PULSE_GEN / PULSE_GEN_S - Pulsgenerator
Der Pulsgenerator-Funktionsbaustein erzeugt ein Pulssignal mit einem konfigurierbaren Impuls-/Pausenverhältnis. Das Impuls-/Pausenverhältnis wird mit Hilfe der FB-Eingänge PTH und PTL eingestellt.
Das erzeugte Pulssignal kann zur Ansteuerung weiterer sicherheitsbezogener und Standardfunktionen/-funktionsbausteinen verwendet werden.
HINWEIS:
Der Pulsgenerator-Funktionsbaustein ist in zwei Ausprägungen verfügbar: Als Standard-Variante (PULSE_GEN) mit Formalparametern, die Standard-Datentypen sind, und als sicherheitsbezogene Variante (PULSE_GEN_S) mit Formalparametern, die sicherheitsbezogene Datentypen sind. In den folgenden Abschnitten werden immer die Boole'schen Zustände TRUE/FALSE genannt. Für die sicherheitsbezogene PULSE_GEN_S-Variante gelten entsprechend die Safeboole'schen Zustände SAFETRUE/SAFEFALSE.
WARNUNG
UNBEABSICHTIGTER BETRIEBSZUSTAND DES GERÄTS
Prüfen Sie, dass das von PULSE_GEN/PULSE_GEN_S erzeugte Pulssignal nicht in einer Weise verschaltet wird, die zu einem ungewollten Verhalten der sicherheitsbezogenen Anwendung führen kann.1
Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Tod, schwere Körperverletzungen oder Sachschäden zur Folge haben.
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1 |
Dies wäre beispielsweise der Fall, wenn Ausgang Q des PULSE_GEN-FBs mit dem Reset-Eingang eines sicherheitsbezogenen Funktionsbausteins verschaltet wäre und auf diese Weise ein unter Umständen gefährliches zyklisches Rücksetzen bewirken würde. |
Dieses Thema enthält folgende Informationen:
Formalparameter von PULSE_GEN/PULSE_GEN_S
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Parameter |
Datentypen |
Beschreibung |
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IN |
BOOL (Standard-FB) SAFEBOOL (sicherheitsbezogener FB) |
Zustandsgesteuerter Eingang zur Aktivierung des FB. Verbinden Sie diesen Eingang mit einer TRUE-Konstanten oder einem Boole'schen/Safeboole'schen Eingangssignal:
HINWEIS: Wenn der FB mit dem sicherheitsbezogenen Baustein SF_TestableSafetySensor (TSS) in der Weise verschaltet ist, dass eine positive Flanke des Ausgangssignals Q am Eingang StartTest des TSS-Funktionsbausteins den Sensortest anfordert, muss der Eingang IN des Pulsgenerator-FB grundsätzlich mit der Konstanten TRUE beschaltet werden, wie im Anwendungsbeispiel unten gezeigt. Führen Sie auf jeden Fall eine Validierung der gesamten Sicherheitsfunktion durch! |
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PTH PTL |
TIME (Standard-FB) SAFETIME (sicherheitsbezogener FB) |
Eingänge zur Vorgabe des Pulsverhältnisses des Ausgangssignals:
HINWEIS: Impulszeit und Pausenzeit können unterschiedlich sein. Impulszeit (PTH) > Pausenzeit (PTL) und umgekehrt ist erlaubt. Ein falsch eingestellter Zeitwert kann zu einer Gefährdung führen. Beachten Sie die Warnung unter dieser Tabelle. HINWEIS: Es können nur Zeitwerte eingehalten werden, die größer sind als die Zykluszeit der Sicherheitssteuerung. Der FB erkennt keine falsch eingestellten Zeitwerte. Somit wird im Fall eines zu groß oder zu klein gewählten Zeitfensters keine Fehlermeldung ausgegeben. |
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Q |
BOOL (Standard-FB) SAFEBOOL (sicherheitsbezogener FB) |
Gibt das erzeugte Impulssignal mit dem Impuls-/Pausenverhältnis gemäß den an den Eingängen PTH und PTL eingestellten Zeitwerten aus. HINWEIS: Bei Aktivierung des Funktionsbausteins (IN = TRUE) steuert der Ausgang Q sofort auf TRUE. Jede Pulsfolge beginnt grundsätzlich mit einer steigenden Flanke am Ausgang Q. Zustände bei Deaktivierung der Funktion werden nicht gemerkt. |
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ETH ETL |
TIME (Standard-FB) SAFETIME (sicherheitsbezogener FB) |
ETH (Elapsed Time High) zeigt die verstrichene Impulsdauer an, während Q = TRUE ist. ETL (Elapsed Time Lw) zeigt die verstrichene Impulsdauer an, während Q = FALSE ist. |
WARNUNG
UNBEABSICHTIGTER BETRIEBSZUSTAND DES GERÄTS
Prüfen Sie, dass die Zeitwerte an PTH und PTL der von Ihnen durchgeführten Risikoanalyse für Ihre Anwendung entsprechen.
Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Tod, schwere Körperverletzungen oder Sachschäden zur Folge haben.
Nur durch eine Validierung der gesamten Sicherheitsfunktion können Sie falsch gewählte Zeitfenster an den Eingängen PTL und PTH erkennen.
WARNUNG
UNBEABSICHTIGTER BETRIEBSZUSTAND DES GERÄTS
Führen Sie eine Validierung der gesamten Sicherheitsfunktion durch, um korrekte Zeitwerte an den Eingängen PTL und PTH sicherzustellen.
Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Tod, schwere Körperverletzungen oder Sachschäden zur Folge haben.
Unzulässige Signale an Eingang IN:
Werden keine weiteren Maßnahmen zur Fehlervermeidung vorgenommen, führen sporadisch wechselnde oder toggelnde Signalpegel an Eingang IN dazu, dass der Pulsgenerator mit jeder positiven Flanke erneut gestartet wird. Mit einer negativen Flanke wird ein anstehender TRUE-Impuls an Ausgang Q sofort auf FALSE gesteuert.
Ungewollte Verschaltung des Eingangs IN:
Werden keine weiteren Maßnahmen zur Fehlervermeidung vorgenommen, führt die ungewollte Verschaltung des Eingang IN mit einem dafür nicht vorgesehenen Signal dazu, dass das fälschlicherweise verschaltete Signal die Pulserzeugung steuert: Der Pulsgenerator wird mit jeder positiven Flanke erneut gestartet. Mit einer negativen Flanke wird ein anstehender TRUE-Impuls an Ausgang Q sofort auf FALSE gesteuert.
Unzulässiges statisches TRUE-Signal am Eingang IN (Arbeitsstromprinzip):
Werden keine weiteren Maßnahmen zur Fehlervermeidung vorgenommen, führt ein statisches TRUE-Signal an Eingang IN dazu, dass der Pulsgenerator dauerhaft läuft und nicht gestoppt werden kann.
Unzulässiges statisches FALSE-Signal am Eingang IN (Ruhestromprinzip):
Werden keine weiteren Maßnahmen zur Fehlervermeidung vorgenommen, führt ein statisches FALSE-Signal an Eingang IN dazu, dass der Pulsgenerator dauerhaft nicht läuft und nicht gestartet werden kann.
Bei Verschaltung mit sicherheitsbezogenem Baustein SF_TestableSafetySensor: unzulässiges FALSE-Signal oder keine Verschaltung an Eingang IN.
Wenn der Pulsgenerator-FB mit dem sicherheitsbezogenen Baustein SF_TestableSafetySensor (TSS) in der Weise verschaltet ist, dass eine positive Flanke seines Ausgangssignals Q am Eingang StartTest des TSS-Funktionsbausteins den Sensortest anfordert, muss der Eingang IN des Pulsgenerator-FB grundsätzlich mit der Konstanten TRUE beschaltet werden, wie im Anwendungsbeispiel unten gezeigt. Führen Sie auf jeden Fall eine Validierung der gesamten Sicherheitsfunktion durch!
Ursachen und Abhilfe für die genannten Fehlerquellen
Mögliche Ursachen der oben erwähnten Signale können sein:
Programmierfehler im Anwendungsprogramm (Anwenderfehler).
Querschluss, Kurzschluss und Kabelbruch (Anwenderfehler, Verdrahtungsfehler).
Um dies zu vermeiden, sind je nach Sicherheitsfunktion folgende Maßnahmen möglich:
Nutzung von sicherheitsbezogenen Gerätesignalen
Nutzung von Möglichkeiten zur Querschlusserkennung
Überprüfung der Sicherheitslogik im Code-Editor mit abschließender Validierung des sicherheitsbezogenen Anwendungscodes.
Folgendes Beispiel zeigt das Zeitdiagramm für das Impulsverhältnis 2:3 (z.B. PTH = 2,0 s und PTL = 3,0 s).
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0 |
Der FB ist noch nicht aktiviert (IN = FALSE). Folglich ist der Ausgang FALSE. |
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Nach Aktivierung des FB durch IN = TRUE steuert der Ausgang sofort auf TRUE und behält diesen Zustand für die am Eingang PTH festgelegte Zeitdauer bei. |
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2 |
Nach Ablauf der Pulsdauer PTH steuert der Ausgang auf FALSE und behält diesen Zustand für die am Eingang PTL eingegebene Zeitdauer bei. |
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3 |
Der FB wird während PTH deaktiviert (IN wechselt auf FALSE). Ausgang Q steuert sofort auf FALSE. |
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4 |
Der FB bleibt deaktiviert (IN = FALSE). Folglich bleibt der Ausgang FALSE. |
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5 |
Der FB wird wieder aktiviert (IN = TRUE). Die Pulsfolge beginnt aufs Neue, Ausgang Q steuert sofort auf TRUE. Solange IN = TRUE ist wechselt der Ausgang entsprechend der eingestellten Zeit (PTH und PTL) zwischen TRUE und FALSE. |
In diesem Beispiel startet der Pulsgenerator periodisch einen Sensortest. Zu diesem Zweck ist der Ausgang Q des Pulsgenerators auf den Eingang StartTest des sicherheitsbezogenen Bausteins SF_TestableSafetySensor geführt. Durch eine positive Flanke an diesen Eingang wird der Sensortest des angeschlossenen Sicherheitssensors gestartet.
