08/2008 Slide 3/35 SIMATIC Safety Integrated 標準エンジニアリングツール STEP 7 標準 CPU F- ハードウェア 安全用エンジニアリングツール Distributed Safety 安全アプリケーションプログラム 標準リモート I/O 安全 I/O

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1 SIMATIC Safety Integrated for Factory Automation SIMATIC Safety Integrated - さまざまな工場環境に対応 - 安全と 2 重化主な適応範囲 : プロセスオートメーション コントローラ CPU 412H CPU 414H CPU 417H エンジニアリング CFC, Safety Matrix 安全主な適応範囲 : ファクトリーオートメーション コントローラ PROFIBUS 対応 ET 200S F-CPU CPU 315F/317F/319F CPU 416F PROFINET 対応 CPU 315/317F/319F CPU 416F エンジニアリング FBD, LAD -Profile 対応の PROFIBUS アクチュエータセンサ -Profile 対応の PROFINET ET 200M ET 200eco ET 200S ET 200pro ET 200S ET 200pro *) for Factory Automation 08/2008 Slide 2/35 1

2 08/2008 Slide 3/35 SIMATIC Safety Integrated 標準エンジニアリングツール STEP 7 標準 CPU F- ハードウェア 安全用エンジニアリングツール Distributed Safety 安全アプリケーションプログラム 標準リモート I/O 安全 I/O モジュール 標準 PROFIBUS DP 08/2008 Slide 4/35 2

3 SIMATIC Safety Integrated 同一 CPU 上に標準プログラムと安全関連のプログラムが共存 標準プログラムへの変更は統合された安全関連のプログラムに影響を与えません 標準プログラム 安全プログラム 標準プログラム 08/2008 Slide 5/35 SIMATIC Safety Integrated コード化された処理 時間監視と反転処理完全な冗長化 プログラム A, B 通常処理 C 出力 AND 反転コード 比較 停止 D /C OR 反転プログラム /A, /B 反転処理 D = /C 反転出力 処理時間監視 08/2008 Slide 6/35 時間 3

4 08/2008 Slide 7/35 の紹介 -Profile 経由の安全通信 安全規格 IEC に準拠した最初の通信方式 -Profile は標準バスの PROFIBUS と PROFINET のための安全通信をサポートします -Profile はアドレス故障速度低下 データ喪失などの問題を 下記の仕組みを使って検出します 通信パケットのシリアル番号管理 時間監視 固有のアドレスを使った信憑性の監視 最適化された CRC- チェック Fail-safe data layer Standard bus protocol Standard data PROFIBUS PROFINET Fail-safe data layer Standard bus protocol Standard data Black channel" はひとつのメディアで標準と安全通信との同時通信を可能にします 08/2008 Slide 8/35 4

5 V2.0 スペック : 起こりうるエラーと検出メカニズム 故障タイプ : 繰り返し 削除 挿入 再送 データ欠落 遅延 対策 : データ化け ( 擬似安全データ ) スイッチ内のメモリ故障 連続的な番号 受信完了タイムアウト 送信者と受信者のコード名 データの一貫性チェック 08/2008 Slide 9/35 V2.0 スペック どのプロトコルがサポートされなければならないか? カプセル化 PROFINET F- Host PROFINET -IO デバイス スイッチ IO- C モジュラーデバイス F D I F D O センサ ローカルバス カプセル化 PROFINET- PROFIBUS リンク PROFIBUS. PROFIBUS デバイス F D O カプセル化 アクチュエータ F-DI F-DO IO-C 安全用デジタル入力安全用デジタル出力 PROFINET IO-コントローラ 08/2008 Slide 10/35 安全な通信のために PROFIBUS 接続機器も 起こりうるスイッチのエラーをコントロール しなくてはならない ( 自己診断 ) 5

