Schneider Electric XPSMF2DO1601 Module de sortie distant Mode d'emploi

Module de sortie distant
XPSMF2DO1601
Manuel du matériel
33003400.01
07/2007
2
Table des matières
Consignes de sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
A propos de ce manuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Chapitre 1
Vue d'ensemble : XPSMF2DO1601 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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
37
Description du produit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Eléments du boîtier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bouton de réinitialisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Diodes électroluminescentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Câblage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Adressage IP et identification du système . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
SafeEthernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conditions de fonctionnement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Caractéristiques techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Eléments supplémentaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
39
40
42
43
47
50
52
53
59
62
66
3
Annexes
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Annexe A
Schémas de raccordement, exemples d'application et
codes d'erreur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Codes d'erreur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Exemples de câblage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Configuration des interfaces Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
4
Glossaire
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Index
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
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.
6
33003399 07/2007
A propos de ce manuel
Présentation
Objectif du
document
Ce manuel décrit le module de sortie distant XPSMF2DO1601.
Champ
d'application
Le module de sortie distant XPSMF2DO1601 est testé et certifié selon la norme
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 F2DO1601
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
33003400 07/2007
Ce manuel contient les descriptions suivantes du XPSMF2DO1601 :
z dimensions et installation
z utilisation et fonctionnement
z description du produit
z exemples d’applications
7
A propos de ce manuel
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
Le logiciel de programmation associé est 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 décline toute responsabilité pour les 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
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 est habilité à effectuer des réparations sur les
composants.
La non-utilisation de logiciel Schneider Electric ou de logiciel agréé par Schneider
Electric avec nos produits hardware risque de provoquer des blessures, nuisances
ou autres défauts de fonctionnement.
Le non-respect des avertissements de sécurité relatifs au produit est susceptible de
provoquer des dommages corporels ou matériels.
Commentaires
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Vue d'ensemble : XPSMF2DO1601
1
Présentation
Vue d'ensemble
Ce chapitre présente une vue d’ensemble du module de sortie distant
XPSMF2DO1601.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33003399 07/2007
Sujet
Page
Introduction
10
Représentation
11
Dimensions
12
Installation
14
9
Vue d’ensemble
Introduction
Module de sortie
de sécurité
distant
XPSMF2DO1601
Le XPSMF2DO1601 est un module de sortie de sécurité distant qui fonctionne avec
la gamme des automates de sécurité XPSMF et qui ne contient aucun programme
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. Le XPSMF2DO1601 est un module de sortie
de sécurité distant compact contenu dans un boîtier métallique équipé de 16 sorties
numériques programmables.
Le module de sortie de sécurité distant est facilement identifiable grâce à son boîtier
rouge. La protection d’entrée globale du produit est de classe IP 20. Le
XPSMF2DO1601 est un produit très polyvalent qui peut être utilisé partout en 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. Le XPSMF2DO1601
est un module de sortie de sécurité distant très puissant, très facile 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 de sortie distant
XPSMF2DO1601 :
L-
1 2 3 4 5 6
L- L+ L+
L-
L- L+2 L+2
13 1415 16 1718
1 2 3 4 5 6
L- L- L+ L+
DI
L- 1 2 3 4 L-
24V DC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
9 10 11 12 L-
DI
1 10/100BaseT 10/100BaseT 2
33003399 07/2007
L- L- L+2 L+2
HIMatrix
L-
HIMA
7 8 9 10 11 12
D2
L- 5 6 7 8 L-
by HIMA
F2DO
16 01
13 14 15 16 L-
LD2
13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24
19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30
11
Vue d’ensemble
Dimensions
Vue d’ensemble
du
XPSMF2DO1601
La section suivante contient des informations sur les dimensions du module de
sortie distant de sécurité XPSMF2DO1601 et présente la face avant et le côté de
l’appareil.
Dimensions de la
face avant
L’image suivante présente les dimensions de la vue de face du module de sortie
distant de sécurité XPSMF2DO1601 :
mm
inch
1 2 3 4 5 6
L-
L- L+2 L+2
13 1415 16 1718
1 2 3 4 5 6
L- L- L+ L+
7 8 9 10 11 12
DI
L- 1 2 3 4 L-
24V DC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
L- L- L+2 L+2
HIMatrix
9 10 11 12 L-
L-
1 10/100BaseT 10/100BaseT 2
by HIMA
F2DO
16 01
13 14 15 16 L-
L-
DI
HIMA
D2
L- 5 6 7 8 L-
114
L- L+ L+
4,49
L-
D2
13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24
19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30
207
8,15
12
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Vue d’ensemble
Dimensions du
côté
L’image suivante présente les dimensions de la vue de côté du module de sortie
distant de sécurité XPSMF2DO1601 :
mm
inch
3
0.12
113
4.45
37
1.46
109
4.29
3
0.12
28,5
1.12
62
2.44
66,5
2.62
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13
Vue d’ensemble
Installation
Présentation
Le module de sortie de sécurité distant XPSMF2DO1601 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. Le XPSMF2DO1601 a été conçu
conformément aux normes applicables sur la CEM, le climat et les exigences en
matière d'environnement.
