Schneider Electric XPSMF3AIO8401 Module E/S de sécurité distant Mode d'emploi
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Module E/S de sécurité distant XPSMF3AIO840 Manuel du matériel 33003442.01 07/2007 2 Table des matières Consignes de sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 A propos de ce manuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Chapitre 1 Vue d'ensemble : XPSMF3AIO8401. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Chapitre 2 Utilisation et fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Première mise en service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Application. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fonction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Test hors ligne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chapitre 3 25 26 27 28 44 Description du produit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Éléments du boîtier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bouton de réinitialisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diodes électroluminescentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Câblage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adressage IP et identification du système . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . SafeEthernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conditions de fonctionnement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Caractéristiques techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eléments supplémentaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 46 49 50 54 57 59 60 66 69 73 3 Annexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Annexe A Schémas de raccordement, exemples d'application et codes d'erreur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Codes d'erreur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Exemples de câblage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Configuration des interfaces Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 4 Glossaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Consignes de sécurité § Informations importantes AVIS Veuillez lire soigneusement ces consignes et examiner l'appareil afin de vous familiariser avec lui avant son installation, son fonctionnement ou son entretien. Les messages particuliers qui suivent peuvent apparaître dans la documentation ou sur l'appareil. Ils vous avertissent de dangers potentiels ou attirent votre attention sur des informations susceptibles de clarifier ou de simplifier une procédure. L'apposition de ce symbole à un panneau de sécurité Danger ou Avertissement signale un risque électrique pouvant entraîner des lésions corporelles en cas de non-respect des consignes. Ceci est le symbole d'une alerte de sécurité. Il vous avertit d'un risque de blessures corporelles. Respectez scrupuleusement les consignes de sécurité associées à ce symbole pour éviter de vous blesser ou de mettre votre vie en danger. DANGER DANGER indique une situation immédiatement dangereuse qui, si elle n'est pas évitée, entraînera la mort ou des blessures graves. AVERTISSEMENT AVERTISSEMENT indique une situation présentant des risques susceptibles de provoquer la mort, des blessures graves ou des dommages matériels. ATTENTION ATTENTION indique une situation potentiellement dangereuse et susceptible d'entraîner des lésions corporelles ou des dommages matériels. 33003442 07/2007 5 Consignes de sécurité REMARQUE IMPORTANTE Les équipements électriques doivent être installés, exploités et entretenus par un personnel d'entretien qualifié. Schneider Electric n'assume aucune responsabilité des conséquences éventuelles découlant de l'utilisation de cette documentation. © 2007 Schneider Electric. Tous droits réservés. 6 33003442 07/2007 A propos de ce manuel Présentation Objectif du document Ce manuel décrit le module E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401. Champ d'application Le module E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 a été testé et certifié TÜV pour la sûreté fonctionnelle, conformément à la norme CE et aux normes mentionnées ci-dessous : z TÜV Anlagentechnik GmbH Automation, software and information technology Am Grauen Stein 51105 Cologne z Certificat et fiches d'essai N° 968/EZ 128.04/03 Automatismes de sécurité HIMatrix F3AIO8401 z Normes internationales : z IEC 61508, parties 1 à 7 : 2000, jusqu'à SIL 3 z EN 54-2 : 1997 z EN 298 : 1994 z EN 954-1 : 1996, jusqu'à la catégorie 4 z EN 61000-6-2 : 2000, EN 50082-2 : 1996, EN 50081-2 : 1993 z EN 61131-2 : 1994 et A11 : 1996, A12 : 2000 z NFPA 72 : 1999 z NFPA 8501 :1997 z NFPA 8502 : 1999 z Normes nationales : z DIN V VDE 0801 : 1990 et A1 : 1994 z DIN V 19250 : 1994, jusqu'à RC6 z DIN VDE 0116 : 1989, prEN 50156-1 : CDV 2000 33003442 07/2007 Ce manuel contient les descriptions du module XPSMF3AIO8401 suivantes : z dimensions et installation z utilisation et fonctionnement z description du produit z exemples d'application 7 A propos de ce manuel Le logiciel de programmation associé est le XPSMFWIN. Il est exécutable sous Microsoft Windows 2000/XP. Il aide l'utilisateur à créer des programmes de sécurité et à faire fonctionner le système électronique programmable (PES). Note : Vous trouverez la déclaration de conformité dans l'emballage du produit. Tous les appareils portent le sigle CE. Avertissements liés au(x) produit(s) Schneider Electric ne pourra être tenu responsable des erreurs pouvant figurer dans ce document. Merci de nous contacter pour toute suggestion d'amélioration ou de modification ou si vous trouvez des erreurs dans cette publication. Aucune partie de ce document ne peut être reproduite sous quelque forme ou par quelque moyen que ce soit, électronique, mécanique ou photocopie, sans l'autorisation écrite de Schneider Electric. Toutes les réglementations de sécurité pertinentes locales, régionales et nationales doivent être observées lors de l'installation et de l'utilisation de ce produit. Pour des raisons de sécurité et pour garantir la conformité aux données système documentées, seul le fabricant peut effectuer des réparations sur les composants. La non utilisation de logiciel Schneider Electric ou de logiciel agréé par Schneider Electric avec nos produits hardware risque de provoquer des blessures, nuisances ou autres défauts de fonctionnement. Le non-respect de cette précaution de sécurité risque de provoquer des dommages corporels ou matériels. Commentaires utilisateur 8 Envoyez vos commentaires à l'adresse e-mail techpub@schneider-electric.com 33003442 07/2007 Vue d'ensemble : XPSMF3AIO8401 1 Présentation Vue d'ensemble Ce chapitre présente une vue d'ensemble du module E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 . Contenu de ce chapitre Ce chapitre contient les sujets suivants : 33003442 07/2007 Sujet Page Introduction 10 Représentation 11 Dimensions 12 Installation 14 9 Vue d’ensemble Introduction Périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 L'XPSMF3AIO8401 est un périphérique d'entrée/sortie de sécurité distant fonctionnant avec la gamme d'automates de sécurité XPSMF sans application utilisateur. Il est conçu pour surveiller les fonctions de sécurité jusqu’à la catégorie 4 selon les normes EN 954-1 et SIL 3 conformément à la norme IEC 61508 et sert à développer un automate de sécurité. L'XPSMF3AIO8401 est un périphérique E/S de sécurité distant compact, contenu dans un boîtier métallique équipé de 8 entrées analogiques et de 4 sorties analogiques. Le périphérique E/S de sécurité distant est facilement identifiable grâce à son boîtier rouge. La protection d'entrée globale du produit est de classe IP 20. L'XPSMF3AIO8401 est un produit très polyvalent qui peut être utilisé partout en usine. Pour les zones présentant des conditions difficiles, explosives ou généralement dangereuses, il existe une protection supplémentaire sous forme de boîtiers. Cela permet d'optimiser les performances du produit, de prolonger sa durée de vie et de renforcer la sécurité quel que soit l'environnement de travail. L'XPSMF3AIO8401 est un module E/S de sécurité distant très performant, extrêmement simple à programmer et à installer. 10 33003442 07/2007 Vue d’ensemble Représentation Face avant L'image suivante présente une vue de face du module E/S distant XPSMF3AIO8401 : L- L- L+ L+ L- L- L+ L+ 24V DC RUN ERROR PROG FORCE FAULT OSL BL by HIMA HIMatrix F3AIO 8/4 01 AI S1 I1 S2 I2 + - + - AI S3 I3 S4 I4 + - + - AI S5 I5 S6 I6 + - + - AI S7 I7 S8 I8 + - + - AO O1 O2 O3 O4 + - + - + - + - 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 HIMA 1 10/100BaseT 10/100BaseT 2 33003442 07/2007 11 Vue d’ensemble Dimensions Vue d'ensemble La section suivante contient des informations sur les dimensions du module E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 et présente les faces avant et latérale de l'appareil. Dimensions de la face avant L'image suivante montre les dimensions de la face avant du module E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 : mm inch L- L- L+ L+ L- L- L+ L+ 24V DC RUN ERROR PROG FORCE FAULT OSL BL by HIMA HIMatrix F3AIO 8/4 01 AI S1 I1 S2 I2 + - + - AI S3 I3 S4 I4 + - + - AI S5 I5 S6 I6 + - + - AI S7 I7 S8 I8 + - + - AO O1 O2 O3 O4 + - + - + - + - 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 HIMA 1 10/100BaseT 10/100BaseT 2 202 7.95 205 8.07 12 33003442 07/2007 Vue d’ensemble Dimensions de la face latérale L'image suivante montre les dimensions de la face latérale du module E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 : mm inch 3 0.12 113 4.45 37 1.46 109 4.29 3 0.12 28,5 1.12 62 2.44 83 3.27 33003442 07/2007 13 Vue d’ensemble Installation Présentation Le module E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 peut être installé sur des embases de montage et dans des boîtiers clos de type poste de commande, boîte de raccordements ou baie de commande. L'XPSMF3AIO8401 a été conçu conformément aux normes applicables sur la CEM, le climat et les exigences en matière d'environnement. Procédure Etapes de montage du périphérique E/S de sécurité distant : Etape 14 Action 1 Abaissez l'attache rapide. 2 Positionnez le périphérique E/S distant sur le rail DIN. 3 Défaites l'attache. 33003442 07/2007 Vue d’ensemble Montage de l’E/S distante Montez horizontalement le périphérique E/S distant (logo F3AIO de la face avant vers vous) pour assurer une ventilation suffisante. Nous déconseillons de monter verticalement le périphérique E/S distant, du fait que cette position nécessite des moyens de fixation supplémentaires pour bloquer l'appareil. Les appareils d'autres fabricants doivent être éloignés d'au moins : z 100 mm (3,93 in) verticalement, z 20 mm (0,78 in) horizontalement. Espace minimal pour un périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 (appareils compacts) : mm inch HIMatrix by HIMA F3 33003442 07/2007 HIMatrix F3 20 0.79 HIMatrix HIMA F31 HIMA 100 3.94 HIMA by HIMA HIMatrix by HIMA F30 by HIMA HIMA 15 Vue d’ensemble Note : l'unité doit être installée de façon à z ne pas souffrir de la chaleur émise par les appareils avoisinants et z ne pas être affectée par des appareils à fortes interférences CEM. Il est nécessaire de contrôler l'émission de chaleur et la compatibilité électromagnétique (CEM) des appareils d'autres fabricants pour s'assurer qu'aucun appareil externe n'affecte le fonctionnement du périphérique E/S distant. Il est également nécessaire de prendre en compte l'espace d'installation total des câbles pour garantir une ventilation suffisante. D'autres mesures, telles que l'installation de ventilateurs d'extraction de chaleur, peuvent être prises en cas d'échauffement du boîtier du produit. 16 33003442 07/2007 Vue d’ensemble Circulation d'air Les orifices de ventilation du boîtier ne doivent pas être couverts. Lors de l’installation de l'XPSMF3AIO8401, vérifiez que la hauteur des gaines de câbles ne dépasse pas 40 mm (1,57 in). Dans le cas contraire, installez des pièces d'espacement derrière le rail DIN. L'image ci-dessous illustre l'utilisation de pièces d'espacement. Utilisation de gaines de câble avec montage horizontal de périphériques compacts sur rails : mm inch 2 1 Appareil compact H Gaine de câble 100 3,94 100 3,94 40 1,57 40 1,57 Pièce d'espacement Appareil compact 33003442 07/2007 L 17 Vue d’ensemble Installation avec unités d'espacement : N° Description 1 Hauteur de la gaine de câble inférieure à 40 mm/1,57 in. 2 Hauteur de la gaine de câble supérieure à 40 mm/1,57 in. La longueur de la pièce d'espacement nécessaire se calcule de la manière suivante : L = H - 40 mm (1,57 in.) L = longueur de la pièce H = hauteur de la gaine de câble Si plus de deux appareils (même en respectant la consigne de dégagement vertical de 100 mm (3,94 in.) sont installés l'un au-dessus de l'autre, des moyens de ventilation supplémentaires s'imposent pour assurer une répartition régulière de la température. L'image ci-dessous illustre le dégagement minimum pour un rail DIN sans pièce d'espacement. 