 500...2000 μs
t
Le graphique temporel ci-dessus illustre l'évolution de 2 voies pulsées. Lorsqu'elles
sont raccordées, les entrées du système attendent la valeur d'impulsion spécifique.
Si l'impulsion n'est pas reçue ou si celle reçue n'est pas celle attendue, le système
règle automatiquement la sortie du système spécifique sur l'état de sécurité « zéro
». En cas de coupure, de court-circuit ou de présence d'un autre signal, la diode
FAULT située sur la face avant du périphérique E/S distant clignotera jusqu’à ce que
le problème soit résolu. Le système reconnecte ensuite de manière cyclique toutes
les sorties pulsées.
AVERTISSEMENT
SORTIES PULSEES
Ne pas utiliser les sorties pulsées comme des sorties de sécurité.
Le non-respect de ces instructions peut provoquer la mort, des blessures
graves ou des dommages matériels.
33003448 07/2007
29
Utilisation et fonctionnement
Les erreurs suivantes peuvent se produire :
z Court-circuit entre 2 lignes parallèles
z Changement de deux lignes, par exemple DO 2 en DI 7 (configurée), DO 2 en
DI 6 (câblée).
z Défaut de terre sur l’une des lignes (uniquement avec un pôle de référence mis
à la terre)
z Coupure
z Ouverture des contacts (c’est-à-dire lorsque l’un des interrupteurs d’arrêt
d’urgence est enfoncé)
Si l'une de ces erreurs se produit :
z
z
z
la diode FAULT située sur la face avant de l’E/S distante s’allume,
les sorties sont réglées sur 0 et
le code d'erreur est généré.
Note : le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801 est conçu pour
fonctionner selon le principe de mise hors tension jusqu’au déclenchement. Si un
défaut se produit, les signaux d'entrée et de sortie reviennent à un état dénué de
tension ou de courant pour garantir un fonctionnement sûr.
30
33003448 07/2007
Utilisation et fonctionnement
Entrées
numériques de
sécurité
Le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801 comporte 8 entrées
numériques. Les 8 diodes (DI) indiquent l'état de ces entrées.
Des sources 24 V protégées contre les courts-circuits alimentent les contacts de
détection sans potentiel sur LS+. Une source de tension alimente l’ensemble des 8
entrées numériques.
Il est également possible de connecter les sources des signaux avec leurs propres
alimentations à la place des contacts. Le pôle de référence de la source du signal
doit alors être connecté au pôle de référence de l’entrée (L-).
Connexion des contacts sans potentiel
-
+
-
+
-
+
-
+
DI 4
DI 3
DI 2
DI 1
L-
LS+
DI 4
DI 3
DI 2
DI 1
Le schéma suivant illustre les raccordements des contacts sans potentiel et des
sources de tension de signaux :
Connexion des sources de tension du signal
L'état de sécurité de l'entrée est indiqué par un signal 0 envoyé à la logique de
l'application utilisateur. Si les routines de test détectent un défaut sur les entrées
numériques, un signal 0 est traité dans l'application utilisateur pour la voie
défectueuse en fonction du principe de mise hors tension jusqu’au déclenchement.
La diode FAULT s’allume alors.
Le principe de mise hors tension jusqu’au déclenchement doit être utilisé avec le
câblage externe et lors de la connexion des capteurs. Pour créer un état sûr en cas
de défaut, les signaux d'entrée reviennent à l’état hors tension (signal 0). La ligne
externe n’est pas surveillée, mais la rupture d'un fil est interprétée comme un signal
0 sécurisé.
33003448 07/2007
31
Utilisation et fonctionnement
Les entrées numériques sont reliées aux bornes suivantes :
Surtension sur
les entrées
numériques
Borne n°
Désignation
Fonction (entrées)
19
LS+
alimentation des capteurs pour les entrées
1à4
20
1
Entrée numérique 1
21
2
Entrée numérique 2
22
3
Entrée numérique 3
23
4
Entrée numérique 4
24
L-
pôle de référence
Borne n°
Désignation
Fonction (entrées)
25
LS+
alimentation des capteurs pour les entrées
5à8
26
5
Entrée numérique 5
27
6
Entrée numérique 6
28
7
Entrée numérique 7
29
8
Entrée numérique 8
30
L-
pôle de référence
Dans le cas des entrées numériques, une impulsion de surtension EN 61000-4-5
peut être lue comme un signal haut de courte durée (dû au temps de cycle court du
système XPSMF3DIO8801).
Pour éviter les erreurs dans ces cas, il est indispensable de prendre une des
mesures suivantes en fonction des applications :
z Installation de lignes d’entrée blindées pour éviter les effets des surtensions dans
le système
z Elimination du bruit dans l’application utilisateur - un signal doit être présent
pendant au moins deux cycles avant d’être évalué
Note : des techniques de conception correctes CEM permettront au concepteur du
système de sécurité d'obtenir une performance maximale en utilisant le temps de
réponse minimal de l'automate de sécurité.
32
33003448 07/2007
Utilisation et fonctionnement
Sorties
numériques de
sécurité
Le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801 comporte 8 sorties
numériques DO+ (pôle de référence L-) et 2 sorties numériques DO- (pôle de
référence S+). Une diode est affectée à chaque sortie pour en indiquer l'état.
Une sortie hors tension est en état sécurisé. En cas de défaut, toutes les sorties sont
désactivées. Si le module présente un défaut, toutes les sorties sont désactivées.
En cas de défaut causé par la communication Ethernet, les sorties concernées sont
définies sur leurs valeurs initiales, le mode de réponse des actionneurs dans un tel
cas devant être pris en compte.
Les défauts au niveau d'un ou plusieurs canaux et un défaut interne sur le module
sont indiqués par la diode FAULT située sur la face avant du module. Les signaux
système dans l’environnement de programmation XPSMFWIN peuvent être utilisés
pour évaluer le défaut.
Le tableau suivant montre la dépendance entre la température ambiante et le
courant des sorties :
Température ambiante
Sorties
20 à 40 C/ 68 à 104 F
Les sorties DO+ 1 à 3 et 5 à 7 atteignent jusqu'à 0,5 A chacune.
Les sorties DO+ 4 et 8 atteignent jusqu'à 2 A chacune.
Les sorties DO- 4 et 8 atteignent jusqu'à 2 A chacune.
50oC/122oF (maximum)
Les sorties DO+ 1 à 3 et 5 à 7 atteignent jusqu'à 0,5 A chacune.
Les sorties DO+ 4 et 8 atteignent jusqu'à 1 A chacune.
Les sorties DO- 4 et 8 atteignent jusqu'à 1 A chacune.
60oC/140oF (surcharge)
Une ou toutes les sorties sont désactivées. Lorsque la
surcharge a disparu, les sorties sont réactivées en fonction de
la valeur spécifiée (voir les Caractéristiques techniques, p. 67
o
o
Les sorties numériques DO4+, DO8+, DO4- et DO8- peuvent être raccordées en
modes unipolaire ou bipolaire. Les autres sorties numériques sont raccordées en
mode unipolaire.
Lors de l’utilisation d’une connexion unipolaire, le pôle de référence L- doit être
utilisé pour raccorder le groupe de voies correspondant des sorties DO+, et le pôle
de référence S+ doit être utilisé pour les sorties DO-.
Lors de l’utilisation d’une connexion bipolaire, la sortie commutée L+ DO4+ doit
fonctionner avec la sortie commutée L- DO 4- et la sortie commutée L+ DO8+ peut
fonctionner avec la sortie commutée L- DO8-.
Ce mode de connexion doit être défini via le signal système DO2[xx].2-pole.
Avec un fonctionnement bipolaire, le contrôle des lignes doit être utilisé pour
détecter une condition de court-circuit. Un délai d’allumage est nécessaire pour
détecter une condition de court-circuit lorsqu’une charge inductive, une charge
capacitive ou une charge de lampe est connectée. Ce délai peut être défini dans
l’environnement de programmation XPSMFWIN.
33003448 07/2007
33
Utilisation et fonctionnement
Ce délai peut être défini dans l’XPSMFWIN Gestion du hardware via le signal Délai
d’allumage aux sorties DO- (registre Sortie). Dans la plage de 0...30 ms, la valeur
peut être définie par paliers de 1 ms.
Bien que le câblage externe d'une sortie ne soit pas surveillé, un court-circuit sera
détecté.
Note : pour tous les signaux système correspondants utilisés dans le contrôle de
ligne, des valeurs initiales doivent être définies (DO[xx].2-pole, Délai
d’allumage). Par conséquent, il faut d’abord définir tous les signaux système
requis dans XPSMFWIN, puis compiler le programme d’application et enfin,
transférer le programme vers l’automate. Il est impossible de modifier les
paramètres pour les signaux système de contrôle de ligne pendant le
fonctionnement.
Les sorties numériques sont reliées aux bornes suivantes :
34
Borne n°
Désignation
Fonction (sorties, DO-)
4
4-
sortie numérique 4- (pour charge
augmentée)
5
8-
sortie numérique 8- (pour charge
augmentée)
6
S+
Groupe de voies du pôle de référence
Borne n°
Désignation
Fonction (sorties, DO+)
7
L-
Groupe de voies du pôle de référence
8
1
Sortie numérique 1
9
2
Sortie numérique 2
10
3
Sortie numérique 3
11
4+
Sortie numérique 4 (pour charge
augmentée)
12
L-
Groupe de voies du pôle de référence
Borne n°
Désignation
Fonction (sorties, DO+)
13
L-
Groupe de voies du pôle de référence
14
5
Sortie numérique 5
15
6
Sortie numérique 6
16
7
Sortie numérique 7
17
8+
Sortie numérique 8+ (pour charge
augmentée)
18
L-
Groupe de voies du pôle de référence
33003448 07/2007
Utilisation et fonctionnement
L-
DO 4
DO 3
DO 2
DO 1
L-
Le schéma suivant montre un exemple du raccordement d'actionneurs aux sorties :
AVERTISSEMENT
RISQUES DE DOMMAGES MATERIELS
Lors de la connexion d’une charge, utilisez le pôle de référence L- correspondant
au groupe de voies concerné (connexion bipolaire). Sinon, les circuits de
protection interne ne peuvent pas fonctionner.
