Esempio di applicazione di sicurezza

Protezione con laser scanner di una navetta automatica con il controllore di sicurezza compatto SmartGuard 600

Esempio di applicazione di sicurezza in reteClassificazione di sicurezza: Categoria 3 per EN954-1

Introduzione Questo esempio applicativo descrive un sistema di sicurezza applicato al movimento di una navetta automatica. Davanti e dietro la navetta sono installati dei laser scanner. Gli scanner rilevano gli oggetti sul percorso della navetta e, in presenza di un oggetto, emettono un comando di stop ai motori. I sensori sono collegati a un controllore di sicurezza programmabile SmartGuard 600, con logica di muting, che invia segnali al sistema di controllo.

Argomento PaginaIntroduzione 1

Importanti informazioni per l’utente 2

Informazioni generali sulla sicurezza 3

Descrizione 4

Configurazione e cablaggio 6

Configurazione dello scanner laser 7

Programmazione 11

Prestazioni 14

Ulteriori riferimenti 15

2 Protezione con laser scanner di una navetta automatica con il controllore di sicurezza compatto SmartGuard 600

Caratteristiche e vantaggi

• Un singolo controllore SmartGuard 600 controlla sia l’arresto di emergenza sia i due scanner.

• Questo tipo di soluzione è applicabile a molte industrie (movimentazione materiali, imballaggio, industria automobilistica...).

Importanti informazioni per l’utente

Le apparecchiature allo stato solido hanno caratteristiche funzionali che differiscono da quelle delle apparecchiature elettromeccaniche. La pubblicazione Safety Guidelines for the Application, Installation and Maintenance of Solid State Controls (pubblicazione SGI-1.1 disponibile presso l’ufficio vendite Rockwell Automation di zona oppure on-line all’indirizzo http://literature.rockwellautomation.com) descrive alcune importanti differenze tra le apparecchiature allo stato solido e i dispositivi elettromeccanici cablati. Per questa differenza e anche per l’ampia varietà di utilizzi delle apparecchiature allo stato solido, tutte le persone responsabili dell’applicazione di queste apparecchiature devono accertarsi che ogni applicazione prevista di queste apparecchiature sia accettabile.

In nessun caso Rockwell Automation, Inc. sarà obbligata per legge o responsabile di danni indiretti o conseguenti derivanti dall’utilizzo o dall’applicazione di queste apparecchiature.

Gli esempi e gli schemi riportati nel presente manuale sono inclusi soltanto per scopi illustrativi. Viste le numerose variabili e i numerosi requisiti associati con qualsiasi installazione particolare, Rockwell Automation, Inc. non può assumersi responsabilità o obblighi di legge relativi all’utilizzo effettivo basato su tali esempi e schemi.

Rockwell Automation, Inc. non si assume alcuna responsabilità derivanti dai brevetti per quanto riguarda l’utilizzo di informazioni, circuiti elettrici, apparecchiature o software descritti nel presente manuale.

È vietata la riproduzione integrale o parziale dei contenuti del presente manuale, senza permesso scritto di Rockwell Automation, Inc.

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In tutto il presente manuale, quando necessario, vengono utilizzate note per mettere in evidenza considerazioni sulla sicurezza.

Informazioni generali sulla sicurezza

Per ulteriori informazioni sui nostri servizi di valutazione dei rischi, contattare Rockwell Automation.

AVVISOIdentifica informazioni sulle pratiche o circostanze che possono causare un’esplosione in un ambiente pericoloso con possibili conseguenti lesioni personali o morte, danni materiali e perdita economica.

IMPORTANTE Identifica informazioni che sono cruciali per una corretta applicazione e per la comprensione del prodotto.

ATTENZIONE Identifica le informazioni sulle pratiche o circostanze che possono determinare lesioni personali o morte, danni materiali o perdita economica. Questa segnalazione consente di identificare ed evitare un pericolo e riconoscerne le conseguenze.

PERICOLO DI SCOSSE ELETTRICHE

È possibile che sopra o all’interno dell’apparecchiatura, ad esempio un azionamento o un motore, siano presenti etichette che avvertono gli utenti della presenza di tensioni pericolose.