18 33003442 07/2007 Vue d’ensemble Les images suivantes illustrent le dégagement minimum entre les périphériques E/S de sécurité distants XPSMF3AIO8401 : 2 HIMA HIMatrix 80 3.15 by HIMA HIMA 40 1.57 F31 80 3.15 HIMatrix by HIMA 1 F3 mm inch 33003442 07/2007 19 Vue d’ensemble Espace minimum entre les périphériques E/S distants et les automates de sécurité : N° Description 1 Installation avec unités d'espacement : la hauteur des gaines de câble est supérieure à 40 mm/1,57 in ; l'espacement vertical est accru. 2 Montage vertical du périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 (non recommandé). Note : des moyens supplémentaires sont nécessaires pour que le périphérique E/S de sécurité distant ne glisse pas en cours de fonctionnement, tout mouvement risquant d'endommager le câblage. Pour les surfaces de montage ouvertes, il suffit de respecter les consignes de dégagement minimum et de circulation d'air pour conserver la température de fonctionnement optimale. Chaleur L'intégration croissante de composants électroniques dans de plus petites pièces engendre une dissipation thermique importante sur de petites surfaces. La chaleur produite dépend de la charge externe de l'appareil. La température de fonctionnement du produit dépend fortement de la conception de l'appareil, de l'installation, de l’emplacement de conception, de la circulation d'air ainsi que des conditions ambiantes. Il est important d'installer l'appareil dans les conditions d’environnement recommandées. Une température de fonctionnement réduite accroît la durée de vie de l'appareil et la fiabilité des composants installés. Si l'XPSMF3AIO8401 nécessite un boîtier supplémentaire pour améliorer la protection d’entrée, ce dernier doit être conçu de manière à ce que la chaleur générée à l'intérieur puisse se dissiper via la surface du boîtier. Le type de boîtier et l'emplacement d'installation adoptés doivent faciliter la dissipation thermique. Dans la mesure du possible, utilisez un ventilateur pour assurer la circulation d'air. Note : un boîtier supplémentaire peut être utilisé pour améliorer la protection d’entrée du périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401. La surface du boîtier, A, est calculée selon le type de montage ou d'installation de la manière suivante. 20 33003442 07/2007 Vue d’ensemble Le tableau suivant permet de calculer la taille de boîtier recommandée pour le montage de l'XPSMF3AIO8401 : Installation du boîtier Calcul de A [m2] (1 m2=10,76 ft2) Boîtier simple dégagé de tous les côtés A = 1,8 x H x (L + P) + 1,4 x L x P Boîtier simple pour fixation murale A = 1,4 x L x (H + P) + 1,8 x H x P Boîtier final autoportant A = 1,4 x P x (L + H) + 1,8 x L x H Boîtier final pour fixation murale A = 1,4 x H x (L + P) + 1,4 x L x P Boîtier central autoportant A = 1,8 x L x H + 1,4 x L x P + H x P Boîtier central pour fixation murale A = 1,4 x L x (H + P) + H x P Boîtier central pour fixation murale, surface supérieure couverte A = 1,4 x L x H +0,7 x L x P + H x P A L H P 33003442 07/2007 surface du boîtier largeur hauteur profondeur 21 Vue d’ensemble Convection interne Avec la convection thermique interne, la chaleur est dissipée vers l'extérieur par les parois du boîtier. Cela est possible lorsque la température ambiante est inférieure à celle régnant à l'intérieur du boîtier. Le tableau suivant décrit les variables utilisées pour calculer la convection interne : Variable Description Pv [L] chaleur évacuée (dissipation thermique) par les composants électroniques A [m2]* surface effective du boîtier k [W/m2 K]* coefficient de transfert de chaleur du boîtier (par ex. feuille d'acier : environ 5,5 W/m2 K)* * (1 m2=10,76 ft2) La hausse de température maximale de l'ensemble des appareils électroniques du boîtier est calculée de la manière suivante : Pv ( ΔT )max = ------------k•A La dissipation de puissance Pv se calcule à partir des valeurs de l'alimentation électrique de l’automate, de ses entrées et de ses sorties. 22 33003442 07/2007 Vue d’ensemble Etat de la température/ Température de fonctionnement Les modules E/S distants sont conçus pour fonctionner jusqu'à 60oC/140oF. L'état de la température des modules simples et des automates de sécurité est évalué par le module de l'UC ou par l'UC du périphérique E/S pour les systèmes compacts. L'état de la température d'un module spécifique ou d'un automate de sécurité est mesuré par un capteur. Le capteur surveille automatiquement et en permanence l'état de la température du périphérique E/S distant. Le tableau suivant présente les plages de températures mesurées indiquées par l'état de la température : Plage de température < 60oC/140oF o o 60 C/140 F État de la température Normal Température élevée à 70oC / 158oF > 70oC/158oF Température très élevée Retour à 64oC/147,2oF Température élevée Retour à < 54oC/129,2oF Normal Note : la différence entre les plages de hausse et de baisse de température résulte d’une hystéréris du capteur de 6oC / 10,8oF. L'état de la température Température élevée signifie : température de fonctionnement = température maxi. (delta T) maxi. + température ambiante >= 60oC/140oF. Dans ce cas, favorisez la convection interne en ajoutant des grilles à air ou en augmentant l'espace libre entre les périphériques E/S distants. L'état de la température Température très élevée signifie : température de fonctionnement = température maxi. (delta T) maxi. + température ambiante >= 70oC/158oF. Dans ce cas, favorisez la convection interne en intégrant de nouveaux éléments de refroidissement actifs (ventilateur, dispositifs de refroidissement, etc.) ou en augmentant l'espace libre autour des périphériques E/S distants. Si le capteur indique une hausse de température supérieure au seuil critique, l'état de la température change. Il est possible d’évaluer les états de la température en utilisant le signal système Etat de la température de l’XPSMFWIN. 33003442 07/2007 23 Vue d’ensemble 24 33003442 07/2007 Utilisation et fonctionnement 2 Présentation Vue d'ensemble Ce chapitre décrit l'utilisation et le fonctionnement du périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401. Contenu de ce chapitre Ce chapitre contient les sujets suivants : 33003442 07/2007 Sujet Page Première mise en service 26 Application 27 Fonction 28 Test hors ligne 44 25 Utilisation et fonctionnement Première mise en service Présentation La section suivante contient des informations sur la première mise en service du périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401. Première mise sous tension Le tableau suivant décrit le comportement du périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 lors de sa première mise sous tension : Phase 1 Description La diode Alimentation (verte) s'allume durant 0,5 sec. 2 Toutes les diodes s'allument durant 5 sec. 3 La diode 24 V CC s’allume. La diode Programme (orange) clignote. DANGER RISQUE DE CHOC ELECTRIQUE, D'EXPLOSION OU D’ARC ELECTRIQUE Débranchez tous les circuits d’alimentation avant de procéder à l’entretien de l’équipement. Le non-respect de ces instructions provoquera la mort ou des blessures graves. 26 33003442 07/2007 Utilisation et fonctionnement Application Vue d'ensemble Le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 est conforme aux normes suivantes : z z z z z z SIL 3, selon la norme IEC 61508 Catégorie 4, selon la norme EN 954-1 CEI 61131-2 prEN 501156 DIN V 19250 jusqu’à RC 6 NFPA 8501, NFPA 8502 La vaste gamme de matériel proposée et une transmission de données sécurisée permettent d'optimiser le système pour l'adapter à toute infrastructure existante ou à venir. Le réseau de sécurité du périphérique E/S de sécurité distant utilise Ethernet, avec le protocole SafeEthernet. Ce dernier est basé sur la technologie standard Ethernet et est conforme à la norme TÜV/BG. Le réseau Ethernet permet de transmettre des données jusqu'à une vitesse de 100 Mbit/s en mode half duplex et jusqu' à 10 Mbit/s en mode full duplex. Il prend en charge l'utilisation de toutes les fonctions Ethernet pour les applications réseau. L'association d'un automate de sécurité et d'un bus de sécurité (SafeEthernet) tous deux à haut débit offre de nouveaux niveaux de souplesse pour les solutions d'automatisme de process. Les limites actuelles des systèmes d'application d'automatisme de sécurité sont en train de disparaître. Toute une gamme est en cours de création pour des solutions correspondant parfaitement aux applications. Caractéristiques clés du module E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401. Certification jusqu'à la norme SIL 3, selon la norme IEC 61508. Catégorie 4, EN 954-1. z Communication par SafeEthernet et Modbus TCP/IP. z Polyvalence. Vous pouvez utiliser le périphérique E/S distant dans toutes les conditions ambiantes en utilisant du matériel supplémentaire. z Utilisation avec des dispositifs d'alarme incendie. z Configuration réseau rapide et facile. z Interfaces conviviales. z 33003442 07/2007 27 Utilisation et fonctionnement Fonction Présentation Cette section décrit les fonctions du module E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401. Schéma fonctionnel Schéma fonctionnel du périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 : AI 1 . . AI 8 8 entrées analogiques Système à double processeur avec alimentation de transmetteur AO 1 . . AO 4 4 sorties analogiques Chien de garde RJ 45 Sélecteur RJ 45 Bref descriptif des composants du schéma : z z z z z z 28 Entrées : 8 entrées analogiques Sorties : 4 sorties analogiques Système à double processeur : chaque processeur traite les mêmes données pour une redondance du système. Unité de contrôle du chien de garde : surveille le temps de cycle du système. Commutateur 2 ports avec fonction croisement automatique intégrée, pour l'utilisation de câbles 1:1 et de croisement 2 connecteurs RJ 45 pour câble 1:1 ou de croisement 33003442 07/2007 Utilisation et fonctionnement Contrôle des lignes Les entrées analogiques de l’XPSMF3AIO8401 peuvent être utilisées pour contrôler les coupures et les courts-circuits (contrôle des lignes) à partir des sorties numériques DO des autres automates de sécurité XPSMF. La tension du transmetteur doit être réglée à 26 V (signal Transmitter Voltage[01] en position 2). Conditions préalables : La surveillance des sorties numériques d’un automate XPSMF est possible avec les entrées analogiques de tout périphérique analogique XPSMF : A condition que z z la tension du transmetteur pour les entrées analogiques soit disponible. Connexion d’une résistance de mesure externe (dérivation). Le schéma suivant illustre une méthode de contrôle des lignes entre une sortie numérique et un actionneur (électrovanne) : XPSMF AI Sx/Tx 26,4 V XPSMF DO RSérie Terminal de secteur Electrovanne 8 W 24 V CC Terminal de secteur RDiode Ix RDérivation XPSMF AI 10 V maxi 12 V L- Lzone de contrôle des coupures et courts-circuits circuit de protection en cas de court-circuit Note : le circuit doit être adapté aux périphériques utilisés et son bon fonctionnement vérifié. 33003442 07/2007 29 Utilisation et fonctionnement Les tableaux suivants illustrent un exemple du paramétrage du contrôle des lignes d’une sortie numérique (schéma avec électrovanne 8 W-24 V CC) : Valeurs de résistance Série Rsérie = 1,6 kΩ Résistance de l’électrovanne Rélectrovanne = 75 Ω Dérivation Rdérivation = 10 Ω Valeurs de tension Tension du transmetteur 26,4 V Tension de sortie DO (normale) 24 V Tension de sortie DO en cas de court-circuit 26,8 V Chute de tension au niveau de l’électrovanne 21 V Tension d’interruption de la diode Zener 12 V Le tableau suivant donne les valeurs de tension au niveau du contrôle des lignes de DO : Valeurs mesurées de tension au niveau AI avec contrôle des lignes de DO Chute de tension RSérie Chute de tension Rélectrovanne Chute de tension Rdérivation Valeurs d'AI (résolution FSx000) FS1000 FS2000 14 28 3V 300 600 0V 0 0 1000 2000 Sortie DO False (faux) ou 0 (Sortie DO hors tension) 25,08 V 1,15 V 0,15 V Sortie DO True (vrai) ou 1 (Sortie DO sous tension) - 21 V Coupure dans le circuit d’excitation - - Court-circuit du circuit d’excitation ou de l’actionneur - 0V 26,8 V (résolution maximale des entrées analogiques AI avec limite de tension fixée à 12 V par diode Zener) 30 33003442 07/2007 Utilisation et fonctionnement La description suivante concerne le tableau et le schéma du circuit ci-dessus : z Coupure La tension d’alimentation de la série (alimentation du transmetteur) est différente dans une plage de tolérance. Par conséquent, les chutes de tension des résistances peuvent légèrement varier. Dans les limites de variation de la tension du transmetteur, une chute de tension mesurable au niveau de la dérivation Rdérivation se produit. La valeur de la résistance de la série (RSérie) est telle que lorsque DO = FAUSSE, une légère chute de tension se produit au niveau de l’électrovanne (elle chauffe légèrement) et la chute de tension au niveau de la dérivation est mesurable. La taille de la résistance de la dérivation (Rdérivation) est déterminée par rapport à la résistance de l’électrovanne. En cas de sortie sous tension (DO = ), la chute de tension au niveau de l’électrovanne dépasse le seuil de la vanne (l’électrovanne fonctionne). La taille de la résistance de la dérivation (Rdérivation) est déterminée de sorte que, par rapport à l’état de la sortie numérique (VRAIE ou FAUSSE), une chute de tension toujours mesurable se produise. Aucune chute de tension n’est observée au niveau de la dérivation si une coupure se produit dans la zone marquée en rouge. Une coupure dans la zone marquée en rouge peut être contrôlée via la chute de tension au niveau de la résistance de la dérivation (Rdérivation) et à l’aide de la valeur d’AI. Pour le contrôle des lignes, la valeur d’AI doit être évaluée dans une logique du programme d’application de l’XPSMFWIN. Note : Connectez la résistance de la série (RSérie) et la résistance de la dérivation (Rdérivation) directement à la borne de l’automate ou à l’E/S distante pour maximiser la partie contrôlée du circuit. 