Le non-respect de ces instructions peut provoquer la mort, des blessures
graves ou des dommages matériels.
Le schéma ci-dessus explique, à travers un exemple, comment raccorder des
actionneurs aux sorties du périphérique E/S de sécurité distant. Il est possible de
connecter des charges inductives sans diode de protection au périphérique E/S de
sécurité distant. Cependant, pour supprimer toute éventuelle tension parasite, il est
fortement recommandé d'utiliser la diode de protection comme indiqué dans
l'exemple précédent.
33003448 07/2007
DO8+
L-
DO4+
L-
DO4DO8S+
Le schéma suivant illustre la connexion bipolaire entre les sorties numériques
(DO-, DO+) :
35
Utilisation et fonctionnement
Sorties pulsées
Les 2 sorties pulsées peuvent servir au contrôle des lignes (système de contrôle de
court-circuit ou de coupure de ligne des entrées numériques), par exemple à l’aide
des boutons d’arrêt d’urgence, selon la Cat. 4, comme spécifié dans EN 954-1.
Note : Les sorties pulsées ne doivent pas servir de sorties de sécurité, par
exemple pour contrôler les actionneurs de sécurité.
Le tableau suivant illustre le brochage des bornes des sorties pulsées :
36
Borne n°
Désignation
Fonction (sorties pulsées TO ne
concernant pas la sécurité)
1
L-
pôle de référence
2
1
sortie pulsée 1
3
2
sortie pulsée 2
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Utilisation et fonctionnement
Débranchement
du câble
Sur un réseau avec automate de sécurité, les zones sont couvertes à l'aide du
réseau de sécurité. Par conséquent, le câble de communication peut subir des
dommages ou se débrancher. Dans le système ci-dessous, le « X » représente une
rupture du câble entre les automates de sécurité 2 et 3. Dans ce cas, la
communication entre les deux systèmes est interrompue. Le résultat est le suivant :
z
z
z
si le système de l’automate de sécurité 2 dépend des entrées du système de
l’automate de sécurité 3, les sorties correspondantes sont automatiquement
réglées sur « zéro »,
si le système d’automate de sécurité 3 dépend des entrées du système
d’automate de sécurité 2, les sorties correspondantes sont automatiquement
mises à « zéro », et
si les systèmes sont toujours alimentés en 24 V CC, les deux systèmes
continuent de faire fonctionner les entrées et les sorties restantes de chaque
système distinct.
Le schéma suivant montre un exemple de coupure du réseau de l’automate de
sécurité :
Automate de sécurité 1
Automate de sécurité 2
Automate de sécurité 3
E/S distantes
E/S distantes
E/S distantes
E/S distantes
E/S distantes
Si le réseau local ne répond qu'aux entrées du même système, l’automate de
sécurité continue de fonctionner sans défaut.
33003448 07/2007
37
Utilisation et fonctionnement
Coupure de
l'alimentation
Le tableau suivant illustre les réactions aux changements de la tension de
fonctionnement :
Valeur de tension
Réaction du contrôleur
19,3 à 28,8 V CC
Fonctionnement normal.
< 18,0 V CC
Etat d'alarme : variable système activée.
Si le programme d'application surveille la variable système,
cette réaction programmée est exécutée, sinon le programme
d'application s'exécute normalement.
< 12,0 V CC
Les entrées et sorties sont désactivées.
En cas de coupure de l'alimentation, toutes les entrées et sorties reviennent à l'état
sécurisé hors tension.
Reconfiguration
de petits
systèmes
Il est possible de reconfigurer un automate de sécurité pendant que le réseau
exécute une configuration existante. Les ressources nécessitant une
reconfiguration doivent être arrêtées. Le tableau suivant indique la procédure de
reconfiguration à suivre :
Etape
Reconfiguration
de grands
systèmes
38
Action
1
A l'aide de l’environnement de programmation XPSMFWIN, arrêtez le système
de l'automate de sécurité nécessitant une nouvelle configuration.
2
Téléchargez la nouvelle configuration (au préalable entièrement vérifiée par un
technicien de sécurité) sur l'automate de sécurité ou sur le module E/S distant
par un câble Ethernet Cat 5, classe D ou supérieure.
3
Une fois que le module est reprogrammé, démarrez l'appareil.
4
Exécutez immédiatement la nouvelle configuration.
Le tableau suivant décrit la procédure de reconfiguration de grands systèmes :
Etape
Action
1
Arrêtez les ressources appropriées sur le réseau à l'aide de l'environnement de
programmation XPSMFWIN. De petits segments d'un réseau peuvent être
reconfigurés par étapes.
2
Connectez votre PC à n'importe quel point de communications Ethernet.
3
Téléchargez la ou les nouvelle(s) configuration(s) (au préalable entièrement
vérifiée(s) par un technicien de sécurité) sur l’automate de sécurité par un câble
Ethernet Cat 5, classe D ou supérieure.
4
Redémarrez tous les appareils, de préférence par étapes, système par système.
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Utilisation et fonctionnement
Caractéristiques
de court-circuit
des voies de
sortie
En cas de court-circuit d'une voie de sortie, celle-ci est automatiquement désactivée
par l'appareil de sécurité distant. En cas de courts-circuits multiples, les voies sont
désactivées une par une en fonction de leur consommation électrique.
Si l'ensemble des sorties dépasse le courant maximum autorisé, elles sont toutes
désactivées et reconnectées de manière cyclique.
AVERTISSEMENT
CONDITION DE COURT-CIRCUIT
Les bornes de circuit de sortie ne doivent pas être connectées alors que la charge
est branchée. La forte intensité produite en cas de courts-circuits risque
d'endommager les bornes.
Le non-respect de ces instructions peut provoquer la mort, des blessures
graves ou des dommages matériels.
Diagnostic
L'environnement de programmation XPSMFWIN permet de visualiser toutes les
entrées et sorties de l'appareil de sécurité E/S distant. Chaque appareil de sécurité
distant fournit des signaux de diagnostic relatifs à son état, ses codes d'erreur et
l'état de ses voies.
XPSMFWIN permet de visualiser toutes les informations de diagnostic de deux
façons :
z
z
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A l'aide de la fonction de test en ligne qui surveille les valeurs des signaux et des
variables dans le plan logique pendant que les systèmes exécutent le
programme.
À l'aide de la fenêtre Diagnostic qui affiche l'état de l'UC, du COM et des
modules E/S.
39
Utilisation et fonctionnement
Remplacement
de modules
défectueux
Etape
La procédure de remplacement d'un périphérique de sécurité E/S distant
défectueux est la suivante :
Action
1
Débranchez l'alimentation du module concerné.
2
Débranchez toutes les bornes (inutile de retirer les câbles d'entrée et de sortie).
3
Débranchez toute communication Ethernet de l’E/S distante.
4
Débloquez l'attache du rail DIN et retirez le module.
5
Placez le nouveau module et détachez l'attache du rail DIN.
6
Rebranchez l'alimentation.
7
Effectuez le branchement sur le PC qui exécute XPSMFWIN via le câble Ethernet.
8
Entrez les nouveaux paramètres de communication pour l'adresse MAC et l'adresse IP.
9
Téléchargez la configuration utilisée par le module précédent.
10
Branchez toutes les bornes E/S au nouveau module. Il n’est pas nécessaire de changer les câbles, mais
vérifiez que les bornes fonctionnent correctement.
11
Rétablissez la connexion réseau.
12
Exécutez le module.
Test des entrées
et sorties pour
les tensions
perturbatrices et
défauts à la terre
Vous pouvez mesurer les tensions perturbatrices inadmissibles à l'aide d'un testeur
universel. Nous recommandons de tester chaque borne pour vérifier les tensions
inadmissibles.
Lorsque vous testez les câbles externes pour connaître leur niveau de résistance
d'isolation, de court-circuit et de coupure, aucune de leurs extrémités ne doit être
branchée afin d'éviter tout risque de dommage ou de destruction de
l’XPSMF3DIO8801en cas de tensions excessives.
Les défauts à la terre doivent être testés avant de raccorder le câble de terrain aux
appareils. Il ne doit pas y avoir de tension d'alimentation au niveau des capteurs et
entre le pôle négatif et les actionneurs. Si le pôle négatif est mis à la terre pendant
le fonctionnement, la connexion à la terre doit être débranchée lors du test des
défauts à la terre. Cela s'applique également à la connexion à la terre d'un testeur
de défauts à la terre existant. La terre de chaque borne ne peut être testée qu'avec
un testeur de résistance ou un instrument de test similaire.
Il est possible de tester l'isolation d'un ou plusieurs câble(s) par rapport à la terre,
mais pas celle de 2 câbles non connectés. Il n'est pas non plus possible de tester
les hautes tensions.
La norme EN 50178 présente les directives de mesure de la tension d'un circuit et
de la résistance d'isolation.
40
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Utilisation et fonctionnement
Entretien
Le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801 est conçu pour des
applications industrielles. Tous ses composants sont à disponibilité élevée et
répondent à la norme IEC 61508 pour la puissance surfacique et la probabilité de
défaillance horaire selon la norme SIL 3.
Note : lorsqu'ils remplissent des fonctions de sécurité, les modules doivent être
soumis à un test hors ligne tous les 10 ans. Pour les tests hors ligne, reportez-vous
à la sectionTest hors ligne, p. 42
AVERTISSEMENT
TEST HORS LIGNE
Un test hors ligne conforme à la norme IEC 61508-4 doit être réalisé afin de vérifier
le fonctionnement adéquat.
Le non-respect de ces instructions peut provoquer la mort, des blessures
graves ou des dommages matériels.
Réparation des
modules E/S
distants
Vous ne devez pas tenter de réparer le périphérique E/S de sécurité distant
XPSMF3DIO8801. Les périphériques défectueux doivent être renvoyés à Schneider
Electric pour être réparés.
L'appareil n'est plus couvert par le certificat de sécurité en cas de réparations non
autorisées. Le fabricant n'est pas responsable des réparations non autorisées.
Toute réparation non autorisée annule également toutes les garanties du
périphérique.
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41
Utilisation et fonctionnement
Test hors ligne
Présentation
Le test hors ligne reconnaît les erreurs cachées dangereuses qui risquent d’affecter
la fonction sécurisée de l’usine.