Procédure
Etapes de montage de l’appareil de sortie distant :
Etape
14
Action
1
Abaissez l'attache rapide.
2
Placez l’appareil de sortie distant sur le rail DIN.
3
Défaites l'attache.
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Vue d’ensemble
Montage du
module de sortie
distant
Montez horizontalement le module de sortie distant (logo F2DO de la face avant
vers vous) pour assurer une ventilation suffisante. Nous déconseillons de monter
verticalement le module de sortie 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 module de sortie de sécurité distant XPSMF2DO1601
(Appareils compacts) :
mm
inch
HIMatrix
by HIMA
F3
33003399 07/2007
HIMatrix
F3
20
0.79
HIMatrix
HIMA
F31
HIMA
100
3.94
HIMA
by HIMA
HIMatrix
by HIMA
F30
by HIMA
HIMA
15
Vue d’ensemble
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 module de sortie 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.
16
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Vue d’ensemble
Circulation d'air
Les orifices de ventilation du boîtier ne doivent pas être couverts. Lors de
l’installation de l'XPSMF2DO1601, vérifiez 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
33003399 07/2007
L
17
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 (3,94 in.)) sont installés l'un au-dessus de l'autre, des moyens de
ventilation supplémentaires s'imposent pour assurer une répartition régulière de la
température. L'image ci-dessous illustre le dégagement minimum pour un rail DIN
sans pièce d'espacement.
18
33003399 07/2007
Vue d’ensemble
Les images suivantes montrent l'espace minimum entre les appareilsde sortie de
sécurité distants XPSMF2DO801 :
2
HIMA
HIMatrix
80
3,15
by HIMA
HIMA
40
1,57
F31
80
3,15
HIMatrix
by HIMA
1
F3
mm
inch
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19
Vue d’ensemble
Espace minimum entre les appareils de sortie distants et les automates de sécurité :
N°
Description
1
Installation avec unités d'espacement : la hauteur de la gaine de câble est
supérieure à 40 mm/1,57 in ; l'espacement vertical est accru.
2
L’appareil de sortie de sécurité distant XPSMF2DO1601 est monté verticalement.
Note : Des moyens supplémentaires sont nécessaires pour que l’appareil de sortie
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.
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.
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'XPSMF2DO1601 nécessite un boîtier supplémentaire pour améliorer la
protection d’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
d’entrée de l’appareil de sortie de sécurité distant XPSMF2DO1601.
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'XPSMF2DO1601 :
Installation du boîtier
Calcul de A [m2] (1 m2=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)*
* (1 m2=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
33003399 07/2007
Vue d’ensemble
Etat de la
température/
Température de
fonctionnement
Les modules de sortie distants sont conçus pour fonctionner jusqu'à 60 oC. 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 de sortie 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 de l’appareil de sortie distant.
Le tableau suivant présente les plages de températures mesurées indiquées par
l'état de la température :
Plage de température
État de la température
<60°C / 140°F
Normal
60°C / 140 F
à 70°C / 158°F
Température élevée
>70°C / 158°F
Température très élevée
Retour à 64°C / 147,2°F
Température élevée
Retour à <54°C / 129,2°F
Normal
o
Note : la différence entre les plages de hausse et de baisse de température résulte
d’une hystérésis du capteur de 6°C / 10,8°F.
L'état de la température Température élevée signifie :
température de fonctionnement = température max (delta T) max + température
ambiante >= 60°C / 140°F.
Dans ce cas, favorisez la convection interne en ajoutant des grilles à air ou en
augmentant l'espace libre entre les appareils de sortie distants.
L'état de la température Température très élevée signifie :
température de fonctionnement = température max (delta T) max + température
ambiante >= 70°C (158°F).
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 appareils de sortie 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
33003399 07/2007
Utilisation et fonctionnement
2
Présentation
Vue d'ensemble
Ce chapitre décrit l’utilisation et le fonctionnement du module de sortie distant de
sécurité XPSMF2DO1601.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33003399 07/2007
Sujet
Page
Première mise en service
26
Application
27
Fonction
28
Test hors ligne
37
25
Utilisation et fonctionnement
Première mise en service
Présentation
La section suivante contient des informations sur la première mise en service du
module de sortie de sécurité distant XPSMF2DO1601.