PERICOLO DI USTIONI

È possibile che sopra o all’interno dell’apparecchiatura, ad esempio un azionamento o un motore, siano presenti etichette che avvertono gli utenti che le superfici potrebbero raggiungere temperature pericolose.

IMPORTANTE Questo esempio di applicazione è destinato a utenti esperti, già perfettamente a conoscenza dei requisiti dei sistemi di sicurezza.

ATTENZIONE Per accertarsi di aver identificato e considerato tutte le possibili situazioni di pericolo, è opportuno effettuare una valutazione dei rischi. Tale valutazione può richiedere l’implementazione di circuiti aggiuntivi per ridurre il rischio a un livello tollerabile. Per i circuiti di sicurezza, occorre procedere ai calcoli delle distanze di sicurezza che non rientrano nell’oggetto di questo documento.

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4 Protezione con laser scanner di una navetta automatica con il controllore di sicurezza compatto SmartGuard 600

Descrizione

La navetta automatica si muove avanti e indietro in una determinata corsia. Quando la navetta si muove in avanti, lo scanner posteriore è silenziato. Quando si muove all’indietro, è silenziato lo scanner anteriore. La navetta si muove con due velocità: veloce e lenta. La zona di sicurezza dello scanner deve essere regolata in modo da essere più lunga quando il movimento è veloce mentre, quando il movimento è lento, può rimanere più corta. Alle posizioni preprogrammate, la navetta smette di trasportare materiali avanti e indietro dalle linee del nastro trasportatore fisso.

Funzione di sicurezza

Quando viene rilevato un oggetto nella zona di sicurezza, la navetta deve smettere di muoversi o, se è già ferma, rimanere ferma. Quando le zone di sicurezza sono libere, la navetta può muoversi nella direzione dello scanner attivo.

Tempo di arresto e distanza di sicurezza

Calcolare la necessaria lunghezza del campo di sicurezza con la formula: Lunghezza campo di sicurezza = SA + ZG + ZR + ZF + ZB.

ScannerScanner

Safety ZoneFast Speed

Safety Zone Slow

Speed

WarningZone

WarningZone

Conveyor Car

Conveyor Car

Movement

Fixed

Conveyor

Line 1

Fixed

Conveyor

Line 1

Fixed

Conveyor

Line 2

Fixed

Conveyor

Line 3

Fixed

Conveyor

Line 4

Fixed

Conveyor

Line n

Fixed

Conveyor

Line 2

Fixed

Conveyor

Line 3

Fixed

Conveyor

Line 4

Fixed

Conveyor

Line n

Wall

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in cui:

• SA = Distanza di arresto • ZG = Margine di sicurezza generale = 100 mm• ZR = Margine per eventuali errori di misura del laser scanner di

sicurezza multizona SafeZone (dovuti ai riflessi) • ZF = Margine per l’eventuale mancanza di distanza da terra del

veicolo • ZB = Margine per la riduzione delle prestazioni di frenatura del

veicolo, come definite nella documentazione del veicolo

Far riferimento al documento SafeZone Multizone Safety Laser Scanner User Manual, pubblicazione 75046-171-01(A), per informazioni dettagliate sulla distanza di sicurezza per applicazioni mobili.

Componenti necessari

I componenti usati in questa applicazione di sicurezza sono i seguenti.

Num. di Cat. Descrizione Qtà440L-SFZNMZ Sensore laser multizona SafeZone 2

442L-CSFZNMZ-20(1)

(1) 442L-CSFZNMZ-10 è un cavo da 10 m.

Cavo precablato con modulo di memoria 20 m 2

1752-L24BBB Controllore di sicurezza programmabile SmartGuard 600 1

800FM-MT44 Pulsante di emergenza, sgancio a rotazione, (EN 418) 1

800F-X01S Blocco contatti con automonitoraggio 1

800F-X01V QuadCONNECT bassa corrente, 1 contatto N.C. 1

800F-15YE112 Iscrizione gialla, 60 mm, pulsante di arresto di emergenza 1

800FM-R611 Pulsante di reset, blu, rasato, iscrizione “R”, corpo in metallo

1

800F-MX10V QuadCONNECT bassa tensione, 1 contatto N.A., portacontatti metallico

1

800FM-P6 Lampada spia reset, blu, rotonda, in metallo 1

800F-MN3B Portacontatti metallico, LED, fissaggio a vite, 24 V cc, blu 1

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6 Protezione con laser scanner di una navetta automatica con il controllore di sicurezza compatto SmartGuard 600

Configurazione e cablaggio Per informazioni dettagliate su configurazione e cablaggio, fare riferimento ai manuali elencati nella sezione Ulteriori riferimenti a pagina 15.