33003442 07/2007 31 Utilisation et fonctionnement z Court-circuit Un court-circuit dans le circuit de l’actionneur (actionneur compris) entraîne une chute de tension élevée (≤ tension de sortie DO) via la dérivation. Cela permet de détecter un court-circuit (résolution maximale d’AI). La protection contre les surtensions des entrées analogiques débute à environ 15 V. Un circuit de protection de la diode Zener et de la série doit être construit afin d’éviter une surcharge de la protection contre les surtensions internes. AVERTISSEMENT CIRCUIT DE PROTECTION Pour protéger le multiplexeur d’entrée des entrées analogiques, un circuit de protection de la diode Zener et de la série parallèle à la dérivation existante doit être construit dans le circuit d’entrée. Le non-respect de ces instructions peut provoquer la mort, des blessures graves ou des dommages matériels. La configuration de la diode Zener avec la série dépend du seuil de la protection contre les surtensions et doit être définie de sorte que la protection contre les surtensions internes de l’XPSMF ne réagisse pas en cas de court-circuit. Voici un exemple de configuration de court-circuit : RDérivation = 10 Ω Rélectrovanne = 75 Ω Umax = 26,8 Ω (tension de sortie maximale de la DO) z z z Diode Zener avec tension de commutation de 12 V Entrée analogique AI avec plage de fonctionnement de 0 - 10 V Protection contre les surtensions dans l’E/S distante avec tension d’entrée de > 15 V Dans une situation normale (pas de court-circuit), il se produit ce qui suit : z z z 32 Umax = Uélectrovanne + Udérivation = 26,8 V = 21 V + 5,8 V La tension de Udérivation chute également au niveau du circuit de protection de la diode Zener et de la série. La diode Zener ne commute pas à 5,8 V, autrement dit, la chute de tension de 5,8 V au niveau de la dérivation est la même qu’au niveau de l’entrée analogique. 33003442 07/2007 Utilisation et fonctionnement Avec un court-circuit, voici ce qui se produit : z z z z z z z z Umax = Uélectrovanne + Udérivation = 26,8 V = 0 V + 26,8 V S’il se produit un court-circuit dans un circuit d’excitation (actionneur ou ligne), la chute de tension des DO a uniquement lieu au niveau de la dérivation. Le seuil de protection contre les surtensions d’AI est d’environ 15 V. La diode Zener commute à 12 V. La chute de tension au niveau d’AI ne dépasse donc jamais 12 V. La pleine échelle au niveau d’AI est disponible. La chute de tension maximale UDiode au niveau de la série RDiode de Zener produit UDiode = 26,8 V - 12 V = 14,8 V La limitation du courant dans la diode Zener est de 20 mA (suivant la spécification de cette diode). La valeur minimale de la série se traduit par RDiode = 14,8 V / 20 mA = 740 Ω La valeur de RDiode peut être définie sur 1 kΩ L’alimentation maximale de la diode Zener est limitée par cette résistance à environ 15 mA. Un court-circuit dans la zone marquée en rouge (voir le schéma ci-dessus) peut être contrôlé via la chute de tension au niveau de la dérivation Rdérivation, à savoir via la valeur d’entrée d’AI. Pour le contrôle des lignes d’un court-circuit, la valeur d’AI doit être évaluée dans une logique du programme d’application de l’XPSMFWIN. 33003442 07/2007 33 Utilisation et fonctionnement Adaptateur de dérivation La dérivation est un module enfichable pour les entrées analogiques de l’automate de sécurité XPSMF3AIO8401. La valeur de la résistance est de 250 Ω ou 500 Ω. L’image suivante illustre le diagramme de câblage de l’adaptateur de dérivation (250 Ω) : Application XPSMF AI Sa Ia+ Ia- Sa Ra 250R Sb Ib+ Ib- Ia+ IaSb Rb 250R Ib+ Ib- Le tableau suivant présente l'affectation des bornes de l’adaptateur de dérivation : 34 Désignation Fonction (entrées analogiques) Sa alimentation du transmetteur a Ia+ entrée analogique a Ia- pôle de référence a Sb alimentation du transmetteur b Ib+ entrée analogique b Ib- pôle de référence b 33003442 07/2007 Utilisation et fonctionnement Entrées analogiques de sécurité Le module E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 possède 8 entrées analogiques avec alimentation du transmetteur pour une mesure unipolaire des tensions, référencées à L-. Les entrées fonctionnent toujours comme entrées de mesure de tension. Pour mesurer un courant, une résistance de 500 Ohms doit être connectée en parallèle à l’entrée. Les lignes d’alimentation ne doivent pas dépasser plus de 300 m /984 ft de long et doivent être constituées de câbles à paire torsadée blindée pour chaque entrée de mesure. Les blindages doivent être raccordés aux deux extrémités. Le tableau suivant illustre les valeurs disponibles pour les entrées analogiques : Voies d'entrée Polarité Plage des valeurs de l'application Précision de sécurité 8 Unipolaire 0... +10 V Tension actuelle 0... 2000 2% 8 Unipolaire 0.4... 20 mA 0... 1000 (avec adaptateur de dérivation externe de 250 Ohm) 0... 2000 (avec adaptateur de dérivation externe de 500 Ohm) 2% En cas de défaut de circuit ouvert lors de la mesure de la tension (il n’y a pas de contrôle du circuit), des signaux d’entrée imprévisibles seront reçus par les entrées haute résistance. La valeur résultant de cette tension d'entrée fluctuante n'est pas fiable ; avec les entrées de tension, les voies doivent se terminer par une résistance de 10 kΩ. La résistance interne de la source doit être prise en compte. Pour une mesure du courant avec la dérivation connectée en parallèle, la résistance de 10 kΩ n'est pas nécessaire. Note : Chaque voie d’entrée non utilisée doit être court-circuitée au pôle de référence L-. 33003442 07/2007 35 Utilisation et fonctionnement Le tableau suivant présente le raccordement des entrées analogiques aux bornes correspondantes : 36 Borne n° Désignation Fonction (entrées analogiques AI) 1 S1 Alimentation du transmetteur 1 2 I1+ Entrée analogique 1 3 I1- pôle de référence 4 S2 Alimentation du transmetteur 2 5 I2+ Entrée analogique 2 6 I2- pôle de référence Borne n° Désignation Fonction (entrées analogiques AI) 7 S3 Alimentation du transmetteur 3 8 I3+ Entrée analogique 3 9 I3- pôle de référence 10 S4 Alimentation du transmetteur 4 11 I4+ Entrée analogique 4 12 I4- pôle de référence Borne n° Désignation Fonction (entrées analogiques AI) 13 S5 Alimentation du transmetteur 5 14 I5+ Entrée analogique 5 15 I5- pôle de référence 16 S6 Alimentation du transmetteur 6 17 I6+ Entrée analogique 6 18 I6- pôle de référence Borne n° Désignation Fonction (entrées analogiques AI) 19 S7 Alimentation du transmetteur 7 20 I7+ Entrée analogique 7 21 I7- pôle de référence 22 S8 Alimentation du transmetteur 8 23 I8+ Entrée analogique 8 24 I8- pôle de référence 33003442 07/2007 Utilisation et fonctionnement Sorties analogiques ne concernant pas la sécurité Le module E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 possède 4 sorties analogiques. Les sorties ne concernent pas la sécurité, mais dans le cas d’une erreur du module interne, toutes les sorties sont fermées en toute sécurité. Pour atteindre SIL 3, les valeurs de sortie doivent être relue au moyen des entrées analogiques de sécurité et évaluées dans le programme d’application. Les réactions aux valeurs de sortie incorrectes doivent être spécifiées dans le programme d’application. Pour des raisons de sécurité, les 4 sorties analogiques AO1 à AO4 sont définies par défaut sur Fausse. Ainsi, les commutateurs de sécurité internes s’ouvriront, ce qui assure qu’aucun signal de sortie ne passe. La figure suivante illustre un exemple d’application pour la configuration des sorties analogiques de sécurité : + AO AI - Actionneur R Dérivation + - Le tableau suivant illustre les valeurs disponibles pour les sorties analogiques : Plage des valeurs de l'application Courant de sortie 0 0,0 mA 2000 20,0 mA Note : Les sorties analogiques ne peuvent être utilisées comme sorties de sécurité que si les valeurs de sortie sont relues par les entrées analogiques de sécurité et évaluées dans le programme d’application. 33003442 07/2007 37 Utilisation et fonctionnement Les sorties sont connectées aux bornes suivantes : Borne n° 38 Désignation Fonction (sorties analogiques AO) 25 1+ Sortie analogique 3 26 1- Sortie du pôle de référence 3 27 2+ Sortie analogique 4 28 2- Sortie du pôle de référence 4 29 3+ Sortie analogique 3 30 3- Sortie du pôle de référence 3 31 4+ Sortie analogique 4 32 4- Sortie du pôle de référence 4 33003442 07/2007 Utilisation et fonctionnement Débranchement du câble Sur un réseau avec automate de sécurité, les zones sont couvertes à l'aide du réseau de sécurité. Par conséquent, le câble de communication peut subir des dommages ou se débrancher. Dans le système ci-dessous, le « X » représente une rupture du câble entre les automates de sécurité 2 et 3. Dans ce cas, la communication entre les deux systèmes est interrompue. Le résultat est le suivant : z z z si le système de l’automate de sécurité 2 dépend des entrées du système de l’automate de sécurité 3, les sorties correspondantes sont automatiquement réglées sur « zéro », si le système d’automate de sécurité 3 dépend des entrées du système d’automate de sécurité 2, les sorties correspondantes sont automatiquement mises à « zéro », et si les systèmes sont toujours alimentés en 24 V CC, les deux systèmes continuent de faire fonctionner les entrées et les sorties restantes de chaque système distinct. Le schéma suivant montre un exemple de coupure du réseau de l’automate de sécurité : Automate de sécurité Automate de sécurité Automate de sécurité E/S distantes E/S distantes E/S distantes E/S distantes E/S distantes Si le réseau local ne répond qu'aux entrées du même système, l’automate de sécurité continue de fonctionner sans défaut. 33003442 07/2007 39 Utilisation et fonctionnement Coupure de l'alimentation Le tableau suivant illustre les réactions aux changements de la tension de fonctionnement : Valeur de tension Réaction du contrôleur 19,3 V CC à 28,8 V CC Fonctionnement normal. <18,0 V CC Etat d'alarme (des variables internes sont écrites et placées aux entrées/sorties). <12,0 V CC Les entrées et sorties sont désactivées. En cas de coupure de l'alimentation, toutes les entrées et sorties reviennent à l'état sécurisé hors tension. Reconfiguration de petits systèmes Il est possible de reconfigurer un automate de sécurité pendant que le réseau exécute une configuration existante. Les ressources nécessitant une reconfiguration doivent être arrêtées. Le tableau suivant indique la procédure de reconfiguration à suivre : Etape Reconfiguration de grands systèmes 1 A l'aide de l’environnement de programmation XPSMFWIN, arrêtez le système de l'automate de sécurité nécessitant une nouvelle configuration. 2 Téléchargez la nouvelle configuration (au préalable entièrement vérifiée par un technicien de sécurité) sur l'automate de sécurité ou sur le module E/S distant par un câble Ethernet Cat 5, classe D ou supérieure. 3 Une fois que le module est reprogrammé, démarrez l'appareil. 4 Exécutez immédiatement la nouvelle configuration. Le tableau suivant décrit la procédure de reconfiguration de grands systèmes : Etape 1 40 Action Action Arrêtez les ressources appropriées sur le réseau à l'aide de l'environnement de programmation XPSMFWIN. De petits segments d'un réseau peuvent être reconfigurés par étapes. 2 Connectez votre PC à n'importe quel point de communications Ethernet. 3 Téléchargez la ou les nouvelle(s) configuration(s) (au préalable entièrement vérifiée(s) par un technicien de sécurité) sur l’automate de sécurité par un câble Ethernet Cat 5, classe D ou supérieure. 