Parametrieren von AS-i Gateways in EcoStruxure Machine Expert - Safety
Dieses Thema beschreibt, welche Einstellungen für das AS-i Gateway in EcoStruxure Machine Expert - Safety vorzunehmen sind. Es enthält die folgenden Informationen:
HINWEIS:
Beachten Sie beim Parametrieren der AS-i Gateway-Geräte die Hinweise in Abschnitt "Hinweise zu verteilten Automatisierungssystemen".
Hinzugefügte AS-i Gateways in EcoStruxure Machine Expert - Safety bestätigen
Nachdem Sie in der EcoStruxure Machine Expert-Busstruktur ein AS-i Gateway und das '8 Bytes Safe Sercos Data'-Geräteobjekt eingefügt haben, ist das AS-i Gateway automatisch in das sicherheitsbezogene Projekt integriert. Beim Öffnen des sicherheitsbezogenen Projekts wird die Liste der sicherheitsbezogenen Geräte zwischen EcoStruxure Machine Expert und EcoStruxure Machine Expert - Safety synchronisiert. Diese Gerätesynchronisierung wird zyklisch wiederholt, solange das Projekt in EcoStruxure Machine Expert - Safety geöffnet ist. Beim Einfügen sicherheitsbezogener AS-i Gateways muss dieses Einfügen manuell in EcoStruxure Machine Expert - Safety bestätigt werden.
Gehen Sie folgendermaßen vor:
Starten Sie EcoStruxure Machine Expert - Safety, indem Sie im EcoStruxure Machine Expert-Gerätebaum auf das Symbol des Sicheren Logik-Controllers rechtsklicken und 'EcoStruxure Machine Expert - Safety > EcoStruxure Machine Expert - Safety starten' aus dem Kontextmenü wählen.
Melden Sie sich auf Entwicklungsebene in EcoStruxure Machine Expert - Safety an.
Es erscheint der Dialog 'Bestätigung geänderter SDIO-Geräte'.
Bestätigen Sie jedes eingefügte AS-i Gateway, indem Sie das zugehörige Kontrollkästchen aktivieren und anschließend den Dialog mit 'OK' bestätigen. (Siehe (1) und (2) im folgenden Beispiel.)
Falls Sie die Änderungen in der Geräteliste ablehnen, indem Sie auf 'Abbrechen' klicken, wird EcoStruxure Machine Expert - Safety geschlossen.
Beispiel
Nach der Bestätigung erscheinen die hinzugefügten AS-i Gateways im EcoStruxure Machine Expert - Safety-Gerätebaum ('Geräte'-Fenster) als Kindelemente des Sicheren Logik-Controllers.
Beispiel: AS-i Gateway mit Gerätekennung SL1.SM2
Parametrieren Sie die AS-i Gateway-Geräte wie im folgenden Abschnitt beschrieben.
Weitere Informationen
Wie Sie die im '8 Bytes Safe Sercos Data'-Geräteobjekt enthaltenen Eingangs- und Ausgangsbits in den sicherheitsbezogenen Code einfügen (und dadurch den Status der AS-i-Geräte lesen und deren Ausgänge schreiben können), erfahren Sie im Thema "Auswerten und Schreiben auf AS-i-I/O-Geräte in EcoStruxure Machine Expert - Safety".
AS-i Gateway in EcoStruxure Machine Expert - Safety parametrieren
Sie sind dabei, ein hochgradig verteiltes System zu implementieren, welches aus einer AS-i-Applikation (ausgeführt vom AS-i Gateway), einer nicht-sicherheitsbezogenen LMC-(PacDrive3)-Applikation und einer sicherheitsbezogenen SLC-Applikation besteht. Beachten Sie, dass die Erweiterung Ihrer Sicherheitsapplikation um die AS-i-Feldbusebene Auswirkungen auf die Funktion, die Leistung und die Gesamt-Reaktionszeit Ihrer Systemapplikation haben kann. Es gibt keine übergeordnete, steuerungsübergreifende Verifizierungsinstanz (oder Kompiler), die prüft, ob die verschiedenen Logiken (Gateway, LMC, SLC) in der verteilten Steuerungsapplikation korrekt interagieren. Der Anwender ist dafür verantwortlich, dass ein korrektes Zusammenwirken sichergestellt ist und Gefährdungen verhindert werden.
Insbesondere muss die Gesamt-Safety-Reaktionszeit für das Gesamtsystem untersucht und präzise verifiziert werden, da die Integration des AS-i-Feldbuses (mit angeschlossenen AS-i-Slaves) die Gesamt-Safety-Reaktionszeit erhöht.