Première mise
sous tension
Le tableau suivant décrit la première mise sous tension du module de sortie de
sécurité distant XPSMF2DO1601 :
Phase
Description
1
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
33003399 07/2007
Utilisation et fonctionnement
Application
Vue d'ensemble
Le module de sortie distant de sécurité XPSMF2DO1601 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 proposé 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 de l’appareil de sortie distant repose sur la technologie
SafeEthernet. Celle-ci est basée sur la technologie standard Ethernet et est
conforme à la norme TÜV/BG. Ethernet transmet des données de sécurité jusqu'à
une vitesse de 100 Mbit/s en mode half duplex et jusqu'à 10 Mbit/s en mode full
duplex. Elle 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. Tout une gamme est en cours de création pour des solutions
correspondant parfaitement aux applications.
Caractéristiques clés du module de sortie distant de sécurité XPSMF2DO1601 :
Certification jusqu'à la norme SIL 3, selon la norme IEC 61508.
Catégorie 4, EN 954-1.
z Communication par SafeEthernet
z Polyvalence. Vous pouvez utiliser l’appareil de sortie distant dans toutes les
conditions en utilisant du matériel supplémentaire.
z Configuration réseau rapide et facile.
z Interfaces conviviales.
z
33003399 07/2007
27
Utilisation et fonctionnement
Fonction
Présentation
Cette section décrit les fonctions du module de sortie de sécurité distant
XPSMF2DO1601.
Schéma
fonctionnel
Schéma fonctionnel du module de sortie de sécurité distant XPSMF2DO1601 :
Système à
double
processeur
DO 1
.
.
DO 16
16
sorties
numériques
RJ
45
Chien de
garde
Sélecteur
RJ
45
Bref descriptif des composants du schéma :
z
z
z
z
z
28
16 sorties numériques
Système à double processeur
Unité de contrôle du chien de garde
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
33003399 07/2007
Utilisation et fonctionnement
Sorties
numériques de
sécurité
Le module de sortie de sécurité distant XPSMF2DO1601 possède seize sorties
numériques. Une diode est affectée à chaque sortie pour en indiquer l'état.
Une sortie hors tension est en état sécurisé. En cas d'erreur, toutes les sorties sont
désactivées.
Le tableau suivant montre la dépendance entre la température ambiante et le
courant des sorties :
Température ambiante
< 40
40 oC/104 oF à 50oC/122 oF
50
Sorties
Un ensemble de 8 sorties peut fournir une intensité allant jusqu’à 9 A.
Chaque sortie peut atteindre jusqu’à 2 A.
oC/104 oF
Les sorties 1 à 16 atteignent jusqu'à 1 A chacune.
oC/122 oF
Les sorties 1 à 16 atteignent jusqu'à 1 A chacune.
o
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. 62
o
60 C/140 F (surcharge)
Bien que le câblage externe d'une sortie ne soit pas surveillé, un court-circuit sera
détecté.
Le tableau suivant présente la désignation et les fonctions des bornes 1 à 6 :
Borne n°
Désignation
Fonction (sorties D1, ligne supérieure)
1
L-
Pôle de référence
2
1
Sortie numérique DO1
3
2
Sortie numérique DO2
4
3
Sortie numérique DO3
5
4
Sortie numérique DO4
6
L-
Pôle de référence
Le tableau suivant présente la désignation et les fonctions des bornes 7 à 12 :
Borne n°
Désignation
Fonction (sorties D2, ligne supérieure)
7
L-
Pôle de référence
8
5
Sortie numérique DO5
9
6
Sortie numérique DO6
10
7
Sortie numérique DO7
11
8
Sortie numérique DO8
12
L-
Pôle de référence
33003399 07/2007
29
Utilisation et fonctionnement
Le tableau suivant présente la désignation et les fonctions des bornes 13 à 18 :
Borne n°
Désignation
Fonction (sorties D1, ligne inférieure)
13
L-
Pôle de référence
14
9
Sortie numérique DO9
15
10
Sortie numérique DO10
16
11
Sortie numérique DO11
17
12
Sortie numérique DO12
18
L-
Pôle de référence
Le tableau suivant présente la désignation et les fonctions des bornes 19 à 24 :
Borne n°
Désignation
Fonction (sorties D2, ligne inférieure)
19
L-
Pôle de référence
20
13
Sortie numérique DO13
21
14
Sortie numérique DO14
22
15
Sortie numérique DO15
23
16
Sortie numérique DO16
24
L-
Pôle de référence
L-
DO 4
DO 3
DO 2
DO 1
L-
Le schéma suivant montre un exemple du raccordement d'actionneurs aux sorties :
Le schéma ci-dessus explique, à travers un exemple, comment raccorder des
actionneurs aux sorties du module de sortie de sécurité distant. Il est possible de
connecter des charges inductives sans diode de protection au module de sortie 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.
