XPSMF35 Manuel du matériel 33003382.01 07/2007 2 Table des matières Consignes de sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 A propos de ce manuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Chapitre 1 Vue d'ensemble : XPSMF35 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Chapitre 2 Utilisation et fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Première mise en service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Application. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fonction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Test hors ligne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chapitre 3 23 24 25 26 48 Description du produit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 50 53 54 60 63 69 70 76 79 86 3 Annexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Annexe A Schémas de raccordement, exemples d'application et codes d'erreur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Codes d'erreur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 Exemples de câblage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Configuration des interfaces Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 4 Glossaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 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. 33003382 09/2007 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 33003382 09/2007 A propos de ce manuel Présentation Objectif du document Ce manuel décrit l’automate de sécurité programmable XPSMF35. L'XPSMF35 est identique à l’automate de sécurité HIMatrix F35. Ce manuel contient les descriptions de l’automate de sécurité XPSMF35 suivantes : z dimensions et installation z utilisation et fonctionnement z description du produit z exemples d’applications Champ d'application 33003382 09/2007 L’automate de sécurité XPSMF35 est testé et certifié selon la norme TÜV pour la sûreté fonctionnelle, conformément à la norme CE et aux normes mentionnées cidessous : 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 F35 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 EN 54-2 : 1997 z NFPA 72 : 1999 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 7 A propos de ce manuel 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 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 des logiciels Schneider Electric ou de logiciels agréés par Schneider Electric avec nos produits matériels risque de provoquer des blessures, des nuisances ou des défauts de fonctionnement. Le non-respect des avertissements de sécurité relatifs au produit est susceptible de provoquer des dommages corporels ou matériels. Commentaires utilisateur 8 Envoyez vos commentaires à l'adresse e-mail [email protected] 33003382 09/2007 Vue d'ensemble : XPSMF35 1 Présentation Vue d'ensemble Ce chapitre présente une vue d'ensemble de l’automate de sécurité XPSMF35. Contenu de ce chapitre Ce chapitre contient les sujets suivants : 33003382 09/2007 Sujet Page Introduction 10 Représentation 11 Dimensions 12 Installation 14 9 Vue d’ensemble Introduction Automate de sécurité XPSMF35 L’XPSMF35 est un automate de sécurité programmable conçu pour surveiller les fonctions de sécurité jusqu’à la catégorie 4 des normes EN 954-1 et SIL 3 selon la norme IEC 61508. L’XPSMF35 est un système électronique programmable compact (PES) contenu dans un boîtier métallique équipé de z z z z 24 entrées numériques programmables, 8 sorties numériques programmables, 2 compteurs, 8 entrées analogiques L’XPSMF35 peut être monté dans une EX zone 2. Trois versions sont disponibles : z z z XPSMF3502 : ne contient pas de bus de terrain XPSMF3522 : contient un esclave série Modbus XPSMF3542 : contient un esclave série Profibus L’automate de sécurité est facilement identifiable grâce à son boîtier rouge. La protection d’entrée globale du produit est de classe IP 20. L’XPSMF35 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’XPSMF35 est un automate de sécurité très performant, extrêmement simple à programmer et à installer. 10 33003382 09/2007 Vue d’ensemble Représentation Vue d'ensemble Cette section fournit des illustrations de l’automate de sécurité XPSMF35. Face avant L'image suivante présente une vue de face de l’automate de sécurité XPSMF35 : 3 10/100BaseT 10/100BaseT 4 L- L- L+ L+ FB3 FB2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111213 1415 16 17 1819 20 21 2223 2425 2627 28 2930 31 3233 3435 3637 38 3940 DO L- 1 2 3 4 5 6 7 8 L- DI LS+ 1 2 3 4 5 6 7 8 L- DI LS+ 9 10 1112 13 1415 16 L- DI LS+ 1718 1920 21 2223 24 L- FB1 24V DC RUN ERROR AI PROG T1 I1 L- T2 I2 LFORCE FAULT OSL 41 42 43 44 45 46 BL HIMatrix AI AI T3 I3 L- T4 I4 L- T5 I5 L- T6 I6 L- 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 by HIMA F35 AI CO T7 I7 L- T8 I8 L- A1 B2 Z1 L- A2 B2 Z2 L- 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 HIMA 1 10/100BaseT 10/100BaseT 2 33003382 09/2007 11 Vue d’ensemble Dimensions Vue d'ensemble La section suivante contient des informations sur les dimensions de l’automate de sécurité XPSMF35 et présente la face avant et le côté de l'appareil. Dimensions de la face avant L'image suivante montre les dimensions de la face avant de l’automate de sécurité XPSMF35 : mm in 3 10/100BaseT 10/100BaseT 4 DO L- 1 2 3 4 5 6 7 8 L- L- L- L+ L+ FB3 FB2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 1314 1516 17 1819 20 DI LS+ 1 2 3 4 5 6 7 8 L- 3132 3334 35 36 37 38 39 40 DI LS+ 9 10 11 12 13 1415 16 L- DI LS+ 17 1819 20 2122 23 24 Lby HIMA HIMatrix FB1 24V DC RUN ERROR PROG AIT1 I1 L- T2 I2 LFORCE FAULT OSL 4142 4344 45 46 BL 2122 2324 25 2627 28 29 30 F35 AI AI AI CO T3 I3 L- T4 I4 L- T5 I5 L- T6 I6 L- T7 I7 L-T8 I8 L- A1 B2Z1 L-A2 B2 Z2 L- 474849 50 5152 5354 55 56 5758 596061 62 6364 656667 68697071 72 HIMA 1 10/100BaseT 10/100BaseT 2 1,5 0.06 1,5 0.06 250 9.84 253 9.96 12 33003382 09/2007 Vue d’ensemble Dimensions de la face latérale L'image suivante montre les dimensions du côté de l’automate de sécurité XPSMF35 : mm in 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 78 3.07 33003382 09/2007 13 Vue d’ensemble Installation Présentation L’automate de sécurité XPSMF35 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'XPSMF35 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’automate de sécurité : Etape 14 Action 1 Abaissez l'attache rapide. 2 Placez l’automate de sécurité sur le rail DIN. 3 Défaites l'attache. 33003382 09/2007 Vue d’ensemble Montage de l’automate de sécurité Montez horizontalement l’automate de sécurité (logo F35 de la face avant vers vous) pour assurer une ventilation suffisante. Nous déconseillons de monter verticalement l’automate de sécurité, 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 entre l'XPSMF35 et les E/S distantes (appareils compacts) mm in 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 de l’automate de sécurité. 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. 33003382 09/2007 15 Vue d’ensemble Circulation d'air Les orifices de ventilation du boîtier ne doivent pas être couverts. Lors de l’installation de l'XPSMF35, 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 d'appareils compacts sur rails mm in 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 33003382 09/2007 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 homogène de la température. L'image ci-dessous illustre le dégagement minimum pour un rail DIN sans pièce d'espacement. 33003382 09/2007 17 Vue d’ensemble Les images suivantes montrent l'espace minimum entre des automates de sécurité XPSMF35 : 2 HIMA HIMatrix 80 3,15 by HIMA HIMA 40 1.57 F31 80 3,15 HIMatrix by HIMA 1 F3 mm in 18 33003382 09/2007 Vue d’ensemble Espace minimum entre 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 Montage vertical de l’automate de sécurité XPSMF35 (non recommandé). Note : des moyens supplémentaires sont nécessaires pour que l’automate de sécurité 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 ambiantes recommandées. Une température de fonctionnement réduite accroît la durée de vie de l'appareil et la fiabilité des composants installés. Si l'XPSMF35 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’automate de sécurité XPSMF35. La surface du boîtier, A, est calculée selon le type de montage ou d'installation de la manière suivante. 33003382 09/2007 19 Vue d’ensemble Le tableau suivant permet de calculer la taille de boîtier recommandée pour le montage de l'XPSMF35 : 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 20 surface du boîtier largeur hauteur profondeur 33003382 09/2007 Vue d’ensemble Convection interne Avec la convection thermique interne, la chaleur est dissipée vers l'extérieur par les parois du boîtier. Ceci 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] / [ft2]* 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. 33003382 09/2007 21 Vue d’ensemble Etat de la température/ Température de fonctionnement Les automates sont conçus pour fonctionner jusqu'à 60 oC (140 °F). 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 de l’automate 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’automate de sécurité. Le tableau suivant présente les plages de températures mesurées indiquées par l'état de la température : Plage de température < 60 oC (<140 °F) normal o température élevée 60 à 70 C (140 à 158 °F) > 70 oC Etat de la température (> 158 °F) o Retour à 64 C (147,2 °F) Retour à < 54 oC <129,2 °F) température très élevée température élevée normal 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 oC (131 °F). Dans ce cas, favorisez la convection interne en ajoutant des grilles à air ou en augmentant l'espace libre entre les automates de sécurité. L'état de la température Température très élevée signifie : température de fonctionnement = température max (delta T) max + température ambiante >= 70 oC (140 °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 automates de sécurité. 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. 