WARNUNG
UNBEABSICHTIGTER GERÄTEBETRIEB
Prüfen Sie, ob die sicherheitsbezogenen Parameter Ihrer Risikoanalyse entsprechen und berücksichtigen Sie jede mögliche Betriebsart bzw. jedes Szenario, das die Sicherheitsapplikation abdecken soll.
Prüfen Sie, ob die Safety-Reaktionszeit für das Gesamtsystem auch die spezifischen Reaktionszeiten für das AS-i Gateway und die angeschlossenen AS-i-I/O-Slaves berücksichtigt.
Validieren Sie die gesamte Verzögerungszeit des Systems und testen Sie die Applikation in dieser Hinsicht sorgfältig.
Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Tod, schwere Körperverletzungen oder Sachschäden zur Folge haben.
HINWEIS:
Der Sichere Logik-Controller erkennt nicht die AS-i-Slaves (I/O-Geräte) am AS-i-Feldbus. Er kommuniziert nur mit dem AS-i Gateway als Sercos-Teilnehmer. Daher beziehen sich die einzustellenden, sicherheitsbezogenen Parameter in EcoStruxure Machine Expert - Safety nur auf die Funktionalität des AS-i Gateway als Sercos-Busgerät. Die AS-i-I/O-Slaves können in EcoStruxure Machine Expert - Safety nicht parametriert werden.
Doppelklicken Sie im Gerätebaum ('Geräte'-Fenster) auf das zu parametrierende AS-i Gateway. Die Parameter werden nun im Geräteparametrierungseditor rechts neben dem Gerätebaum im 'Geräte'-Fenster angezeigt.
Beispiel
Stellen Sie die Parameter in den Gruppen 'Basic', 'SafetyResponseTime' und 'SafetyConfiguration' ein. Diese Parameter werden in den nachfolgenden Abschnitten beschrieben.
Parameter: MinErforderlicheFWVer
Standardwert |
Basic Release |
Einheit |
-/- |
Beschreibung |
Dieser Parameter ist nur relevant, wenn andere Firmware-Versionen, als die vom Hersteller geladene Version ausgeführt werden. Um in den Betriebszustand zu gelangen, muss im Modul die hier parametrierte Firmware-Version oder eine neuere Version installiert werden. Der Eintrag 'Test Version' kennzeichnet eine Firmware-Version des Geräts, die noch nicht freigegeben ist. Eine Sicherheitsanwendung kann nicht abgenommen werden, wenn Geräte mit einer Firmware-Testversion beteiligt sind. |
Parameter: Optional
Standardwert |
Nein |
Einheit |
-/- |
Beschreibung |
Das Modul kann mit Hilfe dieses Parameters als optional konfiguriert werden. Optionale Module müssen nicht vorhanden sein (physikalisch oder kommunikativ), d.h. ein fehlendes optionales Modul wird vom Sicheren Logik-Controller nicht gemeldet. Dieser Parameter beeinflusst nicht das Signal oder die Statusdaten des Moduls. |
Mögliche Werte |
|
Der Parameter Optional ist ein Mechanismus, um Ihr Sicherheitssystem an unterschiedliche Maschinenkonfigurationen anzupassen. Es ist jedoch möglich, dass als optional parametrierte Module in einer wechselnden/anderen Konfiguration erforderlich sind.
WARNUNG
UNBEABSICHTIGTER BETRIEBSZUSTAND DES GERÄTS
Stellen Sie anhand eines Funktiontests sicher, dass die Module, für die Optional auf 'Ja' oder 'Hochlauf' eingestellt ist, vorhanden sind, wenn diese in wechselnden/anderen Maschinenkonfigurationen erforderlich sind.
Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Tod, schwere Körperverletzungen oder Sachschäden zur Folge haben.
Parametergruppe: SafetyResponseTime
Die Safety-Reaktionszeit ist die Zeit zwischen dem Eintreffen des Sensorsignals am Eingangskanal eines sicherheitsbezogenen Eingangsmoduls und dem Abschaltsignal am Ausgangskanal eines sicherheitsbezogenen Ausgangsmoduls.
Die in EcoStruxure Machine Expert - Safety berechnete Safety-Reaktionszeit beinhaltet nicht die spezifischen Reaktionszeiten des AS-i Gateway und dessen angeschlossenen AS-i-I/O-Slaves. Sie berücksichtigt nur die Reaktionszeit des PacDrive 3-Systems bis zur Übertragung des Prozessabbildspeichers im AS-i Gateway.
Das bedeutet: Durch die Integration eines AS-i Gateway mit angeschlossenen AS-i-Slaves erhöht sich die Gesamt-Safety-Reaktionszeit.
