Safety-Reaktionszeit für SLCv1

Bei der Berechnung der Safety-Reaktionszeit muss, wie in diesem Abschnitt beschrieben, die Signalverarbeitungszeit in den sicherheitsbezogenen Ein- und Ausgangsmodulen berücksichtigt (addiert) werden.

Die hier aufgelisteten Werte müssen nicht in Machine Expert – Safety eingegeben werden. Nachdem Sie im Reaktionszeitrechner ein Eingangsmodul, einen verfügbaren Kanal und einen Ausgangskanal ausgewählt haben, verwendet das System zur Berechnung der Safety-Reaktionszeit automatisch die relevanten Werte.

Sicherheitsbezogene digitale Eingangsmodule

Für die Signalverarbeitung in sicherheitsbezogenen digitalen Eingangsmodulen gelten folgende Werte:

• Filterwert des Ausschaltfilters

• 5000 µs bei Parametrierung externer Taktsignale ('Taktmode' = 'Extern')

Sicherheitsbezogene analoge Eingangsmodule, Temperatur- und Zähler-Eingangsmodule

Bei diesen sicherheitsbezogenen Eingangsmodulen hängt die Signalverarbeitungszeit von dem Zeitwert ab, den Sie für den Parameter 'Eingangsfilter' spezifiziert haben. Dieser Parameter definiert das Aktualisierungsintervall des Eingangsmoduls. Die folgenden Tabellen zeigen die Signalverarbeitungszeit der Module je nach eingestelltem 'Eingangsfilter'-Wert.

• TM5SAI4AFS (SLCv1) (analoges Eingangsmodul);

  Konfigurierter Filterwert	Maximale Signalverarbeitungszeit des Moduls
  1 ms	17 ms
  2 ms	19 ms
  10 ms	35 ms
  16,7 ms	50 ms
  20 ms	55 ms
  33,3 ms	82 ms
  40 ms	95 ms
  66,7 ms	122 ms

• TM5STI4ATCFS (SLCv1) (Temperatur-Eingangsmodul):

  Konfigurierter Filterwert	Maximale Signalverarbeitungszeit des Moduls
  1 ms	32 ms
  2 ms	40 ms
  10 ms	86 ms
  16,7 ms	132 ms
  20 ms	152 ms
  33,3 ms	240 ms
  40 ms	284 ms
  66,7 ms	372 ms

Sicherheitsbezogenes digitales Zähler-Eingangsmodul TM5SDC1FS (SLCv1)

Beim sicherheitsbezogenen digitalen Zählermodul TM5SDC1FS hängt die Signalverarbeitungszeit vom eingestellten Wert für den Parameter 'Abtastzeitraum' ab. Die folgende Tabelle zeigt die Signalverarbeitungszeit des Moduls je nach eingestelltem Wert für den Parameter 'Abtastzeitraum und der zugehörigen I/O-Aktualisierungszeit.

Sicherheitsbezogene Ausgangsmodule, gemischte Module und Antriebe

Die Dauer der Signalverarbeitung in sicherheitsbezogenen Ausgangsmodulen beträgt:

• TM5SDOxxxx (SLCv1): 800 µs

• TM5SDM4DTRFS (SLCv1): maximal 51 ms

• TM7SDM12DTFS (SLCv1): maximal 1 ms

• ILM62FS und LXM62FS (SLVv1): maximal 2 ms

Das Timing auf dem Bus hängt auch von den Parametereinstellungen im Lexium Motion Controller (Standard-Steuerung) ab. Diese Parameter sind jedoch nicht sicherheitsbezogen, da ihre Werte in oder durch die Standardapplikation modifiziert werden können.

Sicherheitskomponenten in diesem Netzwerksegment können vom Sicheren Logik-Controller abgeschaltet werden

• wenn modifizierte Lexium Motion Controller-Parameter zu geänderten Bus-Übertragungszeiten führen,

• oder wenn EMV-Störungen einen Datenverlust verursachen,

die in Machine Expert – Safety-Parameterwerten resultieren, die außerhalb der Wertebereiche in der Parametergruppe 'SafetyResponseTime' liegen.

