SINAMICS S120 Applikationsbeschreibung y Juli 2013 · 2015. 1. 20. · Applikationsbeschreibung y Juli 2013 . 2 EPOS und SBT 1.0, Beitrags-ID: 76457011 C o p y r i g h t ¤ S i e

Applikationen & Tools Answers for industry.

Deckblatt

Handhabung des „Safe Brake Test“ (SBT) im Zusammenspiel mit der EPOS Funktion des SINAMICS S120 SINAMICS S120

Applikationsbeschreibung Juli 2013

2 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Siemens Industry Online Support Dieser Beitrag stammt aus dem Siemens Industry Online Support. Durch den folgenden Link gelangen Sie direkt zur Downloadseite dieses Dokuments: http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/76457011 Vorsicht: Die in diesem Beitrag beschriebenen Funktionen und Lösungen beschränken sich überwiegend auf die Realisierung der Automatisierungsaufgabe. Bitte beachten Sie darüber hinaus, dass bei Vernetzung Ihrer Anlage mit anderen Anlagenteilen, dem Unternehmensnetz oder dem Internet entsprechende Schutzmaßnahmen im Rahmen von Industrial Security zu ergreifen sind. Weitere Informationen dazu finden Sie unter der Beitrags-ID 50203404. http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/50203404

http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/76457011http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/50203404

EPOS und SBT 1.0, Beitrags-ID: 76457011 3

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

s

SINAMICS S120 Safety Integrated Handhabung der Safety Integrated Extended Function “Safe Brake Test” (SBT) im Zusammenspiel mit der EPOS Funktion des SINAMICS S120 (CU320-2 PN mit Firmware V4.6)

Aufgabe 1

Lösung 2

Funktionsmechanismen der Applikation

3

Installation 4

Konfiguration und Projektierung (optional)

5 Inbetriebnahme der Applikation

6 Bedienung der Applikation

7

Literaturhinweise 8

Ansprechpartner 9

Historie 10

Gewährleistung und Haftung

4 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Gewährleistung und Haftung

Hinweis Die Applikationsbeispiele sind unverbindlich und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit hinsichtlich Konfiguration und Ausstattung sowie jeglicher Eventualitäten. Die Applikationsbeispiele stellen keine kundenspezifischen Lösungen dar, sondern sollen lediglich Hilfestellung bieten bei typischen Auf-gabenstellungen. Sie sind für den sachgemäßen Betrieb der beschriebenen Produkte selbst verantwortlich. Diese Applikationsbeispiele entheben Sie nicht der Verpflichtung zu sicherem Umgang bei Anwendung, Installation, Betrieb und Wartung. Durch Nutzung dieser Applikationsbeispiele erkennen Sie an, dass wir über die beschriebene Haftungsregelung hinaus nicht für etwaige Schäden haftbar gemacht werden können. Wir behalten uns das Recht vor, Änderungen an diesen Applikationsbeispielen jederzeit ohne Ankündigung durchzuführen. Bei Abweichungen zwischen den Vorschlägen in diesem Applikationsbeispiel und anderen Siemens Publikationen, wie z.B. Katalogen, hat der Inhalt der anderen Dokumentation Vorrang.

Für die in diesem Dokument enthaltenen Informationen übernehmen wir keine Gewähr. Unsere Haftung, gleich aus welchem Rechtsgrund, für durch die Verwendung der in diesem Applikationsbeispiel beschriebenen Beispiele, Hinweise, Programme, Projektierungs- und Leistungsdaten usw. verursachte Schäden ist ausgeschlossen, soweit nicht z.B. nach dem Produkthaftungsgesetz in Fällen des Vorsatzes, der groben Fahrlässigkeit, wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit, wegen einer Übernahme der Garantie für die Beschaffenheit einer Sache, wegen des arglistigen Verschweigens eines Mangels oder wegen Verletzung wesentlicher Vertragspflichten zwingend gehaftet wird. Der Schadens-ersatz wegen Verletzung wesentlicher Vertragspflichten ist jedoch auf den vertragstypischen, vorhersehbaren Schaden begrenzt, soweit nicht Vorsatz oder grobe Fahrlässigkeit vorliegt oder wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit zwingend gehaftet wird. Eine Änderung der Beweislast zu Ihrem Nachteil ist hiermit nicht verbunden. Weitergabe oder Vervielfältigung dieser Applikationsbeispiele oder Auszüge daraus sind nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich von Siemens Industry Sector zugestanden.

Inhaltsverzeichnis


Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Inhaltsverzeichnis Gewährleistung und Haftung ................................................................................... 4 1 Aufgabe........................................................................................................... 6

1.1 Übersicht ........................................................................................... 6 1.2 Anforderungen ................................................................................... 9

2 Lösung .......................................................................................................... 10

2.1 Übersicht Gesamtlösung .................................................................. 10 2.2 Beschreibung der Kernfunktionalität ................................................. 12 2.3 Verwendete Hard- und Software-Komponenten ............................... 14

3 Funktionsmechanismen dieser Applikation ................................................ 16

3.1 Funktionsbeschreibung „Safe Brake Test“ (SBT).............................. 16 3.2 Safety Info Channel (SIC) und Safety Control Channel (SCC) .......... 23 3.3 Datenbausteine DB100 und DB102 ................................................. 26

4 Installation .................................................................................................... 29

4.1 Installation der Hardware ................................................................. 29 5 Konfiguration und Projektierung ................................................................. 32

5.1 Passwörter ...................................................................................... 32 5.2 Vorbereitung .................................................................................... 33 5.3 Hardware Konfiguration ................................................................... 36 5.4 Konfiguration der Grundfunktionen des Antriebs .............................. 44 5.5 Erstellung des Standardprogramms ................................................. 54 5.6 Parametrierung der antriebsintegrierten Sicherheitsfunktionen ......... 63 5.7 Erstellung des fehlersicheren Programms der F-CPU ...................... 69 5.8 Abnahmetest ................................................................................... 75

6 Inbetriebnahme der Applikation .................................................................. 79

6.1 Voraussetzungen ............................................................................. 79 6.2 Inbetriebnahme ............................................................................... 80

7 Bedienung der Applikation .......................................................................... 84

7.1 Übersicht ......................................................................................... 84 7.2 Funktionsbeschreibung .................................................................... 84

8 Literaturhinweise .......................................................................................... 87

8.1 Literaturangaben ............................................................................. 87 8.2 Internet-Link-Angaben ..................................................................... 87

9 Ansprechpartner .......................................................................................... 88 10 Historie.......................................................................................................... 89

1 Aufgabe 1.1 Übersicht

6 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


Einführung/Einleitung In SINAMICS S120-Antrieben sind derzeit folgende Sicherheitsfunktionen nach DIN EN 61800-5-2 integriert: Tabelle 1-1: Sicherheitsfunktionen des SINAMICS S120 nach DIN EN 61800-5-2

Name Funktion Beschreibung

STO Safe Torque Off

Sicheres Abtrennen der momentenbildenden Energiezufuhr zum Motor. Das Wiedereinschalten ist über die Einschaltsperre verriegelt. (Stoppfunktion der Kategorie 0 nach EN 60204-1)

SBC Safe Brake Control

SBC wird nur bei vorhandener Motorbremse genutzt, die Motorbremse ist über die Ausgänge am Leistungsstecker angeschlossen. SBC reagiert immer in Verbindung mit STO oder beim Ansprechen von internen Safety-Überwachungen mit sicherer Impulslöschung.

SS1 Safe Stop 1

Schnelles und sicher überwachtes Stillsetzen des Antriebs an AUS3-Rampe. Nach Ablauf einer Verzögerungszeit oder Erreichen der Abschaltdrehzahl Übergang nach STO. (Stoppfunktion der Kategorie 1 nach EN 60204-1)

SS2 Safe Stop 2

Schnelles und sicher überwachtes Stillsetzen des Antriebs an AUS3-Rampe. Nach Ablauf einer Verzögerungszeit Übergang nach SOS; der Antrieb bleibt in Regelung. (Stoppfunktion der Kategorie 2 nach EN 60204-1) Nicht verfügbar bei den geberlosen Sicherheits-funktionen.

SOS Safe Operating Stop

Die Funktion dient zur sicheren Überwachung der Stillstandsposition eines Antriebs; der Antrieb bleibt in Regelung. Nicht verfügbar bei den geberlosen Sicherheits-funktionen.

SLS Safely-Limited Speed

Sichere Überwachung der Geschwindigkeit des Antriebs. Parametrierbare Abschaltreaktion bei Grenzwertverletzung.

SSM Safe Speed Monitor Sichere Anzeige der Unterschreitung einer Geschwindigkeitsgrenze (n < nx).



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


SDI Safe Direction

Sichere Überwachung der Bewegungsrichtung (positive und negative Richtung). Parametrierbare Abschaltreaktion beim Verfahren in nicht freigegebener Richtung.

SLP Safely-Limited Position

Sichere Überwachung des Positionierbereichs des Antriebs; entspricht sicheren Software-Endschaltern. Parametrierbare Abschaltreaktion beim Verletzen der Positionsgrenzen. Nicht verfügbar bei den geberlosen Sicherheits-funktionen.

Zusätzlich zu den in der Norm DIN EN 61800-5-2 definierten Funktionen sind im SINAMICS S120 noch folgende Sicherheitsfunktionen verfügbar. Tabelle 1-2: Sicherheitsfunktionen des SINAMICS S120 außerhalb der DIN EN 61800-5-2


SP Sichere Position

Übertragung der sicheren Positionswerte des SINAMICS S120 über per PROFIsafe-Telegramm an eine übergeordnete fehlersichere Steuerung (F-CPU) Bei den geberlosen Sicherheitsfunktionen nur eingeschränkt verfügbar.

SBT Safe Brake Test

Mit dieser Funktion kann das Haltemoment von bis zu 2 (Halte-) Bremsen geprüft werden. Zusammen mit der Funktion SBC kann so eine sichere Bremse realisiert werden. Nicht verfügbar bei den geberlosen Sicherheits-funktionen.