4 Redémarrez tous les appareils, de préférence par étapes, système par système. 33003442 07/2007 Utilisation et fonctionnement Caractéristiques de court-circuit des voies de sortie En cas de court-circuit d'une voie de sortie, celle-ci est automatiquement désactivée par l'appareil de sécurité distant. En cas de courts-circuits multiples, les voies sont désactivées une par une en fonction de leur consommation électrique. Si l'ensemble des sorties dépasse le courant maximum autorisé, elles sont toutes désactivées et reconnectées de manière cyclique. AVERTISSEMENT CONDITION DE COURT-CIRCUIT Les bornes de circuit de sortie ne doivent pas être connectées alors que la charge est branchée. La forte intensité produite en cas de courts-circuits risque d'endommager les bornes. Le non-respect de ces instructions peut provoquer la mort, des blessures graves ou des dommages matériels. Diagnostic L'environnement de programmation XPSMFWIN permet de visualiser toutes les entrées et sorties de l'appareil de sécurité E/S distant. Chaque appareil de sécurité distant fournit des signaux de diagnostic relatifs à son état, ses codes d'erreur et l'état de ses voies. L'XPSMFWIN permet de visualiser toutes les informations de diagnostic de deux façons : z z 33003442 07/2007 A l'aide de la fonction de test en ligne qui surveille les valeurs des signaux et des variables dans le plan logique pendant que les systèmes exécutent le programme. A l'aide de la fenêtre Diagnostic qui affiche l'état de l'UC, du COM et des modules E/S. 41 Utilisation et fonctionnement Remplacement de modules défectueux Etape La procédure de remplacement d'un périphérique de sécurité E/S distant défectueux est la suivante : Action 1 Débranchez l'alimentation du module concerné. 2 Débranchez toutes les bornes (inutile de retirer les câbles d'entrée et de sortie). 3 Débranchez toute communication Ethernet de l’E/S distante. 4 Débloquez l'attache du rail DIN et retirez le module. 5 Placez le nouveau module et détachez l'attache du rail DIN. 6 Rebranchez l'alimentation. 7 Effectuez le branchement sur le PC qui exécute XPSMFWIN via le câble Ethernet. 8 Entrez les nouveaux paramètres de communication pour l'adresse MAC et l'adresse IP. 9 Téléchargez la configuration utilisée par le module précédent. 10 Branchez toutes les bornes E/S au nouveau module. Il n’est pas nécessaire de changer les câbles, mais vérifiez que les bornes fonctionnent correctement. 11 Rétablissez la connexion réseau. 12 Exécutez le module. Test des entrées et sorties pour les tensions perturbatrices et défauts à la terre Vous pouvez mesurer les tensions perturbatrices inadmissibles à l'aide d'un testeur universel. Nous recommandons de tester chaque borne pour vérifier les tensions inadmissibles. Lorsque vous testez les câbles externes pour connaître leur niveau de résistance d'isolation, de court-circuit et de coupure, aucune extrémité ne doit être branchée afin d'éviter tout risque de dommage ou de destruction de l'XPSMF3AIO8401 en cas de tensions excessives. Les défauts à la terre doivent être testés avant de raccorder le câble de terrain aux appareils. Il ne doit pas y avoir de tension d'alimentation au niveau des capteurs et entre le pôle négatif et les actionneurs. Si le pôle négatif est mis à la terre pendant le fonctionnement, la connexion à la terre doit être débranchée lors du test des défauts à la terre. Cela s'applique également à la connexion à la terre d'un testeur de défauts à la terre existant. La terre de chaque borne ne peut être testée qu'avec un testeur de résistance ou un instrument de test similaire. Il est possible de tester l'isolation d'un ou plusieurs câble(s) par rapport à la terre, mais pas celle de deux câbles non connectés. Il n'est pas non plus possible de tester les hautes tensions. La norme EN 50178 présente les directives de mesure de la tension d'un circuit et de la résistance d'isolation. 42 33003442 07/2007 Utilisation et fonctionnement Entretien Le module E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 est conçu pour les applications industrielles. Tous ses composants sont à disponibilité élevée et répondent à la norme IEC 61508 pour la puissance surfacique et la probabilité de défaillance horaire selon la norme SIL 3. Note : lorsqu'ils remplissent des fonctions de sécurité, les modules doivent être soumis à un test hors ligne tous les 10 ans. Pour les tests hors ligne, reportez-vous à la section Test hors ligne, p. 44. AVERTISSEMENT TEST HORS LIGNE Un test hors ligne conforme à la norme IEC 61508-4 doit être réalisé afin de vérifier le fonctionnement adéquat. Le non-respect de ces instructions peut provoquer la mort, des blessures graves ou des dommages matériels. Réparation des modules E/S distants Vous ne devez pas tenter de réparer le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401. Les périphériques défectueux doivent être renvoyés à Schneider Electric pour être réparés. L'appareil n'est plus couvert par le certificat de sécurité en cas de réparations non autorisées. Le fabricant n'est pas responsable des réparations non autorisées. Toute réparation non autorisée annule également toutes les garanties du périphérique. 33003442 07/2007 43 Utilisation et fonctionnement Test hors ligne Présentation Le test hors ligne reconnaît les erreurs cachées dangereuses qui risquent d’affecter le fonctionnement sécurisé de l’usine. Les systèmes de sécurité doivent être soumis à un test hors ligne tous les 10 ans. Par une analyse à l’aide de l’outil de calcul SILence, l’intervalle est souvent rallongé. (SILence est un programme séparé. Contactez le service pour plus d’informations ou consultez la page d’accueil d’HIMA pour accéder à une version test du logiciel SILence.) Pour les modules relais, le test pour les relais doit être exécuté à intervalles définis pour l’usine concernée. Exécution du test hors ligne L’exécution du test hors ligne dépend de la configuration de l’usine (EUC = equipment under control [appareil sous contrôle]), de son potentiel de risque et des normes pour le fonctionnement qui sont appliquées et qui forment la base de l’autorisation par l’autorité compétente. Selon les normes IEC 61508 1-7, IEC 61511 1-3, IEC 62061 et VDI/VDE 2180 fiches 1 à 4, s’il s’agit de systèmes de sécurité, c’est l’entreprise exploitante qui doit organiser des tests. Test réguliers Les modules peuvent être testés en exécutant la boucle de sécurité. En pratique les périphériques de terrain en entrée et en sortie ont un intervalle de test plus fréquent (par ex. tous les 6 ou 12 mois) que les modules. Si l’utilisateur final teste la boucle de sécurité complète en raison des périphériques de terrain alors les modules sont automatiquement compris dans ces tests. Aucun test supplémentaire régulier n’est requis pour les modules. Si le test des périphériques de terrain n’inclut pas les modules, alors le PES doit être testé au minimum une fois tous les 10 ans. Cela peut être fait en exécutant une réinitialisation des modules. En cas d’exigences de tests réguliers pour des modules en particulier, l’utilisateur final doit consulter les fiches techniques de ces modules. 44 33003442 07/2007 Description du produit 3 Présentation Vue d'ensemble Ce chapitre présente une vue d'ensemble du module E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401. Contenu de ce chapitre Ce chapitre contient les sujets suivants : Sujet Éléments du boîtier 33003442 07/2007 Page 46 Bouton de réinitialisation 49 Communication 50 Diodes électroluminescentes 54 Câblage 57 Adressage IP et identification du système 59 SafeEthernet 60 Conditions de fonctionnement 66 Caractéristiques techniques 69 Eléments supplémentaires 73 45 Description du produit Éléments du boîtier Face avant L'image suivante montre les différents éléments de la face avant du périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 : 1 L- L- L+ L+ L- L- L+ L+ 24V DC RUN ERROR PROG FORCE FAULT OSL BL by HIMA HIMatrix F3AIO 8/4 01 AI S1 I1 S2 I2 + - + 1 2 3 AI S3 I3 S4 I4 + - + - AI S5 I5 S6 I6 + - + - AI S7 I7 S8 I8 + - + - AO O1 O2 O3 O4 + - + - + - + - 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 2 2 2 2 3 HIMA 1 10/100BaseT 10/100BaseT 2 5 4 Éléments de la face avant : 46 N° Description 1 Entrée alimentation 2 Entrées analogiques 3 Sorties analogiques 4 Indicateurs 5 Rail de mise à la terre 33003442 07/2007 Description du produit Face supérieure L'image suivante montre les éléments de la face supérieure : Bouton de réinitialisation Face inférieure L'image suivante montre les éléments de la face inférieure : Ethernet communications point 33003442 07/2007 47 Description du produit Face arrière L'image suivante montre les éléments de la face arrière : Attache rapide Guide Rail DIN 48 33003442 07/2007 Description du produit Bouton de réinitialisation Présentation L’appareil est équipé d’un bouton de réinitialisation. Le bouton de réinitialisation est utilisé en cas de perte du mot de passe de connexion PC. Utilisation du bouton de réinitialisation Le bouton-poussoir est accessible via une petite ouverture circulaire située à environ 40 à 50 mm /1,57-1,97 in. du bord gauche de la face supérieure du boîtier. Conséquence Lorsque vous appuyez sur le bouton de réinitialisation, Utilisez le bouton seulement lors du redémarrage de l’appareil. Maintenez-le enfoncé pendant au moins 20 s. Rien ne se produit si vous appuyez sur le bouton de réinitialisation pendant que l’appareil fonctionne. z z tous les comptes sont désactivés (sauf celui par défaut de l’Administrateursans mot de passe) et l’adresse IP et l’ID système (SRS) prennent des valeurs par défaut. Note : après activation du bouton de réinitialisation, les valeurs sont modifiées et restent valides jusqu’au prochain démarrage. Au démarrage suivant, les valeurs précédentes sont restaurées. Si nécessaire, vous pouvez entrer de nouvelles informations. 33003442 07/2007 49 Description du produit Communication Présentation Les automates de sécurité et les périphériques E/S distants communiquent entre eux et avec le PC via le protocole SafeEthernet. Les automates de sécurité communiquent entre eux et avec un PC par une topologie Ethernet linéaire ou en étoile. Il est possible de connecter un PC à n'importe quel point du réseau. La section de communications est connectée au circuit sécurisé du microprocesseur. Elle contrôle les communications entre le PES et d'autres systèmes au moyen de puissantes interfaces telles que 100 BaseT : SafeEthernet, TCP/IP Modbus. Communication de sécurité Communications via des commutateurs Le schéma montre le commutateur intégré dans chaque système pour les communications Ethernet (voir Schéma fonctionnel, p. 28). A la différence d'un concentrateur, un commutateur peut enregistrer des paquets de données pendant une courte durée de façon à établir une connexion provisoire entre deux appareils de communication (transmetteur/récepteur) pour transférer des données. Il est ainsi possible d'éviter les collisions (typiques dans un concentrateur) et de réduire la charge du réseau. Pour contrôler le transfert de données, chaque commutateur doit avoir un tableau relationnel adresse/port. Ce tableau se génère automatiquement par un procédé d’auto-apprentissage. Chaque port du commutateur est corrélé avec les adresses MAC définies. Les paquets de données entrants sont directement envoyés au port correspondant, conformément à ce tableau. Le commutateur permute automatiquement entre les vitesses de transfert de 10 et 100 Mbits/s et entre les transmissions en mode full et half duplex. Le commutateur contrôle les communications entre les différents appareils. Le commutateur peut créer jusqu’à 1 000 adresses MAC absolues. Le croisement automatique détecte si des câbles croisés sont connectés et le commutateur s'adapte en conséquence. Le périphérique d'entrée de sécurité distant E/S XPSMF3AIO8401 est équipé de deux raccordements situés au bas du panneau latéral du boîtier pour la mise en réseau via Ethernet. En fonction des besoins, différents systèmes peuvent être mis en réseau avec la topologie linéaire ou en étoile Ethernet. Il est également possible de raccorder un PC là où il est nécessaire. Note : lors de l'établissement du réseau, assurez-vous de ne pas former de boucle réseau. Les données reçues par le système ne doivent emprunter qu'un seul chemin. 