30
33003399 07/2007
Utilisation et fonctionnement
Les sorties de l’XPSMF2DO1601 sont découplées et peuvent par conséquent être
utilisées pour la redondance.
AVERTISSEMENT
LES CIRCUITS DE PROTECTION INTERNE NE PEUVENT PAS
FONCTIONNER
Pour la connexion d’une charge, le pôle de référence L- du groupe de voies
concerné doit être utilisé (connexion bipolaire) pour que les circuits de protection
interne puissent fonctionner.
Le non-respect de ces instructions peut provoquer la mort, des blessures
graves ou des dommages matériels.
Alimentation
Les sorties numériques DO1 à DO8 et DO9 à DO16 constituent deux groupes
distincts. Les deux groupes possèdent des alimentations distinctes, mais les deux
bornes d’alimentation doivent être interconnectées.
L’intensité totale d’un groupe ne doit pas dépasser 9 A. Dans le cas contraire, le
groupe est désactivé puis reconnecté de manière cyclique.
Le tableau suivant représente les bornes d’alimentation et les voies de sortie :
33003399 07/2007
Bornes d’alimentation
Voies de sortie
L- L- L+1 L+1
1, 2, 3, 4, 9, 10, 11, 12
L- L- L+2 L+2
5, 6, 7, 8, 13, 14, 15, 16
31
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
réglées sur « zéro », et
si les systèmes sont toujours alimentées 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
Automate de sécurité
Automate de sécurité
Module de sortie distant
Module de sortie distant
Module de sortie distant
Module de sortie distant
Module de sortie distant
Si le réseau local ne répond qu'aux entrées du même système, l’automate de
sécurité continue de fonctionner sans erreur.
32
33003399 07/2007
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 (des variables internes sont écrites et placées
aux entrées/sorties).
< 12,0 V CC
Les entrées et sorties sont désactivées.
En cas de coupure de l'alimentation, toutes les entrées et sorties s'arrêtent et
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
33003399 07/2007
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 par un câble Ethernet Cat 5,
classe D ou supérieure.
3
Une fois le module reprogrammé, démarrez l'appareil.
4
Exécutez immédiatement la nouvelle configuration.
Le tableau suivant décrit la procédure de reconfiguration de grands systèmes :
Etape
Action
1
À l’aide de l’environnement de programmation XPSMFWIN, arrêtez les
ressources concernées du réseau. La reconfiguration de petits segments d’un
réseau peut se faire 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.
33
Utilisation et fonctionnement
Caractéristiques
de court-circuit
des voies de
sortie
Si
Alors...
un court-circuit se produit dans une voie de
sortie,
celle-ci est automatiquement désactivée par
le périphérique de sécurité distant.
plusieurs courts-circuits surviennent,
les voies sont désactivées une par une en
fonction de leur consommation électrique.
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
informations de diagnostic de l’appareil de sortie de sécurité 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.
L'XPSMFWIN permet de visualiser toutes les informations de diagnostic de deux
façons :
z
z
34
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.
A l'aide de la fenêtre Diagnostic qui affiche l'état de l'UC, du COM et des
modules E/S.
33003399 07/2007
Utilisation et fonctionnement
Remplacement
de modules
défectueux
Etape
La procédure de remplacement d'un appareil de sortie de sécurité 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) du module de sortie distant.
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 de sortie sur le 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’XPSMF2DO1601 en 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.
33003399 07/2007
35
Utilisation et fonctionnement
Entretien
Le module de sortie de sécurité distant XPSMF2DO1601 a été conçu pour des
applications industrielles. Tous les 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. 37
AVERTISSEMENT
TEST EN 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 de
sortie distants
Vous ne devez pas tenter de réparer l'appareil de sortie de sécurité distant
XPSMF2DO1601. Les périphériques défectueux doivent être renvoyés à Schneider
Electric pour réparation.
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.
36
33003399 07/2007
Utilisation et fonctionnement
Test hors ligne
Présentation
Le test hors ligne reconnaît les erreurs cachées dangereuses qui risquent d’affecter
le fonctionnement sécurisé 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.