22 33003382 09/2007 Utilisation et fonctionnement 2 Présentation Vue d'ensemble Ce chapitre décrit l'utilisation et le fonctionnement de l'automate de sécurité XPSMF35. Contenu de ce chapitre Ce chapitre contient les sujets suivants : 33003382 09/2007 Sujet Page Première mise en service 24 Application 25 Fonction 26 Test hors ligne 48 23 Utilisation et fonctionnement Première mise en service Présentation La section suivante contient des informations sur la première mise en service de l’automate de sécurité XPSMF35. Première mise sous tension Le tableau suivant décrit le comportement de l’automate de sécurité XPSMF35 lors de sa première mise sous tension : Phase Raccordement à une configuration existante et à un programme Description 1 La diode Alimentation (verte) s'allume durant 0,5 s. 2 Toutes les diodes s’allument durant 5 s. 3 La diode 24 V CC s'allume. La diode Programme (orange) clignote. L’automate de sécurité attend un programme. Le tableau suivant décrit la première mise en service de l’automate de sécurité XPSMF35 lorsqu'il est raccordé à une configuration existante et à un programme : Phase Description 1 La diode Alimentation (verte) s'allume durant 0,5 s. 2 Toutes les diodes s’allument durant 5 s. 3 La diode 24 V CC (verte) s'allume. La diode Programme (orange) clignote durant 15 s. 4 Programme vérifié. La diode 24 V CC (verte) s'allume. La diode RUN (verte) s'allume ou clignote selon la configuration du programme. 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. 24 33003382 09/2007 Utilisation et fonctionnement Application Vue d'ensemble L’automate de sécurité XPSMF35 est conforme aux normes suivantes : z z 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 EN 54-2 : 1997 NFPA 72 : 1999 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 de l’automate de sécurité repose sur la technologie Ethernet. Celle-ci est basée sur la technologie standard Ethernet et est conforme à la norme TÜV/BG. Grâce au protocole SafeEthernet, le réseau Ethernet permet la transmission 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. Toute une gamme est en cours de création pour des solutions correspondant parfaitement aux applications. Caractéristiques clés de l’automate de sécurité XPSMF35 : Certification jusqu'à la norme SIL 3, selon la norme IEC 61508. Catégorie 4, EN 954-1 z Communication via SafeEthernet et TCP/IP Modbus z Les communications avec bus de terrain disponibles pour le transfert de données ne concernant pas la sécurité sont les suivantes : Esclave Profibus série et esclave Modbus série z Polyvalence : vous pouvez utiliser l’automate de sécurité dans toutes les conditions en utilisant du matériel supplémentaire. z Configuration réseau rapide et facile z Interfaces conviviales z Utilisé dans les dispositifs d’alarme incendie z 33003382 09/2007 25 Utilisation et fonctionnement Fonction Présentation Cette section décrit les fonctions de l’automate de sécurité XPSMF35. Schéma fonctionnel Schéma fonctionnel de l’automate de sécurité XPSMF35 : DI 1 . . DI 24 24 Entrées numériques AI 1 . . AI 8 8 Entrées analogiques Système à double processeur RAM A DOUBLE PORT COM FB 1 FB 2 FB 3 Voie 1 (A1, B1, Z1) Voie 2 (A2, B2, Z2) DO 1 . . DO 8 Compteur 2 voie RJ 45 8 sorties numériques Chien de garde Sélecteur RJ 45 RJ 45 RJ 45 Le tableau suivant décrit les composants du schéma Elément Description Entrées z 24 entrées numériques z 8 entrées analogiques z 6 entrées de comptage pour 2 compteurs Sorties 8 sorties numériques Système à double processeur Chaque processeur traite les mêmes données et fait l’objet d’une comparaison. Chien de garde L’unité de contrôle du chien de garde surveille le temps de cycle. RAM à double port Contient la mémoire PES COM Bus de terrain 2 (FB2) pour z Esclave série Modbus z Esclave série Profibus Sélecteur Commutateur 4 ports avec fonction croisement automatique intégrée, pour l'utilisation de câbles 1:1 et de croisement RJ 45 4 connecteurs RJ 45 pour câble 1:1 ou de croisement 26 33003382 09/2007 Utilisation et fonctionnement Contrôle des lignes Les entrées analogiques de l’XPSMF35 peuvent être utilisées pour contrôler les coupures et les courts-circuits (contrôle des lignes) à partir de ses propres sorties numériques DO et des sorties numériques des autres automates de sécurité XPSMF. Conditions préalables : Les sorties numériques d’un automate XPSMF peuvent être contrôlées avec les entrées analogiques de tout appareil XPSMF : A condition que z z la tension de transmission des entrées analogiques soit disponible et que la connexion d’une résistance de dérivation de mesure externe soit possible. Le schéma de circuit suivant illustre une méthode de surveillance des lignes depuis une sortie numérique vers un acteur (électrovanne) : XPSMF AI Sx/Tx 26,4 V XPSMF DO RSérie Terminal de secteur Électrovanne 8 W 24 V CC Terminal de secteur RDiode Ix RDérivation XPSMF AI 10 V maxi 12 V L- Lzone de contrôle des coupures et courts-circuits circuit de protection en cas de court-circuit Note : Le circuit doit être adapté aux périphériques utilisés et son bon fonctionnement vérifié. 33003382 09/2007 27 Utilisation et fonctionnement Les tableaux suivants illustrent un exemple du paramétrage du contrôle des lignes d’une sortie numérique (schéma avec électrovanne 8 W-24 V CC) : Valeurs des résistances Série Rsérie = 1,6 kΩ Electrovanne de résistance Rélectrovanne = 75 Ω Dérivation RDérivation = 10 Ω Valeurs de tension Tension du transmetteur 26,4 V Tension de sortie de la DO (normale) 24 V Tension de sortie de la DO en cas de courtcircuit 26,8 V Chute de tension de l’électrovanne 21 V Tension de commutation de la diode Zener 12 V Le tableau suivant donne les valeurs de tension au niveau du contrôle des lignes de DO : Valeurs mesurées de la tension à AI avec le contrôle des lignes de la DO Chute de tension RSérie Chute de tension Rélectrovanne Chute de tension Rdérivation Valeurs d'AI (résolution FSx000) FS1000 FS2000 14 28 3V 300 600 0V 0 0 1000 2000 Sortie DO False (faux) ou 0 (Sortie DO hors tension) 25,08 V 1,15 V 0,15 V Sortie DO True (vrai) ou 1 (Sortie DO sous tension) - 21 V Coupure du circuit d’excitation - - Court-circuit du circuit d’excitation ou de l’actionneur - 0V 26,8 V (résolution maximale des entrées analogiques AI avec une limite de tension de 12 V par la diode Zener) 28 33003382 09/2007 Utilisation et fonctionnement Contrôle des lignes (Coupure) La tension d’alimentation de la série (alimentation du transmetteur) est variable suivant la plage de tolérance (voir Données techniques, p. 81). Par conséquent, les chutes de tension des résistances peuvent légèrement varier. Dans les limites de variation de la tension du transmetteur, une chute de tension mesurable au niveau de la dérivation Rdérivation se produit. La valeur de la résistance de la série (RSérie) est telle que lorsque DO = FALSE, une faible chute de tension se produit au niveau de l’électrovanne (elle chauffe légèrement) et la chute de tension au niveau de la dérivation est mesurable. La taille de la résistance de la dérivation (Rdérivation) est déterminée par rapport à la résistance de l’électrovanne. En cas de sortie sous tension (DO = ), la chute de tension au niveau de l’électrovanne dépasse le seuil de la vanne (l’électrovanne fonctionne). La taille de la résistance de la dérivation (Rdérivation) est déterminée de sorte que, par rapport à l’état de la sortie numérique (TRUE ou FALSE), une chute de tension toujours mesurable se produise. Aucune chute de tension n’est observée au niveau de la dérivation si une coupure se produit dans la zone marquée en rouge. Une coupure dans la zone marquée en rouge peut être contrôlée par la chute de tension au niveau de la résistance de la dérivation Rdérivation avec une valeur d’entrée AI. Pour le contrôle des lignes, la valeur d’AI doit être évaluée dans une logique du programme d’application de l’XPSMFWIN. Note : Connectez la résistance de la série (RSérie) et la résistance de la dérivation (Rdérivation) directement à la borne de l’automate ou à l’E/S distante pour maximiser la partie contrôlée du circuit. 33003382 09/2007 29 Utilisation et fonctionnement Contrôle des lignes (Courtcircuit) Un court-circuit dans le circuit de l’actionneur (actionneur compris) entraîne une chute de tension élevée (≤ tension de sortie DO) via la dérivation. Ici, un court-circuit peut être détecté (résolution maximale d'AI). La protection contre les surtensions des entrées analogiques débute à environ 15 V (voir Données techniques, p. 81). Un circuit de protection constitué de la diode Zener et de la série doit être construit afin d'éviter une surcharge de la protection contre les surtensions internes. AVERTISSEMENT CIRCUIT DE PROTECTION Pour protéger le multiplexeur d’entrée des entrées analogiques, un circuit de protection constitué de la diode Zener et de la série parallèle à la dérivation existante doit être construit dans le circuit d’entrée. Le non-respect de ces instructions peut provoquer la mort, des blessures graves ou des dommages matériels. La configuration de la diode Zener avec la série dépend du seuil de la protection contre les surtensions et doit être définie de sorte que la protection contre les surtensions internes de l’XPSMF ne réagisse pas en cas de court-circuit. 