Im Dialog 'Reaktionszeitrechner' in EcoStruxure Machine Expert - Safety ('Projekt > Menüpunkt 'Reaktionszeitrechner') wird dies wie folgt angezeigt: Nachdem Sie ein AS-i Gateway (Fremdgerät) als Eingangs- oder/und Ausgangsmodul ausgewählt haben, erscheint eine Meldung, dass die Reaktionszeiten des AS-i Gateway und der angeschlossenen AS-i-Slaves manuell zur berechneten Reaktionszeit hinzuaddiert werden müssen, um die Gesamt-Reaktionszeit des Systems zu bestimmen.
Diese AS-i-spezifische Reaktionszeit wird in der folgenden Abbildung als tRT AS-i bezeichnet. tRT AS-i muss Folgendes beinhalten: AS-i-Buszykluszeit, Übertragungszeiten zwischen Sercos und AS-i-Bus, Verarbeitungszeit im Sensor und Applikationsverarbeitung im AS-i Gateway (abhängig von Ihrer Applikation).
Weitere Informationen
Weitere Informationen zur Berechnung und Bestimmung der AS-i-spezifischen Reaktionszeiten finden Sie in der Dokumentation von Bihl+Wiedemann.
WARNUNG
UNBEABSICHTIGTER GERÄTEBETRIEB
Prüfen Sie, ob die Safety-Reaktionszeit für das Gesamtsystem auch die spezifischen Reaktionszeiten für das AS-i Gateway und die angeschlossenen AS-i-I/O-Slaves berücksichtigt.
Validieren Sie die gesamte Verzögerungszeit des Systems und testen Sie die Applikation in dieser Hinsicht sorgfältig.
Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Tod, schwere Körperverletzungen oder Sachschäden zur Folge haben.
Die Parameter in dieser Gruppe beeinflussen die Safety-Reaktionszeit des Sicheren Logik-Controller-Systems.
Die Parameter KommunikationsWatchdog, MinDatenübertragungszeit und MaxDatenübertragungszeit in dieser Gruppe gelten nur dann für dieses Modul, wenn ManuelleKonfiguration auf 'Ja' gesetzt ist.
Parameter: ManuelleKonfiguration
Standardwert |
Nein |
Einheit |
-/- |
Beschreibung |
Gibt an, ob das Modul seine eigenen modulspezifischen Safety-Reaktionszeit-relevanten Parameter (KommunikationsWatchdog, MinDatenübertragungszeit und MaxDatenübertragungszeit) verwendet oder die Standardwerte, die in der Parametergruppe 'SafetyResponseTimeDefaults' des Sicheren Logik-Controllers vorgegeben sind. Die Verwendung modulspezifischer Parameter ermöglicht die optimale Anpassung des Systems an anwendungsspezifische Anforderungen hinsichtlich der Safety-Reaktionszeit. |
Parameterwert |
|
Parameter: MinDatenübertragungszeit
Standardwert |
12 |
Einheit |
100 µs |
Beschreibung |
Legt die benötigte Mindestzeit für die Übertragung eines Datentelegramms zwischen Producer und Consumer fest. Wird ein Telegramm früher (vom Consumer) empfangen, als durch diesen Parameterwert vorgegeben, so wird die Kommunikation als ungültig betrachtet. EcoStruxure Machine Expert - Safety verfügt über einen Berechnungsdialog für die Bestimmung dieses Parameterwertes. Begriffsdefinition und Hintergrundinformation Gemäß openSAFETY-Spezifikation kommunizieren Geräte (sicherheitsbezogene I/O-Module und der Sichere Logik-Controller), indem sie zyklisch Daten, sogenannte openSAFETY-Telegramme, senden und empfangen. Ein Gerät, das Telegramme erzeugt (sendet), wird als Producer bezeichnet, ein empfangendes Gerät als Consumer. Jedes Telegramm enthält einen Zeitstempel für die Zeitvalidierung der Kommunikation. Beim Empfang eines Telegramms vergleicht der Consumer diesen Zeitstempel mit der aktuellen Zeit. Falls der Zeitplan eingehalten wurde, wird die Kommunikation als gültig betrachtet. Wird ein Telegramm früher empfangen, als durch diesen Parameter definiert, wird die Kommunikation als ungültig betrachtet und nicht weiter fortgesetzt. Dadurch steuert auch das Prozessdaten-Element 'SafeModuleOK' auf SAFEFALSE und zeigt damit an, dass die sicherheitsbezogene Kommunikation des Moduls nicht länger gültig ist. Die Auswirkungen für den Rest der sicherheitsbezogenen Systeme hängen von der definierten sicherheitsbezogenen Funktion ab. |
Berechnung der Werte |
So berechnen Sie den modulspezifischen MinDatenübertragungszeit-Wert
|
Praktische Werte |
Die Verwendung des in EcoStruxure Machine Expert - Safety berechneten Werts für MinDatenübertragungszeit führt zu einem stabil laufenden System. Zulässiger Wertebereich: 12-500 |
Parameter: MaxDatenübertragungszeit
Standardwert |
250 |
Einheit |
100 µs |
Beschreibung |