Die Ansteuerung dieser erweiterten Sicherheitsfunktionen (außer SBT) bei der CU320-2/CU310-2 kann sowohl über PROFIsafe mit PROFIBUS oder PROFINET als auch über ein Klemmenerweiterungsmodul TM54F erfolgen. Bei der CU310-2 stehen zudem noch sichere onboard-Klemmen tzr Ansteuerung zur Verfügung. Die Funktion SBT wird über nicht sihere Signale angesteuert. Im vorliegenden Beispiel werden die Sicherheitsfunktionen über das PROFIsafe-Telegramm mit PROFINET von einer SIMATIC F-CPU angesteuert. Die Funktion „Safe Brake Test“ (SBT) wird mit Hilfe des Telegramms 701 (Safety Info Channel SIC und Safety Control Channel SCC) angesteuert.


8 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Überblick über die Automatisierungsaufgabe Folgendes Bild gibt einen Überblick über die Automatisierungsaufgabe. Abbildung 1-2: Konzept der Sicherheitsfunktionen

Beschreibung der Automatisierungsaufgabe Mit Hilfe der Sicherheitsfunktion „Safe Brake Control“ (SBC) wird bei jeder Auslösung des Not-Halts die (Halte-) Bremse sicher angesteuert. Um eine sichere Bremse bzw. ein sicheres Haltesystem zu realisieren reicht eine sichere Ansteuerung jedoch nicht aus. Es muss gewährleistet sein, dass die sicher angesteuerte Bremse auch das benötigte Haltemoment aufbringen kann. Die Prüfung des Haltemoments bzw. der Haltekraft kann mit Hilfe der ab Version V4.6 verfügbaren Safety Integrated Extended Function „Safe Brake Test“ (SBT) durchgeführt werden. Mit dieser Sicherheitsfunktion können bis zu 2 Bremsen pro Antrieb getestet werden. Die Handhabung dieser Funktion beim Einsatz des Einfachpositionierers (EPOS) wird im Rahmen dieses Funktionsbeispiels erläutert. Dies beinhaltet die Projektierung der benötigen Funktionsmodule sowie deren Ansteuerung mit Hilfe des SINAMICS S120 Antriebs und einer übergeordneten SIMATIC F-CPU.

1 Aufgabe 1.2 Anforderungen


Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

1.2 Anforderungen

Anforderungen durch die Automatisierungsaufgabe Tabelle 1-3: Anforderungen für die Nutzung der Sicherheitsfunktion „Safe Brake Test“ (SBT)

Anforderung Erläuterung

Einsatz eines safety-tauglichen Geberkonzepts

SBT ist nur für die geberbehafteten Safety Funktionen verfügbar.

Freigabe von Safe Brake Control (SBC) für den Test der vom SINAMICS angesteuerten (Motorhalte-)Bremse

Für den Test der Bremse, die über die Bremsensteuerung des SINAMICS betrieben wird, muss SBC frei gegeben sein.

Freigabe der Safety Integrated Extended Functions

SBT ist Bestandteil der erweiterten Safety Funktionen. Aus diesem Grund müssen diese frei gegeben sein.

Lizenz für die Nutzung der Safety Integrated Extended Functions des SINAMICS S120

SBT ist Bestandteil der Safety Integrated Extended Functions.

Als Betriebsart muss “Drehzahlregelung mit Geber” (p1300=21) projektiert sein.

In anderen Betriebsarten ist die Nutzung der Funktion SBT nicht möglich.

Nutzung einer Firmware V4.6 oder höher Die Sicherheitsfunktion SBT ist ab der Version V4.6 verfügbar.

2 Lösung 2.1 Übersicht Gesamtlösung

10 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


Schema Die folgende Abbildung zeigt schematisch die wichtigsten Komponenten der Lösung: Abbildung 2-1: Relevante Komponenten zur Ansteuerung der Funktion SBT

In diesem Funktionsbeispiel wird die Ansteuerung der Sicherheitsfunktionen STO mit SBC über PROFIsafe und die Ansteuerung von SBT mittels Telegramm 701 (Safety Info Channel / Safety Control Channel) sowie die Bedienung des Einfachpositionierers (EPOS) an einem SINAMICS S120 Antrieb gezeigt. Der Antriebsverband in Bauform Booksize besteht aus einer Einspeisung und einem Double Motor Module. Die Positions- und Motorregelung erfolgt über eine Control Unit CU320-2 PN. Hierbei handelt es sich um die Hardware, die in den Demokoffern SINAMICS S120 verbaut ist. Am Double Motor Module wird in diesem Beispiel nur ein Motor betrieben, der mit einer Bremse ausgestattet ist. Dieser Motor ist nicht in den Demokoffern enthalten. Als Einspeisung wird ein Smart Line Module genutzt. Die sicherheitsrelevanten Signale werden über fehlersichere Eingänge der ET200M-Reihe erfasst und in der F-CPU logisch verarbeitet. Die F-CPU sendet die fehlersicheren Daten über das PROFIsafe-Telegramm an den Antrieb und steuert dort die Sicherheitsfunktionen an.



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Für die Bedienung des EPOS und der Funktion SBT werden Signale des Schalterkästchens des Demokoffers genutzt. Diese werden per zyklischer Kommunikation an die F-CPU übertragen und dort ausgewertet. Aus diesen Signalen wird dann das Telegramm 110 für die Bedienung des EPOS sowie das Telegramm 701 für die Ansteuerung des SBT erzeugt und an den Antrieb übertragen.

Aufbau Dieses Funktionsbeispiel basiert auf dem SINAMICS S120 Trainingskoffer (6ZB2 480-0BA00) und dem SAFETY Trainingskoffer.

Vorteile Die vorliegende Applikation bietet Ihnen folgende Vorteile: Einfache Ansteuerung der im Antrieb integrierten Sicherheitsfunktion „Safe

Brake Test“ (SBT) Einfacher Aufbau durch standardisierte Technik Platzsparender und kostengünstiger Aufbau durch integrierte

Sicherheitsfunktionen – keine zusätzliche Hardware notwendig Ein Beispielprojekt, dass für Demozwecke genutzt werden kann Das Beispielprojekt kann genutzt werden um einzelne

Bausteine/Funktionsmodule in ein eigenes Projekt zu übertragen Die Beschreibung liefert grundlegende Kenntnisse für die Nutzung der

Sicherheitsfunktion SBT; auch wenn diese ohne das Funktionsmodul EPOS genutzt wird.

Abgrenzung Diese Applikation enthält keine Beschreibung der Sicherheitsfunktionen des SINAMICS S120, der allgemeinen Antriebsfunktionen des SINAMICS S120, des Funktionsmoduls „Einfachpositionierer“ (EPOS) des SINAMICS S120 und der Hardwareschnittstellen der CU320-2.

Grundlegende Kenntnisse über diese Themen werden vorausgesetzt. Informationen zu diesen Themen können den Dokumenten aus dem Literaturhinweis entnommen werden.

Vorausgesetzte Kenntnisse Grundlegende Kenntnisse über die Projektierung von SINAMICS S120 Antrieben mit der Engineering-Software STARTER und STEP7 werden vorausgesetzt.

2 Lösung 2.2 Beschreibung der Kernfunktionalität

12 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

2.2 Beschreibung der Kernfunktionalität

Übersicht und Beschreibung der eingesetzten Hardware Abbildung 2-2: Verwendete Hardwarekomponenten

Ablauf der Kernfunktionalität Die Schalter -S1 bis -S4 befinden sich auf einem zum Safety-Trainingskoffer gehörenden Schalterkästchen. Für dieses Applikationsbeispiel werden lediglich der Not-Halt-Taster (-S1) und der Drucktaster (-S4) genutzt. Mit –S1 wird die Funktion STO (mit SBC) ausgelöst. Der Drucktaster -S4 wird zur fehlersicheren Quittierung genutzt. Die Schalter -S5 bis -S8 befinden sich auf einem Schalterkästchen, das zum SINAMICS-Trainingskoffer gehört. Mit diesen Schaltern wird der Antrieb ein- und ausgeschaltet, Verfahrprogramme gestartet, der Nachführbetrieb angewählt und die Teststopp der Sicherheitsfunktionen ausgelöst. Mit den verbleibenden Schaltern -S9 bis -S12 wird der Safet Brake Test angewählt, gestartet, die Testrichtung sowie die jeweilige Testsequenz ausgewählt.

2 Lösung 2.2 Beschreibung der Kernfunktionalität


Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Typische Einsatzgebiete Tabelle 2-1: Typische Einsatzgebiete

Maschine oder Branche Aufgabe Bild

Hebeantriebe bei Kränen oder Elektrohängebahnen

Realisierung eines sicheren Haltesystems

Pressenhauptantriebe zur Sicherung des Bedieners

Realisierung einer sicheren Bremse

2 Lösung 2.3 Verwendete Hard- und Software-Komponenten

14 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

2.3 Verwendete Hard- und Software-Komponenten

Die Applikation wurde mit den nachfolgenden Komponenten erstellt:

Hardware-Komponenten Tabelle 2-2: Safety Trainingskoffer (wesentliche Komponenten)

Komponente Typ MLFB/Bestellangaben Anz Hersteller

SITOP Stromversorgung

SITOP SMART 120W 6EP1 333-2AA01 1 Siemens

SIMATIC S7-300 CPU CPU 315F-2 PN/DP 6ES7 315-2FH13-0AB0 1 Siemens

SIMATIC MMC, 512KB 6ES7 953-8LJ20-0AA0 1 Siemens

SIMATIC S7 fehlersichere

Eingangsbaugruppe SM 326 F-DI 24 6ES7 326-1BK01-0AB0 1 Siemens

SIMATIC S7 fehlersichere

Ausgangsbaugruppe SM 326 F-DO 8 6ES7 326-1BF40-0AB0 1 Siemens

SINAMICS fehlersicheres Terminal

Module TM54F 6SL3055-0AA00-3BA0 1 Siemens

Drive-CLiQ Leitung, grau, Metallstecker 6FX2002-1DC00-1AC0 1 Siemens

Schutztür-Simulationsschalter

S2 und S3

Knebelschalter 0-I, verrastend, 16mm,

schwarz 3SB2000-2AB01 2 Siemens

Halter mit Lötstiften 3SB2908-0AB 2 Siemens

Not-Halt-Befehlsgerät S1

Pilzdrucktaster, rot, 16mm 3SB2000-1AC01 1 Siemens

Halter mit Lötstiften 3SB2908-0AB 1 Siemens

Reset-Taster S4

Drucktaster, flach, 16mm, weiß 3SB2000-0AG01 1 Siemens

Halter mit Lampenfassung

und Lampe 3SB2455-1B 1 Siemens

Lastwiderstände R1 .. R8

1kOhm 1W

Type PO595-0 Style 0207

Power Metaloxide film resistors

1 Yageo Europe

Klemmen für Lastwiderstände

(R1..R8)