30 33003382 09/2007 Utilisation et fonctionnement Exemple de configuration pour un courtcircuit Rdérivation = 10 Ω Rélectrovanne = 75 Ω Umax = 26,8 Ω (tension de sortie maximale de la DO) z z z Diode Zener avec tension de commutation de 12 V Entrée analogique AI avec plage de fonctionnement de 0 - 10 V Protection contre les surtensions dans l’XPSMF35 à une tension d'entrée > 15 V Dans une situation normale (pas de court-circuit), il se produit ce qui suit : z z z Umax = Uélectrovanne + Udérivation = 26,8 V = 21 V + 5,8 V La tension de Udérivation chute également au niveau du circuit de protection de la diode Zener et de la série. La diode Zener ne commute pas à 5,8 V, autrement dit., la chute de tension de 5,8 V au niveau de la dérivation est la même qu'au niveau de l'entrée analogique. En cas de court-circuit, voici ce qu'il se produit : z z z z z z z z Umax = Uélectrovanne + Udérivation = 26,8 V = 0 V + 26,8 V S’il se produit un court-circuit dans un circuit d’excitation (actionneur ou ligne), la chute de tension des DO a uniquement lieu au niveau de la dérivation. Le seuil de protection contre les surtensions d'AI est d’environ 15 V. La diode Zener commute à 12 V. La chute de tension au niveau d'AI ne dépasse donc jamais 12 V. La pleine échelle au niveau d'AI est disponible. La chute de tension maximale UDiode au niveau de la série RDiode Zener produit UDiode = 26,8 V – 12 V = 14,8 V. La limitation du courant dans la diode Zener est de 20 mA (suivant la spécification de cette diode). La valeur minimale de la série se traduit par RDiode = 14,8 V/20 mA = 740 Ω. La valeur de RDiode peut être définie sur 1 kΩ. L’alimentation maximale de la diode Zener est limitée par cette résistance à environ 15 mA. Un court-circuit dans la zone marquée en rouge (voir le schéma ci-dessus) peut être contrôlé via la chute de tension au niveau de la dérivation Rdérivation, à savoir via la valeur d’entrée d'AI. Pour le contrôle des lignes d’un court-circuit, la valeur d’AI doit être évaluée dans une logique du programme d’application de l’XPSMFWIN. 33003382 09/2007 31 Utilisation et fonctionnement Adaptateur de dérivation La dérivation est un module enfichable pour les entrées analogiques de l’automate de sécurité XPSMF35. La valeur de la résistance est de 250 Ω ou 500 Ω. L’image suivante illustre le diagramme de câblage de l’adaptateur de dérivation (250 Ω) : Application XPSMF AI Sa Ia+ Ia- Sa Ra 250R Sb Ib+ Ib- Ia+ IaSb Rb 250R Ib+ Ib- Le tableau suivant présente l'affectation des bornes de l’adaptateur de dérivation : 32 Désignation Fonction (entrées analogiques) Sa alimentation du transmetteur a Ia+ entrée analogique a Ia- pôle de référence a Sb alimentation du transmetteur b Ib+ entrée analogique b Ib- pôle de référence b 33003382 09/2007 Utilisation et fonctionnement Sorties numériques de sécurité L’automate de sécurité XPSMF35 possède 24 entrées numériques. Les 24 diodes (DI) indiquent l'état de ces entrées. Les entrées numériques sont des entrées analogiques qui fournissent au programme une valeur INT comprise entre 0 et 3 000 (0 à 30 V). Elles servent à créer des valeurs limites pour le calcul des signaux booléens des entrées numériques. Les valeurs par défaut sont définies sur les valeurs suivantes : z z Signal 0 : < 7 V Signal 1 : > 13 V Les réglages des seuils sont effectués à l’aide des signaux du système (chapitre 1.6) concernant la précision de sécurité. Note : le programme active seulement les diodes électroluminescentes qui indiquent l’état des entrées numériques si le F35 est en mode RUN. Des sources 24 V protégées contre les courts-circuits alimentent les contacts de détection sans potentiel sur LS+. Une source de tension alimente un groupe de quatre capteurs. Connexion des contacts sans potentiel L- DI 8 : DI 7 DI 2 DI 1 DI 8 : DI 7 DI 2 DI 1 LS+ 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 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 hors tension (signal 0). La ligne externe n’est pas surveillée, mais la rupture d'un fil est interprétée comme un signal 0 sécurisé. 33003382 09/2007 33 Utilisation et fonctionnement Le tableau suivant présente le raccordement des entrées numériques aux bornes correspondantes : Borne n° 34 Désignation Fonction (entrées) 11 LS+ alimentation des capteurs pour les entrées 1 à 8 12 1 Entrée numérique 1 13 2 Entrée numérique 2 14 3 Entrée numérique 3 15 4 Entrée numérique 4 16 5 Entrée numérique 5 17 6 Entrée numérique 6 18 7 Entrée numérique 7 19 8 Entrée numérique 8 20 L- pôle de référence 21 LS+ alimentation des capteurs pour les entrées 9 à 16 22 9 Entrée numérique 9 23 10 Entrée numérique 10 24 11 Entrée numérique 11 25 12 Entrée numérique 12 26 13 Entrée numérique 13 27 14 Entrée numérique 14 28 15 Entrée numérique 15 29 16 Entrée numérique 16 30 L- pôle de référence 31 LS+ alimentation des capteurs pour les entrées 17 à 24 32 17 Entrée numérique 17 33 18 Entrée numérique 18 34 19 Entrée numérique 19 35 20 Entrée numérique 20 36 21 Entrée numérique 21 37 22 Entrée numérique 22 38 23 Entrée numérique 23 39 24 Entrée numérique 24 40 L- pôle de référence 33003382 09/2007 Utilisation et fonctionnement Surtension sur les entrées numériques 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 XPSMF35). 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. 33003382 09/2007 35 Utilisation et fonctionnement Sorties numériques de sécurité L’automate de sécurité XPSMF35 possède huit sorties numériques. Une diode est affectée à chaque sortie pour en indiquer l'état. Une sortie hors tension est en état sécurisé. En cas de défaut de voie, les sorties concernées 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 doit être pris en compte. Les défauts au niveau d’une ou plusieurs voies et sur le module sont indiqués par la diode FAULT située sur la face avant. Il est possible d'évaluer les signaux système du programme d'application du contrôleur. Le tableau suivant montre la dépendance entre la température ambiante et le courant des sorties : Température ambiante Sorties 20 à 50 oC (68 à 122°F) Les sorties 1 à 3 et 5 à 7 atteignent jusqu'à 0,5 A chacune. Les sorties 4 et 8 atteignent jusqu'à 2 A chacune. 50 oC (122 °F) (maximum) Les sorties 1 à 3 et 5 à 7 atteignent jusqu'à 0,5 A chacune. Les sorties 4 et 8 atteignent jusqu'à 1 A chacune. 60 oC (140 °F) (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. 79). 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 10 : Borne n° Désignation Fonction (sorties) 1 L- Groupe de voies du pôle de référence 2 1 Sortie numérique 1 3 2 Sortie numérique 2 4 3 Sortie numérique 3 5 4 Sortie numérique 4 (pour charge augmentée) 6 5 Sortie numérique 5 7 6 Sortie numérique 6 8 7 Sortie numérique 7 9 8 Sortie numérique 8 (pour charge augmentée) 10 L- Groupe de voies du pôle de référence 36 33003382 09/2007 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 : Le schéma ci-dessus explique, à travers un exemple, comment raccorder des actionneurs aux sorties d'un système d’automate de sécurité. Il est possible de connecter des charges inductives sans diode de protection à l’automate de sécurité. Cependant, pour supprimer toute éventuelle tension parasite, il est fortement recommandé d'utiliser la diode de protection comme indiqué dans l'exemple précédent. 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. 33003382 09/2007 37 Utilisation et fonctionnement Compteurs de sécurité L’appareil est doté de deux compteurs indépendants dont les entrées peuvent être configurées pour un niveau de tension de 5 V ou 24 V. Le niveau de tension requis est déterminé par la valeur initiale du signal avec le signal système Counter[0x].5/24 V Mode. L’entrée A est l’entrée compteur. L’entrée B est l’entrée du sens de comptage. L’entrée Z (piste zéro) sert à la réinitialisation. De même, toutes les entrées sont des entrées à 3 bits (Gray Code) (fonctionnement décodeur, voir ci-dessous). Les états de fonctionnement suivants peuvent être mis en œuvre : z z z Fonction 1 du compteur (dépend du signal d’entrée de sens du comptage) Signal système Counter]0x].Auto.Advance Sense défini sur TRUE, comptage avec front descendant en entrée : A1 (A2) Signal bas sur entrée de sens de comptage B1 (B2) augmente la valeur du compteur. Signal haut sur entrée de sens de comptage B1 (B2) réduit la valeur du compteur. La réinitialisation du compteur est impossible dans le logiciel XPSMFWIN. En ce qui concerne ce mode, l’entrée Z1 (Z2) doit être définie sur Signal bas. Le compteur peut être réinitialisé avec un Signal haut de courte durée. Fonction 2 du compteur (indépendante du signal d’entrée de sens du comptage) Signal système Counter[0x].Direction défini sur FALSE, comptage avec front descendant en entrée A1(A2). L’augmentation et la réduction ne sont pas contrôlées de manière externe par l’entrée B1 (B2), mais par le programme d’application. Signal système Counter[0x].Direction défini sur FALSE augmentation de la valeur du compteur : Signal système Counter[0x].Direction défini sur TRUE réduction de la valeur du compteur : L’entrée B1 (B2) ne possède aucune fonction. Le compteur peut être réinitialisé avec XPSMFWIN via le signal système Counter[0x].Reset. Transducteur rotatif absolu (codeur) pour Gray Code Le Gray Code à 3 bits d’un transducteur rotatif (connecté aux entrées A1, B1, Z1 (A2, B2, Z2) est évalué. Ce mode est défini dans le programme d’application avec le signal système Counter[0x].Gray Code. Chaque compteur fait l’objet d’une opération distincte. Le compteur de sécurité possède une résolution 24 bits, la valeur maximum du compteur est de 224 - 1 (= 16 777 215). Les tableaux suivants illustrent la configuration des compteurs pour les différents états de fonctionnement. 