Les systèmes de sécurité doivent être soumis à un test hors ligne tous les 10 ans.
Par une analyse à l’aide de l’outil de calcul SILence, l’intervalle est souvent rallongé.
(SILence est un programme séparé. Contactez le service pour plus d’informations
ou consultez la page d’accueil d’HIMA pour accéder à une version test du logiciel
SILence.)
Pour les modules relais, le test pour les relais doit être exécuté à intervalles définis
pour l’usine concernée.
Exécution du test
hors ligne
L’exécution du test hors ligne dépend de la configuration de l’usine
(EUC = equipment under control [appareil sous contrôle]), de son potentiel de risque
et des normes pour le fonctionnement qui sont appliquées et qui forment la base de
l’autorisation par l’autorité compétente.
Selon les normes IEC 61508 1-7, IEC 61511 1-3, IEC 62061 et VDI/VDE 2180 fiches
1 à 4, s’il s’agit de systèmes de sécurité, c’est l’entreprise exploitante qui doit
organiser des tests.
Test réguliers
Les modules peuvent être testés en exécutant la boucle de sécurité.
En pratique les périphériques de terrain en entrée et en sortie ont un intervalle de
test plus fréquent (par ex. tous les 6 ou 12 mois) que les modules. Si l’utilisateur final
teste la boucle de sécurité complète en raison des périphériques de terrain alors les
modules sont automatiquement compris dans ces tests. Aucun test supplémentaire
régulier n’est requis pour les modules.
Si le test des périphériques de terrain n’inclut pas les modules, alors le PES doit être
testé au minimum une fois tous les 10 ans. Cela peut être fait en exécutant une
réinitialisation des modules.
En cas d’exigences de tests réguliers pour des modules en particulier, l’utilisateur
final doit consulter les fiches techniques de ces modules.
42
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Description du produit
3
Présentation
Présentation
Ce chapitre contient la description du périphérique E/S de sécurité distant
XPSMF3DIO8801.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
Éléments du boîtier
33003448 07/2007
Page
44
Bouton de réinitialisation
47
Communication
48
Diodes électroluminescentes
52
Câblage
55
Adressage IP et identification du système
57
SafeEthernet
58
Conditions de fonctionnement
64
Caractéristiques techniques
67
Eléments supplémentaires
71
43
Description du produit
Éléments du boîtier
Vue de face
L'image suivante montre les différents éléments de la face avant du périphérique
E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801 :
1
L-
2
L- L+ L+
L- L- L+ L+
24V DC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
1 2 3 4 5 6
7 8 9 1011 12
1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12
TO
DO- DO
L- 1 2 4- 8- 8+
L- 1 2 3 4+ L-
5
13 1415 16 1718
13 14 15 16 17 18
DO
L- 5 6 7 8+ L-
by HIMA
DIO
8/8 01
DI
1 10/100BaseT 10/100BaseT 2
3
HIMatrix F3
LS+ 1 2 3 4 L-
HIMA
3
LS+ 5 6 7 8 LDI
19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30
19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30
4
4
Éléments de la face avant :
N°
44
Description
1
Entrée alimentation
2
sorties pulsées
3
Sorties numériques
4
entrées numériques
5
Indicateurs
33003448 07/2007
Description du produit
Face supérieure
L'image suivante montre les éléments de la face supérieure :
Reset button
Face inférieure
L'image suivante montre les éléments de la face inférieure :
Ethernet communication
33003448 07/2007
45
Description du produit
Face arrière
L'image suivante montre les éléments de la face arrière :
Attache rapide
Guide Rail DIN
46
33003448 07/2007
Description du produit
Bouton de réinitialisation
Présentation
L’appareil est équipé d’un bouton de réinitialisation. Le bouton de réinitialisation est
utilisé en cas de perte du mot de passe de connexion PC.
Utilisation du
bouton de
réinitialisation
Le bouton-poussoir est accessible via une petite ouverture circulaire située à
environ 40 à 50 mm/1,57-1,97 in du bord gauche de la face supérieure du boîtier.
Conséquence
Lorsque vous appuyez sur le bouton de réinitialisation,
Utilisez le bouton seulement lors du redémarrage de l’appareil. Maintenez-le
enfoncé pendant au moins 20 s. Rien ne se produit si vous appuyez sur le bouton
de réinitialisation pendant que l’appareil fonctionne.
z
z
tous les comptes sont désactivés (sauf celui par défaut de l’Administrateursans mot de passe) et
l’adresse IP et l’ID système (SRS) prennent des valeurs par défaut.
Note : après activation du bouton de réinitialisation, les valeurs sont modifiées et
restent valides jusqu’au prochain démarrage. Au démarrage suivant, les valeurs
précédentes sont restaurées. Si nécessaire, vous pouvez entrer de nouvelles
informations.
33003448 07/2007
47
Description du produit
Communication
Présentation
Les automates de sécurité et les périphériques E/S distants communiquent entre
eux et avec le PC via le protocole SafeEthernet.
Les automates de sécurité communiquent entre eux et avec un PC par une
topologie Ethernet linéaire ou en étoile. Il est possible de connecter un PC à
n'importe quel point du réseau.
La section de communications est connectée au circuit sécurisé du microprocesseur. Elle contrôle les communications entre le PES et d'autres systèmes au
moyen de puissantes interfaces telles que 100 BaseT : SafeEthernet, TCP/IP
Modbus.
Communication
de sécurité
Communications via des commutateurs
Le schéma montre le commutateur intégré dans chaque système pour les
communications Ethernet (voir Schéma fonctionnel, p. 28).
A la différence d'un concentrateur, un commutateur peut enregistrer des paquets de
données pendant une courte durée de façon à établir une connexion provisoire
entre deux appareils de communication (transmetteur/récepteur) pour transférer
des données. Il est ainsi possible d'éviter les collisions (typiques dans un
concentrateur) et de réduire la charge du réseau. Pour contrôler le transfert de
données, chaque commutateur doit avoir un tableau relationnel adresse/port. Ce
tableau se génère automatiquement par un procédé d’auto-apprentissage. Chaque
port du commutateur est corrélé avec les adresses MAC définies. Les paquets de
données entrants sont directement envoyés au port correspondant, conformément
à ce tableau.
Le commutateur permute automatiquement entre les vitesses de transfert de 10 et
100 Mbits/s et entre les transmissions en mode full et half duplex.
Le commutateur contrôle les communications entre les différents appareils. Le
commutateur peut créer jusqu’à 1 000 adresses MAC absolues.
Le croisement automatique détecte si des câbles croisés sont connectés et le
commutateur s'adapte en conséquence.
Le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801 est équipé de deux
raccordements situés au bas du panneau latéral du boîtier pour la mise en réseau
via Ethernet. En fonction des besoins, différents systèmes peuvent être mis en
réseau avec la topologie linéaire ou en étoile Ethernet. Il est également possible de
raccorder un PC là où il est nécessaire.
Note : lors de l'établissement du réseau, assurez-vous de ne pas former de boucle
réseau. Les données reçues par le système ne doivent emprunter qu'un seul
chemin.
48
33003448 07/2007
Description du produit
Le schéma suivant montre un exemple de mise en réseau SafeEthernet :
Telemecanique
XPS-MF
XPSMFPS01
Appareils F60 ou autres appareils
XPSMF
PC avec XPSMFWIN
Le protocole SafeEthernet :
24V DC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
by HIMA
HIMatrix
F35
HIMatrix
F31
HIMatrix
F2DO
HIMatrix
F3AIO
HIMA
24V DC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
HIMatrix
F3DIO
HIMA
by HIMA
HIMatrix F1DI
HIMA
HIMA
33003448 07/2007
by HIMA
HIMA
24V DC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
24V DC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
24V DC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
by HIMA
24V DC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
by HIMA
HIMA
HIMatrix
by HIMA
F30
24V DC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
by HIMA
HIMA
49
Description du produit
La figure ci-dessous représente un schéma de raccordement de câbles Ethernet :
1
by HIMA
by HIMA
HIMatrix F31
HIMatrix F31
HIMA
HIMA
2
by HIMA
by HIMA
HIMatrix F31
HIMatrix F31
HIMA
HIMA
3
by HIMA
by HIMA
HIMatrix F31
HIMatrix F31
HIMA
HIMA
4
by HIMA
by HIMA
HIMatrix F31
HIMatrix F31
HIMA
HIMA
5
by HIMA
by HIMA
HIMatrix F31
HIMatrix F31
HIMA
HIMA
6
by HIMA
by HIMA
HIMatrix F31
HIMatrix F31
HIMA
HIMA
Légende :
by HIMA
HIMatrix F31
HIMA
Appareil dans son boîtier
Connecteur
Raccordement (fiche et prise)
Nombre de paires de connecteurs et longueur des câbles :
50
Nombre
Nombre de paires de connecteurs Longueur de câble maximale
1
2
100 m/328,1 ft
2
2
100 m/328,1 ft
3
3
100 m/328,1 ft
4
3
100 m/328,1 ft
5
4
100 m/328,1 ft
6
4
100 m/328,1 ft
33003448 07/2007
Description du produit
La longueur de câble maximale est de 100 m / 328,1 ft avec un maximum de six
paires de connecteurs, lorsque vous utilisez des câbles spécifiés et des connecteurs
homologués à 100 MHz. Une fiche, associée à une prise, constitue une paire.
Pour des longueurs plus importantes, utilisez des câbles à fibre optique avec des
convertisseurs.
Le protocole SafeEthernet présente les avantages suivants :
z
z
z
33003448 07/2007
Transfert de paquets ultra-rapide entre les zones de collision
Hausse importante du débit de données en mode full duplex
Fonctionnement déterministe grâce à la prévention des collisions
51
Description du produit
Diodes électroluminescentes
Présentation
Diodes du périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801 :
L-
L- L+ L+
L- L- L+ L+
24V DC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
1 2 3 4 5 6
7 8 9 1011 12
1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12
TO
DO- DO
L- 1 2 4- 8- S+
L- 1 2 3 4+ L-
by HIMA
52
DIO
8/8 01
DI
1 10/100BaseT 10/100BaseT 2
13 14 15 16 17 18
DO
L- 5 6 7 8+ L-
HIMatrix F3
LS+ 1 2 3 4 L-
HIMA
13 1415 16 1718
LS+ 5 6 7 8 LDI
19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30
19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30
33003448 07/2007
Description du produit
Description des
diodes
Le tableau suivant décrit le comportement des diodes :
Diode
Couleur
Etat
Description
Entrées numériques 1-8
Orange
activée
Un signal d'entrée est haut.