33003399 07/2007
37
Utilisation et fonctionnement
38
33003399 07/2007
Description du produit
3
Présentation
Vue d'ensemble
Ce chapitre contient la description du module de sortie distant de sécurité
XPSMF2DO1601.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
Eléments du boîtier
33003399 07/2007
Page
40
Bouton de réinitialisation
42
Communication
43
Diodes électroluminescentes
47
Câblage
50
Adressage IP et identification du système
52
SafeEthernet
53
Conditions de fonctionnement
59
Caractéristiques techniques
62
Eléments supplémentaires
66
39
Description du produit
Eléments du boîtier
Vue de face
L’image suivante présente les différents éléments de la face avant du module de
sortie distant de sécurité XPSMF2DO1601 :
2
1
L-
1 2 3 4 5 6
L- L+ L+
2
1
L-
L- L+2 L+2
13 1415 16 1718
1 2 3 4 5 6
L- L- L+ L+
DI
L- 1 2 3 4 L-
24V DC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
7 8 9 10 11 12
L- L- L+2 L+2
HIMatrix
9 10 11 12 L-
L-
1 10/100BaseT 10/100BaseT 2
by HIMA
F2DO
D2
13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24
19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30
3
16 01
13 14 15 16 L-
L-
DI
HIMA
D2
L- 5 6 7 8 L-
2
2
Eléments de la face avant :
40
N°
Description
1
Entrée alimentation
2
Sorties numériques
3
Indicateurs
33003399 07/2007
Description du produit
Vue de la face
supérieure
L'image suivante montre les éléments de la face supérieure :
Bouton de réinitialisation
Vue de la face
inférieure
L'image suivante montre les éléments de la face inférieure :
SafeEthernet
Face arrière
L'image suivante montre les éléments de la face arrière :
Attache rapide
Guide Rail DIN
33003399 07/2007
41
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.
42
33003399 07/2007
Description du produit
Communication
Présentation
Les automates de sécurité et les appareils de sortie 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 SafeEthernet (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.
Pour la mise en réseau via Ethernet, l’appareil de sortie de sécurité distant
XPSMF2DO1601 est équipé de deux raccordements situés sur le panneau inférieur
du boîtier. 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.
33003399 07/2007
43
Description du produit
Le schéma suivant montre un exemple de mise en réseau SafeEthernet :
Telemecanique
XPS-MF
XPSMFPS01
from other F60 or other XPSMF device
PC with XPSMFWIN
SafeEthernet protocol
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
F3DI
HIMA
HIMa-
by HIMA
F1DI
HIMA
HIMA
44
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
33003399 07/2007
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)
Paires de connecteurs et longueur des câbles :
33003399 07/2007
Nombre
Nombre de paires de connecteurs Longueur de câble maximale
1
2
100 m / 328,08 ft
2
2
100 m / 328,08 ft
3
3
100 m / 328,08 ft
4
3
100 m / 328,08 ft
5
4
100 m / 328,08 ft
6
4
100 m / 328,08 ft
45
Description du produit
La longueur de câble maximale est de 100 m (328,08 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
46
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
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Description du produit
Diodes électroluminescentes
Présentation
Diodes électroluminescentes du module de sortie de sécurité distant
XPSMF2DO1601 :
L-
1 2 3 4 5 6
L- L+ L+
L-
L- L+2 L+2
13 1415 16 1718
1 2 3 4 5 6
L- L- L+ L+
DI
L- 1 2 3 4 L-
24V DC
RUN
ERROR
PROG
FORCE
FAULT
OSL
BL
9 10 11 12 L-
DI
1 10/100BaseT 10/100BaseT 2
33003399 07/2007
L- L- L+2 L+2
HIMatrix
L-
HIMA
7 8 9 10 11 12
D2
L- 5 6 7 8 L-
by HIMA
F2DO
16 01
13 14 15 16 L-
LD2
13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24
19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30
47
Description du produit
Description des
diodes
Le tableau suivant décrit le comportement des diodes :
Diode
Couleur
Etat
Description
Sorties
numériques 1-16
Orange
Activée
Envoi d'un signal de sortie.
24 V DC
Verte
Activée
Présence d’une tension de fonctionnement de 24 V CC
Non allumée
Eteinte
Pas de tension de fonctionnement
Verte
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.
Verte
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 cidessous.
Rouge
Activée
Une défaillance matérielle s’est produite dans l’unité centrale qui
s’est mise en erreur (ERROR STOP). 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. 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
Eteinte
Aucune erreur n’est détectée.
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.
Non allumée
Eteinte
Le mode forcé (FORCE) n’est pas signalé.
Orange
Activée
Forçage actif.
RUN
ERROR
PROG
FORCE
48
33003399 07/2007
Description du produit
Diode
Couleur
Etat
Description
FAULT
Orange
Activée
Erreur d'affichage du contrôle des lignes. L’application utilisateur
a provoqué une erreur. La configuration du PES est défectueuse.
Le chargement d'un nouveau système d'exploitation était
défectueux ; le système d'exploitation est endommagé.
Orange
Clignotante
Une erreur s'est produite pendant l'écriture en mémoire Flash
ROM (pendant la mise à jour du système d'exploitation). Une ou
plusieurs erreurs E/S se sont produites.
Non allumée
Eteinte
Aucune des erreurs mentionnées ci-dessus ne s'est produite.
OSL
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
Verte
Jaune
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Activée
Fonctionnement en mode full duplex.
