Berechnung der Sicherheitsreaktionszeit

Voraussetzungen

Für die Berechnung der Sicherheitsreaktionszeit Ihrer sicherheitsbezogenen Anwendung müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein:

oFür die relevanten Werte des Safety Logic Controller wurden die richtigen Werte definiert (siehe das Kapitel zur Ermittlung und Einstellung der Parameter für die Sicherheitsreaktionszeit).

oDer Parameter ManualConfiguration wurde für die E/A-Module auf No eingestellt. Bei dieser Einstellung werden die für den Safety Logic Controller definierten Werte ebenfalls auf die E/A-Module angewendet.

oDer Parameter ManualConfiguration wurde für die E/A-Module auf Yes eingestellt: Stellen Sie sicher, dass für jedes betroffene Modul die richtigen Werte für die relevanten Parameter definiert wurden. Detaillierte Informationen finden Sie im Kapitel Relevante Modulparameter.

Allgemeine Informationen

Die Sicherheitsreaktionszeit ist die Zeit zwischen dem Eingang des Sensorsignals am sicherheitsbezogenen Eingangsmodul und der Ausgabe des Anforderungssignals für den definierten sicheren Zustand am sicherheitsbezogenen Ausgangsmodul.

Die Sicherheitsausrüstung muss in Übereinstimmung mit der berechneten Sicherheitsreaktionszeit geplant und installiert werden. So gibt die Sicherheitsreaktionszeit beispielsweise den erforderlichen Mindestabstand eines sicherheitsbezogenen Sensors (z. B. eines Lichtstrahls) zum Betriebsbereich vor.

WARNUNG

UNBEABSICHTIGTER GERÄTEBETRIEB

oPositionieren Sie Bediengeräte für das Steuerungssystem in nächster Nähe der Maschine bzw. an einem Ort, an dem Sie über eine ungehinderte Sicht auf die Maschine verfügen.

oSchützen Sie die Bedienerbefehle vor unberechtigtem Zugriff.

Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Tod, schwere Verletzungen oder Sachschäden zur Folge haben.

Die nachstehende Abbildung illustriert den Einfluss der Sicherheitsreaktionszeit:

Die Sicherheitsreaktionszeit (SRZ) wird folgendermaßen berechnet:

SRZ = Verarbeitungszeit im sicherheitsbezogenen Eingangsmodul (siehe nächsten Abschnitt)

+ Eingangstransportzeit (Bustransfer Eingangsmodul -> SLC)

+ Verarbeitungszeit der Anwendung im SLC

+ Ausgangstransportzeit(Bustransfer SLC -> Ausgangsmodul)

+ Verarbeitungszeit im sicherheitsbezogenen Ausgangsmodul (siehe nächsten Abschnitt)

Wie in der obigen Abbildung gezeigt, umfasst die globale Verzögerungszeit des gesamten Systems ab der Anforderung der Sicherheitsfunktion bis zum Übergang der Maschine/Anlage in den definierten sicheren Zustand ebenfalls die Signalverarbeitungszeit des sicherheitsbezogenen Sensors sowie die Zeit, die das Stellglied bis zum Halt benötigt.

Detaillierte und weiterführende Hintergrundinformationen finden Sie im Kapitel zur Sicherheitsreaktionszeit im Benutzerhandbuch von EcoStruxure Machine Expert - Safety.

Verarbeitungszeit in den E/A-Modulen

Für die sicherheitsbezogenen E/A-Module von Schneider Electric müssen folgende Signalverarbeitungszeiten berücksichtigt werden.

Eingangsmodule von Schneider Electric:

oKonfigurierter Filterwert des Ausschaltfilters

o5000 µs bei Konfiguration der externen Uhrsignale

oE/A-Aktualisierungszeit für TM5SAI4AFS (analoge Strommessung) und TM5STI4ATCFS (analoge Temperaturmessung)

oModulverarbeitungszeit (Zeitbasis + E/A-Aktualisierungszeit) für Zählermodul(TM5SDC1FS)

HINWEIS: Der Wert der E/A-Aktualisierungszeit ist vom konfigurierten Eingangsfilterparameter abhängig. Die Modulverarbeitungszeit hängt von der konfigurierten Zeitbasis ab.