Sorties numériques DO+ :
1 à 8 et DO- : 4 et 8
Orange
activée
Un signal de sortie est haut.
Non allumée
Eteinte
Un signal de sortie est bas.
Sorties pulsées
TO 1, TO 2
Orange
Non allumée
activée
Eteinte
La sortie pulsée est active.
La sortie pulsée n’est pas active.
24 V DC
Vert
activée
Présence d’une tension de fonctionnement de 24 V CC.
Non allumée
Eteinte
Pas de tension de fonctionnement.
RUN
Vert
activée
Etat normal du PES (RUN). Un programme de
chargement utilisateur est exécuté (pas dans les
modules E/S distants). L'UC lit les entrées, effectue le
traitement logique et écrit les sorties ; les tests de
communication et du matériel/logiciel sont effectués.
Vert
clignotante L’UC n’effectue aucun traitement (STOP) et n’exécute
aucune application utilisateur. Toutes les sorties sont
réinitialisées dans un état sécurisé hors tension. Il est
possible de déclencher l'arrêt (STOP) en affectant la
valeur VRAI (TRUE) à la variable système d'arrêt
d'urgence (Emergency stop) dans l'application
utilisateur ou au moyen d'une commande directe du PC.
Cas d'un automate de sécurité allumé environ 10 s
pendant la vérification système.
Non allumée
Eteinte
L’UC est à l’état arrêt erreur (ERROR STOP) ; voir
ERROR ci-dessous.
Rouge
activée
z Une défaillance matérielle s’est produite dans l’unité
ERROR
centrale qui s’est mise en erreur (ERROR STOP).
z L’unité centrale a détecté une erreur logicielle dans
le système d’exploitation. Le chien de garde a
déclenché l'état arrêt erreur (ERROR STOP) car le
temps de cycle a été dépassé.
z L’UC a arrêté l’exécution de l’application utilisateur
et a mis fin à tous les tests matériels et logiciels.
Toutes les sorties sont réinitialisées.
Seule une commande émise par le PC peut redémarrer
l’UC.
Non allumée
33003448 07/2007
Eteinte
Aucune erreur n’est détectée.
53
Description du produit
Diode
Couleur
Etat
Description
PROG
Orange
activée
Une nouvelle configuration est en cours de chargement
dans l’unité centrale.
Orange
clignotante Un nouveau système d’exploitation est en cours de
chargement dans la mémoire Flash ROM.
Non allumée
Eteinte
Pas de chargement d’une configuration ou d’un
système d’exploitation.
FORCE
Non allumée
Eteinte
Le mode forcé n’est pas signalé.
Orange
activée
Force active.
FAULT
Orange
activée
Erreur de contrôle des lignes.
z L’application utilisateur a provoqué une erreur.
z La configuration du PES est défectueuse.
z Le chargement d'un nouveau système d'exploitation
était défectueux ; le système d'exploitation est
endommagé.
Orange
clignotante z Une erreur s'est produite pendant l'écriture en
mémoire Flash ROM (pendant la mise à jour du
système d'exploitation).
z Une ou plusieurs erreurs E/S se sont produites.
Non allumée
Eteinte
Orange
clignotante Le chargement d’urgence du système d’exploitation est
actif.
BL
Orange
clignotante Le COM est à l'état INIT_FAIL.
RJ 45
Vert
activée
OSL
Aucune des erreurs mentionnées ci-dessus ne s'est
produite.
Fonctionnement en mode full duplex.
clignotante Collision
jaune
Eteinte
Fonctionnement en mode half duplex, pas de collision
activée
Connexion établie
clignotante Interface active
54
33003448 07/2007
Description du produit
Câblage
Câblage Ethernet
Les câbles industriels standard peuvent être soumis à de fortes contraintes
mécaniques. Les communications SafeEthernet nécessitent au minimum un câble
à paire torsadée de catégorie 5 et de classe D. Pour les distances supérieures et
pour réduire la fréquence des erreurs, il est recommandé d'utiliser un câble en fibre
optique.
Les automates communiquent à 100 Mbits/s (Fast Ethernet) et à 10 Mbits/s en
mode full duplex. Le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801
présente une fonction de « croisement automatique » intégrée au commutateur qui
permet d'utiliser à la fois un câble 1:1 et un câble de croisement.
Le blindage externe du câble à paire torsadée doit être mis à la terre aux deux
extrémités. Avec un connecteur RJ 45, le blindage du câble est automatiquement
connecté au boîtier de l’automate.
Eléments de
l'interface
Les éléments suivants sont recommandés pour le raccordement d'un automate ou
d'un module E/S distant sur les communications Ethernet : boîtier de raccordement
FL CAT5 TERMINAL BOX de Phoenix Contact (R). Les automates sont montés sur
un rail EN mis à la terre. Les conducteurs du câble de terrain sont raccordés aux
bornes de l'interface. Assurez-vous que le blindage du câble est également
raccordé par le serre-câble.
Des cordons de raccordement préfabriqués permettent de raccorder l'élément
d'interface et le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801. Il suffit que
le rail soit mis à la terre conformément aux normes pour pouvoir monter un élément
d'interface sur celui-ci.
33003448 07/2007
55
Description du produit
Câbles spécifiés
Les câbles sont classés par catégorie, selon leurs propriétés de transmission et de
hautes fréquences :
Catégorie
Caractéristiques
Homologuée
1
-
non
2
jusqu'à 1 MHz
non
3
jusqu'à 16 MHz
non
4
jusqu'à 20 MHz
non
5
jusqu'à 100 MHz
oui
6
jusqu'à 250 MHz
oui
7
jusqu'à 600 MHz
oui
La voie, en tant que chemin d’une communication point à point, est définie de la
manière suivante :
Classe
Caractéristiques
Homologuée
A
jusqu'à 0,1 MHz
non
B
jusqu'à 1 MHz
non
C
jusqu'à 16 MHz
non
D
jusqu'à 100 MHz
oui
E
jusqu'à 250 MHz
oui
F
jusqu'à 600 MHz
oui
Plus la lettre est éloignée de A et plus la demande sur la voie de transmission est
importante. Pour les communications Ethernet à 100 MHz, des câbles de catégorie
5 (ou supérieure) et d'une capacité de classe D minimum sont requis.
Connecteur RJ45
Il est possible d'utiliser des connecteurs tels qu'une fiche de données IP 20
(Harting(R)) pour un raccordement Ethernet direct sans éléments d'interface. Vous
pouvez installer le câble rapidement sans outil supplémentaire en sertissant les
conducteurs.
Commutateurs
Il est recommandé d'utiliser des commutateurs de rail de type RS2 (Hirschmann(R))
et des ports fibre optique pour couvrir des distances supérieures à 100 m/328,1 ft
avec des communications SafeEthernet.
56
33003448 07/2007
Description du produit
Adressage IP et identification du système
Présentation
Une étiquette transparente fournie avec l’automate permet de noter l'adresse IP et
l'identification du système (SRS, Système-Rack-Emplacement) après une
modification :
IP_._._._SRS_._._
Valeur par défaut pour l’adresse IP : 192.168.0.99
Valeur par défaut pour SRS : 60000.1.0
Les orifices de ventilation du boîtier de l'automate de sécurité ne doivent pas être
couverts par l’étiquette.
Pour plus d'informations sur le changement de l'adresse IP et de l'identification du
système, consultez le manuel du logiciel XPSMFWIN.
Note : chaque carte Ethernet a une adresse Ethernet unique. Il s'agit d'un numéro
à 48 bits : les 24 premiers bits indiquent le fabricant et les 24 derniers sont un
numéro unique propre à chaque carte Ethernet /puce d'automate, attribué par le
fabricant. Le numéro s’appelle aussi MAC ID.
Description du
protocole TCP/IP
L'adresse IP identifie un appareil sur un réseau. Les adresses IP sont des nombres
de 32 bits. Pour faciliter leur mémorisation, il s'agit généralement de quatre nombres
de 8 bits (par ex. 192.168.10.1).
Les adresses IP sont uniques, c'est-à-dire que deux appareils ne peuvent avoir la
même adresse sur un réseau :
z L'adresse IP attribuée au PC
z La partie de l'adresse IP (masque de sous-réseau) qui distingue les autres
réseaux
Note : l’opérateur doit s'assurer que l’Ethernet utilisé pour la communication poste
à poste est protégé de façon adéquate contre un accès non autorisé (c’est-à-dire
des pirates). La nature et l’étendue des mesures à prendre doivent être
déterminées en collaboration avec les autorités d’approbation.
33003448 07/2007
57
Description du produit
SafeEthernet
Présentation
Cette section fournit des informations sur le protocole SafeEthernet et sur le modèle
OSI.
Description
Dans le domaine des automatismes, des exigences telles que le déterminisme, la
fiabilité, l'interchangeabilité, l'extensibilité, l'interopérabilité et la sécurité globale
sont des thèmes centraux. Basé sur la technologie Ethernet, SafeEthernet fournit
un protocole de transfert pour la transmission de données de sécurité jusqu'à la
norme RC 6 ou SIL 3. SafeEthernet met en œuvre un mécanisme capable de
détecter les situations suivantes et d'y répondre :
z
z
z
z
Corruption des données transmises
Affectation d'adresse incorrecte pour les messages (transmetteur, récepteur)
Enchaînement des données incorrect (répétition, perte, modification)
Temporisation incorrecte (retard, écho)
SafeEthernet s'appuie sur le standard Ethernet ou FastEthernet selon la norme
IEEE 802.3.
La transmission des données de sécurité ne modifie pas la trame de protocole du
standard Ethernet.
Conformément au système Black Channel de SafeEthernet, les « voies de
transmission peu sûres » (Ethernet) sont utilisées et commandées par un système
de protocole de sécurité au niveau du transmetteur et du récepteur. Ainsi, les
composants classiques du réseau Ethernet (concentrateurs, commutateurs,
routeurs et PC) fournis avec les interfaces réseau peuvent être utilisés au sein d'un
réseau de sécurité. La principale différence avec le standard Ethernet se situe au
niveau du déterminisme : SafeEthernet fonctionne en temps réel.