6 V2.0 スペック プロトコルバージョンの立ち上がり時期は? ゴール : 100% コンパチビリティ V2 モードをサポートしている スレーブは V1 しかサポートしていない旧バージョンからの置き換えを いかなる付加部品なしで実現しなければならない V2 スレーブ 8Bit- カウンタ のプロトコル (= V1 モード ) 24Bit- カウンタ のプロトコル (= V2 モード ) PROFIBUS ネットワークのみ PROFINET ネットワークのみ PROFIBUS / PROFINET ネットワーク 必須 - 必須 必須 必須 必須 08/2008 Slide 11/35 V2.0 スペック プロトコルバージョンの立ち上がり時期は? PROFINET V2 Proxy DP スレーブ V2 のみ I/O- デバイス V2 PROFIBUS V1 または V2 DP マスタ DP スレーブ V1 DP スレーブ V1 08/2008 Slide 12/35 V1 = Profil V1 V2 = Profil V2 DP スレーブ V2 6

7 08/2008 Slide 13/35 ひとつのシステム上で標準と安全を実現 B+B HMI システム S7 300F / S7 400F e.g. PROFIBUS DP ET 200M ET 200eco ET 200M SIGUARD レーザスキャナライトカーテン ET 200S 08/2008 Slide 14/35 7

8 安全 PLC と標準 PLC を分けて制御 B+B HMI System 標準 PLC S7 300F / S7 400F e.g. PROFIBUS DP ET 200M ET 200S ET 200S ET 200M SIGUARD レーザスキャナライトカーテン 08/2008 Slide 15/35 安全 PLC と標準 PLC を分けて制御 B+B HMI システム 標準 PLC S7 300F / S7 400F e.g. PROFIBUS DP ET 200M ET 200S ET 200S ET 200M SIGUARD レーザスキャナライトカーテン 08/2008 Slide 16/35 8

9 分散制御のアプローチ 標準 DP マスタ B+B 標準と安全用にひとつの表示システム e.g. PROFIBUS DP IM F-CPU IM F-CPU S7 300 F-CPU I-DP スレーブ I-DP スレーブ I-DP スレーブ Safety and Non-Safety as separated function production cells with own safety circuits 08/2008 Slide 17/35 08/2008 Slide 18/35 9

10 SIMATIC Safety Integrated Controller for Factory Automation 08/2008 Slide 19/35 SIMATIC Safety Integrated ファクトリーオートメーション用コントローラ を利用した集中制御と分散制御用のシステム ET 200S ET 200M ET 200pro ET 200eco I/O 標準の STEP7 を使った FBD と LAD によるプログラミング TUV の認証を受けたブロックライブラリ (S7 Distributed Safety) 主要な安全規格に準拠しています TÜV Certificate No.: Z EN 954 (to Category 4) IEC (to SIL 3) IEC (to SIL 3) UL 1998, UL 508, UL 991 NFPA (US), NFPA 85 (US) 08/2008 Slide 20/35 10

11 SIMATIC Safety Integrated ファクトリーオートメーション用コントローラ IM151-7 F-CPU CPU 315F-2DP CPU 315F-2PN/DP CPU 317F-2DP CPU 317F-2PN/DP CPU 319-3PN/DP ワークメモリ 128 kb 192 kb (2DP) 256 kb (2PN/DP) 1 MB 1,4 MB ロードメモリ ( プラグイン ) 64kB * 8 MB 64kB * 8 MB 64kB * 8 MB 64kB * 8 MB プロセスイメージ PII/PIO FB/FC/DB 1024/1024/ /2048/ /2048/ /2048/ 4095 Bit メモリ 2048 Bit 16 kbit 32 kbit 64 kbit * integrated 08/2008 Slide 21/35 SIMATIC Safety Integrated ファクトリーオートメーション用コントローラ CPU 416F-2 CPU 416F-3PN/DP ワークメモリ 5,6 MB 11,2 MB ロードメモリ ( プラグイン ) 1 MB * 64 MB 1MB * 64 MB プロセスイメージ PII/PIO 16 kb 16 kb FB/FC/DB 5000/5000/ /5000/ * integriert Bit メモリ 128 kbit 128 kbit 08/2008 Slide 22/35 11