MaxDatenübertragungszeit gibt die maximal und MinDatenübertragungszeit die minimal benötigte Übertragungszeit auf dem Bus an (wie oben beschrieben). Für jedes Modul ist ein Parameter MaxDatenübertragungszeit und ein Parameter MinDatenübertragungszeit vorhanden. Falls gewünscht, kann ein Modul für die Parameter MaxDatenübertragungszeit/MinDatenübertragungszeit an Stelle der modulspezifischen Werte einen gemeinsamen Standardwert verwenden (wenn 'ManuelleKonfiguration = Nein').

Jedes openSAFETY-Datentelegramm 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.

Empfängt ein Consumer ein Telegramm später oder früher als definiert, so wird die Kommunikation als ungültig betrachtet und nicht weiter fortgesetzt. In der Folge geht das Modul in seinen definierten sicheren Zustand. Das Prozessdaten-Element 'SafeModuleOK' wird ebenfalls SAFEFALSE. Die Auswirkungen für den Rest der sicherheitsbezogenen Systeme hängen von der definierten sicherheitsbezogenen Funktion ab.

Machine Expert – Safety verfügt über einen Kommunikations-Watchdog, dessen Wert auch für die Berechnung der Safety-Reaktionszeit verwendet wird.

Eingestellt wird der Watchdog über den Parameterwert KommunikationsWatchdog. Er überwacht dann, ob ein Consumer rechtzeitig Telegramme von einem Producer empfängt. Läuft der Watchdog ab, so wird die Kommunikation als ungültig betrachtet. Der Parameter KommunikationsWatchdog legt folglich die maximale Zeitspanne fest, in der ein Consumer ein gültiges Datentelegramm von einem Producer empfangen muss, damit die sicherheitsbezogene Kommunikation als gültig betrachtet und die Applikation fortgesetzt wird.

Für jedes Modul gibt es einen Parameter KommunikationsWatchdog. Falls gewünscht, kann ein Modul für den Parameter KommunikationsWatchdog an Stelle des modulspezifischen Werts einen gemeinsamen Standardwert verwenden (wenn 'ManuelleKonfiguration = Nein').

Der berechnete Parameterwert hängt vom Wert des Parameters MaxDatenübertragungszeit ab.

Basierend auf dem KommunikationsWatchdog-Parameterwert, berechnet Machine Expert – Safety die Safety-Reaktionszeit.

Falls der Consumer das Telegramm rechtzeitig erhält (KommunikationsWatchdog ist noch nicht abgelaufen und die Übertragungszeit liegt innerhalb der durch die Parameter MinDatenübertragungszeit und MaxDatenübertragungszeit vorgegebenen 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, wird die Kommunikation als ungültig betrachtet. In der Folge geht das Modul in seinen definierten sicheren Zustand. 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.

1. Wählen Sie 'Projekt > Reaktionszeit Relevante Parameter'.

2. Öffnen Sie im erscheinenden Dialog entweder das 'Default'-Register, wenn Sie einen gemeinsamen Wert für KommunikationsWatchdog, MinDatenübertragungszeit und MaxDatenübertragungszeit für die beteiligten Module verwenden wollen.

   Falls für jedes Modul individuelle (modulspezifische) Parameterwerte erforderlich sind, öffnen Sie das Manuell-Register.

3. Sie können die Systemtoleranz anpassen, indem Sie die Anzahl an Telegrammen, die verloren gehen dürfen, angeben. Dies erhöht das berechnete Mindest-Watchdogintervall und dadurch die Verfügbarkeit des Systems. Geben Sie einen ganzzahligen Wert zwischen 0 und 99 ein, um die Anzahl an Telegrammen festzulegen, die verloren gehen dürfen, ohne dass ein Fehler generiert wird.

   Ein eingegebener 'Paketverlust' beeinflusst nicht die Werte MinDatenübertragungszeit und MaxDatenübertragungszeit, sondern nur den KommunikationsWatchdog-Wert.

4. Abschnitt 'Variable Parameter':

   Falls zur Berechnung der Parameterwerte eine andere Sercos III-Zykluszeit, als die in Machine Expert eingestellte, verwendet wird (z.B. um Änderungen der Zykluszeit durch das Anwendungsprogramm zu berücksichtigen), markieren Sie 'Selektierbar' und wählen unter 'Sercos III Zykluszeit' die gewünschte Zeit aus bzw. geben diese ein.