ST 2,5-QUATTRO-TG 3038451 8

Phoenix Contact

Bauelemente-Stecker P-CO 3036796 8

Phoenix Contact

Lastwiderstand R9 SMA0207 1K2 1% TK

WID_MET_SHT_1K2_+-1%_600mW_+50ppm_0

207 1 Beyschlag

Klemmen für Lastwiderstand (R9)

KLEMMEN_ZUB_LEERSTECKER_TY

P1_GRAU 280-801 1 WAGO

KLEMME_4-LEITER_GRAU 280-686 1 WAGO

2 Lösung 2.3 Verwendete Hard- und Software-Komponenten


Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Tabelle 2-1: SINAMICS Trainingskoffer


Trainingskoffer SINAMICS S120 CU320 6ZB2 480-0BA00 1 SIEMENS

Tabelle 2-2: Zusätzliche Komponenten


Control Unit CU320-2 PN 6SL3040-1MA01-0AA0 1 SIEMENS Motor mit Bremse 1FT6 1FT6062-1AF71-3AH1 1 SIEMENS

Hinweis Das Applikationsbeispiel wurde mit den hier aufgeführten Hardware-Komponenten getestet. Alternativ können auch andere, funktional gleichwertige Komponenten verwendet werden. In solch einem Fall sind ggf. eine andere Parametrierung und eine andere Verdrahtung der Komponenten erforderlich. Die gelb gekennzeichneten Komponenten sind für dieses Funktionsbeispiel nicht relevant.

Standard Software-Komponenten Tabelle 2-5: Engineering-Software


STEP 7 V5.5 SP2 HF1 6ES7810-4CC10-0YA7 1 SIEMENS S7 Distributed Safety

Programming V5.4 SP5 6ES7833-1FC02-0YA5 1 SIEMENS

S7 F Configuration Pack V5.5 SP10 1 SIEMENS

STARTER V4.3.2.0 6SL3072-0AA00-0AG0 1 SIEMENS

Beispieldateien und Projekte Die folgende Liste enthält alle Dateien und Projekte, die in diesem Beispiel verwendet werden. Tabelle 2-6: Auslieferungszustand des Funktionsbeispiels

Komponente Hinweis MC_FE_I_016_V10.zip Projekt 76457011_MC_FE_I_016_V10_de.pdf Dieses Dokument.

3 Funktionsmechanismen dieser Applikation 3.1 Funktionsbeschreibung „Safe Brake Test“ (SBT)

16 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

3 Funktionsmechanismen dieser Applikation

3.1 Funktionsbeschreibung „Safe Brake Test“ (SBT)

Allgemeine Informationen Mit der Sicherheitsfunktion „Safe Brake Test“ (SBT) kann das Haltemoment (rotatorische Antriebe) bzw. die Haltekraft (Linearantriebe) von bis zu zwei Bremsen pro Antrieb geprüft werden. Es können Bremsen getestet werden, die direkt vom SINAMICS S120 angesteuert werden sowie extern angesteuerte Bremsen (z.B. von einer PLC). Die Funktion SBT erfüllt SIL 1 (gem. IEC 61508) und PL d / Kat. 2 gemäß EN ISO13849-1. Die Parameter dieser Funktion können nur im Safety-Inbetriebnahmemodus geändert werden und sind durch das Safety-Passwort gegen ungewollte bzw. unautorisierte Änderungen geschützt. Im Gegensatz zu allen anderen Parametern der Sicherheitsfunktionen ist die Parameterhaltung der Funktion SBT jedoch nur einkanalig. Bei der Prüfung baut der Antrieb gegen die geschlossene Bremse ein projektierbares Testmoment auf und prüft ob die Achsbewegung ein parametrierbares Toleranzfenster überschreitet oder nicht. Parallel dazu wird überwacht, dass die Drehzahl unterhalb von 1% der projektierten Maximaldrehzahl des Antriebs liegt. Bleibt die Bewegung innerhalb der Toleranz und die Drehzahl unter der genannten Grenze, dann arbeitet die jeweilige Bremse korrekt. Für jede Bremse können zwei Testsequenzen angewählt werden. Innerhalb dieser Testsequenzen können z.B. unterschiedliche Haltemomente parametriert werden. Des Weiteren kann das Vorzeichen für das Testmoment über ein Signal umgeschaltet werden. Für die Interaktion mit extern gesteuerten Bremsen stehen Ein- und Ausganssignale bereit, über die das Schließen der Bremse angefordert wird und eine Rückmeldung an den SBT gegeben werden kann, ob die externe Bremse geschlossen oder geöffnet ist. Über ein Zustandswort (r10234) und einen Diagnoseparameter (r10240) können die aktuellen Zustände und der Testfortschritt beobachtet werden. Die Funktion SBT ermittelt bei der Anwahl das aktuell anliegende Lastmoment und berücksichtigt dieses bei der Vorgabe des Testmoments.

Voraussetzungen Um die Funktion SBT nutzen zu können müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein: Freigabe der Safety Integrated Extended Functions; auch bei den Safety-

Funktionen ohne Anwahl ist SBT verfügbar Einsatz eines safety-tauglichen Geberkonzepts und Projektierung der

Extended Functions mit Geber Als Regelungsart muss Drehzahlregelung mit Geber (p1300=21) projektiert

sein Beim Test der (Motorhalte-) Bremse die vom SINAMICS angesteuert wird

muss zusätzlich SBC projektiert und die Bremsenkonfiguration wie Ablaufsteuerung (p1215=1) parametriert sein.



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Bei der Anwahl der Funktion SBT müssen die Impulse freigegeben und die Bremsen geöffnet sein.

Der aktuelle Drehzahlistwert darf bei Anwahl von SBT nicht höher als 1% der Maximaldrehzahl (p1082) sein.

Ansteuerung Für die Bedienung der Funktion SBT haben Sie folgende Möglichkeiten: BiCo-Signale (p10203 = 1)

Verschaltung der einzelnen Signale (z.B. DIs) mit dem SBT Steuerwort p10230[0..5]

Safety Info Channel / Safety Control Channel (SIC/SCC) (p10203 = 0) Das Steuer- und das Zustandswort der Funktion SBT sind in Telegramm 701 enthalten (siehe Abschnitt 3.2)

Automatischer Start bei Anwahl Teststopp (p10203 = 2) Mit dieser Art der Ansteuerung kann jedoch nur eine Bremse getestet werden, die vom SINAMICS angesteuert wird. Zudem sind die Umschaltung des Vorzeichens der Testrichtung und die Anwahl der Testsequenzen mittels Signalen nicht möglich. Das Vorzeichen des Testmoments wird nur für diesen Fall mit Hilfe des Parameters p10218 vorgegeben.

Projektierung Im Folgenden erhalten Sie einige Informationen zu den einzelnen Parametern der zur Funktion SBT gehörenden Maske des STARTERS. Der Übersichtlichkeit halber werden jeweils nur einzelne Ausschnitte der Maske dargestellt.

Abbildung 3-1: Übersicht STARTER-Maske SBT


18 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Abbildung 3-2: Projektierung Teil 1 - Grundeinstellungen SBT

Um die Funktion SBT nutzen zu können muss sie mittels Parameter p10201 Bit 0 frei gegeben werden. Die Funktion SBT ist für lineare und rotatorische Antriebe verfügbar. In p10204 wird die Antriebsart projektiert. Eine Anpassung ist i.d.R. nicht nötig, da der Parameter bei der Erstinbetriebnahme von Safety aus r108 Bit 12 übernommen wird. Mit dem Parameter p10203 wird die Art der Ansteuerung gewählt. = 0: Ansteuerung über SCC/SIC (Telegramm 701) = 1: Ansteuerung über BiCo = 2: Ansteuerung bei Anwahl Teststopp

Abbildung 3-3: Funktionsgrafik SBT

In obiger Abbildung ist graphisch die Funktionsweise des Bremsentests beschrieben. Innerhalb einer projektierbaren Zeit wird das Testmoment aufgebaut und für die parametrierbare Testzeit konstant gehalten. Anschließend wird das Moment wieder abgebaut. Während dieser Zeit findet die Überwachung der Achsbewegung statt. Die Positionstoleranz ist ebenfalls projektierbar.



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Abbildung 3-4: Projektierung Teil 2 – Grundeinstellungen für den Test

Im nächsten Schritt wird mittels p10202 gewählt welche Bremse in SBT als Bremse 1 bzw. Bremse 2 betrachtet wird. Index 0 kennzeichnet die Einstellung für Bremse 1, Index 1 steht für die Bremse 2. P10202 kann folgende Werte annehmen: = 0: sperren (wenn die entsprechende Bremse nicht vorhanden ist bzw. nicht

getestet werden soll) = 1: Motorhaltebremse = 2: externe Bremse

In p10208 wird die Zeit angegeben, in der das Testmoment auf und später auch wieder abgebaut wird. Mit p10209 wird der Grundwert des Testmoments für den Test der Bremsen parametriert.

Hinweis Bitte beachten Sie, dass das erreichbare Moment von Faktoren wie Stromgrenzen, Momentengrenzen, Leistungsgrenzen, usw. abhängig ist. Eventuell müssen diese Größen verändert werden um das projektierte Testmoment zu erreichen.

VORSICHT Beachten Sie bei der Vorgabe des Testmoments das zulässige Maximalmoment der Bremse. Bei Überschreitung kann der Test zur Beschädigung bzw. Zerstörung der Haltebremse führen.