50 33003442 07/2007 Description du produit Le schéma suivant montre un exemple de mise en réseau SafeEthernet : Telemecanique XPS-MF XPSMFPS01 Appareils F60 ou autres appareils XPSMF PC avec XPSMFWIN Protocole SafeEthernet 24V DC RUN ERROR PROG FORCE FAULT OSL BL by HIMA HIMatrix F35 HIMatrix F31 HIMatrix F2DO HIMatrix F3AIO HIMA 24V DC RUN ERROR PROG FORCE FAULT OSL BL HIMatrix F3DIO HIMA by HIMA HIMatrix F1DI HIMA HIMA 33003442 07/2007 by HIMA HIMA 24V DC RUN ERROR PROG FORCE FAULT OSL BL 24V DC RUN ERROR PROG FORCE FAULT OSL BL 24V DC RUN ERROR PROG FORCE FAULT OSL BL by HIMA 24V DC RUN ERROR PROG FORCE FAULT OSL BL by HIMA HIMA HIMatrix by HIMA F30 24V DC RUN ERROR PROG FORCE FAULT OSL BL by HIMA HIMA 51 Description du produit La figure ci-dessous représente un schéma de raccordement de câbles Ethernet : 1 by HIMA by HIMA HIMatrix F31 HIMatrix F31 HIMA HIMA 2 by HIMA by HIMA HIMatrix F31 HIMatrix F31 HIMA HIMA 3 by HIMA by HIMA HIMatrix F31 HIMatrix F31 HIMA HIMA 4 by HIMA by HIMA HIMatrix F31 HIMatrix F31 HIMA HIMA 5 by HIMA by HIMA HIMatrix F31 HIMatrix F31 HIMA HIMA 6 by HIMA by HIMA HIMatrix F31 HIMatrix F31 HIMA HIMA Légende : by HIMA HIMatrix F31 HIMA Appareil dans son boîtier Connecteur Raccordement (fiche et prise) Nombre de paires de connecteurs et longueur des câbles : 52 Nombre Nombre de paires de connecteurs Longueur de câble maximale 1 2 100 m / 328 ft 2 2 100 m / 328 ft 3 3 100 m / 328 ft 4 3 100 m / 328 ft 5 4 100 m / 328 ft 6 4 100 m / 328 ft 33003442 07/2007 Description du produit La longueur de câble maximale est de 100 m/328 ft avec un maximum de six paires de connecteurs, lorsque vous utilisez des câbles spécifiés et des connecteurs homologués à 100 MHz. Une fiche, associée à une prise, constitue une paire. Pour des longueurs plus importantes, utilisez des câbles à fibre optique avec des convertisseurs. Le protocole SafeEthernet présente les avantages suivants : z z z 33003442 07/2007 Transfert de paquets ultra-rapide entre les zones de collision Hausse importante du débit de données en mode full duplex Fonctionnement déterministe grâce à la prévention des collisions 53 Description du produit Diodes électroluminescentes Présentation Diodes électroluminescentes du périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 : L- L- L+ L+ L- L- L+ L+ 24V DC RUN ERROR PROG FORCE FAULT OSL BL by HIMA HIMatrix F3AIO 8/4 01 AI S1 I1 S2 I2 + - + - AI S3 I3 S4 I4 + - + - AI S5 I5 S6 I6 + - + - AI S7 I7 S8 I8 + - + - AO O1 O2 O3 O4 + - + - + - + - 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 HIMA 1 10/100BaseT 10/100BaseT 2 54 33003442 07/2007 Description du produit Description des diodes Le tableau suivant décrit le comportement des diodes : Diode Couleur Etat Description 24 V DC Verte Activée Présence d’une tension de fonctionnement de 24 V CC. Non allumée Eteinte Pas de tension de fonctionnement RUN Verte Activée Etat normal du PES (RUN). Un programme de chargement utilisateur est exécuté (pas dans les modules E/S distants). L'UC lit les entrées, effectue le traitement logique et écrit les sorties ; les tests de communication et du matériel/logiciel sont effectués. Verte Clignotante L’UC n’effectue aucun traitement (STOP) et n’exécute aucune application utilisateur. Toutes les sorties sont réinitialisées dans un état sécurisé hors tension. Il est possible de déclencher l'arrêt (STOP) en affectant la valeur VRAI (TRUE) à la variable système d'arrêt d'urgence (Emergency stop) dans l'application utilisateur ou au moyen d'une commande directe du PC. Cas d'un automate de sécurité allumé environ 10 s pendant la vérification système. Non allumée Eteinte L’UC est à l’état arrêt erreur (ERROR STOP) ; voir ERROR ci-dessous. Rouge Activée Une défaillance matérielle s’est produite dans l’unité centrale qui s’est mise en erreur (ERROR STOP). L’unité centrale a détecté une erreur logicielle dans le système d’exploitation. Le chien de garde a déclenché l'état arrêt erreur (ERROR STOP) car le temps de cycle a été dépassé. L’UC a arrêté l’exécution de l’application utilisateur et a mis fin à tous les tests matériels et logiciels. Toutes les sorties sont réinitialisées. Seule une commande émise par le PC peut redémarrer l’UC. Non allumée Eteinte Aucune erreur n’est détectée. Orange Activée Une nouvelle configuration est en cours de chargement dans l’unité centrale. Orange Clignotante Un nouveau système d’exploitation est en cours de chargement dans la mémoire Flash ROM. ERROR PROG Non allumée Eteinte Pas de chargement d’une configuration ou d’un système d’exploitation. FORCE Non allumée Eteinte Le mode forcé n’est pas signalé. Orange Activée Forçage actif. FAULT Orange Activée Erreur d'affichage du contrôle des lignes. L’application utilisateur a provoqué une erreur. La configuration du PES est défectueuse. Le chargement d'un nouveau système d'exploitation était défectueux ; le système d'exploitation est endommagé. Orange Clignotante Une erreur s'est produite pendant l'écriture en mémoire Flash ROM (pendant la mise à jour du système d'exploitation). Une ou plusieurs erreurs E/S se sont produites. Non allumée Eteinte 33003442 07/2007 Aucune des erreurs mentionnées ci-dessus ne s'est produite. 55 Description du produit Diode Couleur Etat OSL Orange Clignotante Le chargement d’urgence du système d’exploitation est actif. BL Orange Clignotante Le COM est à l'état INIT_FAIL. RJ 45 Verte Activée Description Fonctionnement en mode full duplex. Clignotante Collision Jaune Eteinte Fonctionnement en mode half duplex, pas de collision Activée Connexion établie Clignotante Interface active 56 33003442 07/2007 Description du produit Câblage Câblage Ethernet Les câbles industriels standard peuvent être soumis à de fortes contraintes mécaniques. Les communications SafeEthernet nécessitent au minimum un câble à paire torsadée de catégorie 5 et de classe D. Pour les distances supérieures et pour réduire la fréquence des erreurs, il est recommandé d'utiliser un câble en fibre optique. Les automates communiquent à 100 Mbits/s (Fast Ethernet) et à 10 Mbits/s en mode full duplex. Le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 présente une fonction de « croisement automatique » intégrée au commutateur qui permet d'utiliser à la fois un câble 1:1 et un câble de croisement. Le blindage externe du câble à paire torsadée doit être mis à la terre aux deux extrémités. Avec un connecteur RJ 45, le blindage du câble est automatiquement connecté au boîtier de l’automate. Eléments de l'interface Les éléments suivants sont recommandés pour le raccordement d'un automate ou d'un module E/S distant sur les communications Ethernet : boîtier de raccordement FL CAT5 TERMINAL BOX de Phoenix Contact (R). Les automates sont montés sur un rail EN mis à la terre. Les conducteurs du câble de terrain sont raccordés aux bornes de l'interface. Assurez-vous que le blindage du câble est également raccordé par le serre-câble. Des cordons de raccordement préfabriqués permettent de raccorder l'élément d'interface et le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401. Il suffit que le rail soit mis à la terre conformément aux normes pour pouvoir monter un élément d'interface sur celui-ci. 33003442 07/2007 57 Description du produit Câbles spécifiés Les câbles sont classés par catégorie, selon leurs propriétés de transmission et de hautes fréquences : Catégorie Caractéristiques Homologuée 1 - Non 2 jusqu'à 1 MHz Non 3 jusqu'à 16 MHz Non 4 jusqu'à 20 MHz Non 5 jusqu'à 100 MHz Oui 6 jusqu'à 250 MHz Oui 7 jusqu'à 600 MHz Oui La voie, en tant que chemin d’une communication point à point, est définie de la manière suivante : Classe Caractéristiques Homologuée A jusqu'à 0,1 MHz Non B jusqu'à 1 MHz Non C jusqu'à 16 MHz Non D jusqu'à 100 MHz Oui E jusqu'à 250 MHz Oui F jusqu'à 600 MHz Oui Plus la lettre est éloignée de A et plus la demande sur la voie de transmission est importante. Pour les communications Ethernet à 100 MHz, des câbles de catégorie 5 (ou supérieure) et d'une capacité de classe D minimum sont requis. Connecteur RJ45 Il est possible d'utiliser des connecteurs tels qu'une fiche de données IP 20 (Harting(R)) pour un raccordement Ethernet direct sans éléments d'interface. Vous pouvez installer le câble rapidement sans outil supplémentaire en sertissant les conducteurs. Commutateurs Il est recommandé d'utiliser des commutateurs de rail de type RS2 (HirschmannR) et des ports fibre optique pour couvrir des distances supérieures à 100 m (328 ft) avec des communications SafeEthernet. 58 33003442 07/2007 Description du produit Adressage IP et identification du système Présentation Une étiquette transparente fournie avec l’automate permet de noter l'adresse IP et l'identification du système (SRS, Système-Rack-Emplacement) après une modification : IP_._._._SRS_._._ Valeur par défaut pour l’adresse IP : 192.168.0.99 Valeur par défaut pour SRS : 60000.1.0 Les orifices de ventilation du boîtier de l'automate de sécurité ne doivent pas être couverts par l’étiquette. Pour plus d'informations sur le changement de l'adresse IP et de l'identification du système, consultez le manuel du logiciel XPSMFWIN. Note : chaque carte Ethernet a une adresse Ethernet unique. Il s'agit d'un numéro de 48 bits : les 24 premiers bits indiquent le fabricant et les 24 derniers sont un numéro unique propre à chaque carte Ethernet /puce d'automate, attribué par le fabricant. Le numéro s’appelle aussi MAC ID. Description du protocole TCP/IP L'adresse IP identifie un appareil sur un réseau. Les adresses IP sont des nombres de 32 bits. Pour faciliter leur mémorisation, il s'agit généralement de quatre nombres de 8 bits (par ex. 192.168.10.1). Les adresses IP sont uniques, c'est-à-dire que deux appareils ne peuvent avoir la même adresse sur un réseau : z L'adresse IP attribuée au PC z La partie de l'adresse IP (masque de sous-réseau) qui distingue les autres réseaux Note : l’opérateur doit s'assurer que l’Ethernet utilisé pour la communication poste à poste est protégé de façon adéquate contre un accès non autorisé (c’est-à-dire des pirates). La nature et l’étendue des mesures à prendre doivent être déterminées en collaboration avec les autorités d’approbation. 33003442 07/2007 59 Description du produit SafeEthernet Vue d'ensemble Cette section fournit des informations sur le protocole SafeEthernet et sur le modèle OSI. Description Dans le domaine des automatismes, des exigences telles que le déterminisme, la fiabilité, l'interchangeabilité, l'extensibilité, l'interopérabilité et la sécurité globale sont des thèmes centraux. Basé sur la technologie Ethernet, SafeEthernet fournit un protocole de transfert pour la transmission de données de sécurité jusqu'à la norme RC 6 ou SIL 3. SafeEthernet met en œuvre un mécanisme capable de détecter les situations suivantes et d'y répondre : z z z z Corruption des données transmises Affectation d'adresse incorrecte pour les messages (transmetteur, récepteur) Enchaînement des données incorrect (répétition, perte, modification) Temporisation incorrecte (retard, écho) SafeEthernet s'appuie sur le standard Ethernet ou FastEthernet selon la norme IEEE 802.3. La transmission des données de sécurité ne modifie pas la trame de protocole du standard Ethernet. Conformément au système Black Channel de SafeEthernet, les « voies de transmission peu sûres » (Ethernet) sont utilisées et commandées par un système de protocole de sécurité au niveau du transmetteur et du récepteur. Ainsi, les composants classiques du réseau Ethernet (concentrateurs, commutateurs, routeurs et PC) fournis avec les interfaces réseau peuvent être utilisés au sein d'un réseau de sécurité. La principale différence avec le standard Ethernet se situe au niveau du déterminisme : SafeEthernet fonctionne en temps réel. Un mécanisme spécial du protocole garantit un comportement déterministe, même en cas d'erreur ou d'entrée de nouveaux partenaires de communication. Les nouveaux éléments sont automatiquement intégrés au système en cours d'exécution. Tous les composants du réseau peuvent être modifiés pendant que le système s'exécute. L'utilisation de commutateurs permet de définir clairement les temps de transmission. Ainsi, Ethernet fonctionne en temps réel. La vitesse de transfert pour les données de sécurité peut atteindre 100 Mbits/s, vitesse bien supérieure à la normale. Des câbles de cuivre ou fibre optique peuvent servir de supports de transmission. La technologie SafeEthernet permet d'intégrer des intranets d'entreprise ainsi que des connexions Internet. Il est nécessaire de tenir compte des conditions des communications de sécurité. 60 33003442 07/2007 Description du produit Par conséquent, un seul réseau suffit pour transmettre des données liées ou non à la sécurité. Grâce à des profils réseau paramétrables, il est possible d'adapter SafeEthernet aux réseaux Ethernet existants. SafeEthernet permet de configurer des structures de système intégrées souples pour les automatismes décentralisés, avec des temps de réaction définis. Conformément aux exigences, l'intelligence peut être centralisée ou distribuée aux participants de manière décentralisée au sein du réseau. Il n'existe pas de limite au nombre de participants sûrs du réseau et à la quantité de données sécurisées transmises pour obtenir les temps de réaction requis. Par conséquent, un automate central et la mise en place de structures parallèles ne sont pas nécessaires. Un seul et même réseau peut intégrer la transmission de données sécurisées et standard. Un bus de sécurité distinct peut être sauvegardé. Les commutateurs du périphérique E/S de sécurité distant effectuent les tâches normalement effectuées par les commutateurs réseau. 