38 33003382 09/2007 Utilisation et fonctionnement Configuration de la fonction 1 du compteur (dépend du signal d’entrée de sens du comptage) Signal système Description Valeurs Counter[0x].5/24 V Mode Entrées : 24 V 5V TRUE FALSE Counter[0x].Auto Advance Sense Fonction 1 du compteur active TRUE Counter[0x].Direction Aucune fonction FALSE Counter[0x].Gray Code Fonctionnement impulsion actif FALSE Counter[0x].Reset Standard Réinitialisation : courte durée TRUE FALSE Configuration de la fonction 2 du compteur (indépendante du signal d’entrée de sens du comptage) Signal système Description Valeurs Counter[0x].5/24 V Mode Entrées 24 V 5V TRUE FALSE Counter[0x].Auto Advance Sense Fonction 2 du compteur active FALSE Counter[0x].Direction Augmentation Réduction FALSE TRUE Counter[0x].Gray Code Fonctionnement impulsion actif FALSE Counter[0x].Reset Standard Réinitialisation : courte durée TRUE FALSE Configuration du transducteur rotatif (codeur) : Signal système Description Valeurs Counter[0x].5/24 V Mode Entrées 24 V 5V TRUE FALSE Counter[0x].Auto Advance Sense Fonction 1 du compteur passive FALSE Counter[0x].Direction Aucune fonction FALSE Counter[0x].Gray Code Fonctionnement du décodeur actif TRUE Counter[0x].Reset Standard (aucune fonction) TRUE 33003382 09/2007 39 Utilisation et fonctionnement Lorsqu’un compteur fonctionne en tant que décodeur en Gray Code, 1 bit seulement peut changer lorsque la valeur des entrées est modifiée. Le tableau suivant propose une comparaison des codes utilisés : Code Gray 3 bits Valeur décimale Counter[0x].Value 000 0 0 001 1 1 011 2 3 010 3 2 110 4 6 111 5 7 101 6 5 100 7 4 Les entrées du compteur doivent être connectées à l’aide de câbles à paire torsadée blindée pour chaque entrée de mesure. Les blindages doivent être raccordés aux deux extrémités. Les lignes d’entrée ne doivent pas mesurer plus de 500 m de long (1 640,4 ft). Tous les raccordements en L sont interconnectés sur le module sous la forme d’un pôle de référence commun. Pour garantir un usage sécurisé des compteurs (SIL 3 conformément à la norme IEC 61508), l’ensemble du système (y compris les capteurs ou codeurs reliés) doit satisfaire aux exigences de sécurité. Le tableau suivant représente les connexions des compteurs : Borne n° Désignation Fonction (entrées du compteur) 65 A1 Entrée A1 ou bit 0 (LSB) 66 B1 Entrée B1 ou bit 1 67 Z1 Entrée Z1 ou bit 2 (MSB) 68 L- Pôle de référence commun 69 A2 Entrée A2 ou bit 0 (LSB) 70 B2 Entrée B2 ou bit 1 71 Z2 Entrée Z2 ou bit 2 (MSB) 72 L- Pôle de référence commun Les entrées non utilisées ne doivent pas être terminées. 40 33003382 09/2007 Utilisation et fonctionnement Entrées analogiques de sécurité L’appareil possède huit entrées analogiques avec alimentations du transmetteur pour la mesure unipolaire des tensions comprises entre 0 et 10 V, référencées à L-. Avec une dérivation, les courants compris entre 0 et 20 mA peuvent également être mesurés. Le tableau suivant donne les valeurs d’entrée des entrées analogiques : Voies d'entrée Polarité Courant, tension Plage de valeurs dans l’application FS10001 FS20001 0...2000 8 Unipolaire 0...+10 V 0...1000 8 Unipolaire 0...20 mA 0...5002 0...2000 1 réglable via sélection de type dans XPSMFWIN 2 avec adaptateur de dérivation externe 250 Ω 3 avec adaptateur de dérivation externe 500 Ω Précision de sécurité 2% 0...10002 3 0...2000 2% 3 La résolution des valeurs de tension et de courant du programme d'application dépend des paramètres des propriétés du module. Dans XPSMFWIN, dans le menu Propriétés du module, choisissez Type. Vous pouvez choisir entre la résolution 1000 (MI 24/8 FS1000) ou 2000 (MI24/8 FS2000). Quant à l’objet de la sélection, plusieurs résolutions du signal AI[xx].Value dans le programme d’application sont disponibles. Pour surveiller le signal AI[xx].Value, le signal AI[xx].Error Code doit être évalué dans le programme d’application. Les signaux d’entrée sont évalués en utilisant le principe de mise hors tension jusqu’au déclenchement. Les lignes d’alimentation ne doivent pas dépasser plus de 300 m (984,2 ft) de long et doivent être constituées de câbles à paire torsadée blindée pour chaque entrée de mesure. Les blindages doivent être raccordés aux deux extrémités (au niveau de l’appareil et du boîtier du capteur ou de l’actionneur) sur une grande étendue pour créer une cage de Faraday. Les entrées analogiques non utilisées doivent être court-circuitées. Si une anomalie du circuit ouvert se produit pendant la mesure de la tension, des signaux d’entrée imprévisibles sont reçus sur les entrées haute résistance. La valeur issue de cette tension d’entrée variable n’est pas fiable. Par conséquent, avec des tensions d’entrée, une résistance de 10 kΩ doit terminer les voies. La résistance interne de la source doit être prise en compte. Pour mesurer un courant, avec la dérivation en parallèle, la résistance de 10 kΩ n’est pas nécessaire. Les entrées analogiques ne sont pas isolées entre elles au niveau électrique. 33003382 09/2007 41 Utilisation et fonctionnement Les entrées analogiques sont connectées aux bornes suivantes : 42 Borne n° Désignation Fonction (entrées analogiques) 41 S1 Alimentation du transmetteur 1 42 I1 Entrée analogique 1 43 L- pôle de référence 44 S2 Alimentation du transmetteur 2 45 I2 Entrée analogique 2 46 L- pôle de référence 47 S3 Alimentation du transmetteur 3 48 I3 Entrée analogique 3 49 L- pôle de référence 50 S4 Alimentation du transmetteur 4 51 I4 Entrée analogique 4 52 L- pôle de référence 53 S5 Alimentation du transmetteur 5 54 I5 Entrée analogique 5 55 L- pôle de référence 56 S6 Alimentation du transmetteur 6 57 I6 Entrée analogique 6 58 L- pôle de référence 59 S7 Alimentation du transmetteur 7 60 I7 Entrée analogique 7 61 L- pôle de référence 62 S8 Alimentation du transmetteur 8 63 I8 Entrée analogique 8 64 L- pôle de référence 33003382 09/2007 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 tableau ci-dessous explique ce qui se produit si la communication est interrompue : Si Alors... 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 ". le système de l’automate de sécurité 3 dépend des entrées du système de l’automate de sécurité, les sorties correspondantes sont automatiquement réglées sur " zéro ". les systèmes sont toujours alimentés en 24 V CC, les deux systèmes continuent de faire fonctionner les entrées et 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 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. 33003382 09/2007 43 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 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 1 44 Action Action 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. 33003382 09/2007 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 l’automate de sécurité. 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 entrées et sorties de l’automate de sécurité. Chaque automate de sécurité 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 33003382 09/2007 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. 45 Utilisation et fonctionnement Remplacement de modules défectueux Etape La procédure de remplacement d'un automate de sécurité défectueux ou d'une E/S distante défectueuse 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 et tout autre bus de terrain) de l’automate de sécurité ou de l'E/S distante. 4 Débloquez l'attache du rail DIN et retirez le module. 5 Placez le nouveau module et bloquez 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 E/S 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'XPSMF35 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. 46 33003382 09/2007 Utilisation et fonctionnement Entretien L’automate de sécurité XPSMF35 est conçu pour des applications industrielles. Tous les composants de l’automate de sécurité 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 section Test hors ligne, p. 48. 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 automates Vous ne devez pas tenter de réparer l’automate de sécurité XPSMF35. 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. 33003382 09/2007 47 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. 48 33003382 09/2007 Description du produit 3 Présentation Vue d'ensemble Ce chapitre contient la description de l’automate de sécurité XPSMF35. Contenu de ce chapitre Ce chapitre contient les sujets suivants : 33003382 09/2007 Sujet Page Eléments du boîtier 50 Bouton de réinitialisation 53 Communication 54 Diodes électroluminescentes 60 Câblage 63 Adressage IP et identification du système 69 SafeEthernet 70 Conditions de fonctionnement 76 Caractéristiques techniques 79 Eléments supplémentaires 86 49 Description du produit Eléments du boîtier Face avant L'image suivante montre les différents éléments de la face avant de l'XPSMF35 : 1 2 3 10/100BaseT 10/100BaseT 4 L- L- L+ L+ FB3 FB2 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111213 1415 1617 1819 20 21 2223 2425 2627 28 2930 31 3233 3435 3637 38 3940 DO L- 1 2 3 4 5 6 7 8 L- DI LS+ 1 2 3 4 5 6 7 8 L- DI LS+ 9 10 1112 13 1415 16 L- DI LS+ 1718 1920 21 2223 24 L- FB1 24V DC RUN ERROR AI PROG T1 I1 L- T2 I2 LFORCE FAULT OSL 41 42 43 44 45 46 BL by HIMA HIMatrix AI AI T3 I3 L- T4 I4 L- T5 I5 L- T6 I6 L- 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 F35 AI CO T7 I7 L- T8 I8 L- A1 B2 Z1 L- A2 B2 Z2 L- 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 HIMA 1 10/100BaseT 10/100BaseT 2 8 7 5 6 4 Eléments de la face avant 50 N° Description 1 Entrée alimentation 2 Sorties numériques 3 Entrées numériques 4 Rail de mise à la terre 5 Entrées compteur 6 Entrées analogiques 7 Indicateurs 8 Connexions du bus de terrain 33003382 09/2007 Description du produit Face supérieure L'image suivante montre les éléments de la face supérieure : Communications Ethernet Face inférieure L'image suivante montre les éléments de la face inférieure : Communications Ethernet 33003382 09/2007 51 Description du produit Vue arrière L'image suivante montre les éléments de la face arrière : Guide rail DIN 52 Attache rapide 33003382 09/2007 Description du produit Bouton de réinitialisation Vue d'ensemble 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 à 1.97 po) du bord gauche de la face supérieure du boîtier. Effets 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. ATTENTION RISQUE DE FONCTIONNEMENT IMPRÉVU Lors de l'utilisation du bouton de réinitialisation, les câbles du bus de terrain doivent être débranchés des bornes de celui-ci afin d'éviter tout dysfonctionnement. Le non-respect de ces instructions peut provoquer des blessures ou des dommages matériels. 33003382 09/2007 53 Description du produit Communication Présentation Les automates de sécurité 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 communication est connectée au circuit sécurisé du microprocesseur via une mémoire RAM à double port. Elle contrôle les communications entre le PES et d'autres systèmes au moyen de puissantes interfaces. L’automate de sécurité XPSMF35 prend en charge la communication esclave série Modbus et esclave série Profibus pour transmettre les données non lbées à la sécurité. 