20 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Abbildung 3-5: Projektierung Teil 3 – Parametrierung der Testsequenzen

Mittels der Parameter p10210 und p10220 wird für die einzelnen Testsequenzen ein Faktor eingestellt, der mit dem Wert in p10209 multipliziert das Testmoment für die jeweilige Sequenz ergibt. Der zulässige Wertebereich geht von 0.3 bis 1.0. Mit den Parametern p10212 und p10222 wird für jede Testsequenz die zulässige Positionstoleranz definiert. Die Dauer der jeweiligen Testsequenz wird in p10211 bzw. p10221 parametriert. Abbildung 3-6: Projektierung Teil 4 – zusätzliche Einstellungen bei Ansteuerung über BiCo



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Wird in p10203 die Ansteuerung über BiCo-Signale ausgewählt, dann werden in der SBT Maske die Verknüpfungen zum Steuerparameter der Funktion SBT p10230 sichtbar. Die einzelnen Bits sind mit folgenden Funktionalitäten verknüpft: Index 0: Anwahl der Funktion SBT Index 1: Start der gewählten Testsequenz Index 2: Auswahl der Bremse für den Test Index 3: Auswahl des Vorzeichens des Testmoments Index 4: Auswahl der Testsequenz Index 5: Rückmeldesignal einer extern angesteuerten Bremse; wird nur die

Motorbremse betrachtet, dann ist hier kein Signal nötig Für den Test einer extern angesteuerten Bremse steht in Bit 6 des SBT-Zustandswortes (r10234) die Information zur Verfügung wann die Bremse zu öffnen bzw. zu schließen ist. Dieses Bit muss dann an die Steuerung übertragen werden, die für das Öffnen/Schließen der externen Bremse zuständig ist. Die jeweilige Rückmeldung muss dann mit Index 5 von p10230 verdrahtet werden. Nach der Anforderung des SBT zum Öffnen bzw. Schließen der externen Bremse und dem jeweiligen Rückmeldesignal dürfen maximal 11sec vergehen. Kommt das Rückmeldesignal später, dann wird die Meldung A01783 ausgegeben und die Funktion SBT abgebrochen.

Durchführung Abbildung 3-7: Durchführung SBT

Der Ablauf eines erfolgreichen Bremsentest besteht aus folgenden Schritten: Nach der Anwahl der Funktion SBT (positive Flanke) wird das aktuell wirksame Lastmoment ermittelt. Für die Anwahl der Funktion müssen die Impulse frei gegeben sein und die Bremsen geöffnet sein.


22 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Nachdem die jeweilige Bremse, das Vorzeichen des Testmoments und die Testsequenz ausgewählt wurde kann der Bremsentest gestartet werden (positive Flanke) Die zu testende Bremse wird nun geschlossen bzw. das Signal zum Schließen der Bremse ausgegeben. Nachdem die Bremse geschlossen wurde wird das Testmoment (mit Berücksichtigung der aktuellen Last) in der projektierten Zeit aufgebaut, für die parametrierte Zeit konstant gehalten (und der Wert überwacht) und danach wieder abgebaut. Gleichzeitig findet die Überwachung der (Stillstands-) Position und der Drehzahl statt. Am Ende des Bremsentest wird die jeweilige Bremse wieder geöffnet bzw. das Signal zum Öffnen der Bremse ausgegeben. Weitere Informationen zur Funktion „Safe Brake Test“ (SBT) sind im Funktionshandbuch Safety Integrated Ausgabe 01/2013 siehe /1/ im Literaturverzeichnis) zu finden.

3 Funktionsmechanismen dieser Applikation 3.2 Safety Info Channel (SIC) und Safety Control Channel (SCC)


Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

3.2 Safety Info Channel (SIC) und Safety Control Channel (SCC)

Allgemeine Informationen Mit dem Safety Info Channel (SIC) können Zustandsinformationen der Safety Integrated Functions des Antriebs an eine überlagerte Steuerung (z.B. F-PLC, SIMOTION) übertragen werden. Mit Hilfe des Safety Control Channels (SCC) kann eine übergeordnete Steuerung Standardsignale an die Safety Integrated Functions des Antriebs übertragen. Aktuell sind hier das Auslösen der Teststopp-Funktion und die Bediensignale der Funktion „Safe Brake Test“ enthalten.

Hinweis Mit Hilfe des SIC und SCC findet keine fehlersichere Kommunikation statt. Es werden hier lediglich nicht sichere Daten ausgetauscht.

Inhalt Safety Info Channel (SIC) Der Safety Info Channel besteht aus bis zu 5 Worten und beinhaltet je nach gewähltem Telegramm folgende Daten: S_ZSW1B: Zustandswort 1 der Safety Funktionen (r9734); 16Bit

Statusinformationen der Funktionen STO, SS1, SS2, SOS, SLS, SDI, sowie zu den Safety-Meldungen

S_ZSW2B: Zustandswort 2 der Safety Funktionen (r9743); 16Bit Statusinformationen der Funktion SDI, SLP und Teststopp

S_V_LIMIT_B: aktuelle Grenze für die Sollgeschwindigkeit r9733[2]; 32 Bit S_ZSW3B: Zustandswort 3 der Safety Funktionen (r10234); 16 Bit; hier ist u.a.

das Zustandswort der Funktion SBT enthalten


24 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Tabelle 3-1: Aufbau S_ZSW3B

Bit Bedeutung Bemerkungen Parameter

0 Bremsentest 1 Bremsentest angewählt

r10234.0 0 Bremsentest abgewählt

1 Sollwertvorgabe Antrieb/Extern (*) 1 Sollwertvorgabe durch den Bremsentest

r10234.1 0 Sollwertvorgabe laut Sollwertkanal

2 Aktive Bremse 1 Test Bremse 2 aktiv

r10234.2 0 Test Bremse 1 aktiv

3 Bremsentest aktiv 1 Test aktiv

r10234.3 0 Test inaktiv

4 Bremsentest Ergebnis 1 Test erfolgreich

r10234.4 0 Test fehlerhaft

5 Bremsentest beendet 1 Test durchlaufen

r10234.5 0 Test unvollständig

6 Externe Bremse Anforderung 1 Bremse schließen

r10234.6 0 Bremse öffnen

7 Vorzeichen akt. Last 1 Vorzeichen negativ

r10234.7 0 Vorzeichen positiv

8..13 Reserviert -- -- --

14 Abnahmetest SLP (SE) angewählt 1 Abnahmetest SLP angewählt

r10234.8 0 Abnahmetest SLP abgewählt

15 Abnahmetestmodus angewählt 1 Abnahmetestmodus angewählt

r10234.9 0 Abnahmetestmodus abgewählt

(*): Sollwertvorgabe Antrieb steht für die Sollwertvorgabe durch die Funktion SBT; Sollwertvorgabe Extern steht für die normale Sollwertvorgabe über den Sollwertkanal.

Hinweis Die Informationen im Zustandswort des SBT (S_ZSW3B) werden zurückgesetzt, wenn der SBT mit einer negativen Flanke an Bit 0 abgewählt wird. Die Bits 2, 4 und 5 von S_ZSW3B werden schon bei einer negativen Flanke an Bit 1 (Start Testsequenz) zurückgesetzt. In dem Fall wird erwartet, dass eine weitere Sequenz gestartet oder die andere Bremse getestet wird.

Der Aufbau der anderen Zustandsworte können Sie in Kapitel 7.20.20 des Funktionshandbuchs Safety Ausgabe 01/2013 /1/ finden.

Inhalt Safety Control Channel (SCC) Der Safety Control Channel besteht aus 2 Worten und beinhaltet folgende Daten: S_STW1B: Steuerwort 1 der Safety Funktionen p10250; 16 Bit;

Aktuell wird nur Bit 9 zur Anwahl des Teststopps der Extended Functions genutzt.

S:STW3B: Steuerwort 3 der Safety Funktionen p10235; 16 Bit; Hier sind die Bits zur Ansteuerung der Funktion SBT enthalten.



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Tabelle 3-2: Aufbau S_STW3B

Bit Bedeutung Bemerkungen Parameter

0 Anwahl Bremsentest 1 Pos. Flanke startet die Funktion SBT

r10231.0 (*) 0 Abwahl der Funktion SBT

1 Start Bremsentest 1 Pos. Flanke startet die gewählte Testsequenz r10231.1 (*) 0 Testsequenz beenden

2 Bremsenauswahl 1 Test Bremse 2 auswählen

r10231.2 (*) 0 Test Bremse 1 auswählen

3 Auswahl Drehrichtung 1 Negative Richtung auswählen

pr0231.3 (*) 0 Positive Richtung auswählen

4 Auswahl Testsequenz 1 Testsequenz 2 auswählen

r10231.4 (*) 0 Testsequenz 1 auswählen

5 Status externe Bremse 1 Externe Bremse geschlossen

r10231.5 (*) 0 Externe Bremse geöffnet

6..15 Reserviert -- -- --

(*): Das S_STW3B wird auf Antriebsseite mit p10235 verknüpft. Die oben genannten Bits sind die zu diesem Parameter gehörenden Diagnosebits die zur Beobachtung dienen.

Da die Rückmeldungen bei Abwahl, bzw. vor dem Start einer neuen Testsequenz zurückgesetzt werden, sollten die Rückmeldesignale der Funktion SBT an eine übergeordnete (sichere) Steuerung übertragen und geeignet ausgewertet werden. In dem dortigen Programm sind dann z.B. die Rückmeldesignale der jeweiligen Testsequenzen abzuspeichern und zu ermitteln ob die Bremse(n) ordnungsgemäß funktionieren und der Zutritt zum Gefahrenbereich erlaubt werden kann oder nicht. Soll der Bremsentest zyklisch ausgeführt werden, dann muss dort auch entsprechender Timer projektiert werden. Die Funktion SBT beinhaltet solche Funktionalitäten nicht.

Telegramm 700 Wenn lediglich Statusinformationen (S_ZSW1B) und der aktuelle Grenzwert der Geschwindigkeit/Drehzahl (S_V_LIMIT_B) der Safety-Funktionen benötigt wird, dann können diese Informationen mittels Telegramm 700 an die übergeordnete Steuerung übertragen werden. Die Slots für diese Daten müssen als Telegrammerweiterung bzw. Zusatzdaten in der Telegrammkonfiguration des Antriebs händisch eingerichtet werden. Zum aktuellen Zeitpunkt wird dies nicht vom STARTER/SCOUT unterstützt. Die internen Verschaltungen dieser PZDs mit den entsprechenden Rückmeldeparametern des Antriebs kann mit Hilfe von Parameter p60122 (= 700) vorgenommen werden. Tabelle 3-3: Aufbau Telegramm 700

Empfangsdaten Parameter Sendedaten Parameter

PZD1 -- -- S_ZSW1B r9734 PZD2 -- --

S_V_LIMIT_B r9733[2] PZD3 -- --

3 Funktionsmechanismen dieser Applikation 3.3 Datenbausteine DB100 und DB102

26 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Hinweis Mit Telegramm 700 kann die Funktion SBT nicht angesteuert werden.