33003442 07/2007 61 Description du produit Paramètres de fonctionnement des interfaces Ethernet Jusqu’à la version 8.32 du SE COM, tous les ports Ethernet des commutateurs Ethernet intégrés ont les mêmes réglages. z Autonég/Autonég pour le mode de vitesse z Mode de régulation du débit D’autres paramétrages sont impossibles et ne seront pas permis par l’automate lors du chargement d’une configuration. Les interfaces Ethernet 10/100 BaseT de l'appareil présentent les paramètres suivants : Paramètres de fonctionnement par défaut Mode de vitesse Autonég Mode de régulation du débit Autonég Tout autre appareil associé à l’automate de sécurité ou au périphérique E/S distant doit présenter les paramètres réseau suivants : Paramètres admissibles pour appareil différent. Mode de vitesse Autonég Mode de régulation du débit Autonég ou Mode de vitesse Autonég Mode de régulation du débit Half duplex ou Mode de vitesse 10 ou 100 Mbits/s Mode de régulation du débit Half duplex Paramètres non admissibles pour appareil différent Mode de vitesse Autonég ou 10 ou 100 Mbits/s Mode de régulation du débit Full duplex Pour la version > 8.32 du SE COM et la version > 7.56.10 d’XPSMFWIN Gestion du hardware, chaque port Ethernet du commutateur intégré peut être configuré individuellement. Voir aussi l’annexe Schémas de raccordement, exemples d'application et codes d'erreur, p. 77. 62 33003442 07/2007 Description du produit Raccordements de SafeEthernet/ Exemples de mise en réseau Les appareils sont équipés (selon le modèle) de deux raccordements situés au bas du panneau latéral du boîtier, pour la mise en réseau avec le protocole SafeEthernet. Voir l'exemple dans Communication de sécurité, p. 50. Selon les besoins, différents systèmes peuvent être mis en réseau avec Ethernet (topologie linéaire ou en étoile). Il est également possible de raccorder un outil de programmation (PC) à l’emplacement nécessaire. Note : Veillez à ne pas former de boucle réseau lorsque vous raccordez des systèmes. Les paquets de données reçus par le système ne doivent emprunter qu'un seul chemin. Modbus TCP/IP Le protocole bus de terrain esclave série Modbus peut communiquer avec le protocole Modbus TCP/IP par les interfaces Ethernet sur l’automate de sécurité. La communication de Modbus standard transfère l’adresse esclave et un total de contrôle CRC en plus du code d’instruction et des données. Dans Modbus TCP/IP, le protocole subordonné TCP/IP gère cette fonction. Note : Pour plus d’informations sur le protocole Modbus TCP/IP, consultez l’aide en ligne de l’XPSMFWIN. Ports réseau utilisés pour la communication Ethernet Ports UDP et utilisation Ports UDP Utilisation 8 000 Programmation et fonctionnement avec l’XPSMFWIN 8 001 Configuration des E/S distantes via l’automate de sécurité 6 010 SafeEthernet 6 005/6 012 Si TCS_DIRECT n’était pas activé dans le réseau HH Ports TCP et utilisation 33003442 07/2007 Ports TCP Utilisation 502 Modbus (modifiable par l’utilisateur) 63 Description du produit Modèle OSI Le modèle OSI divise les fonctions d'un protocole en une série de couches appelée « pile de protocoles » (par ex. pile TCP/IP). Les couches inférieures sont utilisées dans le hardware et les couches supérieures dans le logiciel. Chaque couche constitue une plate-forme de transport vers la couche supérieure et s'appuie sur la couche inférieure. L'image suivante est une représentation graphique des couches OSI : Couches de support Couches hôtes Données 64 Couche Données Application Process réseau vers application Données Présentation Représentation et cryptage des données Données Session Communication entre hôtes Segments Transport Raccordements et fiabilité bout en bout Paquets Réseau Détermination du chemin et IP Trames Liaison des données MAC et LLC Bits Physique Transmission de supports, de signaux et binaire 33003442 07/2007 Description du produit Le tableau ci-dessous décrit les sept couches OSI (de bas en haut) : Numéro Couche Données Description Bits Précise toutes les spécifications électriques et physiques des appareils. Couches de support 1 Couche physique Transmission de supports, de signaux et binaire 2 Couche de liaison des données Trames MAC et LLC Fournit les composants et les procédures nécessaires pour transférer des données entre des entités réseau. Détecte et corrige les éventuelles erreurs de la couche physique. 3 Couche réseau Détermination du chemin et IP Fournit les composants et procédures nécessaires pour transférer des enchaînements de données de longueur variable, d'une source à une destination par un ou plusieurs réseaux. Paquets Couches hôtes 4 Segments Couche de transport Raccordements et fiabilité bout en bout Fournit un transfert de données transparent entre utilisateurs finaux. 5 Couche de session Communication entre hôtes Données Fournit le mécanisme de gestion du dialogue entre les process d'application des utilisateurs finaux. 6 Couche de présentation Données Représentation et cryptage des données Recherche, à la place de la couche d’application, les différences syntaxiques des représentations des données dans les systèmes utilisateur final. 7 Couche d’application Process réseau vers application Sert d’interface directe et exécute des services application communs pour les process application. 33003442 07/2007 Données 65 Description du produit Conditions de fonctionnement Présentation Le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 a été développé conformément aux exigences des normes suivantes sur la compatibilité électromagnétique (CEM), le climat et l'environnement : IEC 61131-2 Automates programmables, Partie 2, Exigences sur les matériels et tests IEC 61000-6-2 Normes CEM génériques, Partie 6-2 IEC 61000-6-4 Norme générale sur les émissions CEM, Environnement industriel Les conditions suivantes sont requises pour utiliser le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 : Classe de protection Classe de protection II selon la norme IEC/EN 61131-2 Conditions climatiques Pollution Degré de pollution II Altitude < 2 000 m (6 561,7 ft) Boîtier Standard : IP 20. Si les normes applicatives concernées l'exigent (ex. EN 60204, EN 954-1), le périphérique doit être installé dans un boîtier adapté (ex. IP 54). Les principales valeurs limites et de test des conditions climatiques sont indiquées dans le tableau suivant : EN 61131-2 Tests climatiques - Température de fonctionnement : 0oC (32oF) à 60oC (140oF) (Limites de test -10oC (14oF) à +70oC (158oF)) - Température de stockage : -40oC (-40oF) à 85oC (185oF) (avec batterie uniquement -30oC (-22oF)) 6.3.4.2 Test de chaleur sèche et de résistance au froid : 70oC (158oF) / -25oC (-13oF), 96 h, alimentation de l'appareil en test non connectée 6.3.4.3 Test de changement de température, de résistance et d’immunité thermique : -25oC (-13oF) / 70oC (158oF) et 0oC (32oF) / 55oC (131oF), alimentation de l'appareil en test non connectée 6.3.4.4 Test de résistance cyclique à la chaleur humide : 25oC (77oF) / 55oC (131oF), humidité relative 95 %, alimentation de l'appareil en test non connectée 66 33003442 07/2007 Description du produit Conditions mécaniques Conditions de compatibilité électromagnétique (CEM) 33003442 07/2007 Les principales valeurs limites et de test des conditions mécaniques sont indiquées dans le tableau suivant : EN 61131-2 Tests mécaniques - Test de vibrations, en fonctionnement : 5 Hz à 9 Hz / 3,5 mm, 9 Hz à 150 Hz / 1 g 6.3.5.1 Test d’immunité aux vibrations : 10 Hz à 150 Hz, 1 g, appareil en test en fonctionnement, 10 cycles par axe 6.3.5.2 Test d’immunité aux chocs : 15 g, 11 ms, appareil en test en fonctionnement, 2 cycles par axe Les principales valeurs limites et de test des conditions de CEM sont indiquées dans les tableaux suivants : EN 61131-2 Test d'immunité au bruit 6.3.6.2.1 IEC/EN 61000-4-2 Test de décharges électrostatiques (ESD) : 4 kV par contact/ 8 kV par décharge aérienne 6.3.6.2.2 IEC/EN 61000-4-3 Test de parasites haute fréquence (RFI) (10 V/m) : 26 MHz à 1 GHz, 80 % AM 6.3.6.2.3 IEC/EN 61000-4-4 Test de salves : 2 kV avec alimentation / 1 kV avec circuit de transmission 6.3.6.2.4 IEC/EN 61000-4-12 Test d’immunité aux oscillations amorties : 1kV IEC/EN 61000-6-2 Test d'immunité au bruit IEC/EN 61000-4-6 Radio fréquence en mode commun : 10V 150 kHz à 80 MHz, AM IEC/EN 61000-4-3 Impulsions 900 MHz IEC/EN 61000-4-5 Surtension : 1 kV, 0,5 kV IEC/EN 61000-6-4 Test d’émission de bruit EN50011 Classe A Test d'émissions : par rayonnement, par conduction 67 Description du produit Alimentation Les principales valeurs et limites de test d’alimentation de l’appareil sont indiquées dans le tableau suivant : IEC/EN 61131-2 Vérification des caractéristiques de l'alimentation CC - L'alimentation électrique doit par ailleurs être conforme aux normes suivantes : IEC 61131-2 ou SELV (très basse tension de sécurité) ou PELV (très basse tension de protection) - La protection par fusible du périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 doit être conforme aux indications figurant dans ce manuel. 6.3.7.1.1 Test de plage de tension : 24 V CC, -20 % à 25 % (19,2 V CC à 30 V CC) 6.3.7.2.1 Test d'immunité aux interruptions momentanées : CC, PS 2 : 10 ms 6.3.7.4.1 Test d'inversion de polarité de l'alimentation CC 6.3.7.5.1 Test de durée de secours : Test B, 1 000 h, avec batterie de secours au Lithium. 68 33003442 07/2007 Description du produit Caractéristiques techniques Données mécaniques Connecteurs d'alimentation 1 Diamètres des connexions, raccordement à un conducteur Sans embout Rigide 0,2 à 2,5 mm2 Souple 0,2 à 2,5 mm2 AWG 24-12 Souple avec embouts (sans embout plastique) 0,25 à 2,5 mm2 AWG 22-14 Souple avec embouts (avec embouts plastiques) 0,25 mm2 à 2,5 mm2 AWG 22-14 Connecteurs d'alimentation 2 Diamètres des connexions, raccordements à plusieurs conducteurs (2 fils du même diamètre maximum) Sans embout Rigide 0,14 à 1,5 mm2 Souple 0,14 à 1,5 mm2 AWG 28-16 Souple avec embouts (sans embout plastique) 0,25 à 1,5 mm2 AWG 22-16 Souple avec embouts (avec embouts plastiques) 0,25 à 0,5 mm2 AWG 22-20 Connecteurs du circuit de transmission 1 Diamètres des connexions, raccordement à un conducteur Sans embout Rigide 0,14 à 1,5 mm2 Souple 0,14 à 1,5 mm2 AWG 28-16 Souple avec embouts (sans embout plastique) 0,25 à 1,5 mm2 AWG 22-16 Souple avec embouts (avec embouts plastiques) 0,25 à 0,5 mm2 AWG 22-20 33003442 07/2007 69 Description du produit Connecteurs du circuit de transmission 2 Diamètres des connexions, raccordements à plusieurs conducteurs (2 fils du même diamètre maximum) Sans embout Rigide 0,14 à 0,5 mm2 AWG 28-20 Souple 0,14 à 0,75 mm2 AWG 28-18 Souple avec embouts (sans embout plastique) 0,25 à 0,34 mm2 AWG 22 Souple avec embouts (avec embouts plastiques) 0.5 mm2 AWG 20 Longueur à dénuder et couple Longueur à dénuder 9 mm (0,35 in.) Couple de serrage 0,22 à 0,25 Nm (1,9 à 2,2 lb-in) Données techniques Le tableau suivant présente les données techniques du périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 : Interface Ethernet 2*RJ-45, 10/100 Base T avec commutateur intégré Tension de fonctionnement 24 V CC –15 %/+20 %, Wss <=15 %, à partir d'une alimentation avec séparation de protection, conforme à la norme IEC 61131-2 Consommation de courant 0,8 A maxi (en charge maximale) Courant au repos : 0,4 A à 24 V CC Température de fonctionnement 0oC (32oF) à 60oC (140oF) Température de stockage -40oC (-40oF) à 85oC (185 oF) Fusible (externe) 10 A (temporisé) Batterie de secours aucune Protection IP 20 Dimensions maximales Largeur : 207 mm (8,15 in.) (vis du boîtier comprises) Hauteur : 114 mm (4,49 in) (verrou compris) Profondeur : 97 mm (3,82 in.) (vis de terre comprise) Poids 0,95 kg (2,1 lb.) 70 33003442 07/2007 Description du produit Entrées analogiques Nombre d’entrées 8 (non isolées électriquement) Valeurs d’entrée z Valeur nominale associée à Lde 0 à +10 V CC, de 0 à +20 mA avec une dérivation de 500 Ω de -0,1 à +11,5 V CC, de -0,4 à +23 mA avec une dérivation de 500 Ω z Valeur de service Résistance à l'entrée > 2 MΩ Résistance interne de la source ≤ 500 Ω Résolution 12 bit Résolution effective 9 bit à 10 V Alimentation du transmetteur au choix 26 V/8,2 V 200 mA, protégée contre les courts-circuits conformément à la norme IEC 61131-2. Précision de mesure 0,5% Précision de sécurité 2% Erreur d'étalonnage, point zéro +/-1% Erreur d'étalonnage, point terminal +/-0,4% Erreur de voie +/-0,5% Point zéro erreur de température +/-0,5% / 10 K Erreur de température, point terminal +/-0,5% / 10 K Erreur de linéarité +/-0,5% Dérive de longue durée +/-0,5% Adaptateur de dérivation Valeur de résistance 250 Ω 500 Ω Tolérance 0,1% Coefficient de température 25 ppm/°C Charge permanente pour la mesure du courant Voir la valeur de service des entrées analogiques Perte de puissance maxi. 0,4 W Température de fonctionnement 0 à +60 °C (32 à 140 °F) Température de stockage -40 à +85 °C (-40 à 185 °F) Dimensions largeur : 5 mm (0,2 in.) hauteur : 5 mm (0,2 in.) profondeur : 5 mm (0,2 in.) 33003442 07/2007 71 Description du produit Sorties analogiques Nombre de sorties 4 (non isolées électriquement) ne concernant pas la sécurité, avec interrupteur de sécurité courantes désactivé Signal plage nominale 4...20 mA plage d'utilisation 0...20 mA Résolution du logiciel 12 bit Impédance de charge 600 Ω max. Erreur relative (linéarité, point zéro, point de terminaison, étalonnage du point zéro, étalonnage du point de terminaison) +/-1% Erreur de voie +/-1% Temp. Erreur du point zéro +/-1% / 10 K Temp. Erreur du point de terminaison +/-1% / 10 K Tension d'alimentation Le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401 est un système à une tension. La tension de fonctionnement requise est définie de la manière suivante, selon la norme IEC/EN 61131-2. Tension d'alimentation Valeur nominale 24 V CC, -15...