54 100 BaseT SafeEthernet, TCP/IP Modbus Bus de terrain Esclave série Modbus, esclave série Profibus (en fonction de la version) 33003382 09/2007 Description du produit Communication de sécurité Le schéma montre le commutateur intégré dans chaque système pour les communications Ethernet (voir Schéma fonctionnel, p. 26). 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. L’automate de sécurité XPSMF35 est équipé de quatre raccordements situés sur les panneaux latéraux supérieur et inférieur 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, veillez à ne pas former de boucle réseau. Les données reçues par le système ne doivent emprunter qu'un seul chemin. 33003382 09/2007 55 Description du produit Le schéma suivant montre un exemple de mise en réseau SafeEthernet : Telemecanique XPS-MF XPSMFPS01 Appareils F60 ou autres XPSMF PC avec XPSMFWIN 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 56 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 33003382 09/2007 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) Nombre de paires de connecteurs et longueur des câbles : 33003382 09/2007 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 57 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 pour 100 MHz. L’association entre une fiche et une prise constitue une paire. Pour des longueurs plus importantes, utilisez des câbles à fibre optique avec des convertisseurs. La configuration d’un protocole SafeEthernet sur un réseau Ethernet présente les avantages suivants : z z z Communications ne concernant pas la sécurité 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 L’automate de sécurité XPSMF35 est équipé de prises pour les communications de bus de terrain. Il prend en charge les protocoles du bus de terrain de l'esclave Modbus et de l’esclave Profibus. Avec toutes les lignes secondaires, le réseau Modbus peut avoir une longueur totale de 1 200 m (3 936,99 ft). Au-delà, des répéteurs bidirectionnels sont requis. Il est possible d'utiliser jusqu'à trois répéteurs pour atteindre une portée maximale de 4 800 m (15 747,98 ft). Le RS485 (esclave Modbus) est sur le bus de terrain 2. Note : les interfaces de bus de terrain ne permettent pas les communications de sécurité. 58 33003382 09/2007 Description du produit Les fonctions Modbus suivantes sont prises en charge par l'esclave Modbus : Elément Code Type Description READ COIL 01 BOOL Lit plusieurs variables (BOOL) des zones d'importation et d'exportation de l'esclave. READ DISCRETE INPUT 02 BOOL Lit plusieurs variables (BOOL) de la zone d'exportation de l'esclave. READ HOLDING REGISTER 03 WORD Lit plusieurs variables de type indifférent des zones d'importation ou d'exportation de l'esclave. READ INPUT REGISTER 04 WORD Lit plusieurs variables de type indifférent de la zone d’importation de l'esclave. READ WRITE HOLDING REGISTER 23 WORD Ecrit et lit plusieurs variables de type indifférent dans la zone d'importation de l'esclave et à partir de celle-ci. WRITE MULTIPLE COIL 15 BOOL Ecrit plusieurs variables (BOOL) dans la zone d'importation de l'esclave. WRITE MULTIPLE REGISTER 16 WORD Écrit plusieurs variables de type indifférent dans la zone d'importation de l'esclave. WRITE SINGLE COIL 05 BOOL Ecrit une variable unique (BOOL) dans la zone d’importation de l'esclave. WRITE SINGLE REGISTER 06 WORD Ecrit une variable unique (WORD) dans la zone d'importation de l'esclave. DIAGNOSTICS 08 x Code subordonné unique 0 : fonction de bouclage de l'esclave. READ DEVICE IDENTIFICATION 43 x Fournit au maître les données d'identification de l'esclave. 33003382 09/2007 59 Description du produit Diodes électroluminescentes Présentation Diodes de l'XPSMF35 3 10/100BaseT 10/100BaseT 4 L- L- L+ L+ FB3 FB2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111213 1415 1617 1819 20 21 2223 2425 2627 28 2930 31 3233 3435 3637 38 3940 DO L- 1 2 3 4 5 6 7 8 L- DI LS+ 1 2 3 4 5 6 7 8 L- DI LS+ 9 10 1112 13 1415 16 L- DI LS+ 1718 1920 21 2223 24 L- FB1 24V DC RUN ERROR AI PROG T1 I1 L- T2 I2 LFORCE FAULT OSL 41 42 43 44 45 46 BL HIMatrix AI AI T3 I3 L- T4 I4 L- T5 I5 L- T6 I6 L- 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 by HIMA F35 AI CO T7 I7 L- T8 I8 L- A1 B2 Z1 L- A2 B2 Z2 L- 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 HIMA 1 10/100BaseT 10/100BaseT 2 60 33003382 09/2007 Description du produit Description des diodes Le tableau suivant décrit le comportement des diodes : Diode Couleur Etat Description Bus de terrain 1, 2, 3 Orange Clignotement irrégulier activée L’interface est configurée et la communication fonctionne. activée Orange Clignotement régulier (fréquence 1 s) L’interface est configurée mais aucune communication ne fonctionne. Non allumée Eteinte Le COM est à l’état STOP-INVALID-CONFIG ou l’interface n’est pas configurée dans XPSMFWIN. Orange activée Réception d'un signal d'entrée. Sorties numériques 1 à 8 Orange activée Envoi d'un signal de sortie. 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. Entrées numériques 1-24 33003382 09/2007 61 Description du produit Diode Couleur Etat Description ERROR 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. FORCE Non allumée Eteinte Le mode forcé n’est pas signalé. Orange activée Forçage actif. 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 Vert PROG jaune 62 activée Fonctionnement en mode full duplex clignotante Collision Eteinte Fonctionnement en mode half duplex, pas de collision activée Connexion établie. clignotante Interface active. 33003382 09/2007 Description du produit Câblage Câblage Ethernet Les câbles industriels standard peuvent être soumis à de fortes contraintes mécaniques. Les communications SafeEthernet nécessitent au minimum des câbles à paire torsadée de catégorie 5 et de classe D. Pour transmettre les données sur de plus longues distances et pour réduire le risque d’erreur, il est conseillé d’utiliser des câbles en fibre optique. Les automates communiquent à 100 Mbit/s (Fast Ethernet) et à 10 Mbit/s en mode full duplex. L’automate de sécurité XPSMF35 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 de l’interface suivants sont recommandés pour le raccordement 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’automate XPSMF35. Il suffit que le rail soit mis à la terre conformément aux normes pour pouvoir monter un élément d'interface sur celui-ci. 33003382 09/2007 63 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 ft) avec des communications SafeEthernet. 64 33003382 09/2007 Description du produit Système de transfert RS-485 Le protocole Modbus série et le protocole DP Profibus esclave communiquent via le système de transfert non sécurisé RS-485. Le tableau suivant propose une vue générale des caractéristiques physiques de base du système de transfert RS-485 : Champ d'application Fonctionnalité Commentaire Topologie du réseau bus linéaire, terminaison de bus active aux deux extrémités Eviter les lignes secondaires. Support câble torsadé blindé L'environnement ne nécessite pas toujours un blindage. Nombre de stations 32 stations dans chaque segment sans avec un répéteur extensible jusqu'à 126 stations répéteur Connecteur Connecteur MIN-D 9 pôles Câblage et terminaison de bus Modbus --- Le tableau suivant illustre le brochage des prises SUB-D FB2 (esclave Modbus) : Connexion Signal Fonction 1 --- --- 2 --- --- 3 RxD/TxD-A Réception/transmission de données A 4 CNTR-A Signal de contrôle A 5 DGND Potentiel de référence des données 6 VP 5 V, pôle positif de l’alimentation 7 --- --- 8 RxD/TxD-B Réception/transmission de données B 9 CNTR-B Signal de contrôle B 33003382 09/2007 65 Description du produit Câblage Profibus Dans la couche physique de Profibus DP, le transfert des données est symétrique, conformément à la norme RS-485. Une ligne de données symétrique à deux fils blindée est conçue comme moyen de transfert. Elle doit contenir les paramètres suivants (câble RS-485, type A, utilisé pour Profibus DP) : Paramètre Câble Type A Résistance du fil 135 à 165 Ω Capacité ≤ 30 pf/m Résistance de boucle ≤ 110 Ω/km (0,0335 Ω/ft) Diamètre de câble > 0.64 mm (0,025 in) Section de câble > 0.34 mm2 (AWG 22) Le débit binaire (vitesse de transmission) peut être défini sur une valeur comprise entre 9,6 kbps et 12 Mbps. Elle s’applique à toutes les stations connectées au bus. La longueur maximale des lignes dépend du débit binaire sélectionné. Le tableau suivant fournit des informations sur la longueur des lignes : Débit binaire Plage par segment 9,6 kbps 1 200 m (3 937 ft) 19,2 kbps 1 200 m (3 937 ft) 93,75 kbps 1 200 m (3 937 ft) 187,5 kbps 1 000 m (3 280 ft) 500 kbps 400 m (1 312 ft) 1,5 Mbps 200 m (656 ft) 3 Mbps 100 m (328 ft) 6 Mbps 100 m (328 ft) 12 Mbps 100 m (328 ft) Note : il est possible de rallonger les lignes à l’aide de répéteurs bidirectionnels. Vous pouvez utiliser jusqu'à trois répéteurs entre deux participants. Une longueur de ligne de 4,8 km (15 748 ft) est possible. Pour les applications synchronisées, le nombre de stations connectées ne doit pas dépasser 32. Pour les applications non synchronisées, jusqu’à 126 participants sont autorisés (avec répéteur). 