Fehlervermeidung bei Verwendung des Pulsgenerator-FB mit dem sicherheitsbezogenen Baustein SF_TestableSafetySensor: Bei der in der nachfolgenden Abbildung gezeigten, korrekten Verschaltung garantiert ein Impuls am Ausgang Q von PULSE_GEN nicht, dass der Sensortest auch tatsächlich durchgeführt wird.
Für die Durchführung des Sensortests muss der Baustein SF_TestableSafetySensor den Sensortest auch erlauben, d.h. zum Zeitpunkt, wenn am TSS-Eingang StartTest der von PULSE_GEN erzeugte Impuls anliegt, muss der TSS-Ausgang TestPossible = TRUE sein. Beachten Sie dies bei Ihrer Risikoanalyse.
WARNUNG
UNBEABSICHTIGTER BETRIEBSZUSTAND DES GERÄTS
Führen Sie eine Validierung der gesamten Sicherheitsfunktion der Bausteine PULSE_GEN und SF_TestableSafetySensor durch, wenn sie, wie in diesem Anwendungsbeispiel beschrieben, verwendet werden.
Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Tod, schwere Körperverletzungen oder Sachschäden zur Folge haben.
HINWEIS:
In dieser Applikation mit dem sicherheitsbezogenen Baustein SF_TestableSafetySensor muss der Eingang IN des PULSE_GEN-FB grundsätzlich mit der Konstanten TRUE beschaltet werden, wie im Bild unten gezeigt.
Die Häufigkeit des Sensortests (Testintervall) wird somit über den Eingang PTL des Pulsgenerators eingestellt. Die Pulsdauer (Eingang PTH) ist für diese Anwendung unerheblich.
Weitere Informationen
Weitere Informationen zum sicherheitsbezogenen Baustein SF_TestableSafetySensor und dessen Beschaltung finden Sie unterhalb der Abbildung sowie in der Online-Hilfe zum Baustein SF_TestableSafetySensor.
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S1 |
Reset |
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B1 B1S B1E |
ESPE - Optoelektronischer Sensor: Einkanaliges Lichtgitter mit Testeingang Optoelektronischer Sender Optoelektronischer Empfänger |
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P1 |
Signallampe |
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Siehe Hinweis unten! |
Bei dem angeschlossenen Sensor handelt es sich um einen einkanalig verschalteten Lichtvorhang. Der Baustein SF_TestableSafetySensor ist wie folgt beschaltet/konfiguriert:
Durch die Konstante TRUE an Eingang IN (PULSE_GEN) und Eingang Activate (TTS) sind beide FBs dauerhaft aktiviert.
Das Statussignal des Sensors ist an Eingang I0 des sicherheitsbezogenen Eingangsgeräts SDI 1 angeschlossen. Diese Anschlussklemme ist mit der globalen Eingangsvariablen SI_1_0 verknüpft und auf den Bausteineingang S_OSSD_In geführt.
Der Bausteinausgang S_TestOut gibt das Startsignal für den Sensortest an den Sensor aus. Der Testeingang des Sensors ist an Ausgang O0 des sicherheitsbezogenen Ausgangsgeräts SDO 4 angeschlossen und mit der globalen Ausgangsvariablen SQ_4_0 verknüpft.
Der FB-Ausgang TestExecuted signalisiert den erfolgreich ausgeführten Sensortest. Er ist an eine globale Standard-Ausgangsvariable angeschlossen, die wiederum mit der Ausgangsklemme NO0 des Standard-Ausgangsgeräts DO 10 verknüpft ist. An diese Klemme ist eine Signallampe angeschlossen.
Der Eingang S_StartReset = SAFEFALSE gibt eine Anlaufsperre nach dem Start der Steuerung bzw. nach der Bausteinaktivierung vor. Darüber hinaus ist mit S_AutoReset = SAFEFALSE eine Wiederanlaufsperre des Bausteins nach Rückkehr des TRUE-Signals an Eingang S_OSSD_In (d.h. der Lichtstrahl des Sicherheitssensors ist nicht mehr unterbrochen) vorgegeben. Beide Anlaufsperren werden erst durch eine positive Signalflanke an Eingang Reset aufgehoben. Zu diesem Zweck ist an der Klemme NI0 des Standard-Eingangsgeräts DI 7 der Reset-Taster S1 angeschlossen. Diese Standard-Geräteklemme ist mit der globalen Standard-Eingangsvariablen NSI_7_0 verknüpft.
HINWEIS:
Der Freigabeausgang S_OSSD_Out des Bausteins SF_TestableSafetySensor ist direkt oder über weitere sicherheitsbezogene Funktionen/FBs mit einer globalen Ausgangsvariablen und damit mit einer Ausgangsklemme der Applikation verschaltet.