Un mécanisme spécial du protocole garantit un comportement déterministe, même
en cas d'erreur ou d'entrée de nouveaux partenaires de communication. Les
nouveaux éléments sont automatiquement intégrés au système en cours
d'exécution. Tous les composants du réseau peuvent être modifiés pendant que le
système s'exécute. L'utilisation de commutateurs permet de définir clairement les
temps de transmission. Ainsi, Ethernet fonctionne en temps réel. La vitesse de
transfert pour les données de sécurité peut atteindre 100 Mbits/s, vitesse bien
supérieure à la normale. Des câbles de cuivre ou fibre optique peuvent servir de
supports de transmission. Il est nécessaire de tenir compte des conditions des
communications de sécurité.
58
33003448 07/2007
Description du produit
Par conséquent, un seul réseau suffit pour transmettre des données lbées ou non à
la sécurité. Grâce à des profils réseau paramétrables, il est possible d'adapter
SafeEthernet aux réseaux Ethernet existants. SafeEthernet permet de configurer
des structures de système intégrées souples pour les automatismes décentralisés,
avec des temps de réaction définis. Conformément aux exigences, l'intelligence
peut être centralisée ou distribuée aux participants de manière décentralisée au
sein du réseau. Il n'existe pas de limite au nombre de participants sûrs du réseau et
à la quantité de données sécurisées transmises pour obtenir les temps de réaction
requis. Par conséquent, un automate central et la mise en place de structures
parallèles ne sont pas nécessaires.
Un seul et même réseau peut intégrer la transmission de données sécurisées et
standard. Un bus de sécurité distinct peut être sauvegardé. Les commutateurs du
périphérique E/S de sécurité distant effectuent les tâches normalement effectuées
par les commutateurs réseau.
33003448 07/2007
59
Description du produit
Paramètres de
fonctionnement
des interfaces
Ethernet
Jusqu’à la version 8.32 du SE COM, tous les ports Ethernet des commutateurs
Ethernet intégrés ont les mêmes réglages.
z Autonég/Autonég pour le mode de vitesse
z Mode de régulation du débit
D’autres paramétrages sont impossibles et ne seront pas permis par l’automate lors
du chargement d’une configuration.
Les interfaces Ethernet 10/100 BaseT de l'appareil présentent les paramètres
suivants :
Paramètres de fonctionnement par défaut
Mode de vitesse
Autonég
Mode de régulation du débit
Autonég
Tout autre appareil associé à l’automate de sécurité ou à un périphérique E/S
distant doit présenter les paramètres réseau suivants :
Paramètres admissibles pour appareil différent.
Mode de vitesse
Autonég
Mode de régulation du débit
Autonég
ou
Mode de vitesse
Autonég
Mode de régulation du débit
Half Duplex
ou
Mode de vitesse
10 ou 100 Mbits/s
Mode de régulation du débit
Half Duplex
Paramètres non admissibles pour appareil différent
Mode de vitesse
Autonég ou 10 ou 100 Mbits/s
Mode de régulation du débit
Full duplex
Pour la version > 8.32 du SE COM et la version > 7.56.10 d’XPSMFWIN Gestion du
hardware, chaque port Ethernet du commutateur intégré peut être configuré
individuellement. Voir aussi l’annexe Schémas de raccordement, exemples
d'application et codes d'erreur, p. 75.
60
33003448 07/2007
Description du produit
Raccordements
de SafeEthernet/
Exemples de
mise en réseau
Les appareils sont équipés (selon le modèle) de deux raccordements situés au bas
du panneau latéral du boîtier, pour la mise en réseau avec le protocole
SafeEthernet. Voir l'exemple dans Communication de sécurité, p. 48.
Selon les besoins, différents systèmes peuvent être mis en réseau avec Ethernet
(topologie linéaire ou en étoile). Il est également possible de raccorder un outil de
programmation (PC) à l'emplacement nécessaire.
Note : veillez à ne pas former de boucle réseau lorsque vous raccordez des
systèmes. Les paquets de données reçus par le système ne doivent emprunter
qu'un seul chemin.
Modbus TCP/IP
Le protocole bus de terrain esclave série Modbus peut communiquer avec le
protocole Modbus TCP/IP par les interfaces Ethernet sur l’automate de sécurité.
La communication de Modbus standard transfère l’adresse esclave et un total de
contrôle CRC en plus du code d’instruction et des données. Dans Modbus TCP/IP,
le protocole subordonné TCP/IP gère cette fonction.
Note : Pour plus d’informations sur le protocole Modbus TCP/IP, consultez l’aide
en ligne de l’XPSMFWIN.
Ports réseau
utilisés pour la
communication
Ethernet
Ports UDP et utilisation
Ports UDP
Utilisation
8000
Programmation et fonctionnement avec l’XPSMFWIN
8001
Configuration des E/S distantes via l’automate de sécurité
6010
SafeEthernet
6005/6012
Si TCS_DIRECT n’était pas activé dans le réseau HH
Ports TCP et utilisation
33003448 07/2007
Ports UDP
Utilisation
502
Modbus (modifiable par l’utilisateur)
61
Description du produit
Modèle OSI
Le modèle OSI divise les fonctions d'un protocole en une série de couches appelée
« pile de protocoles » (par ex. pile TCP/IP). Les couches inférieures sont utilisées
dans le hardware et les couches supérieures dans le logiciel. Chaque couche
constitue une plate-forme de transport vers la couche supérieure et s’appuie sur la
couche inférieure.
L’image suivante est une représentation graphique des couches OSI :
Couches de support
Couches hôtes
Données
62
Couche
Données
Application
Process réseau vers application
Données
Présentation
Représentation et cryptage des données
Données
Session
Communication entre hôtes
Segments
Transport
Raccordements et fiabilité bout en bout
Paquets
Réseau
Détermination du chemin et IP
Trames
Liaison des données
MAC et LLC
Bits
Caractéristiques physiques
Transmission de supports, de signaux et binaire
33003448 07/2007
Description du produit
Le tableau ci-dessous décrit les sept couches OSI (de bas en haut) :
Nombre
Couche
Données
Description
Bits
Précise toutes les spécifications électriques et
physiques des appareils.
Couches de support
1
Couche physique
Transmission de supports, de
signaux et binaire
2
Couche de liaison des données Trames
MAC et LLC
Fournit les composants et les procédures nécessaires
pour transférer des données entre des entités réseau.
Détecte et corrige les éventuelles erreurs de la couche
physique.
3
Couche réseau
Détermination du chemin et IP
Paquets
Fournit les composants et procédures nécessaires pour
transférer des enchaînements de données de longueur
variable, d'une source à une destination par un ou
plusieurs réseaux.
Couches hôtes
4
Couche de transport
Raccordements et fiabilité bout
en bout
Segments
Fournit un transfert de données transparent entre
utilisateurs finaux.
5
Couche de session
Communication entre hôtes
Données
Fournit le mécanisme de gestion du dialogue entre les
processus d’application des utilisateurs finaux.
6
Couche de présentation
Données
Représentation et cryptage des
données
Recherche, à la place de la couche d’application, les
différences syntaxiques des représentations des
données dans les systèmes utilisateur final.
7
Couche d'application
Process réseau vers
application
Sert d’interface directe et exécute des services
application communs pour les processus d’application.
33003448 07/2007
Données
63
Description du produit
Conditions de fonctionnement
Présentation
Le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801 a été développé
conformément aux exigences des normes suivantes sur la compatibilité électromagnétique (CEM), le climat et l'environnement :
IEC 61131-2
Automates programmables, Partie 2, Exigences sur les matériels et
tests
IEC 61000-6-2
Normes CEM génériques, Partie 6-2
IEC 61000-6-4
Norme générale sur les émissions CEM, Environnement industriel
Les conditions suivantes sont requises pour utiliser le périphérique E/S de sécurité
distant XPSMF3DIO8801 :
Classe de protection Classe de protection II selon la norme IEC/EN 61131-2
Conditions
climatiques
Pollution
Degré de pollution II
Altitude
< 2 000m (6 561,7 ft)
Boîtier
Standard : IP 20. Si les normes applicatives concernées l'exigent
(ex. EN 60204, EN 954-1), le périphérique doit être installé dans un
boîtier adapté (ex. IP 54).
Les principales valeurs limites et de test des conditions climatiques sont indiquées
dans le tableau suivant :
EN 61131-2
Tests climatiques
Température de fonctionnement : 0oC (32oF) à 60oC (140oF)
(Limites de test -10oC (14oF) à +70oC (158oF))
Température de stockage : -40oC (-40oF) à 85oC (185oF) (avec
batterie uniquement -30oC (-22oF))
6.3.4.2
Test de chaleur sèche et de résistance au froid : 70oC (158oF) /
-25oC (-13oF), 96 h, alimentation de l'appareil en test non connectée
6.3.4.3
Test de changement de température, de résistance et d’immunité
thermique : -25oC(-13oF) / 70oC (158oF) et 0oC (32oF) / 55oC
(131 F), alimentation de l'appareil en test non connectée
6.3.4.4
64
Test de résistance cyclique à la chaleur humide : 25oC (77oF) / 55oC
(131 F), humidité relative 95 %, alimentation de l'appareil en test non
connectée
33003448 07/2007
Description du produit
Conditions
mécaniques
Les principales valeurs limites et de test des conditions mécaniques sont indiquées
dans le tableau suivant :
EN 61131-2
Tests mécaniques
Test de vibrations, en fonctionnement : 5 Hz à 9 Hz /
3,5 mm, 9 Hz à 150 Hz / 1 g
Conditions de
compatibilité
électromagnétique (CEM)
33003448 07/2007
6.3.5.1
Test d’immunité aux vibrations : 10 Hz à 150 Hz, 1 g,
appareil en test en fonctionnement, 10 cycles par axe
6.3.5.2
Test d’immunité aux chocs : 15 g, 11 ms, appareil en test
en fonctionnement, 2 cycles par axe
Les principales valeurs limites et de test des conditions de CEM sont indiquées dans
les tableaux suivants :
EN 61131-2
Test d'immunité au bruit
6.3.6.2.1 IEC/EN 61000-4-2
test de décharges électrostatiques (ESD) : 4 kV par
contact/ 8 kV par décharge aérienne
6.3.6.2.2 IEC/EN 61000-4-3
Test de parasites haute fréquence (RFI) (10 V/m) :
26 MHz à 1 GHz, 80 % AM
6.3.6.2.3 IEC/EN 61000-4-4
Test de salves : 2 kV avec alimentation / 1 kV avec circuit
de transmission
6.3.6.2.4 IEC/EN 61000-4-12
Test d’immunité aux oscillations amorties : 1kV
IEC/EN 61000-6-2
Test d'immunité au bruit
IEC/EN 61000-4-6
Radio fréquence en mode commun : 10V
150 kHz à 80 MHz, AM
IEC/EN 61000-4-3
Impulsions 900 MHz
IEC/EN 61000-4-5
Surtension : 1 kV, 0,5 kV
IEC/EN 61000-6-4
Test d’émission de bruit
EN50011 Classe A
Test d'émissions : par rayonnement, par conduction
65
Description du produit
Alimentation
IEC/EN 61131-2
Les principales valeurs et limites de test d’alimentation de l’appareil sont indiquées
dans le tableau suivant :
Vérification des caractéristiques de l'alimentation CC
L'alimentation électrique doit par ailleurs être conforme aux normes suivantes : IEC 61131-2
ou SELV (très basse tension de sécurité) ou PELV (très basse tension de protection).