Clignotante
Collision
Eteinte
Fonctionnement en mode half duplex, pas de collision
Activée
Connexion établie
Clignotante
Interface active
49
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. L’appareil de sortie de sécurité distant XPSMF2DO1601 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 d’interface suivants sont recommandés pour le raccordement d'un
module ou d’un automate 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 l’appareil de sortie de sécurité distant XPSMF2DO1601. Il suffit que le
rail soit mis à la terre conformément aux normes pour pouvoir monter un élément
d'interface sur celui-ci.
50
33003399 07/2007
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 (328,08 ft)
avec des communications SafeEthernet.
33003399 07/2007
51
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).
Une adresse IP est unique. Aucun autre périphérique du réseau ne peut partager la
même adresse.
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.
52
33003399 07/2007
Description du produit
SafeEthernet
Vue d'ensemble
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 modifés 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. La technologie SafeEthernet permet d'intégrer des
intranets d'entreprise ainsi que des connexions Internet. Il est nécessaire de tenir
compte des conditions des communications de sécurité.
33003399 07/2007
53
Description du produit
Par conséquent, un seul réseau suffit pour transmettre des données liées 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.
54
33003399 07/2007
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 au 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. 71.
33003399 07/2007
55
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. 43.
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
56
Ports TCP
Utilisation
502
Modbus (modifiable par l’utilisateur)
33003399 07/2007
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
33003399 07/2007
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
Physique
Transmission de supports, de signaux et binaire
57
Description du produit
Le tableau ci-dessous décrit les sept couches OSI (de bas en haut) :
Numéro
Couche
Données
Description
Couches de support
1
Couche physique
Transmission de supports, de
signaux et binaire
Bits
Précise toutes les spécifications électriques et
physiques des appareils.
2
Couche de liaison des données
MAC et LLC
Trames
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
process d'application des utilisateurs finaux.
6
Couche de présentation
Représentation et cryptage des
données
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
Données
Sert d’interface directe et exécute des services
application communs pour les process application.
58
33003399 07/2007
Description du produit
Conditions de fonctionnement
Présentation
Le module de sortie de sécurité distant XPSMF2DO1601 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
Pour utiliser le module de sortie de sécurité distant XPSMF2DO1601, les conditions
suivantes doivent être remplies :
Classe de protection Classe de protection II selon la norme IEC/EN 61131-2
Conditions
climatiques
Pollution
Degré de pollution II
Altitude
< 2000 m / 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 à 60oC / 32°F à 140°F
(limites de test -10oC à +70oC / 14°F à 158°F)
Température de stockage : -40oC à 85oC / -40°F à 185°F (avec
batterie uniquement -30oC / -22°F)
6.3.4.2
Test de chaleur sèche et de résistance au froid : 70oC / -25oC
(158°F / -13°F), 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 / 70oC (-13°F / 158°F) et 0oC / 55oC (32°F / 131°F),
alimentation de l'appareil en test non connectée
6.3.4.4
33003399 07/2007
Test de résistance cyclique à la chaleur humide : 25oC / 55oC
(77°F / 131°F), humidité relative 95%, alimentation de l’appareil en
test non connectée
59
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, 9Hz à 150Hz / 1g
Conditions de
compatibilité
électromagnétique
(CEM)
60
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 (alimentation) / 1 kV (lignes de
signal)
6.3.6.2.4 IEC/EN 61000-4-12
Test d’immunité aux oscillations amorties : 1 kV
IEC/EN 61000-6-2
Test d'immunité au bruit
IEC/EN 61000-4-6
Radio fréquence en mode commun : 10 V
150 kHz à 80 MHz, AM
IEC/EN 61000-4-3
900 MHz (impulsions)
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
33003399 07/2007
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 de l’appareil de sortie de sécurité distant XPSMF2DO1601 doit être
effectuée uniquement en conformité avec les indications présentes 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.
33003399 07/2007
61
Description du produit
Caractéristiques techniques
Données
mécaniques
Connecteurs d'alimentation 1
Diamètres des connexions, raccordement à un conducteur
Sans embout
Rigide 0,2mm2 à 2,5mm2
Souple 0,2mm2 à 2,5mm2
AWG 24-12
Souple avec embouts (sans embout
plastique)
0,25 mm2 à 2,5 mm2
AWG 22-14
Souple avec embouts (avec embouts
plastiques)
0,25 mm2 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 0,14mm2 à 1,5mm2
Souple 0,14mm2 à 1,5mm2
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 mm2 à 0,5 mm2
AWG 22-20
Connecteurs du circuit de transmission 1
Diamètres des connexions, raccordement à un conducteur
Sans embout
Rigide 0,14mm2 à 1,5mm2
Souple 0,14mm2 à 1,5mm2
AWG 28-16
62
Souple avec embouts (sans embout
plastique)
0,25 mm2 à 1,5 mm2
AWG 22-16
Souple avec embouts (avec embouts
plastiques)
0,25 mm2 à 0,5 mm2
AWG 22-20
33003399 07/2007
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 mm2 à 0,5 mm2
AWG 28-20
Souple 0,14 mm2 à 0,75 mm2
AWG 28-18
Souple avec embouts (sans embout
plastique)
0,25 mm2 à 0,34 mm2
AWG 22
Souple avec embouts (avec embouts
plastiques)
0.5 mm2
AWG 20
Longueur à dénuder et couple
33003399 07/2007
Longueur à dénuder
9 mm (0,35 in.)