66 33003382 09/2007 Description du produit La norme IEC 61158 prévoit l’utilisation de deux types de câbles du bus. Un câble de type A peut être utilisé pour toutes les vitesses de transfert allant jusqu’à 12 Mbps. Le câble de type B n’est plus valable et ne doit plus être utilisé. L’illustration suivante représente un câble de bus Profibus DP, de type A, avec prise de connecteur de bus : Câble Profibus type A Les résistances de terminaison de bus peuvent être activées sur chaque extrémité en sélectionnant un commutateur. X1 prise MIN-D, 9 broches Connexion et terminaison Profibus X2 prise MIN-D, 9 broches Le câble des données entrantes et sortantes peut être directement branché sur la prise du connecteur de bus. Les lignes secondaires sont ainsi évitées et la prise du connecteur de bus peut être branchée et débranchée à tout moment de l’unité de bus de terrain, sans interrompre le trafic des données. La norme IEC 61158 recommande d’utiliser un connecteur à 9 broches de catégorie Sub-D pour Profibus DP. Selon la classe de protection spécifiée pour le bus de terrain, il est possible d’utiliser également d’autres connecteurs disponibles. L’illustration suivante représente le brochage du connecteur 9 broches Sub-D. Au niveau du bus de terrain, la connexion de bus est conçue sous forme de prise. La terminaison de bus Profibus DP est constituée d’une combinaison de résistances assurant un potentiel de zéro sur le bus. Cette combinaison est intégrée dans le connecteur de bus Profibus DP et peut être activée au moyen de dérivations ou de commutateurs. De plus, les stations, où se termine le bus, doivent fournir une alimentation de 5 V sur la broche 6. L’image suivante illustre la connexion et la terminaison de bus ainsi que le brochage de l’interface du bus de terrain : Station 1 Station 2 (3) RxD/TxD-P RxD/TxD-P (3) VP (6) Ligne de données 390 Ohms Ligne de données 220 Ohms (5) DGND DGND (5) (6) VP VP (6) (8) RxD/TxD-N RxD/TxD-N (8) RxD/TxD-P (3) RxD/TxD-N (8) 390 Ohms Blindage DGND (5) Terre 33003382 09/2007 Terre 67 Description du produit Les signaux sur les broches 3, 5, 6 et 8 sont des signaux dits « obligatoires » qui doivent être toujours disponibles. Le tableau suivant illustre le brochage des interfaces FB1 et FB2 pour maître et esclave Profibus DP : 68 Broche Signal Description 1 - Pas utilisé 2 - Pas utilisé 3 RxD/TxD-P réception/transmission de données plus (câble B) 4 DPE Contrôle de l’orientation pour modems à fibre optique (signal TTL) 5 DGND potentiel de référence du transfert de données (terre 5 V) 6 VP alimentation des résistances de terminaison P (+ 5 V) 7 - Pas utilisé 8 RxD/TxD-N Réception/transmission de données – moins (câble a) 9 - Pas utilisé 33003382 09/2007 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 : 60000.0.0 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 de 48 bits : les 24 premiers bits indiquent le fabricant, alors que 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 partage la même adresse : z z l'adresse IP est attribuée au PC, une autre partie de l'adresse IP constitue le 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.. 33003382 09/2007 69 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 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. 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. 70 33003382 09/2007 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 de l’automate de sécurité effectuent les tâches normalement effectuées par les commutateurs réseau. 33003382 09/2007 71 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. 91. 72 33003382 09/2007 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. 55. 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 33003382 09/2007 Ports TCP Utilisation 502 Modbus (modifiable par l’utilisateur) 73 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 74 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 33003382 09/2007 Description du produit Le tableau ci-dessous décrit les sept couches OSI (de bas en haut) : Numéro 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 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 Données Process réseau vers application 33003382 09/2007 Sert d’interface directe et exécute des services application communs pour les process application. 75 Description du produit Conditions de fonctionnement Vue d’ensemble L’automate de sécurité XPSMF35 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 l’automate de sécurité XPSMF35 : Classe de protection Classe de protection II conforme à la norme IEC/EN 61131-2 Conditions climatiques Pollution Degré de pollution II Altitude < 2 000 m (6561 pieds) Boîtier Standard : IP 20 Si les normes applicatives concernées l'exigent (ex. EN 60204, EN 954-1), l'appareil doit être installé dans un boîtier adapté (par ex. IP 54). Les plus importantes valeurs et limites de test des conditions climatiques sont indiquées dans le tableau suivant : EN 61131-2 Tests climatiques - Température de fonctionnement : 0 à 60 oC (32 à 140 oF) Limites de test : -10 à +70 oC (14 à 158 oF) - Température de stockage : -40 à 85 oC (-40 à 185 oF) ; -30 oC (-22 oF) avec batterie 6.3.4.2 Test de chaleur sèche et de résistance au froid : 70 / -25 oC (158 à -13 oF), 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 : -25 / 70 oC (-13 à 158 oF) et 32/55 oC (90/131 oF), alimentation de l'appareil en test non connectée 6.3.4.4 Test de résistance cyclique à la chaleur humide : 25 / 55 oC (77/131 oF), humidité relative 95 %, alimentation de l'appareil en test non connectée 76 33003382 09/2007 Description du produit Conditions mécaniques Conditions de compatibilité électromagnétique (CEM) 33003382 09/2007 Les plus importantes valeurs et limites 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 (0.14 po), 9 Hz à 150 Hz / 1 g (0.035 oz) 6.3.5.1 Test d'immunité aux vibrations : 10 à 150 Hz, 1 g (0.035 oz), appareil en test en fonctionnement, 10 cycles par axe 6.3.5.2 Test d’immunité aux chocs : 15 g (0.53 oz), 11 ms, appareil en test en fonctionnement, 2 cycles par axe Les plus importantes valeurs et limites de test des conditions de CEM sont indiquées dans les tableaux suivants : EN 61131-2 Tests 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 : 1 kV IEC/EN 61000-6-2 Tests d'immunité au bruit IEC/EN 61000-4-6 Hautes fréquences en mode commun : 10 V 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 77 Description du produit Alimentation 78 Les plus importantes valeurs et limites de test d'alimentation de l'appareil sont indiquées dans le tableau suivant : IEC/EN 61131-2 Vérification des caractéristiques de l'alimentation CC - L'alimentation électrique doit autrement 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’automate de sécurité XPSMF35 doit être uniquement 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. 33003382 09/2007 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, raccordement à plusieurs connecteurs (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 embouts 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 33003382 09/2007 79 Description du produit Connecteurs du circuit de transmission 2 Diamètres des connexions, raccordements à plusieurs connecteurs (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) 80 33003382 09/2007 Description du produit Données techniques Les tableaux suivants présentent les données techniques de l’automate de sécurité XPSMF35 : Mémoire utilisateur application utilisateur 250 Ko maxi. données utilisateur 250 Ko maxi. Interface Safe Ethernet 4*RJ-45, 10/100 Base T avec commutateur intégré Esclave Modbus série, esclave Profibus DP FB2 SUB-D 9 broches Tension de fonctionnement 24 V CC -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) courant au repos : 0,75 A Température de fonctionnement 0 à 60 oC (32 à 140 oF) Classe de température T4 Température de stockage -40 à +85 oC (-40 à 185 oF) Fusible (externe) 10 A (temporisé) Batterie de secours néant Protection IP 20 Dimensions maximales largeur : 257 mm (10,12 in), vis du boîtier comprises hauteur : 114 mm (4,5 in), verrou compris profondeur : 97 mm (3,82 in), vis de terre comprise Poids 1 200 g (42,33 oz) 33003382 09/2007 81 Description du produit Entrées numériques Nombre d’entrées 24 (non isolées électriquement) Signal 1 : tension 15 à 30 V CC (valeur par défaut 13 V + 2 V la plage de sécurité peut être configurée jusqu’à 30 V CC) 3,5 mA environ à 24 V CC 4,5 mA environ à 30 V CC Consommation de courant Signal 0 : tension Consommation de courant max 5 V CC (valeur par défaut 7 V – 2 V la plage de sécurité peut être paramétrée librement jusqu’au max. Signal 1 -4 V et min. 2 V) 1,5 mA maxi (1 mA à 5 V CC) Résistance à l'entrée < 7 kΩ Protection contre les surtensions -10 V, +35 V Longueur de ligne maxi. 300 m (11 811 in.) Alimentation 3 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. Précision métrologique Point zéro erreur de voie Point limite, étalonnage Erreur de voie Point zéro erreur de température Point limite erreur de température Erreur de linéarité 82 +/-1 % +/-4 % +/-0,5 % +/-1 %/10 K +/-1 %/10 K +/-0,5 % du point zéro 33003382 09/2007 Description du produit Entrées analogiques Nombre d’entrées 8 (unipolaires, non isolées électriquement) Adaptateur de dérivation externe pour mesure du courant 250 Ω 500 Ω Valeurs d’entrée z Valeur nominale associée à Lde 0 à +10 V CC, de 0 à +20 mA avec une dérivation de 500 Ω de -0,1 à +11,5 V CC, de -0,4 à +23 mA avec une dérivation de 500 Ω z Valeur de service Impédance d’entrée 1 MΩ Ligne d’entrée max. 300 m (11,811 in), câblage à paire torsadée blindée Résistance interne de la source du signal ≤ 500 Ω Protection contre les surtensions +15 V, -4 V Résolution (Convertisseur A/N) 12 bit Précision 0,1% @ 25 °C 0,5% @ 60 °C Alimentations du transmetteur 25,37 à 28,24 V / ≤ 46 mA, protection contre les courts-circuits selon la norme IEC 61131-2 Précision métrologique : Point zéro erreur de voie Point limite, étalonnage Erreur de voie Point zéro erreur de température Point limite erreur de température Erreur de linéarité +/-0,5% +/-0,5% +/-1% +/-0,5 % de la valeur finale / 10 K +/-0,5 % de la valeur finale / 10 K +/-1 % de la valeur finale Précision de sécurité +/-2% 33003382 09/2007 83 Description du produit Adaptateur de dérivation Valeur de résistance 250 Ω 500 Ω Tolérance 0,1% Coefficient de température 25 ppm/°C Charge permanente pour la mesure du courant Voir la valeur de service des entrées analogiques Perte de puissance maxi. 0,4 W Température de fonctionnement 0 à +60 °C (32 à 140 °F) Température de stockage -40 à +85 °C (-40 à 185 °F) Dimensions largeur : 5 mm (0,2 in) hauteur : 5 mm (0,2 in) profondeur : 5 mm (0,2 in) Compteurs Nombre de compteurs 2 (non isolés électriquement) Entrées 3 sur chaque (A, B, Z) Tensions d'entrée : Signal haut (5 V) Signal haut (24 V) Signal bas (5 V) Signal bas (24 V) 5 et 24 V 4à6V 13 à 33 V 0 à 0,5 V -3 à 5 V Courants d'entrée 1,4 mA à 5 V, 6,5 mA à 24 V Impédance d’entrée 3,7 kΩ Ligne d’entrée max. 500 m, câblage à paire torsadée blindée Résolution du compteur 24 bit Fréquence d’entrée maxi. 100 kHz (à 5 V et 24 V de tension en entrée) Déclenchement sur front négatif Raideur des fronts 1 V/μs Facteur de durée 1: 1 84 33003382 09/2007 Description du produit Sorties numériques Nombre de sorties 8 (non isolées électriquement) Tension de sortie >= L+ moins 2 V CC Courant de sortie Voies 1 à 3 et 5 à 7 : 0,5 A à 60 oC (140 oF) Voies 4 et 8 : 1 A à 60 oC (140 oF), 2 A à 50 oC (122 oF) 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) Tension d'alimentation L’automate de sécurité XPSMF35 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 33003382 09/2007 L - (pôle négatif) Mise à la terre du potentiel de référence autorisée. 