La protection par fusible du périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801 doit être
conforme aux indications figurant dans ce manuel.
6.3.7.1.1
Test de plage de tension : 24 V CC, -20 % à 25 % (19,2 V CC à 30 V CC)
6.3.7.2.1
Test d'immunité aux interruptions momentanées : CC, PS 2 : 10 ms
6.3.7.4.1
Test d'inversion de polarité de l'alimentation CC
6.3.7.5.1
Test de durée de secours : Test B, 1 000 h, avec batterie de secours au Lithium.
66
33003448 07/2007
Description du produit
Caractéristiques techniques
Données
mécaniques
Connecteurs d'alimentation 1
Diamètres des connexions, raccordement à un conducteur
Sans embout
Rigide 0,2 à 2,5 mm2
Souple 0,2 à 2,5 mm2
AWG 24-12
Souple avec embouts (sans embout plastique)
0,25 à 2,5 mm2
AWG 22-14
Souple avec embouts (avec embouts plastiques)
0,25 à 2,5 mm2
AWG 22-14
Connecteurs d'alimentation 2
Diamètres des connexions, raccordements à plusieurs conducteurs (2 fils du même diamètre maximum)
Sans embout
Rigide 0,14 à 1,5 mm2
Souple 0,14 à 1,5 mm2
AWG 28-16
Souple avec embouts (sans embout plastique)
0,25 à 1,5 mm2
AWG 22-16
Souple avec embouts (avec embouts plastiques)
0,25 à 0,5 mm2
AWG 22-20
Connecteurs du circuit de transmission 1
Diamètres des connexions, raccordement à un conducteur
Sans embout
Rigide 0,14 à 1,5 mm2
Souple 0,14 à 1,5 mm2
AWG 28-16
Souple avec embouts (sans embout plastique)
0,25 mm2 à 1,5 mm2
AWG 22-16
Souple avec embouts (avec embouts plastiques)
0,25 à 0,5 mm2
AWG 22-20
33003448 07/2007
67
Description du produit
Connecteurs du circuit de transmission 2
Diamètres des connexions, raccordements à plusieurs conducteurs (2 fils du même diamètre maximum)
Sans embout
Rigide 0,14 à 0,5 mm2
AWG 28-20
Souple 0,14 à 0,75 mm2
AWG 28-18
Souple avec embouts (sans embout plastique)
0,25 à 0,34 mm2
AWG 22
Souple avec embouts (avec embouts plastiques)
0,5 mm2
AWG 20
Longueur à dénuder et couple
Longueur à dénuder
9 mm (0,35 in)
Couple de serrage
0,22 à 0,25 Nm (1,9 à 2,2 lb-in)
Données
techniques
Le tableau suivant présente les données techniques du périphérique E/S de
sécurité distant XPSMF3DIO8801 :
Interface Ethernet
2*RJ-45, 10/100 Base T avec commutateur intégré
Tension de fonctionnement
24 V CC -15 %/+20 %, Wss ≤ 15 %, à partir d'une
alimentation avec séparation de protection, conforme à
la norme IEC 61131-2
Consommation de courant
8 A maxi (en charge maximale)
Courant au repos : 0,4 A à 24 V CC
Température de fonctionnement
0oC (32oF) à 60oC (140oF)
Température de stockage
-40oC (-40oF) à +85oC (185oF)
Fusible (externe)
10 A (temporisé)
Batterie de secours
néant
Protection
IP 20
Dimensions maxi.
largeur : 152 mm (5,98 in.) (vis du boîtier comprises)
hauteur : 114 mm (4,49 in) (verrou compris)
profondeur : 66 mm (2,60 in.) (vis de terre comprise)
Poids
1 kg (2,20 lb.)
68
33003448 07/2007
Description du produit
Entrées numériques
Nombre d’entrées
8 (non isolées électriquement)
Signal 1 : tension
Consommation de courant
15 à 30 V CC
≥ 2 mA à 15 V CC
Signal 0 : tension
Consommation de courant
5 V CC maxi
1,5 mA maxi (1 mA à 5 V CC)
Point de commutation
7,5 V CC généralement
Alimentation
2 sorties vers capteurs d'alimentation pour entrées
numériques délivrant chacune 20 V CC/100 mA à la
tension du secteur de 24 V CC, protégée contre les
courts-circuits conformément à la norme IEC 61131-2.
Sorties numériques (DO+ et DO-)
Nombre de sorties DO+
Commutation L+
8 (non isolées électriquement)
Pôle de référence L-
Nombre de sorties DOCommutation L+
2 (non isolées électriquement)
Pôle de référence S+
Tension de sortie
≥ L+ moins 2 V CC
Courant de sortie DO+
Voies 1 à 3 et 5 à 7 : 0,5 A à 60°C
Voies 4 et 8 : 1 A à 60 °C
(2 A à 40 °C)
Voies 1 et 2 : 1 A à 60 °C
(2 A à 40 °C)
Courant de sortie DOCharge lampe maxi :
Voies DO+ 1 à 3 et 5 à 7
Voies DO+ 4 et 8
Voies DO- 1 et 2
10 W
25 W
25 W
Charge inductive maxi :
Voies DO+ 1 à 3 et 5 à 7
Voies DO+ 4 et 8
Voies DO- 1 et 2
500 mH
500 mH
500 mH
Charge minimale
2 mA par voie
Chute de tension interne
2 V CC maxi à 2 A
Courant de fuite (avec signal 0)
1 mA maxi à 2 V CC
Réponse aux surcharges
fermeture des sorties appropriées avec reconnexion
cyclique
Courant total de sortie
7 A maxi (fermeture de toutes les sorties et reconnexion
cyclique si dépassement)
33003448 07/2007
69
Description du produit
Sorties pulsées
Nombre de sorties
2 (non isolées électriquement)
Tension de sortie
≥ L+ moins 4 V
Courant de sortie
environ 60 mA
Charge minimale
aucune
Temps de commutation
≤ 100 μs
Réponse aux surcharges
2 x ≥ 19,2 V, courant court-circuit 60 mA à 24 V
Tension
d'alimentation
Le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801 est un système à une
tension. La tension de fonctionnement requise est définie de la manière suivante,
selon la norme IEC/EN 61131-2.
Tension d'alimentation
Valeur nominale
24 V CC, -15...+20 %
Limites admissibles maxi en fonctionnement continu
18,5 à 30,2 V CC (ondulation)
Valeur de crête maxi
35 V CC pendant 0,1 s
Ondulation admissible
w < 5 % en tension efficace, wss < 15 % en tension de
crête à crête
Potentiel de référence
70
L - (pôle négatif)
Mise à la terre du potentiel de référence autorisée.
33003448 07/2007
Description du produit
Eléments supplémentaires
Présentation
Cette section répertorie les éléments supplémentaires utilisables avec le
périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3DIO8801.
Liste des
éléments
supplémentaires
z
z
z
z
z
z
33003448 07/2007
Unité d'alimentation -24 V CC avec séparation de protection de l'alimentation :
IEC 61131-2
Gammes de produit : ABL7RE ou ABL8RP
Site Web : www.telemecanique.com
Rails DIN appropriés pour le montage de l’automate
Gamme de rail DIN AM1**. Vous la trouverez dans la section Câbles et
accessoires de câblage du catalogue des composants de commande et de
raccordement.
Autres automates de sécurité et E/S
z XPSMF60** L’automate XPSMF60 est un PES modulaire dans un boîtier de
système de racks. Il peut intégrer jusqu'à six des modules suivants (voir le
tableau ci-dessous). Un même module peut être utilisé autant de fois que
souhaité dans l'XPSMF60.
z XPSMF3DIO** Modules d'entrée et de sortie distants. Le nombre d'entrées et
de sorties dépend du modèle.
z XPSMF2DO** Module de sortie distant. Le nombre de sorties est variable.
z XPSMF1DI1601 Module d'entrée distant avec 16 sorties numériques
Modules de sécurité : différents modules et contrôleurs de sécurité (voir la
section Sécurité machine de l'Essentiel) Les fonctions des modules vont de l'arrêt
d'urgence à la surveillance par barrière immatérielle.
Automate standard : Transfert de données ne concernant pas la sécurité (voir la
section Automatismes, automatismes et contrôle dans l'Essentiel, 2005). Les
automates standard fonctionnent indifféremment avec des machines de petite ou
de grande taille. Plages : Twido, Micro, Premium et Quantum.
Interrupteurs d'appareils de sécurité et actionneurs :
z Interrupteurs magnétiques codés, interrupteurs de fin de course, interrupteurs
rotatifs ou broche, arrêts d'urgence, interrupteurs à pédale, interrupteurssectionneurs
z Tapis
z Barrières immatérielles
z Unités de commande bimanuelles
z Départs-moteurs
Pour plus d'informations, consultez la section Sécurité dans l'Essentiel.