Couple de serrage
0.22 Nm à 0,25 Nm (1,9 lb-in à 2,2 lb-in)
63
Description du produit
Données
techniques
Les données techniques de l’appareil de sortie de sécurité distant XPSMF2DO1601
sont présentées dans les tableaux suivants :
Interface Ethernet
2*RJ-45, 10/100 Base T avec commutateur intégré
Tension de fonctionnement
24 VCC –15 %/+20 %, Wss <=15 %, à partir d'une alimentation avec séparation
de protection, conforme à la norme IEC61131-2
Consommation de courant
9 A maxi (en charge maximale) par groupe
Courant au repos : 0,2 A par groupe à 24 V
Température de fonctionnement
0°C à 60°C / 32°F à 89,6°F
Température de stockage
-40°C à +85°C / -40°F à 185°F
Fusible (externe)
10 A (temporisé)
Batterie de secours
aucune
Protection
IP 20
Dimensions maximales
Largeur : 207 mm / 8,15 in. (vis du boîtier comprises)
Hauteur : 114 mm / 4,49 in. (verrou compris)
Profondeur : 66 mm / (2,60 in. vis de terre comprise)
Poids
0,85 kg / 1,87 lb
Sorties numériques
Nombre de sorties
16 (non isolées électriquement)
Tension de sortie
>= L+ moins 2 VCC
Courant de sortie
1 A max à 60°C / 140°F.
2 A max à 40°C / 104°F)
Charge minimale
2 mA par voie
Chute de tension interne
max. 2 V CC à 2 A
Courant de fuite (avec signal 0)
max. 1 mA à 2 V CC
Réponse aux surcharges
fermeture des sorties appropriées avec reconnexion cyclique
Charge voyant
max. 10 W (pour sortie 1 A)
Charge inductive
max. 25 W (pour sortie 2 A)
Courant total de sortie
Intensité par groupe – 8 A
Intensité totale de l’appareil – 16 A
64
33003399 07/2007
Description du produit
Tension
d'alimentation
L’appareil de sortie de sécurité distant XPSMF2DO1601 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 VCC, -15...+20 %
Limites admissibles maxi en fonctionnement
continu
18.5 V CC à 30,2 V CC (ondulation comprise)
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
L - (pôle négatif)
Mise à la terre du potentiel de référence autorisée.
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65
Description du produit
Eléments supplémentaires
Présentation
Cette section répertorie les éléments supplémentaires qui peuvent être utilisés avec
l’appareil de sortie distant de sécurité XPSMF2DO1601.
Liste des
éléments
supplémentaires
z
z
z
z
z
z
66
Unité d'alimentation -24 VCC 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.
Dispositifs de sécurité, interrupteurs 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.
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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 Ecrans 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.
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67
Description du produit
68
33003399 07/2007
Annexes
Présentation
Vue d'ensemble
Ce chapitre contient des codes d’erreur et des exemples de schémas de câblage.
Contenu de cette
annexe
Cette annexe contient les chapitres suivants :
Chapitre
A
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Titre du chapitre
Schémas de raccordement, exemples d'application et codes
d'erreur
Page
71
69
Annexes
70
33003399 07/2007
Schémas de raccordement,
exemples d'application et codes
d'erreur
A
Présentation
Vue d'ensemble
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 :
Sujet
Codes d'erreur
33003399 07/2007
Page
72
Exemples de câblage
73
Configuration des interfaces Ethernet
76
71
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.
Le tableau suivant décrit les codes d'erreur des sorties numériques :
Signal système
L/E
Signification
Module.SRS
[UDINT]
L
Numéro d'emplacement (Système-Rack-Emplacement)
Module.Type [UINT] L
Type de module, consigne : 0x005A [90 dez]
DO.Error Code
[WORD]
Codes d'erreur pour toutes les sorties numériques.
L
0x0001
0x0002
0x0004
0x0008
0x0010
0x0020
0x0040
0x0200
0x0400
0x0800
0x1000
0x2000
DO[xx].Error Code
[BYTE]
L
DO[xx].Value
[BOOL]
E
Erreur de gamme de sortie numérique.