Telegramm 701 Um den Safety Control Channel nutzen zu können und alle Rückmeldesignale der Safety-Funktionen des Antriebs an die Steuerung übertragen zu können, muss Telegramm 701 projektiert werden. Mit den Empfangsdaten dieses Telegramms kann der Teststopp und die Funktion SBT angesteuert werden. Wie bei Telegramm 700 müssen auch hier die Slots für die Datenübertragung in der Telegrammkonfiguration des STARTER/SCOUT von Hand angelegt werden. Die Verschaltungen mit den in der folgenden Tabelle genannten Parametern kann wieder mit Hilfe des Parameters p60122 (=701) vorgenommen werden. Tabelle 3-4: Aufbau Telegramm 701

Empfangsdaten Parameter Sendedaten Parameter

PZD1 S_STW1B p10250 S_ZSW1B r9734 PZD2 S_STW3B p10235 S_ZSW2B r9743 PZD3 -- --

S_V_LIMIT_B r9733[2] PZD4 -- -- PZD5 -- -- S_ZSW3B r10234

Zusammenfassung Die Telegramme 700 und 701 bieten eine Hilfestellung für den Datenaustausch zwischen den Safety-Funktionen des Antriebs und der übergeordneten Steuerung. Es ist jedoch auch möglich ohne diese Telegramme solche Daten zu übertragen. Allerdings sind in diesem Fall dann sämtliche Verknüpfungen mit den angelegten PZD-Slots von Hand vorzunehmen.

ACHTUNG Wenn Sie mittels der Funktionen SFC14/15 auf die Eingangs- bzw. Ausgangsdaten des Antriebs zugreifen ist beim Anlegen der Slots zu beachten ob man alle PROFIdrive-Daten zusammen auslesen, oder man auf die Daten der Telegramme 700/701 gesondert zugreifen möchte.

Gesamtzugriff: PZDs müssen als Telegrammerweiterung angelegt werden

Getrennter Zugriff auf Telegramm 700/701: PZDs müssen als Zusatzdaten angelegt werden.

3.3 Datenbausteine DB100 und DB102

Die Signale zum Ein-/ Ausschalten des Antriebs sowie zum Start der Verfahrbewegung mit Hilfe des EPOS werden im Standardprogramm der F-CPU erzeugt. Für die Ansteuerung des Telegramms 110 des Antriebs SERVO_03 und des Telegramms 390 der Control Unit werden im Beispiel die vorgefertigten Datenbausteine DB100 und DB102 verwendet.



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Mit Hilfe der Systemfunktionen SFC14 (DPRD_DAT) und SFC15 (DPWR_DAT) werden die Daten eines DP-Slaves bzw. eines PROFINET-Devices konsistent gelesen bzw. geschrieben. Die genannten Datenbausteine dienen hier als Zwischenspeicher. Zu Beginn werden die Statusdaten des Antriebs und der CU mit SFC 14 ausgelesen und in den DB100 bzw. DB102 geschrieben (Empfangsdaten). Mit diesen Daten kann dann gearbeitet werden und in der Folge werden Steuerdaten im DB100 bzw. DB102 abgelegt. Am Ende werden dann diese Sendedaten mit SFC15 konsistent an den Antrieb bzw. die CU übertragen. „Drive1“ ist der symbolische Name des DB100. Tabelle 3-5: Inhalt DB100 (Drive 1)

Symbol Adresse im DB Adresse im Antrieb Zugehöriger Parameter

Empfangsdaten (aus Antriebssicht)

WR_PZD_POSBETR.STW1 DB100.DBW0 AW256 --

WR_PZD_POSBETR.SATZ_ANW DB100.DBW2 AW258 --

WR_PZD_POSBETR.PosStw DB100.DBW4 AW260 --

WR_PZD_POSBETR.STW2 DB100.DBW6 AW262 p2045

WR_PZD_POSBETR.OVER DB100.DBW8 AW264 p2646

WR_PZD_POSBETR.MDIPos DB100.DBD10 AD266 p2642

WR_PZD_POSBETR.MDIVel DB100.DBD14 AD270 p2643

WR_PZD_POSBETR.MDIAcc DB100.DBW18 AW274 p2644

WR_PZD_POSBETR.MDIDec DB100.DBW20 AW276 p2645

WR_PZD_POSBETR.MDIMode DB100.DBW22 AW278 p2654

Sendedaten (aus Antriebssicht)

RD_PZD_POSBETR.ZSW1 DB100.DBW24 EW256 r2089[0]

RD_PZD_POSBETR.Akt_Satz DB100.DBW26 EW258 r2670

RD_PZD_POSBETR.PosZsw DB100.DBW28 EW260 r2683

RD_PZD_POSBETR.ZSW2 DB100.DBW30 EW262 r2098[1]

RD_PZD_POSBETR.MeldW DB100.DBW32 EW264 r2089[2]

RD_PZD_POSBETR.XistP DB100.DBW34 ED266 r2521[0]

Diagnoseparameter für die Datenübertragung

RetVal1 DB100.DBW38 -- --


Der Datenbaustein DB100 (Drive1) beinhaltet also alle für den Betrieb und die Bedienung der EPOS-Funktion nötigen Sende- und Empfangsdaten des Antriebs SERVO_03. „Digital Inputs“ ist der symbolische Name des DB102.


28 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Tabelle 3-6: Inhalt DB102 (Digital Inputs)

Symbol Adresse im DB Adresse in der CU Zugehöriger Parameter

Empfangsdaten (aus CU-Sicht)

WR_PZD_DIDO.STW DB102.DBW0 AW284 p2045

WR_PZD_DIDO.Digital_Output DB102.DBW2 AW286 --

Sendedaten (aus CU-Sicht)

RD_PZD_DIDO.ZSW DB102.DBW4 EW284 r2089[1]

RD_PZD_DIDO.Digital_input DB102.DBW6 EW286 r2089[2]

Diagnoseparameter für die Datenübertragung



Im Rahmen dieses Funktionsbausteins werden aus dem DB102 (Digital Inputs) nur die Statuswerte der digitalen Eingänge der DIs der Control Unit benötigt. Diese dienen im Standartprogramm zum Aus-/Einschalten des Antriebs, zur Ansteuerung des EPOS und zur Bedienung der Funktion SBT.

4 Installation 4.1 Installation der Hardware


Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

4 Installation

4.1 Installation der Hardware

Nachfolgende Bilder zeigen den Hardwareaufbau mit dem dieses Funktionsbeispiel erstellt wurde. Im Wesentlichen wurden Standard-Demo-Koffer verwendet. Abbildung 4-1: Übersicht des Testaufbaus (schematisch)


30 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Abbildung 4-2: Verkabelung SINAMICS Demo-Koffer



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Abbildung 4-3: Verdrahtung F-DIs/F-DOs Safety Demo Koffer

315F-2 PN/DP

24VL+ M

Reset-S4

F-DI 24

-S1Not-Halt

4

24

5

25

7

26

-S2Schutz-tür 1

-S3Schutz-tür 2

27

8

6

F-DI 0

F-DI 1

F-DI 2

F-DI 3

F-DO 8

5

6F-DO 0

8

9F-DO 1

11

12F-DO 2

28

29F-DO 5

34F-DO 7

L1

1

22

2

21

21

17

22

37

3919

5 Konfiguration und Projektierung 5.1 Passwörter

32 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

5 Konfiguration und Projektierung In diesem Kapitel erfahren Sie, wie die einzelnen Komponenten parametriert werden müssen. Als Engineering-Software für den SINAMICS S120 wird das Tool STARTER eingesetzt. Für die Programmierung der F-CPU sind STEP7 und Distributed Safety Voraussetzung. Nachfolgend wird schrittweise beschrieben, wie das zu diesem Funktionsbeispiel gehörende Projekt erstellt wurde.

Hinweis Die Screenshots wurden mit der Spracheinstellung „Englisch“ erstellt. Bei anderen Spracheinstellungen können die Darstellungen Abweichungen aufweisen.

5.1 Passwörter

Der Einfachheit halber wird im Projekt auf den SIMATIC-Komponenten ein gemeinsames Sicherheits-Passwort für Programm und Hardware verwendet. Sicherheitspasswort für F-CPU: "0" Sicherheitspasswort für SINAMICS: "1"

ACHTUNG In einer realen Applikation dürfen solche einfachen Passwörter nicht genutzt werden, da mit diesen die Projektierung nicht ausreichend gegen unberechtigten Zugriff geschützt ist.

5 Konfiguration und Projektierung 5.2 Vorbereitung


Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

5.2 Vorbereitung

Über die PROFINET-Schnittstellen der F-CPU und der CU320-2 PN (SINAMICS S120) werden alle relevanten Daten übertragen. Dazu zählen: Projektierung und Programmierung der Komponenten mittels STEP7 und

STARTER Ansteuersignale des Antriebs (Telegramm 110) Ansteuersignale für die Bedienung des sicheren Bremsentests (Zusatzdaten) PROFIsafe-Daten (Ansteuerung der Safety Funktionen im Antrieb und

zugehörige Rückmeldesignale) Bevor mit der Projektierung begonnen werden kann, muss die PROFINET-Schnittstelle des eingesetzten Rechners geeignet eingestellt werden.

Tabelle 5-1: Einstellung der PC/PG-Schnittstelle

Nr. Aktion Anmerkung

1.

Um die Einstellungen der PC/PG-Schnittstelle zu ändern öffnen Sie bitte den SIMATIC Manger. Danach auf „Options“ klicken und im Menübaum den Eintrag „Set PG/PC Interface“ auswählen.

2.

Wählen Sie die Hardware aus, über die Sie eine Online-Verbindung aufbauen möchten. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich um den USB-Ethernetadapter „ASIX AX88178 USB2.0“. Mit der Schaltfläche „Properties“ öffnen Sie das Eigenschaftsfenster.

5 Konfiguration und Projektierung 5.2 Vorbereitung

34 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


3.

Klicken Sie im nachfolgenden Fenster bitte auf die Schaltfläche „Network properties“.

4.

Wählen Sie die genutzte Netzwerkverbindung aus und Öffnen Sie das Statusfenster mit einem Doppelklick auf das entsprechende Netzwerk.

