FőoldalArchívumProfinetbe integrált biztonsági technológia a Phoenix Contacttól
2008. november 06., csütörtök ::

Profinetbe integrált biztonsági technológia a Phoenix Contacttól

A biztonságtechnika új hálózatba való integrálása mindig akkor igazán igényes, ha a felhasználó megoldásának összes előnyét szeretné megtartani. A Profinet-Proxy és az Interbus Maszterrel integrált biztonsági vezérlő segítségével a Phoenix Contact nagy teljesítményű lehetőséget kínál a felhasználó számára.2005 kezdete óta az Interbus-Safety buszrendszert a Munkavédelmi Szakmai Egyesület Intézete (BGIA), St. Augustin, és a TÜV Rheinland Group, Köln, a Kat.4 szerint az EN 954-1 szabványnak megfelelően, valamint a SIL 3-nak megfelelően az IEC 61508 szerint és a Performance Level E szerint az EN 13849-1 szabványnak megfelelően minősítette. Ettől kezdve a biztonsági terepibuszrendszer előnyei más biztonsági rendszerekkel szemben számos alkalmazásban bebizonyosodtak. A biztonsági és a standard vezérlési feladat, valamint vezérlő szétválasztása számos felhasználó számára alapvető ok, hogy az Interbus-Safety rendszer mellett döntsön.

Image Image
1. ábra. A Profinet-Proxy és a biztonsági vezérlővel kombinált Interbus Maszter kombinációja képezi az összekötő kapcsot a Profinet-hálózat és az Interbus-Safety rendszer között

Integráció a Profinet-világba
A beépített biztonsági vezérlővel rendelkező Profinet-Proxy egy normál ProfiNET eszközként illeszkedik a Profinet-világba. A Profinet-hálózat résztvevőjeként minden Profinet Maszter megszólíthatja (1. ábra). A Profineten keresztüli kommunikáció a standardvezérlővel a bemeneti- és kimeneti „kép" (tábla) másolatával lehetséges az Interbus-Safety buszrendszerből. Ezáltal további előnyök adódnak:
- a standardvezérlőnek nem kell a biztonsági vezérlő közvetlen közelében lennie. A berendezésen belüli stratégiai elrendezés nem szükségszerű többé. A decentralizált vezérlési elv (mely a jelenkor korszerű megoldása), ezáltal könnyen alkalmazható.
- a standardvezérlő több, beépített biztonsági vezérlőjű Profinet Proxy-hoz is hozzáférhet. Így kedvező költségű automatizálási megoldás jöhet létre. Több berendezésrész kapcsolódhat egy vezérlőre, és önállóan dolgozik az Interbus-Safety-n keresztül.
- a jövőben akár több standardvezérlő is hozzáférhet egy beépített biztonsági vezérlőjű Profinet Proxy-hoz. Ezáltal adatcsere lehetséges két vezérlő között, amelyek több alárendelt hálózatú vezérlést alakítanak ki erősen szerteágazó berendezésekben. Továbbá lehetővé válik az is, hogy adatokat lehessen rendelkezésre bocsátani más intelligens rendszer számára a Profinet-hálózatban.

A standardvezérlők hozzáférnek mind a standard-, mind a biztonsági bemenetekhez. Ezeket standardbemenetként lehet használni a folyamatvezérléséhez és a megjelenítéshez. Az időigényes adatcsere, amely során a biztonsági folyamatmásolatot a standardvezérlőbe továbbítjuk, megszűnik. Az információk továbbításához a biztonsági vezérlőből (és vissza) egy külön adatcsere-tartományt használunk. Ezen keresztül a diagnosztikai adatokat és, ha a kockázatelemzés lehetővé teszi, a nyugtázó jeleket is továbbítjuk a biztonsági vezérlőbe.
Ezenkívül a biztonsági vezérlő ProfiNET eszközként információkat biztosít a saját és az Interbus-Safety rendszer állapotáról a Profinet-hálózatban.
Image Image
2. ábra. A Profinet-Proxy és a biztonsági vezérlővel integrált Interbus Maszter a Phoenix Contacttól
Ennek alapján a helyszíni diagnosztikai kijelzések – mint a hétszegmenses kijelző és az állapot-LED-ek – mellett egyértelmű távdiagnosztika is elvégezhető.
A biztonsági vezérlő, amelyet az Interbus Maszterrel közösen egy házban helyeztünk el és „Profinet-Proxy-ként és Interbus Maszterként funkcionáló egybeépített biztonsági vezérlőnek" is nevezünk, ezen felül még egy 4 portos ethernetkapcsolóval is rendelkezik. A switch-en keresztül történik a biztonsági program programozása a „Safetyprog" szoftverrel. Ezenkívül a négy port interfészként működik a Profinet-világ felé (2. ábra).