Panoramica del sistema

Cablaggio

Scanner laser multizona SafeZone

Scanner laser multizona SafeZone

Pulsante di arresto di emergenza

Lampada spia reset

Pulsante di reset

Bloccho di contatti

Blocco di contatti

Controllore SmartGuard 600

ResetRequired

White Red

White BrownWhite Brown

White Red

White OrangeWhite Orange

Grey

Pink

Pink

Grey

+24 VDC

24V DC Com

SafeZone MultizoneReverse

SafeZone MultizoneForward

9

1011

34

2

1

9

1011

34

2

1

Object inWarning Field

Immediate Output (Stop Command)

Delayed Output (Safe-Off)

Delayed Output (Drive Enable)

A1

OSSD1OSSD2

OSSD1OSSD2

A2A1A2Warning Field Warning Field

CR

Reset

ImmediateOff

Power

B

Forward/Reverse

Fast/Slow E-Stop

Delayed Off

Delayed Off

K1

K1 K2

K2

K3

K3

G0 G1 G2 0 1 2 3 4 5 6 7 T0

Pulse OutputTerminalsT1 T2 T3

SmartGuard 600

V0 V1 V2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15Input Terminals

Output TerminalsDeviceNet

USB

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Gli scanner sono collegati a un controllore programmabile di sicurezza SmartGuard 600. Il controllore SmartGuard 600 esegue la logica di muting e invia i segnali al sistema di controllo per permettere l’avviamento del motore o fermare il motore quando viene rilevato un oggetto nella zona di sicurezza. Il controllore SmartGuard 600 ha un collegamento DeviceNet che permette di collegarlo ad altri moduli I/O di sicurezza oltre che a dispositivi classificati non di sicurezza.

Ogni scanner può avere due impostazioni di campo separate e selezionabili, e ogni impostazione prevede un campo di allarme e un campo di sicurezza. Le impostazioni di campo sono selezionate mediante gli ingressi A1 e A2. Gli ingressi A1 e A2 usano un contatto normalmente chiuso e uno normalmente aperto per ridurre la probabilità di un errore dovuto a cortocircuito.

Configurazione dello scanner laser

Le finestre di dialogo software sulle seguenti pagine illustrano la procedura e le impostazioni di configurazione necessarie per questa applicazione, usando il Configuration Assistant del software Safety Configuration and Diagnostic (SCD).

La password di default per lo scanner laser è ABGM. A scopi dimostrativi, accedere come Authorized Client.

1. Inserire un nome per la propria applicazione.

2. Inserire un nome univoco per lo scanner multizona SafeZone.

SUGGERIMENTO Il software SafeZone Multizone non può essere aperto mentre è in esecuzione il software RSLinx. Nella barra delle applicazioni, fare clic con il pulsante destro del mouse sull’icona RSLinx e selezionare Shutdown RSLinx. Il software RSLinx verrà ricaricato automaticamente all’apertura di RSNetworx for DeviceNet.

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3. Scegliere il tipo di applicazione per indicare se lo scanner multizona SafeZone è usato su una macchina stazionaria o su un veicolo mobile.

4. Configurare lo scanner.

5. Selezionare la configurazione OSSD per lo scanner.

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6. Configurare gli ingressi dello scanner.

7. Configurare le uscite dello scanner.

8. Scegliere il tipo di riavviamento per lo scanner.

La finestra di dialogo Configuration Assistant fornisce informazioni su ciascun tipo di riavviamento.

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9. Creare due impostazioni di campo per lo scanner.

10. Esaminare e terminare la configurazione per ogni impostazione di campo creata.

11. Inserire il nome utente che si desidera compaia nel protocollo di configurazione e nei report di diagnostica.

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12. Ripetere la stessa procedura di configurazione per il secondo scanner.