Ausgangsmodule von Schneider Electric:

oTM5SDOxxxx-Module: Max. 800 µs

oTM5SDM4DTRFS: Max. 50 ms (integriertes Relais)

oTM7SDM12DTFS: Max. 1 ms

Berechnung der Sicherheitsreaktionszeit

Schritt	Aktion
1	Wählen Sie Projekt > Response Time Calculator aus. Ergebnis: Im Bereich Ergebnis am unteren Rand wird die schlechteste globale Reaktionszeit für das benutzerdefinierte funktionale Sicherheitssystem angegeben.
2	Sie können dann wie folgt die Sicherheitsreaktionszeit für einzelne Eingangs-Ausgangs-Signalpfade berechnen: Wählen Sie das Eingangsmodul aus, für das die Reaktionszeit berechnet werden soll, sowie, sofern zutreffend, einen Eingangskanal des Moduls. Ergebnis: Die für das ausgewählte Eingangsmodul bzw. den ausgewählten Eingangskanal definierten, für die Reaktionszeit relevanten Parameter werden im darunter liegenden Bereich angezeigt. Wenn kein Modul ausgewählt wurde, sind die Parameterwerte null.
3	Wählen Sie in der Liste rechts den Modul-Ausgang aus, für den die Reaktionszeit berechnet werden soll. Ergebnis: Im Dialogfeld werden automatisch die berechneten Reaktionszeiten für den ausgewählten Pfad angezeigt. Dokumentieren Sie diese Werte zu Prüfungszwecken. Beachten Sie die Warnmeldung unter dieser Tabelle.

Schritt

Aktion

Wählen Sie Projekt > Response Time Calculator aus.

Ergebnis: Im Bereich Ergebnis am unteren Rand wird die schlechteste globale Reaktionszeit für das benutzerdefinierte funktionale Sicherheitssystem angegeben.

Sie können dann wie folgt die Sicherheitsreaktionszeit für einzelne Eingangs-Ausgangs-Signalpfade berechnen: Wählen Sie das Eingangsmodul aus, für das die Reaktionszeit berechnet werden soll, sowie, sofern zutreffend, einen Eingangskanal des Moduls.

Ergebnis: Die für das ausgewählte Eingangsmodul bzw. den ausgewählten Eingangskanal definierten, für die Reaktionszeit relevanten Parameter werden im darunter liegenden Bereich angezeigt. Wenn kein Modul ausgewählt wurde, sind die Parameterwerte null.

Wählen Sie in der Liste rechts den Modul-Ausgang aus, für den die Reaktionszeit berechnet werden soll.

Ergebnis: Im Dialogfeld werden automatisch die berechneten Reaktionszeiten für den ausgewählten Pfad angezeigt. Dokumentieren Sie diese Werte zu Prüfungszwecken.

Beachten Sie die Warnmeldung unter dieser Tabelle.

WARNUNG

UNBEABSICHTIGTER GERÄTEBETRIEB

oStellen Sie sicher, dass die Signalverarbeitungszeit im Sensor bei den Berechnungen der globalen Sicherheitsreaktionszeit berücksichtigt wird.

oVergewissern Sie sich, dass die vom Stellglied bis zum Stillstand benötigte Zeit bei den Berechnungen der globalen Sicherheitsreaktionszeit berücksichtigt wird.

oPrüfen und bestätigen Sie die Gesamtverzögerung des Systems und testen Sie die steuernde Anwendung umfassend auf die Zeitverzögerung.

Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Tod, schwere Verletzungen oder Sachschäden zur Folge haben.

HINWEIS: Bei der Inbetriebnahme und während des Betriebs des Systems muss die Sicherheitsreaktionszeit nach Bedarf optimiert werden.