+20 % Limites admissibles maxi en fonctionnement continu 18,5 V CC à 30,2 V CC (ondulation) Valeur de crête maxi 35 V CC pendant 0,1 s Ondulation admissible w < 5 % en tension efficace, wss < 15 % en tension de crête à crête Potentiel de référence 72 L - (pôle négatif) Mise à la terre du potentiel de référence autorisée. 33003442 07/2007 Description du produit Eléments supplémentaires Présentation Cette section répertorie les éléments supplémentaires utilisables avec le périphérique E/S de sécurité distant XPSMF3AIO8401. Liste des éléments supplémentaires z z z z z z 33003442 07/2007 Unité d'alimentation -24 V CC avec séparation de protection de l'alimentation : IEC 61131-2 Gammes de produit : ABL7RE ou ABL8RP Site Web : www.telemecanique.com Rails DIN appropriés pour le montage de l’automate Gamme de rail DIN AM1**. Vous la trouverez dans la section Câbles et accessoires de câblage du catalogue des composants de commande et de raccordement. Autres automates de sécurité et E/S z XPSMF60** L’automate XPSMF60 est un PES modulaire dans un boîtier de système de racks. Il peut intégrer jusqu'à six des modules suivants (voir le tableau ci-dessous). Un même module peut être utilisé autant de fois que souhaité dans l'XPSMF60. z XPSMF3DIO** Modules d'entrée et de sortie distants. Le nombre d'entrées et de sorties dépend du modèle. z XPSMF2DO** Module de sortie distant. Le nombre de sorties est variable. z XPSMF1DI1601 Module d'entrée distant avec 16 sorties numériques Modules de sécurité : différents modules et contrôleurs de sécurité (voir la section Sécurité machine de l'Essentiel) Les fonctions des modules vont de l'arrêt d'urgence à la surveillance par barrière immatérielle. Automate standard : Transfert de données ne concernant pas la sécurité (voir la section Automatismes, automatismes et contrôle dans l'Essentiel, 2005). Les automates standard fonctionnent indifféremment avec des machines de petite ou de grande taille. Plages : Twido, Micro, Premium et Quantum. Interrupteurs de sécurité et actionneurs : z Interrupteurs magnétiques codés, interrupteurs de fin de course, interrupteurs rotatifs ou broche, arrêts d'urgence, interrupteurs à pédale, interrupteurssectionneurs z Tapis z Barrières immatérielles z Unités de commande bimanuelles z Départs-moteurs Pour plus d'informations, consultez la section Sécurité dans l'Essentiel. 73 Description du produit z Eléments d'Interface homme-machine (pour améliorer les conditions de sécurité) z Boutons-poussoirs et voyants z Balises lumineuses z Sirènes z Écrans Magelis Pour plus d'informations, consultez la section Dialogue opérateur de l'Essentiel. Note : Tous les catalogues et les guides sont disponibles sur le site http://www.telemecanique.com. 74 33003442 07/2007 Annexes Présentation Vue d'ensemble Informations complémentaires non nécessaires à la compréhension du document. Contenu de cette annexe Cette annexe contient les chapitres suivants : Chapitre A 33003442 07/2007 Titre du chapitre Schémas de raccordement, exemples d'application et codes d'erreur Page 77 75 Annexes 76 33003442 07/2007 Schémas de raccordement, exemples d'application et codes d'erreur A Présentation Vue d'ensemble Ce chapitre contient des schémas de raccordements, des exemples d'application et des codes d'erreurs. Contenu de ce chapitre Ce chapitre contient les sujets suivants : 33003442 07/2007 Sujet Page Codes d'erreur 78 Exemples de câblage 82 Configuration des interfaces Ethernet 88 77 Descriptif des composants Codes d'erreur Description des codes d'erreur Les codes d’erreur répertoriés ci-dessous apparaissent dans l’environnement de programmation XPSMFWIN. Le tableau suivant décrit les codes d'erreur des entrées analogiques : Signal système L/E Signification Module.SRS [UDINT] L Numéro d'emplacement (Système-Rack-Emplacement) Module.Type [UINT] L Type de module, consigne : 0x001E [30 dez] Module.Error Code [WORD] L Codes d’erreur du module Al.Error Code [WORD] 78 L 0x0000 Traitement E/S, erreur possible, voir codes d'erreur suivants 0x0001 Pas de traitement E/S (l'UC n'est pas en mode RUN) 0x0002 Pas de traitement E/S pendant les tests de mise en route 0x0004 Interface fabricant en exécution 0x0010 Pas de traitement E/S : configuration incorrecte 0x0020 Pas de traitement E/S : taux d'erreurs dépassé 0x0040/ 0x0080 Pas de traitement E/S : le module configuré n'est pas inséré Codes d'erreur pour toutes les entrées analogiques 0x0001 Erreur du module 0x0004 Test MEZ : contrôle du temps de conversion 0x0008 Test FTZ : erreur de déplacement de bit dans le bus de données 0x0010 Test FTZ : erreur de contrôle des coefficients 0x0020 Test FTZ : erreur des tensions de fonctionnement 0x0040 Erreur de conversion A/N (DRDY_LOW) 0x0080 Test MEZ : erreur de liens croisés MUX 0x0100 Test MEZ : erreur de déplacement de bit dans le bus de données 0x0200 Test MEZ : erreur d'adresse multiplexeur 0x0400 Test MEZ : erreur des tensions de fonctionnement 0x0800 Test MEZ : erreur (unipolaire) du système de mesure (caractéristique) 0x1000 Test MEZ : erreur (unipolaire) du système de mesure (valeurs finales, point zéro) 0x8000 Erreur de conversion A/N (DRDY_HIGH) 33003442 07/2007 Descriptif des composants Signal système L/E Signification AI[xx].Error Code [BYTE] L Masquage d'erreurs pour les voies d'entrées analogiques 0x01 Erreur du module d'entrée analogique 0x02 Déficit/excédent de la valeur de limite 0x04 Erreur de conversion A/N, valeurs mesurées non valides 0x08 Valeur mesurée dans la précision de sécurité 0x10 Valeur mesurée excessive 0x20 Voie arrêtée 0x40 Erreur d'adresse des convertisseurs A et N AI[xx].Value [INT] L Valeur analogique de chaque voie [INT] de 0 à +2 000 (0 V à +10 V) La validité dépend de AI[xx].Error Code AI[xx].Used [BOOL] E Configuration de la voie 1 En exécution 0 Arrêtée AI[xx].Transmitter Used [BOOL] E Voie AI avec alimentation du transmetteur utilisée : 1 utilisé 0 non utilisé Transmitter Voltage[01] [USINT] E Permutation de l’alimentation du transmetteur par groupe 1 8.2 V 2 26.0 V Transmitter.Error Code [WORD] L Codes d’erreur de l’unité de transmission Transmitter[01].Error Code [BYTE] L 0x0001 Erreur dans l’alimentation du transmetteur 0x0400 Test FTZ : 1. seuil de température dépassé 0x0800 Test FTZ : 2. seuil de température dépassé Codes d’erreur de chaque groupe de transmetteurs 0x01 Erreur du module d’alimentation du transmetteur 0x02 Suralimentation du transmetteur 0x04 Sous-alimentation du transmetteur 0x08 Surtension de l’alimentation du transmetteur AI[xx].Underflow [BOOL] L Déficit AI[xx].Valeur selon AI[xx].Limit LOW La validité dépend de AI[xx].Error Code AI[xx].Overflow [BOOL] L Excédent AI[xx].Valeur selon AI[xx].Limit HIGH La validité dépend de AI[xx].Error Code AI[xx].Limit LOW [INT] E Limite supérieure de la plage de tension 0-signal AI[xx].Underflow AI[xx].Limit HIGH [INT] E Limite inférieure de la plage de tension 1-signal AI[xx].Overflow 33003442 07/2007 79 Descriptif des composants Le tableau suivant décrit les codes d'erreur des sorties analogiques : Signal système L/E Signification Module.SRS [UDINT] L Numéro d'emplacement (Système-Rack-Emplacement) Module.Type [UINT] L Type de module, consigne : 0x0069 [45 dez] Module.Error Code [WORD] L Codes d’erreur du module AO.Error Code [WORD] AO[xx].Error Code [BYTE] AO[xx].Value [INT] L L E 0x0000 Traitement E/S, erreur possible, voir codes d'erreur suivants 0x0001 Pas de traitement E/S (l'UC n'est pas en mode RUN) 0x0002 Pas de traitement E/S pendant les tests de mise en route 0x0004 Interface fabricant en exécution 0x0010 Pas de traitement E/S : configuration incorrecte 0x0020 Pas de traitement E/S : taux d'erreurs dépassé 0x0040/ 0x0080 Pas de traitement E/S : le module configuré n'est pas inséré Codes d'erreur pour toutes les unités de sorties analogiques 0x0001 Erreur du module 0x0002 Test MEZ : échec de l'interrupteur de sécurité 1 0x0004 Test MEZ : échec de l'interrupteur de sécurité 2 0x0008 Test FTZ, échec de la séquence de test 0x0010 Test FTZ : erreur de contrôle des coefficients 0x0400 Test FTZ : 1. seuil de température dépassé 0x0800 Test FTZ : 2. seuil de température dépassé 0x2000 Test MEZ : état des interrupteurs de sécurité 0x4000 Test MEZ : échec de la déconnexion active par le chien de garde Codes d'erreurs pour les voies de sorties analogiques 0x01 Erreur dans l’unité de sortie analogique 0x80 AO[x].Valeur hors de la plage spécifiée Valeur de sortie des voies d’AO Caractéristique du courant 0 à +2 000 (0 à 20 mA) Caractéristique du courant -2 000 à 0 (0 mA) La vraisemblance des valeurs est vérifiée avant standardisation. Caractéristique du courant z Valeurs < 0 z Standardisation à 0 z Valeurs < point d’acquisition BAS z Standardisation avec point d’acquisition BAS z Valeurs > point d’acquisition HAUT z Standardisation avec point d’acquisition HAUT ATTENTION :Ne pas utiliser les sorties comme des sorties de sécurité. 80 33003442 07/2007 Descriptif des composants Signal système L/E Signification AO[xx].Used [BOOL] E Configuration de la voie 1 En exécution 0 Arrêtée 33003442 07/2007 81 Descriptif des composants Exemples de câblage Exemple de câblage SafeEthernet et Ethernet Le schéma suivant illustre un exemple de mise en réseau Ethernet et SafeEthernet : 1 2 7 Ethernet (Modbus TCP/IP) Ethernet (Modbus TCP/IP) 3 6 4 Ethernet (SafeEthernet) 5 Ethernet (SafeEthernet) 5 Ethernet (SafeEthernet) Medium (protocol) Eléments du réseau N° 82 Elément 1 Automate de sécurité avec plate-forme d’automatisme Premium 2 Terminal Magelis graphique 3 Terminal Magelis graphique 4 Automate de sécurité XPSMF30 5 E/S distante XPSMF 1/2/3 DIO/AIO 6 PC 7 Module TSX ETY100 (Modbus TCP/IP) 33003442 07/2007 Descriptif des composants L'application ci-dessus représente la communication entre un automate de sécurité et un automate Premium sur Ethernet (protocole TCP/IP Modbus) et sur Ethernet utilisant le protocole SafeEthernet. L'échange de données entre l’automate de sécurité et l’automate Premium constitue un transfert de données ne concernant pas la sécurité. Les deux systèmes coopèrent en envoyant et recevant des données dans les deux sens à l’aide du protocole TCP/IP Modbus. Dans ce cas, il est possible de transférer des données non sécurisées sur le réseau Ethernet avec l'automate de sécurité. Dès lors, les données d'une entrée de sécurité peuvent commander une sortie de sécurité au sein du système de l’automate de sécurité, ainsi qu'une sortie ne concernant pas la sécurité avec le système d’automate de sécurité Premium. Le système de l’automate peut transmettre ses données non sécurisées via Ethernet en pilotant une sortie ne concernant pas la sécurité. Cela permet d'utiliser le système de câblage pour transférer à la fois des données sécurisées et non sécurisées. 33003442 07/2007 83 Descriptif des composants Exemple de câblage Ethernet Le schéma suivant illustre un exemple de mise en réseau SafeEthernet et Modbus : Modbus serial 7 8 1 2 Modbus serial field bus Ethernet (Modbus TCP/IP) 3 4 6 5 5 Ethernet (SafeEthernet) Ethernet (SafeEthernet) Medium (protocol) Eléments du réseau N° Elément 1 Terminal Magelis graphique 2 Plate-forme d'automatisme « Premium » 3 Terminal Magelis graphique 4 Automate de sécurité XPSMF30 5 XPSMF 1/2/3 DIO/AIO 6 XPSMF ADAPT 7 Connexion TER sur le processeur Premium 8 Module TSXSCY21601 série Modbus L'application ci-dessus illustre l'association d'un système d’automate de sécurité et d'un système d’automate Premium par le protocole série Modbus. L'échange de données entre les systèmes d’automate de sécurité et d’automate Premium par le Modbus constitue un transfert de données non sécurisées. La communication permet aux deux systèmes de coopérer. Le système de l’automate peut envoyer des données non sécurisées à l’automate de sécurité. L'automate de sécurité peut transmettre des données ne concernant pas la sécurité via le protocole Ethernet à l'un des modules E/S de sécurité distants. Le module peut commander une sortie ne concernant pas la sécurité. Cela permet de n'utiliser qu'une ligne de transmission pour transférer des données sécurisées et non sécurisées sur de longues distances. 