Programmazione Per configurare il controllore SmartGuard 600 e programmare l’applicazione, utilizzare il software RSNetWorx for DeviceNet. Il Logic Editor, aperto da RSNetWorx for DeviceNet, consente di programmare la propria applicazione usando i blocchi funzione.

Questa parte di codice di esempio mostra i blocchi funzione per il controllo di questi ingressi e uscite:

• E-Stop – L’arresto di emergenza è configurato come un ingresso equivalente a due canali (2NC). L’arresto di emergenza è attivo in tutte le modalità operative (avanti, indietro, veloce e lento). Premendo l’arresto di emergenza, l’arresto è immediato. Il reset dell’arresto di emergenza non provoca il movimento della navetta.

• Il cablaggio dell’arresto di emergenza usa le uscite di prova a impulsi per controllare eventuali cortocircuiti a 24 V, a terra e tra canali.

• Forward Scanner OSSD Outputs – Queste uscite di sicurezza inviano un comando di stop se lo scanner è attivo.

SUGGERIMENTO Premere il tasto PgDn (Pagina giù) per scaricare il programma. “Acknowledge” diventa attivo.

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12 Protezione con laser scanner di una navetta automatica con il controllore di sicurezza compatto SmartGuard 600

• Reverse Scanner OSSD Outputs – Queste uscite di sicurezza inviano un comando di stop se lo scanner è attivo.

• Immediate Output Feedback – Il controllore SmartGuard 600 monitora il dispositivo di commutazione delle uscite. Se il dispositivo non si attiva entro il tempo preimpostato (selezionabile tra 100…1000 ms), le uscite passano a Off.

• Delayed Output Feedback – Il controllore SmartGuard 600 monitora il dispositivo di commutazione delle uscite. Se il dispositivo non si attiva entro il tempo preimpostato (selezionabile tra 100…1000 ms), le uscite passano a Off.

• Reset – Per attivare le uscite, il pulsante di reset deve essere premuto e rilasciato 1) dopo il rilascio dell’arresto di emergenza, 2) dopo l’attivazione dello scanner interessato e 3) quando i segnali di feedback dell’EDM sono corretti.

• Reset Indicators – Questo indicatore lampeggia per indicare che il controllore SmartGuard 600 è pronto e in attesa che venga premuto il pulsante di reset.

Il codice di esempio sopra illustrato mostra i blocchi funzione per il controllo di questi ingressi e uscite:

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• Forward/Reverse Direction – Prende in considerazione un diverso ingresso (1 N.C. + 1 N.A.) per determinare quale scanner è attivo. Per evitare un errore per singolo malfunzionamento, ogni contatto dovrebbe provenire da un dispositivo indipendente (per esempio non da un relè). Uno scanner è sempre attivo e l’altro è inattivo. Quando gli ingressi sono chiusi sul morsetto 9 e aperti sul morsetto 8, è attivo lo scanner anteriore. Quando gli ingressi sono aperti sul morsetto 9 e chiusi sul morsetto 8, è attivo lo scanner posteriore. La commutazione da uno scanner all’altro non provoca il momentaneo passaggio a Off delle uscite del controllore SmartGuard 600.

• Fast/Slow Speed Selection – Prende in considerazione un diverso ingresso (1 N.C. + 1 N.A.) e crea due diversi ingressi; uno per ogni scanner. Serve a selezionare i campi di allarme e di sicurezza usati da entrambi gli scanner. Entrambi gli scanner cambiano contemporaneamente. I campi della velocità rapida sono più lunghi perché il tempo di arresto della navetta sarà più lungo. I campi della velocità lenta non sono così lunghi dato che il tempo di arresto della navetta è più breve.

• Questa selezione tra le velocità rapida/lenta non deve essere necessariamente elaborata dal controllore SmartGuard 600. Quattro contatti (due per ogni scanner) possono fornire i segnali per la selezione dei campi direttamente agli scanner. Per evitare potenziali errori di singolo malfunzionamento, ogni contatto dovrebbe provenire da un dispositivo indipendente.