Test MEZ, échec de l'arrêt de sécurité.
Test MEZ, échec de l'alimentation auxiliaire.
Test FTZ, échec de la séquence de test.
Test MEZ, échec de la séquence de test du commutateur de sortie.
Test MEZ, échec de la séquence de test du commutateur de sortie
(test de déconnexion des sorties).
Test MEZ, échec de la déconnexion active par chien de garde.
Désactivation de toutes les sorties, courant total dépassé.
Test FTZ : 1. seuil de température dépassé.
Test FTZ : 2. seuil de température dépassé.
Test FTZ : surveillance de l'alimentation auxiliaire 1 : sous-tension.
Test FTZ : surveillance de l'alimentation auxiliaire 2 : sous-tension.
Codes d'erreur des voies de sorties numériques
0x01
0x02
0x04
0x08
Erreur du module de sortie numérique.
Sortie désactivée pour cause de surcharge.
Erreur de collationnement de l'activation des sorties numériques.
Erreur de collationnement de l'état des sorties numériques.
Valeur de sortie des voies de sorties numériques.
0
1
Sortie non configurée, pas de courant.
Sortie configurée.
Ne pas utiliser les sorties pulsées comme des sorties de sécurité.
72
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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
33003399 07/2007
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)
73
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.
74
33003399 07/2007
Descriptif des composants
Exemple de
câblage
SafeEthernet
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 Ethernet à l'un des
modules E/S 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.
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75
Descriptif des composants
Configuration des interfaces Ethernet
Paramètres de
communication
Pour configurer les paramètres de communication, procédez comme suit :
Étape
1
Action
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.
76
33003399 07/2007
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
33003399 07/2007
/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
77
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 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,
avec des valeurs
peuvent ainsi reconnaître comment les ports de l'automate sont configurés.
fixes
Limite
Activation des
paramètres
78
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.
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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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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79
Glossaire
E
E
Ecriture
F
FB
Bus de terrain
FBD
Schéma de bloc fonctionnel
FTT
Temps de résilience
FTZ
Voir FTT
I
IEC
Commission électronique internationale
L
L
Lecture
L/E
Lecture/écriture
LC
Contrôle des lignes
80
33003399 07/2007
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
81
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
82
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B
AC
Index
A
adressage IP et identification du système, 52
alimentation, 31, 61
application, 27
connecteur RJ45, 51
connecteurs d'alimentation, 62
connecteurs du circuit de transmission, 62,
63
convection interne, 22
coupure de l'alimentation, 33
B
bouton de réinitialisation, 42
C
câblage, 50
câblage Ethernet, 50
câbles spécifiés, 51
caractéristiques de court-circuit des voies de
sortie, 34
caractéristiques techniques, 62
chaleur, 20
circulation d'air, 17
codes d'erreur, 72
communication, 43
communication de sécurité, 43
communication Ethernet
ports réseau utilisés, 56
commutateurs, 51
conditions climatiques, 59
conditions de compatibilité
électromagnétique (CEM), 60
conditions de fonctionnement, 59
conditions mécaniques, 60
configuration
Interfaces Ethernet, 76
33003399 07/2007
D
débranchement du câble, 32
description des codes d'erreur, 72
description des diodes, 48
description du produit, 39
description du protocole TCP/IP, 52
diagnostic, 34
dimensions, 12
diodes électroluminescentes, 47
données mécaniques, 62
données techniques, 64
E
éléments de l'interface, 50
éléments du boîtier, 40
éléments supplémentaires, 66
entretien, 36
état de la température/température de
fonctionnement, 23
Ethernet
configuration, 76
exemple de câblage SafeEthernet, 73, 75
exemples de câblage, 73
83
Index
F
R
fonction, 28
FTZ, 72
raccordements de SafeEthernet, 56
reconfiguration de grands systèmes, 33
reconfiguration de petits systèmes, 33
remplacement de modules défectueux, 35
réparation des modules de sortie distants, 36
représentation, 11
I
installation, 14
introduction, 10
L
S
liste des éléments supplémentaires, 66
longueur à dénuder et couple, 63
SafeEthernet, 53
schéma fonctionnel, 28
sorties numériques de sécurité, 29
M
T
MEZ, 72
Modbus TCP/IP, 56
modèle OSI, 57
montage du module de sortie distant, 15
tension d'alimentation, 65
test des entrées et sorties pour les tensions
perturbatrices et défauts à la terre, 35
P
paramètres de fonctionnement des
interfaces Ethernet, 55
première mise en service, 26
première mise sous tension, 26
procédure, 14
84
U
utilisation du bouton de réinitialisation, 42
V
vue de face, 11, 40
33003399 07/2007
">