85 Description du produit Eléments supplémentaires Présentation Cette section répertorie les éléments supplémentaires utilisables avec l’automate de sécurité. Liste des éléments supplémentaires Matériel supplémentaire Description Alimentation 24 V CC avec séparation de protection de l’alimentation z IEC 61131-2 z gammes de produits : ABL7RE ou ABL8RP z site Web : www.telemecanique.com Rail DIN Rail DIN approprié pour le montage de l’automate. Un rail DIN de type AM1•• est acceptable. Vous le trouverez dans la section Câbles et accessoires de câblage du catalogue des composants de commande et de raccordement. XPSMF60•• L’automate de sécurité 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. XPSMF3DIO•• modules d’entrée et de sortie distants Le nombre d'entrées et de sorties dépend du modèle. XPSMF2DO•• module de sortie distant Le nombre de sorties est variable. XPSMF1DI1601 module d’entrée distant avec 16 sorties numériques Modules de sécurité Différents modules et automates de sécurité (voir le chapitre Sécurité machine de l’Essentiel). Les fonctions des modules vont de l'arrêt d'urgence à la surveillance par barrière immatérielle. Automates standard transfert de données ne concernant pas la sécurité (voir le chapitre Automatismes, automatismes et contrôle dans l'Essentiel, 2005). Les automates standard fonctionnent indifféremment avec des machines de petite ou de grande taille. Plages : z Twido z Micro z Premium z Quantum 86 33003382 09/2007 Description du produit Matériel supplémentaire Description Interrupteurs de sécurité z interrupteurs magnétiques codés z interrupteurs de fin de course z interrupteur rotatif ou broche z arrêts d’urgence z interrupteurs à pédale z interrupteurs-sectionneurs Pour plus d'informations, consultez la section Sécurité dans l'Essentiel. Systèmes de sécurité et actionneurs z tapis z barrières immatérielles z unités de commande bimanuelles z départs-moteurs Pour plus d'informations, consultez la section Sécurité dans l'Essentiel. Eléments d’interface homme-machine Améliorer les conditions de sécurité : z Boutons-poussoirs et voyants z balises lumineuses z sirènes z afficheurs 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. 33003382 09/2007 87 Description du produit 88 33003382 09/2007 Annexes Présentation Vue d'ensemble Informations complémentaires non nécessaires à la compréhension du document. Contenu de cette annexe Cette annexe contient les chapitres suivants : Chapitre A 33003382 09/2007 Titre du chapitre Schémas de raccordement, exemples d'application et codes d'erreur Page 91 89 Annexes 90 33003382 09/2007 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 Exemples de câblage Configuration des interfaces Ethernet 33003382 09/2007 Page 92 99 105 91 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 F35 Signal système L/E Signification Module.SRS [UDINT] L Numéro d'emplacement (Système-Rack-Emplacement) Module.Type [UINT] L Type de module, consigne : 0x00D2 [210 dez] (FS 1000), 0x0096 [150 dez] Module.Error Code [WORD] L Codes d’erreur du module (FS 2000) Al.Error Code [WORD] 92 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 entrées numériques et analogiques 0x0001 Erreur du module 0x0004 Test MEZ : contrôle du temps de conversion 0x0008 Test FTZ : erreur de déplacement de bit dans le bus de données 0x0010 Test FTZ : erreur de contrôle des coefficients 0x0020 Test FTZ : erreur des tensions de fonctionnement 0x0040 Erreur de conversion A/N (DRDY_LOW) 0x0080 Test MEZ : erreur de liens croisés MUX 0x0100 Test MEZ : erreur de déplacement de bit dans le bus de données 0x0200 Test MEZ : erreur d'adresse multiplexeur 0x0400 Test MEZ : erreur des tensions de fonctionnement 0x0800 Test MEZ : erreur (unipolaire) du système de mesure (caractéristique) 0x1000 Test MEZ : erreur (unipolaire) du système de mesure (valeurs finales, point zéro) 0x8000 Erreur de conversion A/N (DRDY_HIGH) 33003382 09/2007 Descriptif des composants Signal système L/E DI[xx].Error Code [BYTE] L Signification Codes d’erreur des voies d’entrées numériques (1 à 24) 0x01 Erreur du module d'entrée numérique 0x02 <= V3 UC système d’exploitation : valeurs mesurées non valides >= V4 UC système d’exploitation : inutilisé 0x04 Erreur de conversion A/N, valeurs mesurées non valides car V4 UC système d’exploitation : valeurs mesurées non valides 0x08 valeur mesurée hors de la précision de sécurité 0x10 Valeur mesurée excessive 0x20 Voie arrêtée 0x40 Erreur d'adresse des convertisseurs A et N 0x80 Erreur de paramétrage d’hystérésis DI[xx].Value Analog [INT] L Valeur analogique des voies DI (1 à 24) [INT] de 0 à +3 000 (0 à +30 V) La validité dépend de DI[xx].Error Code DI[xx].Value [BOOL] L Valeur numérique des voies DI (1 à 24) [BOOL] selon l’hystérésis La validité dépend de DI[xx].Error Code DI[xx].Hysteresis LOW [INT] E Limite supérieure de la plage de tension 0-signal DI[xx].Value DI[xx].Hysteresis HIGH [INT] E Limite inférieure de la plage de tension 1-signal DI[xx].Value DI[xx].Used [BOOL] E Configuration pour indiquer l’utilisation des voies 1 à 24 1 Utilisé 0 Non utilisé 33003382 09/2007 93 Descriptif des composants Entrées analogiques F35 Signal système L/E Signification Module.SRS [UDINT] L Numéro d'emplacement (Système-Rack-Emplacement) Module.Type [UINT] L Type de module, consigne : 0x00D2 [210 dez] (FS 1000), 0x0096 [150 dez] (FS 2000) Module.Error Code [WORD] L Codes d’erreur du module Al.Error Code [WORD] 94 0x0000 L 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 entrées numériques et analogiques 0x0001 Erreur du module 0x0004 Test MEZ : contrôle du temps de conversion 0x0008 Test FTZ : erreur de déplacement de bit dans le bus de données 0x0010 Test FTZ : erreur de contrôle des coefficients 0x0020 Test FTZ : erreur des tensions de fonctionnement 0x0040 Erreur de conversion A/N (DRDY_LOW) 0x0080 Test MEZ : erreur de liens croisés MUX 0x0100 Test MEZ : erreur de déplacement de bit dans le bus de données 0x0200 Test MEZ : erreur d'adresse multiplexeur 0x0400 Test MEZ : erreur des tensions de fonctionnement 0x0800 Test MEZ : erreur (unipolaire) du système de mesure (caractéristique) 0x1000 Test MEZ : erreur (unipolaire) du système de mesure (valeurs finales, point zéro) 0x8000 Erreur de conversion A/N (DRDY_HIGH) 33003382 09/2007 Descriptif des composants Signal système L/E Signification AI[xx].Error Code [BYTE] L Masquage d'erreurs pour les voies d'entrées analogiques 0x01 Erreur du module d'entrée analogique 0x02 <= V3 UC système d’exploitation : valeurs mesurées non valides >= V4 UC système d’exploitation : inutilisé 0x04 Erreur de conversion A/N, valeurs mesurées non valides car V4 UC système d’exploitation : valeurs mesurées non valides 0x08 valeur mesurée hors de la précision de sécurité 0x10 Valeur mesurée excessive 0x20 Voie arrêtée 0x40 Erreur d'adresse des convertisseurs A et N 0x80 Erreur de paramétrage d’hystérésis AI[xx].Value [INT] L Valeur analogique des voies AI (1 à 8) [INT] de 0 à +1 000 (version : FS1000), 0...+2 000 (version FS2000) (0 V à +10 V) La validité dépend de AI[xx].Error Code AI[xx].Used [BOOL] E Configuration pour indiquer l’utilisation des voies 1 à 8 1 Utilisé 0 Non utilisé 33003382 09/2007 95 Descriptif des composants Entrées numériques F35 Signal système L/E Signification Module.SRS [UDINT] L Numéro d'emplacement (Système-Rack-Emplacement) Module.Type [UINT] L Type de module, consigne : 0x00B4 [180 dez] Module.Error Code [WORD] L Codes d’erreur du module DO.Error Code [WORD] L DO[xx].Error Code [BYTE] DO[xx].Value [BOOL] 96 L E 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 1 0x0004 Test MEZ, échec de l'arrêt de sécurité 2 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 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 : sous-tension 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 Valeur de sortie des voies de sorties numériques 0 Sortie non configurée 1 Sortie configurée 33003382 09/2007 Descriptif des composants Compteur F35 Signal système L/E Signification Module.SRS [UDINT] L Numéro d'emplacement (Système-Rack-Emplacement) Module.Type [UINT] L Type de module, consigne : 0x0003 [3 dez] Module.Error Code [WORD] L Codes d’erreur du module Counter.Error Code [WORD] Counter[0x].