Definiert die erlaubte maximale Zeit für die Übertragung eines Datentelegramms zwischen Producer und Consumer. Wird ein Telegramm später (vom Consumer) empfangen, als durch diesen Parameterwert vorgegeben, so wird die Kommunikation als ungültig angesehen. EcoStruxure Machine Expert - Safety verfügt über einen Berechnungsdialog für die Bestimmung dieses Parameterwertes. HINWEIS: Der Parameterwert beeinflusst die von EcoStruxure Machine Expert - Safety berechnete Safety-Reaktionszeit. Begriffsdefinition und Hintergrundinformation Gemäß openSAFETY-Spezifikation kommunizieren Geräte (sicherheitsbezogene I/O-Module und der Sichere Logik-Controller), indem sie zyklisch Daten, sogenannte openSAFETY-Telegramme, senden und empfangen. Ein Gerät, das Telegramme erzeugt (sendet), wird als Producer bezeichnet, ein empfangendes Gerät als Consumer. Jedes Telegramm enthält einen Zeitstempel für die Zeitvalidierung der Kommunikation. Beim Empfang eines Telegramms vergleicht der Consumer diesen Zeitstempel mit der aktuellen Zeit. Falls der Zeitplan eingehalten wurde, wird die Kommunikation als gültig betrachtet. Wird ein Telegramm später empfangen, als durch diesen Parameter definiert, wird die Kommunikation als ungültig betrachtet und nicht weiter fortgesetzt. Die Auswirkungen für den Rest der sicherheitsbezogenen Systeme hängen von der definierten sicherheitsbezogenen Funktion ab. |
Berechnung der Werte |
So berechnen Sie den modulspezifischen Wert für MaxDatenübertragungszeit
|
Praktische Werte |
Die Verwendung des in EcoStruxure Machine Expert - Safety berechneten Werts für MaxDatenübertragungszeit führt zu einem stabil laufenden System. Zulässiger Wertebereich: 12-65.000 |
Parameter: KommunikationsWatchdog
Standardwert |
200 |
Einheit |
100 µs |
Beschreibung |
Definiert die maximale Zeitspanne, in der ein Consumer ein gültiges Datentelegramm von einem Producer empfangen muss, damit die sicherheitsbezogene Kommunikation als gültig betrachtet und die Applikation fortgesetzt wird. Der Parameter stellt einen Watchdog-Timer ein, der den rechtzeitigen Empfang der Telegramme vom Producer im Consumer überwacht. Läuft der Watchdog ab, so wird die Kommunikation als ungültig betrachtet. EcoStruxure Machine Expert - Safety verfügt über einen Berechnungsdialog für die Bestimmung dieses Parameterwertes. HINWEIS: Der Parameterwert beeinflusst die von EcoStruxure Machine Expert - Safety berechnete Safety-Reaktionszeit. Begriffsdefinition und Hintergrundinformation Gemäß openSAFETY-Spezifikation kommunizieren Geräte (sicherheitsbezogene I/O-Module und der Sichere Logik-Controller), indem sie zyklisch Daten, sogenannte openSAFETY-Telegramme, senden und empfangen. Ein Gerät, das Telegramme erzeugt (sendet), wird als Producer bezeichnet, ein empfangendes Gerät als Consumer. Der KommunikationsWatchdog-Wert hängt physikalisch von der Übertragungszeit ab, die für die Übertragung des Telegramms von einem Producer zu einem Consumer benötigt wird und beeinflusst die ungünstigste Gesamtreaktionszeit des Systems. Deshalb hängt der berechnete Wert vom Wert des Parameters MaxDatenübertragungszeit ab. Falls der Empfänger das Telegramm rechtzeitig erhält (KommunikationsWatchdog ist noch nicht abgelaufen und die Übertragungszeit liegt innerhalb der durch die Parameter MinDatenübertragungszeit und MaxDatenübertragungszeit vorgegeben Zeitgrenzen), wird der Watchdog-Timer erneut gestartet und die Kommunikation wird als gültig betrachtet. Der Zeitstempel im eingehenden Telegramm wird dabei nicht ausgewertet. Relevant ist nur, dass das Telegramm empfangen wird. Falls kein Telegramm empfangen wird (wegen Verzögerung oder Verlust) und der KommunikationsWatchdog im Consumer abläuft, nimmt das Modul seinen definierten sicheren Zustand ein. Dadurch steuert auch das Prozessdaten-Element 'SafeModuleOK' auf SAFEFALSE und zeigt damit an, dass die sicherheitsbezogene Kommunikation des Moduls nicht länger gültig ist. |
Berechnung der Werte |
So berechnen Sie den modulspezifischen KommunikationsWatchdog-Wert
|
Praktische Werte |
Für den KommunikationsWatchdog-Wert, den Sie in die Parametertabelle ('Geräte'-Fenster) eingeben müssen, gilt Folgendes:
Zulässiger Wertebereich: 1-65.535 |
Parametergruppe: SafetyConfiguration
Parameter: ConfigID
Jede AS-i-Applikation wird durch eine eindeutige Prüfsumme verifiziert. Diese wird in ASIMON vor dem Kopieren der Konfigurationsdaten in das AS-i Gateway und der Inbetriebnahme der AS-i-Applikation erzeugt. In ASIMON heißt diese Prüfsumme ConfigID.