12 DI DO DI / DO AI リレー / スイッチ モータスタータ インバータ 安全用 ET 200S I/O 仕様 SIMATIC モジュール 食い違いの監視 短絡チェック 断線チェック STEP 7 を使ったパラメータ設定 安全用リモートステーション 備考 ET 200M 最大 24 チャンネルの入力をサポート ET 200S -- ビットモジュラー I/O 最大 8 チャンネルをサポート ET 200pro (x) 1) 保護等級 IP 65/67 に対応 ET 200eco 保護等級 IP 65/67 に対応 ( ローコスト版 ) 1) 現在開発中 (x) F-Switch と絶縁モジュール ASM-400V と併用 08/2008 Slide 23/35 安全用 ET 200S I/O 仕様 ET 200S F-CPU の拡張用 ET 200S F-CPU, S7-300F, S7-400F, S7-400FH のリート I/O 用 対応しているバスシステム PROFIBUS IM151-1 HF を使用 PROFINET IM151-3 PN HF 2- ポートスイッチ内蔵 IM PN FO ( プラスチック光ファイバ ) デジタル入出力 デジタルセンサ / エンコーダ / アクチュエータ 電源モジュール 負荷電圧とセンサ供給電圧の短絡保護 安全用モータスタータ 非常停止時のスイッチオフ選択と監視機能付き 安全用インバータ 安全停止 安全ブレーキ 安全減速 08/2008 Slide 24/35 12

13 安全用 ET 200M I/O 仕様 S7-300F 用拡張モジュール S7-300F, S7-400F, S7-400FH リモート I/O 拡張用 サポート可能な安全用バスシステム Module PROFIBUS IM153-2 HF IM153 FO HF を使用 SM 326 DI 24 24V DC SM 326 DO 10 24V DC/2A SM 326 D0 8 PM SM 336 AI 6 13 bits SM 326 DI 8NAMUR 絶縁モジュール Properties 12 x 2-チャンネル入力 SIL 3/Cat./PL e 4 または 24 x 1-チャンネル入力 SIL 2/PL d 10 チャンネル出力 SIL 3/Cat. 4/PL e, P-P スイッチ 8 x チャンネル出力 SIL 3/Cat. 4/PL e, P-M スイッチ 6 x 2-チャンネル入力 SIL 3/Cat. 4/PL e, 0-20mA 4 x 2- チャンネル入力 SIL 3/Cat. 4/PL e または 8 x 1- チャンネル入力 SIL 2/PL d 安全用モジュールと標準モジュールの絶縁 SIL 3/Cat. 4/PL e 対応 08/2008 Slide 25/35 Fail-safe ET 200pro I/O The range at a glance For distributed expansion of ET 200S F-CPU, S7-300F und S7-400F Supported safety related busses PROFIBUS via IM DP HF PROFINET via IM PN HF Cabinet-free application due to high degree of protection IP65/67 Digital inputs/outputs Power modules Motor starters Fail-safe frequency converters For connecting digital sensors/encoders and/or loads/actuators For monitoring and short-circuit protection of the load and sensor supply voltages Motor starters up to 5,5 kw switching capacity in conjunction with F-Switch and Disconnecting Module ASM- 400V For Safe Standstill, Safe Brake Ramp and Safely Reduced Speed (in preparation) 08/2008 Slide 26/35 13

14 Fail-safe ET 200pro I/O Input/output modules F-DI and F-DO for the connection of digital sensors/encoders Module EM 16/8 F-DI Properties 8x2-channel inputs, SIL 3/Cat.4/PL e or 16x1-channel inputs, SIL 2/Cat.3/PL d - Rated input voltage 24V DC - 2 short circuit proof supply EM 8/4 F-DI/F-DO 4x2-channel inputs, SIL 3/Cat.4/PL e or 8x1-channel inputs, SIL 2/Cat.3/PL d 4xP-M-switching outputs, SIL 3/Cat.4/PL e - Output current 2A - Voltage 24V DC 08/2008 Slide 27/35 Fail-safe ET 200pro I/O Motor starter and F-Switch 1(2) No external feeder contactor required Diagnostics (short-circuit, temperature) Parameterization functions for simple commissioning Module Motor starter Properties Motor starters up to 5,5 kw switching capacity All settings can be parameterized by bus Comprehensive diagnostics signals Overload can be acknowledged by remote reset Current unbalance monitoring Stall protection Emergency start function in the event of overload Current value transmission by bus Current limit monitoring Direct-on-line or reversing starters 25 A per segment Supplied with 400 V AC brake contact as an option 08/2008 Slide 28/35 14