84 33003442 07/2007 Descriptif des composants Dispositifs d'alarme incendie Tous les systèmes XPSMF avec entrées analogiques peuvent être utilisés pour les dispositifs d’alarme incendie centralisés conformément aux normes DIN EN 54-2 et NFPA 72. Le programme d’application doit remplir les fonctions des dispositifs d’alarme incendie centralisés décrits dans les normes citées. Le temps de cycle maximum nécessaire pour les dispositifs d’alarme incendie centralisés est de 10 s (DIN EN 54-2). Ce temps de cycle peut être atteint très facilement. Le temps de cycle de l’automate XPSMF peut être mesuré en millisecondes. De même, le temps de sécurité nécessaire (temps de réponse erreur) de 1 s peut également être atteint très facilement. La norme DIN EN 54-2 exige que le dispositif d’alarme incendie reste dans un délai de 100 s à l'état de rapport d'erreur après que le système XPSMF a reçu ce rapport. Les alarmes incendie sont connectées à l'aide du principe de mise sous tension jusqu’au déclenchement avec contrôle des lignes pour la détection des courtscircuits et coupures. Les sorties numériques et analogiques peuvent être utilisées avec l’XPSMF35, les entrées analogiques avec l’XPSMF3AIO8401 et le module d’entrée analogique XPSMFAI801 avec l’XPSMF60. Le diagramme suivant illustre le schéma de câblage du dispositif d'alarme incendie : RL REOL Mn Mn-1 M3 M2 Alimentation des capteurs M1 Entrée analogique Circuit de capteurs RDérivation Pôle de référence (L-, I-) z z z z M : Alarme incendie REOL : Résistance d'extrémité sur le dernier capteur dans le circuit RL : Limite du courant maximal autorisé du circuit RDérivation : Résistance de mesure Pour une application, la résistance de REOL, RLet RDérivation doit être calculée selon le type de capteurs et le nombre de capteurs par circuit d'alarme. Les données nécessaires sont contenues dans la fiche technique correspondante du fabricant des capteurs. Les sorties d'alarme, qui sont utilisées pour activer les voyants, sirènes, etc. fonctionnent à l'aide du principe de mise sous tension jusqu’au déclenchement. Il est nécessaire de surveiller les sorties pour détecter tout court-circuit ou coupure. Cela peut être fait en relisant directement les signaux de sortie de l'actionneur aux entrées. 33003442 07/2007 85 Descriptif des composants Le courant dans le circuit de l'actionneur doit de préférence être surveillé via une entrée analogique avec une dérivation appropriée. Un montage en série de diodes Zener et de série protège l'entrée contre les surtensions en cas de court-circuit. Pour un contrôle des coupures explicite (au niveau des sorties hors tension (DO)), une alimentation de transmetteur doit être ajoutée aux entrées analogiques. Le diagramme suivant illustre un exemple de contrôle des courts-circuits et des coupures de sorties numériques (circuit de l’actionneur) : XPSMF AI Sx/Tx 26,4 V XPSMF DO RSérie Borne d’excitation Actionneur Borne d’excitation RDiode Ix RDérivation L- XPSMF AI 10 V maxi 12 V L- zone de contrôle des coupures et courts-circuits circuit de protection contre les courts-circuits Les systèmes d’affichage, panneaux de voyants, affichages à diodes, affichages alphanumériques, alarmes sonores, etc. peuvent tous être contrôlés à l’aide du programme d’application. L'acheminement des signaux de défaut par les modules d'entrée et de sortie ou vers un dispositif d'acheminement doit se faire à l'aide du mode hors tension-déclenchement. Les alarmes incendie peuvent être transmises d'un système XPSMF à un autre à l'aide de la norme de communication Ethernet. Toute défaillance de communication doit être signalée. Les systèmes XPSMF utilisés comme dispositifs d’alarme incendie centralisés doivent avoir une alimentation redondante. Des précautions doivent également être prises contre les pannes d'alimentation, par exemple grâce à l'utilisation d'une sirène alimentée par batterie. Le fonctionnement ne doit pas être interrompu lors du passage de l'alimentation principale à l'alimentation secondaire. Les baisses de tension ne doivent pas durer plus de 10 ms. 86 33003442 07/2007 Descriptif des composants En cas de panne du système, les signaux du système spécifiés dans le programme d’application sont écrits par le système d’exploitation. Ainsi, des signaux d'erreur peuvent être affectés pour indiquer les erreurs détectées par le système. En cas d'erreur, les entrées et sorties de sécurité sont déconnectées, c’est-à-dire que des signaux 0 sont appliqués à toutes les voies des entrées défectueuses et toutes les voies des sorties défectueuses sont déconnectées. 33003442 07/2007 87 Descriptif des composants Configuration des interfaces Ethernet Paramètres de communication Pour configurer les paramètres de communication, procédez comme suit : Étape Action 1 Ouvrez l'onglet Avancé. 2 Dans la liste Mode vitesse, sélectionnez Autonég. 3 Dans la liste Mode de régulation du débit, sélectionnez Autonég. 4 Cochez la case Activer les paramètres avancés. Résultat : les paramètres sélectionnés sont activés. Configuration [0] HIMatrix F3 DIO 20_8 01_1 [0] HIMatrix F3 DIO 20_8 01_2 [250] Process [33] Mode Process Mode Process Protocoles E/S distantes [0] HIMatrix F35 COM Commutateur Ethernet Configuration de port_1 UC [1] DO 8 DO 8 [2] CI 2 CI 2 [3] MI 24/8 FS1000 MI 24/800 /Configuration/Mode process/HIMatrix F35/COM Paramètres IP Avancé Clé de licence Activer Avancés... Temps de vieillissement 00 Apprentissage MAC Transfert IP Mode vitesse Modéré Autonég Mode de régulation de Autonég débit OK Annuler Appliquer Aide Remarque : les paramètres de l'onglet Avancé sont expliqués en détail dans l'aide en ligne de XPSMFWIN. 88 33003442 07/2007 Descriptif des composants Paramètres du port Les paramètres du port de l'interrupteur intégré peuvent être configurés individuellement à partir de la version> 8.32 du système d'exploitation COM et de la version > 7.56.10 du logiciel de gestion du matériel XPSMFWIN. A l'aide du menu contextuel des paramètres COM de communication, sélectionnez Commutateur Ethernet → Nouveau → Configuration de port. Un menu de configuration peut être établi pour chaque port commuté. Configuration des paramètres d'un port [0] HIMatrix F35 COM Commutateur Ethernet Nouveau Configuration de port. UC [1] DO 8 DO 8 Copier [2] CI 2 CI 2 Coller Supprimer [3] MI 24/8 FS1000 MI 24/8 FS1000 [3] Sélection Sélection Imprimer... Propriétés Protocoles Paramètres d'une configuration de port Applications-Factory-V1.1 Configuration [0] HIMatrix F3 DIO 20_8 01_1 [0] HIMatrix F3 DIO 20_8 01_2 [250] Process [33] Mode Process Mode Process Protocoles E/S distantes [0] HIMatrix F35 COM Commutateur Ethernet Configuration de port_1 UC 33003442 07/2007 /Configuration/Mode process/HIMatrix F35/OM Type Configuration de port. Nom Configuration de port_1 Port 1 Vitesse [MBits/s] 100 Régulation de débit Autonég également avec des valeurs fixes Limite Full duplex OK Annuler Diffusion Appliquer Aide 89 Descriptif des composants Le tableau suivant contient des descriptions de paramètres : Paramètre Description Port Numéro de port, comme affecté sur l'appareil. Remarque : une seule configuration par port possible Plage de valeurs 1...n, en fonction de la ressource Vitesse [MBits/s] Les sélections suivantes sont possibles : 10 MBits/s Débit de 10 MBits/s 100 MBits/s Débit de 100 MBits/s Autonég (10/100) Configuration automatique de la vitesse de transmission Le paramètre par défaut est Autonég. Régulation de débit Les sélections suivantes sont possibles : Full duplex Communication dans les deux directions en même temps Half duplex Communication dans une direction Autonég Contrôle automatique de la communication Le paramètre par défaut est Autonég. Autonég également avec des valeurs fixes L'annonce (transfert des propriétés de vitesse et de contrôle du débit) est effectuée avec des valeurs de paramètre fixes. Les autres périphériques, dont les paramètres de port sontAutonég, peuvent ainsi reconnaître comment les ports de l'automate sont configurés. Limite Limite d'entrée de produits de multidiffusion et/ou de diffusion Les sélections suivantes sont possibles : Eteinte Sans limite Diffusion Limite de diffusion (128 kbits/s) Multidiffusion et diffusion Limite de multidiffusion et de diffusion (1 024 kbits/s) Le paramètre par défaut est Diffusion. Activation des paramètres 90 Les paramètres sont configurés dans la fenêtre COM de l'écran de gestion du matériel Pour que les modifications/paramètres prennent effet, le programme d'application doit être compilé à l'aide du générateur de code, puis transféré à l'automate ou aux automates. Les propriétés de communication peuvent être modifiées en mode en ligne à l'aide du Panneau de configuration. Les paramètres prennent immédiatement effet, mais ne sont pas transférés au programme d'application. 33003442 07/2007 Glossaire A AI Entrée analogique AIO Entrée/sortie analogique AO Sortie analogique AWG Calibre américain de câbles (diamètre de câbles) C CEM Compatibilité électromagnétique COM Module de communication D DI Entrée numérique DIO Entrée/sortie numérique DO Sortie numérique 33003442 07/2007 91 Glossaire E E Ecriture F FB Bus de terrain FBD Schéma de bloc fonctionnel FTT Temps de résilience FTZ Voir FTT I IEC Commission électrotechnique internationale L L Lecture L/E Lecture/écriture LC Contrôle des lignes 92 33003442 07/2007 Glossaire M MEZ Voir MFOT MFOT Temps d'occurrence de défauts multiples Modèle OSI Modèle de référence d'interconnexion de systèmes ouverts N NSP Protocole ne concernant pas la sécurité O OLE Liaison et incorporation d'objets P PELV Très basse tension de protection PES Système électronique programmable R RC 33003442 07/2007 Classe d'exigences 93 Glossaire S SELV Très basse tension de sécurité SFC Tableau des fonctions séquentielles SIL Niveau d’intégrité de sûreté (selon la norme IEC 61508) SRS Système-Rack-Emplacement T TMO Temporisation U UC Unité centrale W WD Chien de garde WDT Temps du chien de garde 94 33003442 07/2007 B AC Index A adaptateur de dérivation, 34 adressage IP et identification du système, 59 alimentation, 68 application, 27 B bouton de réinitialisation, 49 C câblage, 57 câblage Ethernet, 57 câbles spécifiés, 58 caractéristiques de court-circuit des voies de sortie, 41 caractéristiques techniques, 69 chaleur, 20 circulation d'air, 17 codes d'erreur, 78 communication, 50 communication de sécurité, 50 communication Ethernet ports réseau utilisés, 63 commutateurs, 58 conditions climatiques, 66 conditions de compatibilité électromagnétique (CEM), 67 conditions de fonctionnement, 66 conditions mécaniques, 67 33003442 07/2007 configuration Interfaces Ethernet, 88 connecteur RJ45, 58 connecteurs d'alimentation, 69 connecteurs du circuit de transmission, 69, 70 contrôle des lignes, 29 convection interne, 22 coupure de l'alimentation, 40 D débranchement du câble, 39 description des codes d'erreur, 78 description des diodes, 55 description du produit, 45 description du protocole TCP/IP, 59 diagnostic, 41 dimensions, 12 DIN EN 54-2, 85 diodes électroluminescentes, 54 dispositifs d'alarme incendie, 85 données mécaniques, 69 données techniques, 70 E éléments de l'interface, 57 éléments du boîtier, 46 éléments supplémentaires, 73 entrées analogiques de sécurité, 35 entretien, 43 95 Index erreur du temps de réponse, 85 état de la température/température de fonctionnement, 23 Ethernet configuration, 88 exemple de câblage Ethernet, 84 exemple de câblage SafeEthernet, 82 exemples de câblage, 82 F face avant, 11, 46 fonction, 28 R raccordements de SafeEthernet, 63 reconfiguration de grands systèmes, 40 reconfiguration de petits systèmes, 40 remplacement de modules défectueux, 42 réparation des modules E/S distants, 43 représentation, 11 S SafeEthernet, 60 schéma fonctionnel, 28 sorties analogiques ne concernant pas la sécurité, 37 I installation, 14 introduction, 10 T L tension d'alimentation, 72 test des entrées et sorties pour les tensions perturbatrices et défauts à la terre, 42 liste des éléments supplémentaires, 73 longueur à dénuder et couple, 70 U utilisation du bouton de réinitialisation, 49 M Modbus TCP/IP, 63 modèle OSI, 64 montage de l’E/S distante, 15 N NFPA 72, 85 P paramètres de fonctionnement des interfaces Ethernet, 62 première mise en service, 26 première mise sous tension, 26 procédure, 14 96 33003442 07/2007 ">
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