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 du module du compteur 0x0001 Erreur du module 0x0002 Erreur lors de la comparaison de la base de temps 0x0004 Erreur d’adresse lors de la lecture de la base de temps 0x0008 Paramètres de la base de temps erronés 0x0010 Erreur d’adresse lors de la lecture du contenu du compteur 0x0020 Configuration du compteur endommagée 0x0040 Erreur d’adresse lors de la lecture du Gray Code 0x0080 Test FTZ, échec de la séquence de test 0x0100 Test FTZ, erreur de vérification des coefficients 0x0200 Erreur au niveau du paramétrage initial du module Codes d’erreur des voies 1 et 2 du compteur 0x01 Erreur du module du compteur 0x02 Erreur lors de la comparaison du contenu des compteurs 0x04 Erreur lors de la comparaison des horodatages des compteurs 0x08 Erreur lors de la configuration des paramètres (réinitialisation) Counter[0x].Value [UDINT] L Contenu des compteurs : 24 bits pour compteur d’impulsion, 3 bits pour Gray Code Counter[0x].Time stamp [UDINT] L Horodatage pour Counter[0x].Value 24 bits, résolution temps 1 μs Counter[0x].Value Overflow [BOOL] L Indication de valeur excessive au compteur TRUE 24 bits d’excédent depuis le dernier cycle (uniquement si Counter[0x].Auto.Advance Sense est défini sur FALSE) FALSE Aucun excédent depuis le dernier cycle 33003382 09/2007 97 Descriptif des composants Signal système L/E Signification Counter[0x].Time Overflow [BOOL] L Indication de valeur excessive au niveau de l’horodatage des compteurs TRUE 24 excédent de bits depuis la dernière mesure FALSE Aucun excédent de 24 bits depuis la dernière mesure Counter[0x].Direction [BOOL] L/E Sens de comptage du compteur (uniquement si Counter[0x].Auto.Advance Sense est défini sur FALSE) TRUE Descendant (décrémentation) FALSE Ascendant (incrémentation) Counter[0x].Auto.Advance Sense [BOOL] L/E Reconnaissance automatique du sens du compteur TRUE Reconnaissance automatique activée FALSE Réglage manuel du sens du compteur Counter[0x].Reset [BOOL] L/E Réinitialisation du compteur TRUE Pas de réinitialisation FALSE Réinitialisation Counter[0x].5/24V Mode [BOOL] L/E Entrée compteur 5 V ou 24 V TRUE 24 V FALSE 5 V Counter[0x].Gray Code [BOOL] L/E Fonctionnement décodeur/impulsion TRUE Décodeur Gray Code FALSE Fonctionnement de l’impulsion 98 33003382 09/2007 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 33003382 09/2007 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) 99 Descriptif des composants L’application ci-dessus représente la communication entre un automate de sécurité et un automate Premium sur Ethernet utilisant un 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 maître. 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. 100 33003382 09/2007 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. 33003382 09/2007 101 Descriptif des composants Dispositifs d'alarme incendie Tous les systèmes XPSMF avec entrées analogiques peuvent être utilisés pour les dispositifs d’alarme incendie centralisés conformément aux normes DIN EN 54-2 et NFPA 72. Le programme d’application doit accomplir les fonctions des dispositifs d’alarme incendie centralisés en conformité avec les normes citées. Le temps de cycle maximum nécessaire pour les dispositifs d’alarme incendie centralisés est de 10 s (DIN EN 54-2). Ce temps de cycle peut être atteint très facilement. Le temps de cycle des automates XPSMF se mesure en millisecondes. De même, le temps de sécurité requis (temps de réponse erreur) de 1 s est atteint très aisément. La norme DIN EN 54-2 exige que le dispositif d’alarme incendie reste dans un délai de 100 s à l'état de rapport d'erreur après que le système XPSMF a reçu ce rapport. Les alarmes incendie sont connectées à l'aide du principe de mise sous tension jusqu’au déclenchement avec contrôle des lignes pour la détection des courtscircuits et coupures. Les sorties numériques et analogiques peuvent être utilisées avec l’XPSMF35, les entrées analogiques avec l’XPSMF3AIO8401 et le module d’entrée analogique XPSMFAI801 avec l’XPSMF60. Le diagramme suivant illustre le schéma de câblage du dispositif d'alarme incendie : RL REOL Mn Mn-1 M3 M2 M1 Entrée analogique Circuit de capteurs RDérivation z z z z z Alimentation des capteurs Pôle de référence (L-, I-) M : Alarme incendie REOL : Résistance d'extrémité sur le dernier capteur dans le circuit Résistance d'extrémité sur le dernier capteur dans le circuit RL : Limite du courant maximal autorisé du circuit RDérivation : Résistance de mesure Pour une application, la résistance de REOL, RLet RDérivation doit être calculée selon le type de capteurs et le nombre de capteurs par circuit d'alarme. Les données nécessaires sont contenues dans la fiche technique correspondante du fabricant des capteurs. 102 33003382 09/2007 Descriptif des composants Les sorties d'alarme, qui sont utilisées pour activer les voyants, sirènes, etc. fonctionnent à l'aide du principe de mise sous tension jusqu’au déclenchement. Il est nécessaire de surveiller les sorties pour détecter tout court-circuit ou coupure. Cela peut être fait en relisant directement les signaux de sortie de l'actionneur aux entrées. Le courant dans le circuit de l'actionneur doit de préférence être surveillé via une entrée analogique avec une dérivation appropriée. Un montage en série de diodes Zener et de série protège l'entrée contre les surtensions en cas de court-circuit. Pour un contrôle des coupures explicit (au niveau des sorties hors tension (DO)), une alimentation de transmetteur doit être ajoutée aux entrées analogiques. Le schéma suivant donne un exemple de surveillance des courts-circuits et des coupures des sorties numériques (circuits de l’actionneur) : XPSMF AI Sx/Tx 26,4 V XPSMF DO RSérie Borne d’excitation Actionneur Borne d’excitation RDiode Ix RDérivation L- XPSMF AI 10 V maxi 12 V L- zone de contrôle des coupures et courts-circuits circuit de protection contre les courts-circuits Les systèmes d’affichage, panneaux de voyants, affichages à diodes, affichages alphanumériques, alarmes sonores, etc. peuvent tous être contrôlés à l’aide du programme d’application. L'acheminement des signaux de défaut par les modules d'entrée et de sortie ou vers un dispositif d'acheminement doit se faire à l'aide du mode hors tension-déclenchement. Les alarmes incendie peuvent être transmises d'un système XPSMF à un autre à l'aide de la norme de communication Ethernet (OPC). Toute défaillance de communication doit être signalée. 33003382 09/2007 103 Descriptif des composants Les systèmes XPSMF utilisés comme dispositifs d’alarme incendie centralisés doivent avoir une alimentation redondante. Des précautions doivent également être prises contre les pannes d'alimentation, par exemple grâce à l'utilisation d'une sirène alimentée par batterie. Le fonctionnement ne doit pas être interrompu lors du passage de l'alimentation principale à l'alimentation secondaire. Les baisses de tension ne doivent pas durer plus de 10 ms. En cas de panne du système, les signaux du système spécifiés dans le programme d’application sont écrits par le système d’exploitation. Ainsi, des signaux d'erreur peuvent être affectés pour indiquer les erreurs détectées par le système. En cas d'erreur, les entrées et sorties de sécurité sont déconnectées, c’est-à-dire que des signaux 0 sont appliqués à toutes les voies des entrées défectueuses et toutes les voies des sorties défectueuses sont déconnectées. 104 33003382 09/2007 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. 33003382 09/2007 105 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 106 /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 33003382 09/2007 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 avec des valeurs fixes 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 Activation des paramètres 33003382 09/2007 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. 107 Descriptif des composants 108 33003382 09/2007 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 33003382 09/2007 109 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 110 33003382 09/2007 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 33003382 09/2007 Classe d'exigences 111 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 112 33003382 09/2007 B AC Index A adaptateur de dérivation, 32 adressage IP et identification du système, 69 alimentation, 78 application, 25 B bouton de réinitialisation, 53 C câblage, 63 câblage et terminaison de bus Modbus, 65 câblage Ethernet, 63 câblage Profibus, 66 câbles spécifiés, 64 caractéristiques de court-circuit des voies de sortie, 45 caractéristiques techniques, 79 chaleur, 19 circulation d'air, 16 codes d'erreur, 92 communication, 54 communication de sécurité, 55 communication Ethernet ports réseau utilisés, 73 communications ne concernant pas la sécurité, 58 commutateurs, 64 33003382 09/2007 compteurs de sécurité, 38 conditions climatiques, 76 conditions de compatibilité électromagnétique (CEM), 77 conditions de fonctionnement, 76 conditions mécaniques, 77 configuration Interfaces Ethernet, 105 connecteur RJ45, 64 connecteurs d'alimentation, 79 connecteurs du circuit de transmission, 79, 80 connexion et terminaison Profibus, 67 contrôle des lignes, 27 convection interne, 21 coupure de l'alimentation, 44 D débranchement du câble, 43 description des codes d'erreur, 92 description des diodes, 61 description du produit, 49 description du protocole TCP/IP, 69 diagnostic, 45 dimensions, 12 DIN EN 54-2, 102 diodes électroluminescentes, 60 dispositifs d'alarme incendie, 102 données mécaniques, 79 données techniques, 81 113 Index E P éléments de l'interface, 63 éléments du boîtier, 50 éléments supplémentaires, 86 entrées analogiques de sécurité, 41 entretien, 47 erreur du temps de réponse, 102 état de la température/température de fonctionnement, 22 Ethernet configuration, 105 exemple de câblage SafeEthernet, 99, 101 exemples de câblage, 99 paramètres de fonctionnement des interfaces Ethernet, 72 première mise en service, 24 première mise sous tension, 24 procédure, 14 F face avant, 11, 50 fonction, 26 I installation, 14 introduction, 10 L liste des éléments supplémentaires, 86 longueur à dénuder et couple, 80 M Modbus TCP/IP, 73 modèle OSI, 74 montage de l’automate de sécurité, 15 R raccordement à une configuration existante et à un programme, 24 raccordements de SafeEthernet, 73 reconfiguration de grands systèmes, 44 reconfiguration de petits systèmes, 44 remplacement de modules défectueux, 46 réparation des automates, 47 représentation, 11 S SafeEthernet, 70 schéma fonctionnel, 26 sorties numériques de sécurité, 33, 36 système de transfert RS-485, 65 T tension d'alimentation, 85 Test des E/S pour les tensions perturbatrices et défauts à la terre, 46 U utilisation du bouton de réinitialisation, 53 N NFPA 72, 102 114 33003382 09/2007 ">
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