Die Prüfsumme wird in EcoStruxure Machine Expert - Safety verwendet, um zu verifizieren, ob die im AS-i Gateway geladene Konfiguration gültig ist und der in EcoStruxure Machine Expert - Safety bekannten Konfiguration entspricht.
HINWEIS:
Jede Modifikation in der AS-i-Applikation führt zu einer neu berechneten ConfigID. Nach einer Modifikation der AS-i-Applikation, dem daraus resultierenden Eintragen des neuen ConfigID-Wertes in EcoStruxure Machine Expert - Safety und dem Neuerzeugen (Kompilieren) der sicherheitsbezogenen SLC-Applikation, ändert sich auch die 'Projekt-CRC' der SLC-Applikation. (Die 'Projekt-CRC' wird im 'Projekt-Info'-Dialog in EcoStruxure Machine Expert - Safety angezeigt.) Beachten Sie, dass eine geänderte 'Projekt-CRC' eine erneute Abnahmeprüfung für das gesamte sicherheitsbezogene Projekt zur Folge hat.
Entnehmen Sie die ConfigID-Prüfsumme aus dem ASIMON-Konfigurationstool und geben Sie sie im Parametrierungseditor als ConfigID-Wert ein.
Sie können die ConfigID auch am AS-i Gateway-Gerät anzeigen. Drücken Sie dazu am Gerät die 'OK'-Taste, um ins Menü zu gelangen und wählen Sie 'Safety > Safe Sercos > Config IDs (Node and Manager)', um die ConfigID anzuzeigen.
Der Eintrag 'Node' zeigt die aktuell im AS-i Gateway-Gerät konfigurierte ConfigID.
Der Eintrag 'Manager' zeigt den ConfigID-Wert an, der in den sicherheitsbezogenen AS-i Gateway-Parametern in EcoStruxure Machine Expert - Safety eingetragen ist.
HINWEIS:
Wenn der Wert 0 ist, dann besteht entweder keine Kommunikationsverbindung zwischen EcoStruxure Machine Expert - Safety und dem AS-i Gateway, oder die Kommunikation ist aufgrund der ungültigen ConfigID nicht möglich.
Indem Sie die Prüfsumme in EcoStruxure Machine Expert - Safety eingeben, bestätigen Sie, dass Sie das Mapping der sicherheitsbezogenen Daten auf das '8 Bytes Safe Sercos Data'-Geräteobjekt in der AS-i-Applikation kennen und berücksichtigen.
WARNUNG
UNBEABSICHTIGTER BETRIEBSZUSTAND DES GERÄTS
Prüfen Sie das Mapping der AS-i-I/O-Daten auf das '8 Bytes Safe Sercos Data'-Geräteobjekt und die Verwendung der AS-i-Eingangs-/Ausgangsdatenbits in der sicherheitsbezogenen SLC-Applikation.
Prüfen Sie das Zusammenwirken der Applikation für das AS-i Gateway (mit seinen angeschlossenen I/O-Geräten) und der PacDrive 3-Applikation (LMC- und SLC-Programme).
Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Tod, schwere Körperverletzungen oder Sachschäden zur Folge haben.
Weitere Informationen
Lesen Sie hierzu auch den Abschnitt "ConfigID von B+W entspricht sicherheitsbezogenem ConfigID-Parameter".