Integrált engedélyezési elv
Image Image
3. ábra. A Safetyprog biztonsági programozói felület a PC WorX automatizálási szoftveren belül indítható
A biztonsági vezérlővel integrált Profinet-Proxy az engedélyezési elv szerint működik, amely szerint a standardvezérlő a kimeneti folyamatadatokat egy biztonsági kimeneti bitre „helyezi". A biztonsági vezérlővel kombinált Profinet-Proxy-ban csak az engedélyezési feltételeket kapcsoljuk össze. Egy vezérlendő szelepet, melyet a kockázatelemzés szerint biztonsági kritériumoknak megfelelően kell lekapcsolni, első lépésben egy biztonsági kimenetre csatlakoztatjuk. A folyamatfüggő bekapcsolási feltételeket azután a standardvezérlőben összekapcsoljuk, és az eredményt egy biztonsági kimeneti folyamatadatokra „helyezzük" át. A programozó ezután a Safetyprog biztonsági programozószoftverre vált át (3. ábra), amely az Interbus-Safety rendszerén belül a biztonsági program végrehajtását veszi át és a standard vezérlőből az indítást engedélyezi.
A programozó összekapcsolja a biztonsági bemeneti feltételeket – mint a Vész-ki, biztonsági ajtó és fényfüggöny – a biztonsági funkcióblokkokon keresztül az azonos változókkal, amelyeket már a standardvezérlőben elhelyezett. A kettős bevitel és a biztonsági folyamatadattal való újbóli társítás szükségtelen, mivel a biztonsági vezérlővel egybeépített Profinet-Proxy standard vezérlési rendszerbe történő beillesztése által ez automatikusan megtörténik (projektkonfiguráció segítségével). Az engedélyezési feltételeket ezáltal lekezeltük és a biztonsági programot létrehoztuk. A biztonsági program érvényesítése (validálás), valamint a standard vezérlőprogram tesztelése után a programozási rész be is fejeződik. A beépített engedélyezési elv által így egyszerűen megállapítható, hogy a két jel közül a szelep bekapcsolásához még melyik nem teljesült.

A tökéletes hardveres elkülönítés ellenére
Image Image
4. ábra. Minősített funkcióblokkok könnyítik meg a programozást és gyorsítják meg a biztonsági funkciók érvényesítését
A biztonsági Safetyprog programozófelület a Phoenix Contact PC WorX automatizálási szoftverébe beágyazásra került. Ennek segítségével a hardverek teljes szeparálása ellenére a szoftverben optimális integráció adott. A változókat az IEC 61131-alapú PC WorX programozóeszközben egyszer elhelyezzük és azok azután már az automatikus adatcserével a Safetyprogban is használhatók.
A Safetyprog a Multiprog felületen és ezáltal a PC WorX-ből ismert kezelési elven alapul. A programozási nyelvek a Safetyprogban a Funkció Blokk- és Létra Diagram-nyelvekre korlátozódnak (4. ábra). A biztonsági programozói környezet hozzáférését a Windows operációs rendszerből ismert felhasználókezelés biztosítja.
Különböző
felhasználói szinteken keresztül határozhatja meg a felhasználó, ki programozhat, és ki lehet online csak a diagnosztikai célok miatt, de a programkódot nem változtathatja meg.
A biztonsági program széles körű Funkcióblokk-könyvtárral rendelkezik, amelybe a biztonsági funkcióblokkok is be vannak illesztve a PLCopen specifikáció szerint. Ezek lefedik az alapvető biztonsági funkciókat, például fényfüggönyhöz Mutinggal és anélkül, biztonsági ajtókhoz zárva tartással és anélkül, vagy a Vész-ki nyomógombhoz. A BGIA által minősített funkcióblokkok lehetővé teszik a felhasználó számára a gyors és biztonsági programlétrehozást Safetyprogban. A biztonsági és nem biztonsági szoftverfunkciók elválasztásával a biztonsági funkciók akaratlan megváltoztatása ki van zárva.

Költségelőnyök az integráció segítségével – támogatás egykábeles megoldáshoz
A költségek fontos döntési feltételt jelentenek a biztonsági terepi buszrendszerre valóáttérés során. Számos felhasználó csak akkor dönt egy ilyen megoldás mellett, ha az egyszerű kezelés mellett gazdasági előnyök is adódnak.
A költségelőnyök az Interbus-Safety esetében többek között az úgynevezett „Egykábeles megoldás" segítségével adódnak – a nem biztonsági és a biztonsági adatok egy hálózat vezetéken keresztü haladhatnak. Két kábel időigényes fektetése megszűnik. Az integrált biztonsági vezérlővel rendelkez Profinet-Proxy kibővíti a standard adatokat használó Interbus protokollt a biztonsági be- és kimeneti adatokkal és így támogatja az egykábeles megoldást. Egy lokális buszállomáson belül a nem biztonsági és a biztonsági I/O modulok szabadon kombinálhatók. Itt is adódnak költségelőnyök, mivel a felhasználónak nincs szüksége például speciális buszcsatolókra.

Vezérlőfüggetlen biztonsági megoldás
A kulcs a lehetőségekhez az, hogy a biztonsági vezérlővel egybeépített Profinet-Proxy teljes integrálásra kerül a kialakítandó Profinet-hálózatba. A Phoenix Contact ProfiNET képes vezérlői mellett (amelyek különböző teljesítményosztályokban kaphatók), tehát minden más Profinet-képes vezérlővel képes kommunikálni és rendszert alkotni. A fentebb vázolt kialakítás természetesen már magyarországi referenciával is büszkélkedhet (AUDI Hungária), amely a koncepció létjogosultságát igazolja hazánkban is. A biztonsági Interbus vezérlő esetében így egy vezérlőktől független Safety-megoldásról van szó, amely a kommunikációt a biztonsági és nem biztonsági adatok között egy
hálózatban, az Interbus-Safety Rendszerben teszi lehetővé.

Tudomány / Alapkutatás

tudomany

CAD/CAM

cad

Járműelektronika

jarmuelektronika

Rendezvények / Kiállítások

Mostanában nincsenek események
Nincs megjeleníthető esemény