   Kontrollkästchen 'Ring/Doppellinie': Ring- und Doppellinienstrukturen erfordern höhere Parameterwerte, um ein stabil laufendes System zu realisieren. Markieren Sie 'Ring/Doppellinie', um die Busstruktur zu berücksichtigen.

   Das Kontrollkästchen 'Ring/Doppellinie' beeinflusst nur den Wert MaxDatenübertragungszeit. Es beeinflusst nicht den Wert für MinDatenübertragungszeit.

   Das Kontrollkästchen ist standardmäßig markiert. Diese Einstellung ist für eine Ringstruktur wie auch für eine Doppellinienstruktur geeignet. Wenn Sie eine Linienstruktur realisieren, können Sie das Kontrollkästchen deaktivieren, um den resultierenden Parameterwert zu verringern. Werte, die für eine Ring-/Doppellinienstruktur berechnet wurden, können für eine Linienstruktur verwendet werden, umgekehrt jedoch nicht.

   Der Abschnitt 'System Parameter' ist schreibgeschützt und zeigt System-/Moduleigenschaften an, die in Machine Expert eingestellt wurden. Werden diese Parameter dort verändert, während der Dialog geöffnet ist, aktualisieren sich die Werte automatisch ohne Schließen des Berechnungsdialogs.

5. Die berechneten Werte für KommunikationsWatchdog, MinDatenübertragungszeit und MaxDatenübertragungszeit werden angezeigt.

   Notieren Sie den (die) resultierenden Wert(e) und geben Sie jeden Wert in die entsprechende Parametertabelle ein:

   • Wenn Sie für die beteiligten Module einen gemeinsamen Standardwert für KommunikationsWatchdog, MinDatenübertragungszeit und MaxDatenübertragungszeit verwenden wollen, tragen Sie diesen bei den Parametern des Sicheren Logik-Controllers in die Gruppe 'SafetyResponseTimeDefaults' ein. Zusätzlich muss der Parameter 'ManuelleKonfiguration' für jedes Modul, welches diese Standardwerte vom SLC erben soll, auf 'Nein' eingestellt sein.

   • Falls für jedes Modul individuelle (modulspezifische) Parameterwerte erforderlich sind, geben Sie die Werte in die Gruppe 'SafetyResponseTime' jedes betroffenen Moduls ein. Setzen Sie zusätzlich für jedes Modul, das modulspezifische Werte verwenden soll, den Parameter 'ManuelleKonfiguration' auf 'Ja'.

1. Stellen Sie sicher, dass im 'Geräte'-Fenster für die beteiligten Module alle Safety-Reaktionszeit-relevanten Parameter korrekt spezifiziert sind. Diese Parameter sind:

   • ManuelleKonfiguration

   • MinDatenübertragungszeit

   • MaxDatenübertragungszeit

   • KommunikationsWatchdog

2. Wählen Sie in Machine Expert – Safety den Menüpunkt 'Projekt > Reaktionszeitrechner'.

   Der Abschnitt 'Ergebnis' am unteren Dialogrand zeigt die ungünstigste Gesamtreaktionszeit für das benutzerdefinierte funktionale Sicherheitssystem an.

   Sie können nun die Safety-Reaktionszeit für einzelne Eingangs-Ausgangs-Signalpfade (Eingangsmodul, der verfügbare Kanal und das Ausgangsmodul) wie folgt berechnen:

3. Wählen Sie das Eingangsmodul, für welches die Reaktionszeit berechnet werden soll und (falls für das ausgewählte Modul verfügbar) einen Eingangskanal.

   Die eingestellten Reaktionszeit-abhängigen Parameter für das ausgewählte Modul bzw. den ausgewählten Kanal werden nun im unteren Bereich angezeigt. Wenn kein Ausgangsmodul ausgewählt ist, sind die Parameterwerte anfänglich auf Null gesetzt.

4. Wählen Sie im rechten Listenfeld 'Modul' das Ausgangsmodul, für das die Reaktionszeit berechnet werden soll.

   Das Dialogfenster zeigt automatisch die berechnete(n) Reaktionszeit(en) an.

   Beachten Sie, dass die sicherheitsbezogenen Parameterwerte, die für die Ermittlung der Safety-Reaktionszeit verwendet werden, nur angezeigt werden, wenn ein Eingangsmodul, ein verfügbarer Kanal und ein Ausgangskanal ausgewählt sind.