5. Betätigen Sie nun die Schaltfläche „Properties“.

5 Konfiguration und Projektierung 0


Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


6.

Wähen Sie nun bitte den Menüpunkt „Internet Protocol (TCP/IP)“ aus und betätigen Sie die Schaltfläche „Properties“.

7.

Stellen Sie nun bitte eine feste IP-Adresse ein. Im vorliegenden Beispiel wird folgende Einstellung verwendet: IP Adresse:

192.168.0.100 Subnetmaske:

255.255.255.0 Bestätigen Sie die Eingabe bitte mit „OK“ und schließen alle noch offenen Masken.

5 Konfiguration und Projektierung 5.3 Hardware Konfiguration

36 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

5.3 Hardware Konfiguration Tabelle 5-2: Hardware Konfiguration


1.

Erstellen Sie bitte ein neues SIMATIC Projekt. Im vorliegenden Beispiel wurde als Projektname „MC_FE_I_016_V10“ gewählt. Als ersten Schritt fügen Sie nun eine SIMATIC 300 Station in das Projekt ein. Klicken Sie dazu auf den Menüpunkt „Insert“. Im folgenden Untermenü wählen Sie den Eintrag „Station“ und anschließend „2 SIMATIC 300 Station“.

2.

Öffnen Sie nun das Fester zur Konfiguration der verwendeten Hardware. Dies geschieht z.B. per Doppelklick auf den Eintrag „Hardware“.

3.

Fügen Sie im Fenster „HW Config“ zuerst ein Rack ein. Danach wählen Sie bitte die verwendete F-CPU aus und fügen diese ein. Dazu können Sie die entsprechende F-CPU per Drag&Drop in das Rack (Profilschiene) ziehen. Im vorliegenden Beispiel kommt folgende F-CPU zum Einsatz: „CPU 315F-2 PN/DP“. Ist dies geschehen, dann wird das neben stehende Fenster angezeigt. Kontrollieren Sie hier bitte, dass die IP-Adresse der CPU im Adressbereich der PC/PG-Schnittstelle liegt und betätigen Sie die Schaltfläche „New“ um ein neues Subnetz (PROFINET) anzulegen. Im Beispiel wird für die F-CPU die IP-Adresse „192.168.0.1“ und der Name „PN-IO“ verwendet.



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


4.

Bitte bestätigen Sie das Anlegen des neuen Subnetzes mit der Schaltfläche „OK“.

5.

Nehmen Sie nun bitte die Grundeinstellungen vor, mit der der Sicherheitsbetrieb der eingesetzten F-CPU aktiviert wird. Öffnen Sie dazu (per Doppelklick auf die F-CPU) das Eigenschaftsfenster und wählen Sie die Lasche „Protection“. Aktivieren Sie den Sicherheitsbetrieb durch das Setzen eines Häkchens bei „CPU contains safety program“. Wählen Sie als Schutzstufe die Stufe 1 aus und aktivieren Sie den Zugriff per Passwort. Vergeben Sie ein Passwort für das Sicherheitspro-gramm. Im vorliegenden Beispiel wird als Passwort die Ziffer 0 verwendet. Bestätigen Sie die Eingaben mit der Schaltfläche OK.


38 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


6.

Fügen Sie bitte per Drag&Drop nun die F-DI-Baugruppe des Safety Demokoffers ein. Im vorliegenden Beispiel kommt ein „FDI24xDC24V“ Modul zum Einsatz. Prüfen Sie die Adresseinstellungen für den Eingangs- und Ausgangsbereich der Daten. Im vorliegenden Beispiel gilt: Eingangsadresse: 0..9 Ausgangsadresse: 0..3

7.

Nehmen Sie im Eigenschaftsfenster der F-DI Baugruppe in der Lasche „Parameter“ folgende Anpassungen vor. PROFIsafe-Adresse

gemäß DIL-Schaltern projektieren (im Bsp: 199).

Den Sicherheitsbetrieb „Safety mode“ anwählen.

8.

Für die Reaktion auf Fehler stellen Sie bitte „Passivate the channel“ ein. Setzen Sie bitte noch ein Häkchen bei „Sensor supply via module“ und entfernen Sie danach das Häkchen bei „Short-circuit test“. Für den F-DI0 (Kanal 0,12) nehmen Sie bitte die hier dargestellten Einstellungen vor.



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


9.

Projektierung F-DI 1 (Kanal 1, 13) *

Projektierung F-DI 2 (Kanal 2, 14) *

Projektierung F-DI 3 (Kanal 3, 15)

Projektierung F-DI 5 (Kanal 5, 17) * (*): Wird im vorliegenden Beispiel nicht genutzt.

10.

Fügen Sie bitte per Drag&Drop nun die F-DO-Baugruppe des Safety Demokoffers ein. Im vorliegenden Beispiel kommt ein „FDO8xDC24V/2A“ Modul zum Einsatz. Prüfen Sie die Adresseinstellungen für den Eingangs- und Ausgangsbereich der Daten. Im vorliegenden Beispiel gilt: Eingangsadresse: 10..14 Ausgangsadresse: 10..14


40 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


11.

Nehmen Sie im Eigenschaftsfenster der F-DO Baugruppe in der Lasche „Parameters“ die Einstellung der PROFIsafe-Adresse gemäß DIL-Schaltern vor (im Bsp: 200).

12.

Wähen Sie als Reaktion auf Kanalfehler „Passivate the Channel“. Im Beispiel wird nur DO 7 genutzt. Entfernen Sie aus dem Grund die Häkchen bei „Activated“ an allen anderen F-DOs.

13.

Bitte fügen Sie nun den SINAMICS S120 in die Hardware Konfiguration ein. Wählen Sie im Katalog einen SINAMICS S120 mit CU320-2 PN aus und ziehen Sie die Komponente mit Version V4.6 per Drag&Drop zum angelegten PROFINET (Ethernet 1).



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


14.

Nach dem Einfügen wird das folgende Fenster geöffnet. Wählen Sie hier bitte das Subnetz aus, an dem der SINAMICS S120 betrieben werden soll. Im Beispiel ist das das Netzwerk „Ethernet 1“. Kontrollieren Sie zudem die automatisch angelegte Adresse. Im Beispiel wird der CU320-2 PN die Adresse 192.168.0.2 zugewiesen. Als Name wird der Standardwert „S120xCU320x2xPN“ verwendet. Schließen Sie das Fester mit der Schaltfläche „OK“.

15.

Kontrollieren Sie bitte im folgenden Fenster die Einstellung der Firmwareversion. Für das vorliegende Beispiel muss die Firmwareversion V4.6 gewählt sein.

16. Speichern und übersetzen Sie an dieser Stelle die Hardware Konfiguration.

17.

Öffnen Sie nun bitte „NetPro“ um den PC/PG in die Konfiguration einzufügen.

18.

Wählen Sie aus dem Katalog das Objekt PG/PC und ziehen Sie es in den Arbeitsbereich. Öffnen Sie mit Hilfe eines Doppelklicks auf das Symbol das Eigenschaftsfenster.


42 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


19.

Wählen Sie bitte die Lasche “Interfaces“ und betätigen die Schaltfläche „New“ um eine Netzwerkschnittstelle zu projektieren. Für das Beispiel wird eine „Industrial Ethernet“ Schnittstelle benötigt. Bestätigen Sie die Auswahl mit „OK“.

20.

Markieren Sie die neu angelegte Schnittstelle und betätigen Sie die Schaltfläche „Properties“ um das dargestellte Fenster zu öffnen. Entfernen Sie das Häkchen bei „Set MAC address / use ISO protocol“ und stellen Sie die gleiche Netzwerkadresse und Subnetmaske ein, die Sie bei der Einstellung der PC/PG-Schnittstelle in Abschnitt 5.2 vergeben haben. Im Beispiel wird folgende IP-Adresse verwendet: 192.168.0.100 Bestätigen Sie die Eingaben mit „OK“.

21.

Wählen Sie nun bitte die Lasche „Assignment“ um die Schnittstelle der vorhandenen Hardware zuzuordnen. Wählen Sie dazu die entsprechende Schnittstelle (im Bsp.: TCP/IP -> ASIX AX88178…) aus und betätigen sie „Assign“.



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


22.

Die zugeordnete Schnittstelle wird nun im Fenster „Assigned“ angezeigt. Bitte prüfen Sie, dass das Häkchen bei „S7ONLINE Access“ gesetzt ist. Bestätigen Sie die Eingaben mit „OK“.

23.

Der Rechner ist nun mit einer gelb dargestellten aktiven Verbindung eingefügt. Bitte speichern und übersetzen Sie nun die vorgenommenen Änderungen. Schließen Sie im Anschluss „NetPro“ um zur HW Config zurück zu kehren.

24. Bitte speichern und übersetzen Sie nun die HW Config erneut.

25. Bitte laden Sie die Projektierung nun in die vorhandene F-CPU.

Hinweis Es kann erforderlich sein, dass Sie der genutzten CU320-2 PN sowie die F-CPU auf die in diesem Beispiel verwendeten IP-Adressen und Namen zuweisen müssen (Taufen).

Informationen zur Vorgehensweise können Sie im SINAMICS S120 Inbetriebnahmehandbuch /6/ in den Abschnitten 2.2.4 und 2.2.5 (ab Seite 68) finden.

5 Konfiguration und Projektierung 5.4 Konfiguration der Grundfunktionen des Antriebs

44 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

5.4 Konfiguration der Grundfunktionen des Antriebs

In diesem Abschnitt werden Ihnen alle notwendigen Einstellungen des SINAMICS S120 Antriebsverbands erläutert, die für das Verfahren der Achsen notwendig sind. Dazu zählen die Grundeinstellung (z.B. Auswahl der Komponenten) aber auch die Projektierung des Einfach-Positionierers (EPOS). Die Projektierung der Sicherheitsfunktionen sowie der Funktion „Safe Brake Test“ (SBT) wird in einem eigenen Abschnitt beschrieben.

Hinweis Im Folgenden werden lediglich die Masken erläutert, bei denen von der Voreinstellung abweichende Werte eingestellt werden müssen.

Tabelle 5-3: Konfiguration der Grundfunktionen des Antriebs


1.

Öffnen Sie bitte aus dem bestehenden S7-Projekt heraus den STARTER. Dies können Sie durch einen Doppelklick auf „Commissioning“ tun.