71
Description du produit
z
Eléments d'Interface homme-machine (pour améliorer les conditions de sécurité)
z Boutons-poussoirs et voyants
z Balises lumineuses
z Sirènes
z Écrans Magelis
Pour plus d'informations, consultez la section Dialogue opérateur de l'Essentiel.
Note : tous les catalogues et les guides sont disponibles sur le site
http://www.telemecanique.com.
72
33003448 07/2007
Annexes
Présentation
Présentation
Informations complémentaires non nécessaires à la compréhension du document.
Contenu de cette
annexe
Cette annexe contient les chapitres suivants :
Chapitre
A
33003448 07/2007
Titre du chapitre
Schémas de raccordement, exemples d'application et codes
d'erreur
Page
75
73
Annexes
74
33003448 07/2007
Schémas de raccordement,
exemples d'application et codes
d'erreur
A
Présentation
Présentation
Ce chapitre contient des schémas de raccordements, des exemples d'application et
des codes d'erreurs.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33003448 07/2007
Sujet
Page
Codes d'erreur
76
Exemples de câblage
80
Configuration des interfaces Ethernet
83
75
Descriptif des composants
Codes d'erreur
Description des
codes d'erreur
Les codes d’erreur répertoriés ci-dessous apparaissent dans l’environnement de
programmation XPSMFWIN.
Entrées numériques de l’XPSMF3DIO8801
Signal système
L/E
Signification
Module.SRS [UDINT]
L
Numéro d'emplacement (Système-Rack-Emplacement)
Module.Type [UINT]
L
Type de module, consigne : 0x00A5 [165 dez]
Module.Error Code [WORD]
L
Codes d’erreur du module
DI.Error Code [WORD]
DI[xx].Error Code [BYTE]
L
L
0x0000
Traitement E/S, erreur possible, voir codes d'erreur suivants
0x0001
Pas de traitement E/S (l'UC n'est pas en mode RUN)
0x0002
Pas de traitement E/S pendant les tests de mise en route
0x0004
Interface fabricant en exécution
0x0010
Pas de traitement E/S : configuration incorrecte
0x0020
Pas de traitement E/S : taux d'erreurs dépassé
0x0040/
0x0080
Pas de traitement E/S : le module configuré n'est pas inséré
Codes d’erreur de toutes les entrées numériques
0x0001
Erreur de la gamme d'entrée numérique
0x0002
Test FTZ, échec de la séquence de test
Codes d'erreur des voies d'entrées numériques
0x01
Erreur du module d'entrée numérique
0x10
Court circuit de la voie
0x80
Coupure entre une sortie pulsée TO et une entrée pulsée DI.
Par ex. :
z coupure
z interrupteur ouvert
z sous-tension L+
DI[xx].Value [BOOL]
L
Valeur d'entrée des voies d'entrées numériques
0 Entrée non configurée
1 Entrée configurée
DI No. of Pulse Channel
[USINT]
E
Nombre de sorties pulsées (sorties d'alimentation)
0 Aucune sortie pulsée spécifiée pour le contrôle des lignes
1 Sortie pulsée 1 spécifiée pour le contrôle des lignes
2 Voies de sorties pulsées 1 et 2 spécifiées pour le contrôle des lignes
ATTENTION : Ne pas utiliser les sorties pulsées comme des sorties de
sécurité.
76
33003448 07/2007
Descriptif des composants
Signal système
L/E
Signification
DI Pulse Slot [UDINT]
E
Emplacement de module d'impulsion (contrôle des lignes) ; valeur réglée à 3.
DI[xx].Pulse Channel
[USINT]
E
Voie source de l'alimentation d'impulsion
0 Voie d'entrée
1 Impulsion de la 1ère voie TO
2 Impulsion de la 2ème voie TO
DI Pulse Delay [10E-6 s]
[UDINT]
E
Temps d'attente pour le contrôle des lignes (contre les courts-circuits)
33003448 07/2007
77
Descriptif des composants
Sorties numériques de l’XPSMF3DIO8801
Signal système
L/E
Signification
Module.SRS [UDINT]
L
Numéro d'emplacement (Système-Rack-Emplacement)
Module.Type [UINT]
L
Type de module, consigne : 0x005B [91 dez]
Module.Error Code [WORD]
L
Codes d’erreur du module
DOy.Error Code [WORD]
y = 1 ou 2
DOy[xx].Error Code [BYTE]
y = 1 ou 2
78
L
L
0x0000
Traitement E/S, erreur possible, voir codes d'erreur suivants
0x0001
Pas de traitement E/S (l'UC n'est pas en mode RUN)
0x0002
Pas de traitement E/S pendant les tests de mise en route
0x0004
Interface fabricant en exécution
0x0010
Pas de traitement E/S : configuration incorrecte
0x0020
Pas de traitement E/S : taux d'erreurs dépassé
0x0040/
0x0080
Pas de traitement E/S : le module configuré n'est pas inséré
Codes d’erreur pour toutes les sorties numériques
0x0001
Erreur de gamme de sortie numérique
0x0002
Test MEZ, échec de l'arrêt de sécurité
0x0004
Test MEZ, échec de l'alimentation auxiliaire
0x0008
Test FTZ, échec de la séquence de test
0x0010
Test MEZ, échec de la séquence de test du commutateur de
sortie
0x0020
Test MEZ, échec de la séquence de test du commutateur de
sortie (test de déconnexion des sorties)
0x0040
Test MEZ, échec de la déconnexion active par chien de garde
0x0200
Désactivation de toutes les sorties, courant total dépassé
0x0400
Test FTZ : 1. seuil de température dépassé
0x0800
Test FTZ : 2. seuil de température dépassé
0x1000
Test FTZ : surveillance de l'alimentation auxiliaire 1 : soustension
Codes d’erreur des voies de sorties numériques
0x01
Erreur du module de sortie numérique
0x02
Sortie désactivée pour cause de surcharge
0x04
Erreur de collationnement de l’activation des sorties numériques
0x08
Erreur de collationnement de l’état des sorties numériques
0x40
Un court-circuit externe ou un court-circuit de la protection CEM
entraîne une erreur
0x80
Voie désactivée du fait d'une erreur sur le DO de la voie associée
33003448 07/2007
Descriptif des composants
Signal système
L/E
Signification
DOy[xx].Value [BOOL]
y = 1 ou 2
E
Valeur de sortie des voies de sorties numériques
0 Sortie non configurée
1 Sortie configurée
DO2[xx].2-pole [BOOL]
E
Paramétrage si la voie est utilisée en mode bipolaire
1 La voie DO2[01] est utilisée en mode bipolaire en association avec la voie
DO1[04] ; ou la voie DO2[02] est utilisée en mode bipolaire en association
avec la voie DO1[08]
0 La voie DO2[xx] n’est pas utilisée en mode bipolaire
Délai d’allumage [UINT]
E
Délai d’allumage pour tests bipolaires, en raison de la charge de lampe, de la
charge inductive et de la charge capacitive, plage de 0...30 ms, paliers de 1 ms
Sorties pulsées de l’XPSMF3DIO8801
Signal système
L/E
Signification
Module.SRS [UDINT]
L
Numéro d'emplacement (Système-Rack-Emplacement)
Module.Type [UINT]
L
Type de module, consigne : 0x00B5 [91 dez]
Module.Error Code [WORD]
L
Codes d’erreur du module
0x0000
DO.Error Code [WORD]
L
0x0001
Pas de traitement E/S (l'UC n'est pas en mode RUN)
0x0002
Pas de traitement E/S pendant les tests de mise en route
0x0004
Interface fabricant en exécution
0x0010
Pas de traitement E/S : configuration incorrecte
0x0020
Pas de traitement E/S : taux d'erreurs dépassé
0x0040/
0x0080
Pas de traitement E/S : le module configuré n'est pas inséré
Codes d'erreur de l’ensemble du module de sortie pulsée
0x0001
DO[xx].Error Code [BYTE]
L
33003448 07/2007
E
Erreur de l’ensemble du module de sortie pulsée numérique
Codes d'erreur d'une seule sortie pulsée numérique
0x01
DO[xx].Value [BOOL]
Traitement E/S, erreur possible, voir codes d'erreur suivants
Erreur d'une seule sortie pulsée numérique
Valeur de sortie des voies de sorties pulsées numériques
0 Sortie non configurée, pas de courant
1 Sortie configurée
ATTENTION : Ne pas utiliser les sorties pulsées comme des sorties de
sécurité.
79
Descriptif des composants
Exemples de câblage
Exemple de
câblage
SafeEthernet et
Ethernet
Le schéma suivant illustre un exemple de mise en réseau Ethernet et SafeEthernet :
1
2
7
Ethernet (Modbus TCP/IP)
Ethernet (Modbus TCP/IP)
3
6
4
Ethernet (SafeEthernet)
5
Ethernet (SafeEthernet)
5
Ethernet (SafeEthernet)
Medium (protocol)
Eléments du réseau
80
N°
Elément
1
Automate de sécurité avec plate-forme d’automatisme Premium
2
Terminal Magelis graphique
3
Terminal Magelis graphique
4
Automate de sécurité XPSMF30
5
E/S distante XPSMF 1/2/3 DIO/AIO
6
PC
7
Module TSX ETY100 (Modbus TCP/IP)
33003448 07/2007
Descriptif des composants
L'application ci-dessus représente la communication entre un automate de sécurité
et un automate Premium sur Ethernet (protocole TCP/IP Modbus) et sur Ethernet
utilisant le protocole SafeEthernet. L'échange de données entre l’automate de
sécurité et l’automate Premium constitue un transfert de données ne concernant
pas la sécurité. Les deux systèmes coopèrent en envoyant et recevant des données
dans les deux sens à l’aide du protocole TCP/IP Modbus. Dans ce cas, il est
possible de transférer des données non sécurisées sur le réseau Ethernet avec
l'automate de sécurité.
Dès lors, les données d'une entrée de sécurité peuvent commander une sortie de
sécurité au sein du système de l’automate de sécurité, ainsi qu'une sortie ne
concernant pas la sécurité avec le système d’automate de sécurité Premium. Le
système de l’automate peut transmettre ses données non sécurisées via Ethernet
en pilotant une sortie ne concernant pas la sécurité. Cela permet d'utiliser le
système de câblage pour transférer à la fois des données sécurisées et non
sécurisées.