15 Fail-safe ET 200pro I/O Motor starter and F-Switch 2 (2) Module F-Switch 400 V disconnecting module Properties 3 x P-P-switching source/sink output, SIL 3/Cat. 4/ PL e Permits safe disconnection of standard I/O modules, SIL 2/Cat.3/PL d Safe controlling of ET200pro motor starters in conjunction with the ASM 400V module, SIL 3/Cat.4/PL e Activation of parameterized safety functions of ET200pro frequency converters (in preparation) 2 x digital inputs, SIL 3/Cat.4/PL e Double disconnection of the main circuit supply SIL 3/Cat.4/PL e Feedback of the module's functional state over bus 08/2008 Slide 29/35 Fail-safe ET 200eco I/O The range at a glance For distributed expansion of ET 200S F-CPU, S7-300F und S7-400F for a cabinet-free distribution Supported safety related busses PROFIBUS F-DI for the connection of digital sensors/encoders Module 4/8 F-DI DC 24V Properties 8 inputs, SIL2/Cat.3/PL d or 4 inputs, SIL3/Cat.4/PL e Internal encoder supply Dimensions like standard modules Degree of protection IP 65/67 08/2008 Slide 30/35 15

16 Failsafe periphery Hardware requirements for SIL3 / Cat.4 S7 300: Safety protector (rel. 03) required between standard modules (PLC, IM, SM, CP, FM, ) and failsafe modules. ET 200M: Safety protector required between standard modules (like IM, SM, CP, FM, ) and failsafe modules - beside IM153-2 FO without standard modules ET 200S: PM-E DC 24V AC120V/DC230V or PM-E DC24..48V Only failsafe I/O modules within one power group 08/2008 Slide 31/35 Failsafe periphery Required address area Maximum amount of failsafe I/O modules for the F-CPU is depending on the process image e.g. CPU 315-2DP max. 384 byte PII/PIO ET200M PII / PIO DI24* 10/4 DO8* 5/5 DO10* 6/8 DI8 Namur* 6/4 AI6* 16/4 ET200S PII / PIO 4/8 F-DI 6/4 4 F-DO PM-E F 5/5 * only addresses divisible by 8 ET200pro 8/16 F-DI 4/8 F-DI/ 4 F-DO PII / PIO 8/4 7/5 ET200eco PII / PIO 08/2008 Slide 32/35 4/8 F-DI 6/4 16

17 PROFINET と PROFIBUS による 通信 I/O コントローラ - I/O- デバイス I/O-コントローラ I/O-コントローラ - I/O-コントローラ * I/O- デバイス I/O- コントローラ - I-DP スレーブ * I/O- コントローラ - DP スレーブ 安全イーサネット通信 IE PB リンク DP マスタ PN/PN カプラ I/O- コントローラ DP マスタ I/O- コントローラ PROFINET I/O- デバイス PROFIBUS I/O- コントローラ - I/O- デバイス DP スレーブ *Not available with WLAN I-DP スレーブ 08/2008 Slide 33/35 DP スレーブ DP スレーブ PROFIBUS を利用した 通信 DP マスタ DP マスタ DP マスタ DP マスタ DP マスタ - I- スレーブ PROFIBUS マスタ スレーブ DP/DP カプラ I- スレーブ - I- スレーブ * I- スレーブ スレーブ * DP スレーブ I-DP スレーブ I-DP スレーブ DP スレーブ * 標準 DP マスタでも可能 08/2008 Slide 34/35 17

18 Title ありがとうございます of the presentation Name: 佐藤拓史 Department: シーメンス株式会社 Address: 愛知県名古屋市中村区名駅 堀内ビルディング2F Phone: Mail: 18

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