2.

Gehen Sie nun online und starten Sie die automatische Antriebskonfiguration. Wählen Sie dazu im Projektnavigator den Eintrag „Automatic Configuration“ und betätigen Sie anschließend die Schaltfläche „Configure“.

3.

Bitte wählen Sie als Regelungsart „Servo“ aus. Betätigen Sie anschließend die Schaltfläche „Create“.



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


4.

Nachdem die automatische Konfiguration durchlaufen wurde, werden Sie aufgefordert offline zu gehen. Betätigen Sie dazu „Go OFFLINE“.

5.

Für dieses Funktionsbeispiel wird lediglich der Antrieb „SERVO_03“ verwendet. Bitte löschen Sie den automatisch angelegten Antrieb „SERVO_02“. Markieren Sie dazu den Antrieb, betätigen sie die rechte Maustaste und wählen den Menüpunkt „Delete“ aus.

6.

Im nächsten Schritt ist eine Nachkonfiguration des Antriebs „SERVO_03“ nötig. Wählen Sie im Projektnavigator den Eintrag „Configuration“ und betätigen Sie im zugehörigen Fenster die Schaltfläche „Configure DDS…“.


46 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


7.

In diesem Beispiel wird für das Verfahren des Antriebs der Einfachpositionierer genutzt. Bitte aktivieren Sie dieses Funktionsmodul indem Sie ein Häkchen bei „Basic positioner“ setzen. Anschließend betätigen Sie bitte „Next“.

8.

Für den Betrieb des Antriebs wird ein HIGH-Signal an „Infeed in operation“ (p0864) benötigt. Hier im Beispiel wird dazu der Festbinektor 1 genutzt. Hinweis: In einer realen Applikation darf der Festbinektor 1 nicht verwendet werden. Hier muss das Rückmeldesignal der Einspeisung genutzt werden. Beenden Sie die Eingaben in diesem Fenster mit „Next“.



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


9.

Der im Beispiel genutzte 1FT6-Motor ist nicht mit einem Drive-CLiQ Geber ausgestattet. Aus dem Grund muss nun der Motor ausgewählt werden. Bitte wählen Sie „Select standard motor from list“ und wählen Sie den von Ihnen genutzten Motortyp aus (im Bsp.: [206] 1FT6). Danach wird die Liste der hinterlegten Motoren eingeblendet aus der Sie dann den eingesetzten Motor auswählen können. Im Beispiel wird der Motor 1FT6062-1AF71-3AH1 eingesetzt. Schließen Sie die Eingaben mit „Next“ ab.

10.

In nachfolgender Maske werden die Grundeinstellungen der Motorbremse projektiert. Markieren Sie den Eintrag „Use a motor holding brake“ und wählen Sie für die Konfiguration der Bremse „Motor holding brake acc. to sequence control“. Anschließend betätigen Sie bitte „Next“

11.

Im nächsten Schritt wird der eingesetzte Gebertyp ausgewählt. Für den in diesem Beispiel genutzten Motor 1FT6062-1AF71-3AH1 wählen Sie bitte den Eintrag „1FT6xxx-xxxxx-xAxx“. Bestätigen Sie nun die Auswahl mit „OK“.


48 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


12.

Nun folgt die Auswahl des PROFIdrive Telegramms. Für dieses Beispiel wählen Sie das Telegramm 110. Dieses Telegramm wird üblicherweise beim Einsatz des Einfachpositionierers genutzt. Schließen Sie die Auswahl mit „Next“ ab. Damit ist die Nachkonfiguration des Antriebs über den Wizzard abgeschlossen.

13.

Speichern Sie bitte die Projektierung, gehen online und laden Sie diese ins Zielgerät.

14.

Bei Einsatz eines Single Line Module für 1AC 230V (in den Trainingskoffern enthalten) passen Sie bitte nun die Zwischenkreis-parameter an. Öffnen Sie dazu die Expertenliste und nehme Sie die neben stehenden Parameter-änderungen vor. Die Änderungen auf die angegebenen Werte können nur online vorgenommen werden. Hinweis Da das SLM 5 kW keine DRIVE-CLiQ-Schnittstellen besitzt, ist eine Parametrierung der Einspeisung nicht notwendig.

p0210: 345V p1248[0]: 240V p1244[0]: 401V siehe dazu auch FAQ ID: 27038754

15.

Starten Sie bitte den Kopiervorgang vom RAM ins ROM. Laden Sie danach die Konfiguration in den PC und Speichern sie diese ab.

16. Gehen Sie für die weitere Konfiguration offline.



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


17.

Für die Bedienung des SBT wird im Beispiel das Telegramm 701 (SIC/SCC) genutzt. Die Sicherheitsfunktionen werden über PROFIsafe angesteuert. Um die benötigen Slots anzulegen öffnen Sie bitte die Konfigurationsmaske der Kommunikation. Wählen Sie dazu im Projektnavigator den Eintrag „Telegram configuration“

18.

Im ersten Schritt wird das PROFIsafe Telegramm angelegt. In diesem Beispiel wird das PROFIsafe Telegramm 30 eingesetzt. Betätigen Sie dazu bitte die Schaltfläche „Adapt telegram configuration“ und wählen Sie im Menü „Add PROFIsafe“.

19.

Danach werden die Slots für das Telegramm 701 angelegt. Im Beispiel werden diese PZDs als Zusatzdaten angelegt um separat darauf zugreifen zu können. Betätigen Sie erneut „Adapt telegram configuration“ und wählen nun den Eintrag „Add supplementary data“.

20.

Für das Telegramm 701 werden 5 Worte Eingangs- und 2 Worte Ausgangsdaten (aus Sicht der CPU!) benötigt. Bitte tragen Sie bei „Length“ die Werte 5 (Input Data) und 2 (Output Data) ein.


50 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


21.

Um die digitalen Eingangssignale der CU320-2 PN an die CPU zu übertragen wird noch das Telegramm 390 benötigt. Klicken Sie dazu bitte auf den Telegramtyp bei „Control Unit“ und wählen das Telegramm 390 aus. Bitte übertragen Sie nun die angepasste Telegrammkonfiguration an die HW Config. Betätigen Sie dazu die Schaltfläche „Set up adresses“.

22.

Die Übersicht der Telegrammkonfiguration sollte nun der nebenstehenden Darstellung entsprechen. Hinweis: Abweichende Adressen müssen später bei der Erstellung des Programmcodes berücksichtigt werden.

PROFIsafe: Eingangsdaten 15 - 20; Ausgangsdaten 15 - 20 Telegr. 110: Eingangsdaten 256 – 269; Ausgangsdaten 256 – 279 Zusatzdaten: Eingangsdaten 270 - 279; Ausgangsdaten 280 – 283 Telegr. 390: Eingangsdaten 284 – 287; Ausgangsdaten 284-287

23.

Die PROFIsafe Adresse des Antriebs muss nun noch angepasst werden. Öffnen Sie dazu bitte die HW Config und markieren Sie das SINAMICS S120 Objekt. Per Doppelklick auf „PROFIsafe telegram 30“ wird das dargestellte Fenster geöffnet. Wählen Sie die Lasche „PROFIsafe“ und klicken Sie auf „F_Dest_Add“. Betätigen Sie nun „Change value“.



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


24.

Tragen Sie nun die PROFIsafe Adresse des Antriebs ein. Im Beispiel wird die PROFIsafe Adresse 198 (= C6hex) verwendet.

25.

Nach diesen Anpassungen ist es nötig die HW Config zu speichern und zu übersetzen und anschließend die geänderte Konfiguration herunter zu laden. Betätigen Sie bitte dazu die markierten Schaltflächen.

26.

Im STARTER sind die Empfangsdaten mit den dargestellten Größen verknüpft. Hierbei handelt es sich um die Voreinstellungen bei der Auswahl des Telegramms 110. Das Telegramm 701 ist zu dem Zeitpunkt auf der Antriebsseite noch nicht verknüpft und wird deshalb nicht angezeigt.


52 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


27.

Im STARTER sind die Sendedaten mit den dargestellten Größen verknüpft. Hierbei handelt es sich um die Voreinstellungen bei der Auswahl des Telegramms 110. Das Telegramm 701 ist zu dem Zeitpunkt auf der Antriebsseite noch nicht verknüpft und wird deshalb nicht angezeigt.

28.

Im nächsten Schritt werden nun Anpassungen am Einfachpositionierer vorgenommen. Öffnen Sie dazu bitte im Projektnavigator den Menüpunkt „Basic positioner“

29.

Es werden nun die Maximalwerte für die Verfahrgeschwindigkeit, die Beschleunigungen und des Rucks eingestellt. Wählen Sie dazu den Menüpunkt „Limits“ und danach die Lasche „Traversing profile limitation“. Tragen Sie für das Beispiel bitte die folgenden Werte ein. p2571 = 30000 [1000LU/min] p2572 = 2000 [1000LU/s2] p2573 = 2000 [1000LU/s2] p2574 = 10000 [1000LU/s3] p1575 = 1



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


30.

Im nächsten Schritt soll das Verfahrprogramm erstellt werden. Um den Editor zu öffnen wählen Sie bitte den Menüpunkt „Traversing blocks“ und dann die Lasche „Traversing blocks / configuration“. Betätigen Sie nun die große Schaltfläche in der Mitte des Fensters.

31.

Im dargestellten Fenster können Sie ein Verfahrprogramm erstellen. Das neben stehende Bild zeigt das Verfahrprogramm des Funktionsbeispiels. Die Satzweiterschaltung erfolgt automatisch und am Ende wird wieder zurück zum ersten Befehl gesprungen. Man erhält so eine Endlosschleife.

32. Bitte speichern Sie nun das Projekt und gehen Sie anschließend online.

33.

Bitte laden Sie nun die geänderte Projektierung ins Zielgerät und stoßen den Kopiervorgang vom RAM ins ROM an.

5 Konfiguration und Projektierung 5.5 Erstellung des Standardprogramms

54 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

5.5 Erstellung des Standardprogramms

Die Signale zum Ein-/ Ausschalten des Antriebs sowie zum Start der Verfahrbewegung mit Hilfe des EPOS werden im Standardprogramm der F-CPU erzeugt. Die dazu notwendigen Schritte werden Ihnen in diesem Abschnitt vorgestellt.