33003448 07/2007
81
Descriptif des composants
Exemple de
câblage Ethernet
Le schéma suivant illustre un exemple de mise en réseau SafeEthernet et Modbus :
Modbus serial
7
8
1
2
Modbus serial field bus
Ethernet (Modbus TCP/IP)
3
4
6
5
5
Ethernet (SafeEthernet)
Ethernet (SafeEthernet)
Medium (protocol)
Eléments du réseau
N°
Elément
1
Terminal Magelis graphique
2
Plate-forme d'automatisme Premium
3
Terminal Magelis graphique
4
Automate de sécurité XPSMF30
5
XPSMF 1/2/3 DIO/AIO
6
XPSMF ADAPT
7
Connexion TER sur le processeur Premium
8
Module TSXSCY21601 série Modbus
L'application ci-dessus illustre l'association d'un système d’automate de sécurité et
d'un système d’automate Premium par le protocole série Modbus. L'échange de
données entre les systèmes d’automate de sécurité et d’automate Premium par le
Modbus constitue un transfert de données non sécurisées. La communication
permet aux deux systèmes de coopérer. Le système de l’automate peut envoyer
des données non sécurisées à l’automate de sécurité. L'automate de sécurité peut
transmettre des données ne concernant pas la sécurité via le protocole Ethernet à
l'un des modules E/S de sécurité distants. Le module peut commander une sortie
ne concernant pas la sécurité. Cela permet de n'utiliser qu'une ligne de transmission
pour transférer des données sécurisées et non sécurisées sur de longues
distances.
82
33003448 07/2007
Descriptif des composants
Configuration des interfaces Ethernet
Paramètres de
communication
Pour configurer les paramètres de communication, procédez comme suit :
Étape
Action
1
Ouvrez l'onglet Avancé.
2
Dans la liste Mode vitesse, sélectionnez Autonég.
3
Dans la liste Mode de régulation du débit, sélectionnez Autonég.
4
Cochez la case Activer les paramètres avancés.
Résultat : les paramètres sélectionnés sont activés.
Configuration
[0] HIMatrix F3 DIO 20_8 01_1
[0] HIMatrix F3 DIO 20_8 01_2
[250] Process
[33] Mode Process
Mode Process
Protocoles
E/S distantes
[0] HIMatrix F35
COM
Commutateur Ethernet
Configuration de port_1
UC
[1] DO 8 DO 8
[2] CI 2 CI 2
[3] MI 24/8 FS1000 MI 24/800
/Configuration/Mode process/HIMatrix F35/COM
Paramètres IP
Avancé
Clé de licence
Activer Avancés...
Temps de vieillissement 00
Apprentissage MAC
Transfert IP
Mode vitesse
Modéré
Autonég
Mode de régulation de Autonég
débit
OK
Annuler
Appliquer
Aide
Remarque : les paramètres de l'onglet Avancé sont expliqués en détail dans
l'aide en ligne de XPSMFWIN.
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83
Descriptif des composants
Paramètres du
port
Les paramètres du port de l'interrupteur intégré peuvent être configurés individuellement à partir de la version> 8.32 du système d'exploitation COM et de la version
> 7.56.10 du logiciel de gestion du matériel XPSMFWIN. A l'aide du menu
contextuel des paramètres COM de communication, sélectionnez Commutateur
Ethernet → Nouveau → Configuration de port. Un menu de configuration peut
être établi pour chaque port commuté.
Configuration des paramètres d'un port
[0] HIMatrix F35
COM
Commutateur Ethernet
Nouveau
Configuration de port.
UC
[1] DO 8 DO 8
Copier
[2] CI 2 CI 2
Coller
Supprimer
[3] MI 24/8 FS1000 MI
24/8 FS1000
[3] Sélection
Sélection
Imprimer...
Propriétés
Protocoles
Paramètres d'une configuration de port
Applications-Factory-V1.1
Configuration
[0] HIMatrix F3 DIO 20_8 01_1
[0] HIMatrix F3 DIO 20_8 01_2
[250] Process
[33] Mode Process
Mode Process
Protocoles
E/S distantes
[0] HIMatrix F35
COM
Commutateur Ethernet
Configuration de port_1
UC
84
/Configuration/Mode process/HIMatrix F35/OM
Type
Configuration de port.
Nom
Configuration de port_1
Port
1
Vitesse [MBits/s]
100
Régulation de débit
Autonég également avec des
valeurs fixes
Limite
Full duplex
OK
Annuler
Diffusion
Appliquer
Aide
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Descriptif des composants
Le tableau suivant contient des descriptions de paramètres :
Paramètre
Description
Port
Numéro de port, comme affecté sur l'appareil.
Remarque : une seule configuration par port possible
Plage de valeurs 1...n, en fonction de la ressource
Vitesse [MBits/s]
Les sélections suivantes sont possibles :
10 MBits/s Débit de 10 MBits/s
100 MBits/s Débit de 100 MBits/s
Autonég (10/100) Configuration automatique de la vitesse de transmission
Le paramètre par défaut est Autonég.
Régulation de débit
Les sélections suivantes sont possibles :
Full duplex Communication dans les deux directions en même temps
Half duplex Communication dans une direction
Autonég Contrôle automatique de la communication
Le paramètre par défaut est Autonég.
Autonég également avec
des valeurs fixes
L'annonce (transfert des propriétés de vitesse et de contrôle du débit) est effectuée
avec des valeurs de paramètre fixes. Les autres périphériques, dont les paramètres de
port sontAutonég, peuvent ainsi reconnaître comment les ports de l'automate sont
configurés.
Limite
Limite d'entrée de produits de multidiffusion et/ou de diffusion
Les sélections suivantes sont possibles :
Eteinte Sans limite
Diffusion Limite de diffusion (128 kbits/s)
Multidiffusion et diffusion Limite de multidiffusion et de diffusion (1 024 kbits/s)
Le paramètre par défaut est Diffusion.
Activation des
paramètres
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Les paramètres sont configurés dans la fenêtre COM de l'écran de gestion du
matériel Pour que les modifications/paramètres prennent effet, le programme
d'application doit être compilé à l'aide du générateur de code, puis transféré à
l'automate ou aux automates. Les propriétés de communication peuvent être
modifiées en mode en ligne à l'aide du Panneau de configuration. Les paramètres
prennent immédiatement effet, mais ne sont pas transférés au programme
d'application.
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Descriptif des composants
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Glossaire
A
AWG
Calibre américain de câbles (diamètre de câbles)
C
CEM
Compatibilité électromagnétique
COM
Module de communication
D
DI
Entrée numérique
DIO
Entrée/sortie numérique
DO
Sortie numérique
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87
Glossaire
E
E
Ecriture
F
FB
Bus de terrain
FBD
Schéma de bloc fonctionnel
FTT
Temps de résilience
FTZ
Voir FTT
I
IEC
Commission électrotechnique internationale
L
L
Lecture
L/E
Lecture/écriture
LC
Contrôle des lignes
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Glossaire
M
MEZ
Voir MFOT
MFOT
Temps d'occurrence de défauts multiples
Modèle OSI
Modèle de référence d'interconnexion de systèmes ouverts
N
NSP
Protocole ne concernant pas la sécurité
O
OLE
Liaison et incorporation d'objets
P
PELV
Très basse tension de protection
PES
Système électronique programmable
R
RC
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Classe d'exigences
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Glossaire
S
SELV
Très basse tension de sécurité
SFC
Tableau des fonctions séquentielles
SIL
Niveau d’intégrité de sûreté (selon la norme IEC 61508)
SRS
Système-Rack-Emplacement
T
TMO
Temporisation
U
UC
Unité centrale
W
WD
Chien de garde
WDT
Temps du chien de garde
90
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B
AC
Index
bouton de réinitialisation, 47
configuration
Interfaces Ethernet, 83
connecteur RJ45, 56
connecteurs d'alimentation, 67
connecteurs du circuit de transmission, 67,
68
contrôle des lignes, 29
convection interne, 22
coupure de l'alimentation, 38
C
D
câblage, 55
câblage Ethernet, 55
câbles spécifiés, 56
caractéristiques de court-circuit des voies de
sortie, 39
caractéristiques techniques, 67
chaleur, 20
circulation d'air, 16
codes d'erreur, 76
communication, 48
communication de sécurité, 48
communication Ethernet
ports réseau utilisés, 61
commutateurs, 56
conditions climatiques, 64
conditions de compatibilité
électromagnétique (CEM), 65
conditions de fonctionnement, 64
conditions mécaniques, 65
débranchement du câble, 37
description des codes d'erreur, 76
description des diodes, 53
description du produit, 43
description du protocole TCP/IP, 57
diagnostic, 39
dimensions, 12
diodes électroluminescentes, 52
données mécaniques, 67
données techniques, 68
A
adressage IP et identification du système, 57
alimentation, 66
application, 27
B
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E
éléments de l'interface, 55
éléments du boîtier, 44
éléments supplémentaires, 71
entrées numériques de sécurité, 31
entretien, 41
91
Index
état de la température/température de
fonctionnement, 23
Ethernet
configuration, 83
exemple de câblage Ethernet, 82
exemple de câblage SafeEthernet, 80
exemples de câblage, 80
F
fonction, 28
I
installation, 14
introduction, 10
R
raccordements de SafeEthernet, 61
reconfiguration de grands systèmes, 38
reconfiguration de petits systèmes, 38
remplacement de modules défectueux, 40
réparation des modules E/S distants, 41
représentation, 11
S
SafeEthernet, 58
schéma fonctionnel, 28
sorties numériques de sécurité, 33
sorties pulsées, 36
T
L
liste des éléments supplémentaires, 71
longueur à dénuder et couple, 68
M
Modbus TCP/IP, 61
modèle OSI, 62
montage de l’E/S distante, 15
tension d'alimentation, 70
test des entrées et sorties pour les tensions
perturbatrices et défauts à la terre, 40
U
utilisation du bouton de réinitialisation, 47
V
vue de face, 11, 44
P
paramètres de fonctionnement des
interfaces Ethernet, 60
première mise en service, 26
première mise sous tension, 26
procédure, 14
92
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">