• Lo schema di cablaggio mostra contatti meccanici alimentati dalle uscite a impulsi di prova. Gli impulsi di prova inviano un comando di stop se vengono rilevati cortocircuiti a 24 V, a terra o tra i due canali.

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Prestazioni Queste impostazioni di campo per lo scanner laser sono fornite a titolo di esempio. Le effettive impostazioni dipendono dal corsia della navetta e dalla sua velocità. A scopi dimostrativi, i campi sono asimmetrici e corti.

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Ulteriori riferimenti Per maggiori informazioni sui prodotti utilizzati in questo esempio, consultare i seguenti documenti.

Le pubblicazioni possono essere scaricate all’indirizzo http://literature.rockwellautomation.com. Per ordinare copie cartacee della documentazione tecnica, contattare il responsabile delle vendite o il distributore Rockwell Automation di zona.

Documento Descrizione

SafeZone Multizone Safety Laser Scanner User Manual, pubblicazione 75046-171-01(A).

Informazioni sulle operazioni di installazione, cablaggio, configurazione, messa in servizio e ricerca guasti di uno scanner SafeZone.

SmartGuard 600 Controllers User Manual, pubblicazione 1752-UM001

Informazioni dettagliate sulle operazioni di installazione, configurazione, programmazione e ricerca guasti del controllore SmartGuard 600.

SmartGuard 600 Controllers Safety Reference Manual, pubblicazione 1752-RM001

Informazioni sui requisiti dei sistemi di sicurezza SIL3 e CAT4, tra cui intervalli di prova per la verifica funzionale, tempo di reazione del sistema e valori PFD/PFH.

Rockwell Automation Safety Products Catalog, pubblicazione S115.

Informazioni sull’offerta di prodotti di sicurezza Rockwell Automation.

Industrial Automation Wiring and Grounding Guidelines, pubblicazione 1770-4.1

Indicazioni generali per l’installazione di un sistema industriale Rockwell Automation.

Sito web per la certificazione dei prodotti, http://ab.com

Dichiarazioni di conformità, certificati e altri dati correlati.

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Note:

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Assistenza Rockwell Automation

Rockwell Automation fornisce informazioni tecniche sul Web per semplificare l’utilizzo dei propri prodotti. All’indirizzo http://support.rockwellautomation.com, sono disponibili manuali tecnici, FAQ, note applicative e tecniche, codici di esempio, link a service pack software e la funzione MySupport che può essere personalizzata per un utilizzo ottimale di questi strumenti.

Per un ulteriore livello di assistenza tecnica telefonica per l’installazione, la configurazione e la ricerca guasti, offriamo i programmi TechConnect Support. Per ulteriori informazioni, contattare il distributore o il rappresentante Rockwell Automation di zona oppure visitare l’indirizzo http://support.rockwellautomation.com.

Assistenza per l’installazione

In caso di problemi entro le prime 24 ore dall’installazione, esaminare le informazioni contenute nel presente manuale. È possibile anche contattare un numero di Assistenza clienti speciale per il supporto iniziale per la messa in funzione del prodotto.

Restituzione di prodotti nuovi non funzionanti

Tutti i prodotti Rockwell Automation sono sottoposti a rigidi collaudi per verificarne la piena funzionalità prima della spedizione. Tuttavia, se il prodotto non funziona e deve essere restituito, attenersi a queste procedure.

Allen-Bradley, Rockwell Automation, TechConnect, SafeZone, SmartGuard, RSNetWorx for DeviceNet, RSLinx e QuadCONNECT sono marchi commerciali di Rockwell Automation, Inc.

Tutti gli altri marchi commerciali non appartenenti a Rockwell Automation sono di proprietà delle rispettive società.

Stati Uniti 1.440.646.3434Lunedì – Venerdì, 8 a.m. – 5 p.m. EST

Altri Paesi Contattare il rappresentante Rockwell Automation di zona per qualsiasi problema di assistenza tecnica.

Stati Uniti Contattare il distributore di zona. Per completare il processo di restituzione, è necessario fornire al distributore il numero di pratica dell’Assistenza clienti (per ottenerne uno, contattare il numero di telefono sopra riportato).

Altri Paesi Per la procedura di restituzione, contattare il rappresentante Rockwell Automation di zona.

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