Import der Datenbausteine DB100 und DB102 Für den Datenaustausch des Standartprogramms mit der Control Unit und dem Antrieb SERVO_03 werden im vorliegenden Beispiel die vordefinierten Datenbausteine DB100 und DB102 genutzt. In der folgenden Tabelle sind alle Schritte dargestellt um diese Bausteine aus dem Beispielprojekt in ihr Projekt zu übernehmen.

Hinweis Sie können diese Datenbausteine auch selbst erstellen. Informationen über den Inhalt dieser Datenbausteine entnehmen Sie bitte Abschnitt 3.3.

Tabelle 5-4: Import der Datenbausteine D100 und DB102


1.

Um die Datenbausteine in ihr Projekt importieren zu können dearchivieren Sie bitte zuerst das Beispielprojekt. Klicken Sie dazu auf „File“ und wählen den Menüpunkt „Retrieve“

2.

Wählen Sie nun bitte das Verzeichnis aus in das Sie das gepackte Projekt (zip-Datei) kopiert haben. Markieren Sie nun die Datei und betätigen Sie die Schaltfläche „Öffnen“.



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


3.

Im nächsten Schritt wählen Sie bitte ein Verzeichnis in dem das Projekt entpackt werden soll. Sie starten das Entpacken mit „OK“.

4.

Um die Datenbausteine kopieren zu können öffnen Sie bitte das entpackte Projekt. Betätigen Sie dazu „YES“.

5.

Wählen Sie im Projektnavigator den Bausteinordner an und markieren Sie nun die beiden Datenbausteine DB100 und DB102. Betätigen Sie bitte die rechte Maustaste und wählen Sie den Menüpunkt „Copy“.


56 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


6.

Wechseln Sie nun bitte zurück in ihr eigenes Projekt. Öffnen Sie dort ebenfalls den Bausteinordner. Klicken Sie nun mit der rechten Maustaste an irgendeine Stelle in diesem Ordner und wählen den Menüpunkt „Paste“. Nun sind die Datenbausteine in ihr Projekt eingefügt.

Weitere Schritte zur Erstellung des Standardprogramms Durch den Import der beiden Datenbausteine steht nun eine Struktur für den Datenaustausch mit dem Antrieb SERVO_03 und der Control Unit zur Verfügung. Nachfolgend werden Ihnen die weiteren Schritte zur Erstellung des Standardprogramms beschrieben. Dazu zählt das Übertragen des Einschaltbefehls an den Antrieb, die Bediensignale für den EPOS, die Signale mit denen die Funktion „Safe Brake Test“ SBT angesteuert wird sowie das Signal mit dem der Teststopp der erweiterten Sicherheitsfunktionen angesteuert wird. Zur Bedienung werden die digitalen Eingänge DI0 bis DI7 der Control Unit genutzt, die über das Schalterkästchen des SINAMICS Trainingskoffers gesetzt werden können.



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

Tabelle 5-5: Erstellung des Standardprogramms


1.

Das Standardprogramm wird in diesem Beispiel in einer Funktion (FC) abgearbeitet. Bitte fügen Sie zuerst im Bausteinordner ein Objekt vom Typ „Function“ ein. Klicken Sie dazu im Bausteinordner an einer beliebigen Stelle die rechte Maustaste und wählen den Eintrag „Insert New Object“. Wählen Sie nun das Objekt „Function“ aus.

2.

Vergeben Sie nun bitte einen Namen für diese Funktion und wählen Sie die Programmiersprache. Im vorliegenden Beispiel wird als Name „FC2“ verwendet. Der Baustein wird in der Sprache „Funktionsplan“ (FUP bzw. FBD) erstellt. Bestätigen Sie die Einstellungen mit OK.

3.

Diese Funktion wird im OB1 zyklisch aufgerufen. Fügen Sie dazu bitte in OB1 ein Netzwerk mit dem Befehl „CALL FC 2“ ein. Wählen Sie dazu als Erstellsprache STL. Bitte speichern Sie den Baustein.


58 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


4.

Öffnen Sie bitte den FC2 und fügen Sie 2 Netzwerke ein. Im Netzwerk 1 werden mit der Systemfunktion SFC14 (DPRD_DAT) nun die Daten des Antriebs SERVO_03 ausgelesen. Die Startadresse (LADDR) beträgt 256 (= 100hex). Im Netzwerk 2 werden mit der Systemfunktion SFC14 (DPRD_DAT) nun die Daten des Control Unit ausgelesen. Die Startadresse (LADDR) beträgt 284 (= 11Chex). Diese Bausteine finden Sie unter „Libraries -> Standard Library -> System Function Blocks“



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


5.

Fügen Sie nun bitte 2 weitere Netzwerke ein. Im Netzwerk 3 wird mit DI0 der Befehl zum Einschalten (ON/OFF1) gesetzt. Im Netzwerk 4 wird das Setzen des Referenzpunktes angestoßen sobald der Antrieb im Zustand „Einschaltbereit“ ist und noch nicht referenziert sein sollte.


60 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


6.

Fügen Sie nun bitte 2 weitere Netzwerke ein. Im Netzwerk 5 wird mit DI1 die Postionierbewegung des EPOS gestartet bzw. gestoppt. Im Netzwerk 6 wird mit DI2 der Nachführbetrieb des EPOS angewählt.



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


7.

Fügen Sie nun bitte 3 weitere Netzwerke ein. Im Netzwerk 7 wird mit DI3 der Teststopp der erweiterten Sicherheitsfunktionen angesteuert. Im Netzwerk 8 wird mit DI4 die Funktion SBT angewählt. Im Netzwerk 9 wird die gewählte Testsequenz des SBT mit DI5 gestartet.


62 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


8.

Fügen Sie nun bitte 3 weitere Netzwerke ein. Im Netzwerk 10 kann mit DI6 das Vorzeichen des Testmoments gewählt werden. Im Netzwerk 11 kann mit DI7 zwischen den beiden Testsequenzen des SBT umgeschaltet werden. Im Netzwerk 12 werden nun die Ansteuersignale für den Antrieb SERVO_03 mit der Systemfunktion SFC15 (DPWR_DAT) an den Antrieb übertragen.

5 Konfiguration und Projektierung 5.6 Parametrierung der antriebsintegrierten Sicherheitsfunktionen


Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed

5.6 Parametrierung der antriebsintegrierten Sicherheitsfunktionen

In diesem Abschnitt werden Ihnen alle notwendigen Schritte für die Inbetriebnahme der eingesetzten Sicherheitsfunktionen gezeigt. Bei diesem Funktionsbeispiel liegt der Schwerpunkt auf der Funktion „Safe Brake Tests“. Aus diesem Grund werden neben dieser Funktion lediglich noch die Funktionen STO mit SBC projektiert. Die Projektierung der anderen Sicherheitsfunktionen ist in weiteren Funktionsbeispielen beschrieben.

Hinweis Die folgende Beschreibung zeigt die Online-Inbetriebnahme der Sicherheitsfunktionen. Eine Offline-Inbetriebnahme ist möglich, jedoch sind dann geringfügige Abweichungen bei der Projektierung zu beachten. Weitere Informationen dazu können Sie in Funktionshandbuch Safety (FHS) Ausgabe 01/1013 /1/ finden.

Es werden hier nur die Masken dargestellt, bei denen Änderungen vorgenommen werden müssen.

Tabelle 5-6: Parametrierung der SINAMICS Safety Integrated Functions


1.

Wechseln Sie bitte zum STARTER und stellen eine Online-Verbindung zum SINAMICS S120 her. Wählen Sie im Projektnavigator „Safety Integrated“ und aktivieren Sie durch Betätigung von „Change Settings“ den Safety Inbetriebnahmemodus.

2.

Um die erweiterten Sicherheitsfunktionen per PROFIsafe anzusteuern wählen Sie nun bitte den Menüpunkt „Extended functions via PROFIsafe“


64 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


3.

Stellen Sie bitte sicher, dass die Safety Funktionen mit Geber angewählt sind „[0] Safety with encoder …“. Aktivieren Sie die Extended Functions durch Setzen von „Enable“ bei „Safety functions“. Betätigen Sie anschließend die Schaltfläche „Configuration“.

4. Im Fenster „Configuration“ betätigen Sie bitte „PROFIsafe configuration“.

5.

Bitte geben Sie im Fenster „PROFIsafe configuration“ die PROFIsafe Adresse ein. Im vorliegenden Beispiel gilt: p9610 = C6hex. Schließen Sie bitte dieses Fenster mit „Close“.

6.

Betätigen Sie im Safety-Übersichtsfenster (siehe Zeile 3) bitte „Safe basic functions“. Geben Sie in diesem Fenster bitte die Funktion SBC frei. p9602 = 1 Schließen Sie bitte das Fenster mit „Close“.



Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


7.

Betätigen Sie im Safety-Übersichtsfenster nun bitte die Schaltfläche „Safe Brake Test (SBT)“ um das neben stehende Fenster zu öffnen. Geben Sie hier bitte die Funktion SBT frei und wählen den Motortyp sowie die Art der Ansteuerung. p10201.0 = 1 (Enable) p10204 = [0] Rotating p10203 = [0] SBT via SCC

8.

Projektieren Sie nun bitte die folgenden Einstellungen für den Test der Motorhaltebremse. p10202[0] = [1] Test motor holding brake p10209[0] = 8.00Nm p10208[0] = 1000ms p10210[0] = 1.0 p10212[0] = 0.1mm p10211[0] = 1000ms p10220[0] = 0.5 p10222[0] = 0.1mm p10221[0] = 1000ms Schließen Sie bitte das Fenster mit “Close”.


66 EPOS und SBT

1.0, Beitrags-ID: 76457011

Cop

yrig

ht

Sie

men

s A

G 2

013

All

right

s re

serv

ed


9.

Kopieren Sie nun bitte die Parameter auf den zweiten Kanal mittels „Copy parameters“. Aktivieren Sie bitte die Parameteränderungen durch Betätigung von „Activate Settings“

10.

Da bisher noch kein Passwort für den Schutz der Safety Parameter gesetzt is

Documents

SINAMICS S120 Applikationsbeschreibung y Juli 2013 · 2015. 1. 20. · Applikationsbeschreibung y Juli 2013 . 2 EPOS und SBT 1.0, Beitrags-ID: 76457011 C o p y r i g h t ¤ S i e