SIMATIC Safety
Integrated
for Factory Automation
製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
SIMATIC Safety Integrated
さまざまな工場環境に対応
-PROFIsafe-Profile 対応のPROFIBUS アクチュエータ センサ PROFIsafe-Profile 対応のPROFINET 安全と2重化 主な適応範囲: プロセスオートメーション 安全主な適応範囲: ファクトリーオートメーション コントローラ CPU 412H CPU 414H CPU 417H エンジニアリング CFC, Safety Matrix コントローラ PROFIBUS対応 ET 200S F-CPU CPU 315F/317F/319F CPU 416F PROFINET対応 CPU 315/317F/319F CPU 416F エンジニアリング FBD, LADｩSiemens AG 2008 - Subject to modifications Industry Sector 08/2008 Slide 3/35 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
コンセプト
製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要SIMATIC Safety Integrated
コンセプト
標準 エンジニアリング ツール STEP 7 標準 CPU 標準 PROFIBUS DP 標準 リモートI/O 安全用エンジニアリング ツール Distributed Safety 安全 I/O モジュール PROFIsafe 安全 アプリケーション プログラム F-ハードウェアｩSiemens AG 2008 - Subject to modifications Industry Sector 08/2008 Slide 5/35 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
同一CPU上に標準プログラムと安全関連のプログラムが共存
標準プログラムへの変更は統合された安全関連のプログラムに影響を与えま せん。 標準プログラム 安全プログラム 標準プログラムSIMATIC Safety Integrated
コンセプト
製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要 時間監視と反転処理 完全な冗長化処理時間監視
時間
反転処理 通常処理 反転コード 比較 反転 プログラム プログラム 反転 出力 出力 停止 D ≠ /C D = /C C A, B /A, /B OR ANDSIMATIC Safety Integrated
コンセプト
ｩSiemens AG 2008 - Subject to modifications Industry Sector 08/2008 Slide 7/35 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
PROFIsafe
製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要PROFIsafe の紹介
PROFIsafe-Profile 経由の安全通信
安全規格IEC 61508に準拠した最初の通信方式 PROFIsafe-Profile は標準バスの PROFIBUSとPROFINETのための 安全通信をサポートします PROFIsafe-Profile はアドレス故障 速度低下、データ喪失などの問題を、 下記の仕組みを使って検出します PROFIsafe通信パケット のシリアル番号管理 時間監視 固有のアドレスを使った 信憑性の監視 最適化された CRC-チェック PROFIsafe はひとつのメディアで標準と安全通信との同時通信を可能にします “B la ck c h an n el" PROFIsafelayer PROFIsafelayer
Standard data Fail-safe data Standard bus protocol Standard data Fail-safe data Standard bus protocol PROFIBUS PROFINET
ｩSiemens AG 2008 - Subject to modifications Industry Sector 08/2008 Slide 9/35 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要 故障タイプ: 対策: 連続的な 番号 タイムアウト受信完了 受信者の送信者と コード名 データの 一貫性チェック 繰り返し 削除 挿入 再送 データ欠落 遅延 データ化け(擬似安全 データ)
スイッチ内のメモリ故障
概要: 起こりうるエラーと検出メカニズムPROFIsafe
PROFIsafe V2.0 スペック
製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要 どのプロトコルがサポートされなければならないか? IO-C F D O アクチュエータ PROFINET -IO デバイス F D I F D O センサ PROFIBUS. PROFIBUS デバイス モジュラーデバイス ローカルバス F-Host PROFINET-PROFIBUS リンク カプセル化 カプセル化 カプセル化 F-DI 安全用デジタル入力 F-DO 安全用デジタル出力 IO-C PROFINET IO-コントローラPROFINET スイッチ 安全な通信のために、 PROFIBUS接続機器も、起こりう るスイッチのエラーをコントロール しなくてはならない （自己診断）
PROFIsafe
PROFIsafe V2.0スペック
ｩSiemens AG 2008 - Subject to modifications Industry Sector 08/2008 Slide 11/35 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要 プロトコルバージョンの立ち上がり時期は? 必須 必須 PROFIBUS / PROFINET ネットワーク 必須 -PROFINET ネットワークのみ 必須 必須 PROFIBUS ネットワークのみ 24Bit-カウンタ のプロトコル (= PROFIsafe V2 モード) 8Bit-カウンタ のプロトコル (= PROFIsafe V1 モード) PROFIsafe V2 スレーブ ゴール: 100% コンパチビリティ V2モードをサポートしているPROFIsafe スレーブは、V1しかサポートしていない 旧バージョンからの置き換えを、いかなる付加部品なしで実現しなければならない。
PROFIsafe
PROFIsafe V2.0スペック
製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要 DP DP マスタマスタ PROFINET – PROFIsafe V2 PROFIBUS – PROFIsafe V1 または V2 DP DP スレーブスレーブV2V2 I/O I/O--デバイスデバイスV2V2 DP DP スレーブスレーブV1V1 DP DP スレーブスレーブV1V1 Proxy DP DP スレーブスレーブV2V2 のみ のみ V1 =V1 = PROFIsafePROFIsafeProfilProfilV1V1 V2 =
V2 = PROFIsafePROFIsafeProfilProfilV2V2
PROFIsafe
PROFIsafe V2.0 スペック
ｩSiemens AG 2008 - Subject to modifications Industry Sector 08/2008 Slide 13/35 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
コンフィグレーション
製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要コンフィグレーション
ひとつのシステム上で標準と安全を実現
e.g. PROFIBUS DP HMI システム S7 300F / S7 400F B+B SIGUARD レーザスキャナ ライトカーテン ET 200S ET 200M ET 200eco ET 200MｩSiemens AG 2008 - Subject to modifications Industry Sector 08/2008 Slide 15/35 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
コンフィグレーション
安全
PLCと標準PLCを分けて制御
ET 200M HMI System S7 300F / S7 400F B+B SIGUARD レーザスキャナ ライトカーテン ET 200S ET 200M 標準PLC ET 200S e.g. PROFIBUS DP 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要 HMI システム S7 300F / S7 400F B+B 標準PLC ET 200M ET 200S SIGUARD レーザスキャナ ライトカーテン ET 200S ET 200M e.g. PROFIBUS DPコンフィグレーション
安全
PLCと標準PLCを分けて制御
ｩSiemens AG 2008 - Subject to modifications Industry Sector 08/2008 Slide 17/35 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
コンフィグレーション
分散制御のアプローチ
標準と安全用にひとつの 表示システムSafety and Non-Safety as separated function production cells with own safety circuits IM 151-7 F-CPU B+B S7 300 F-CPU IM 151-7 F-CPU 標準 DP マスタ
I-DP スレーブ I-DP スレーブ I-DP スレーブ
e.g. PROFIBUS DP 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
製品概要
ｩSiemens AG 2008 - Subject to modifications Industry Sector 08/2008 Slide 19/35 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
SIMATIC Safety Integrated Controller
for Factory Automation
製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
SIMATIC Safety Integrated
ファクトリーオートメーション用コントローラ
PROFIsafeを利用した集中制御と分散制御用のシステム ET
200S、 ET 200M、 ET 200pro、ET 200eco I/O
標準のSTEP7を使ったFBDとLAD
によるプログラミング
TUVの認証を受けたブロックライブラリ (S7 Distributed Safety)主要な安全規格に準拠しています
TÜV Certificate No.: Z2 02 03 20411 009 EN 954 (to Category 4) IEC 61508 (to SIL 3)
IEC 62061 (to SIL 3)
UL 1998, UL 508, UL 991
ｩSiemens AG 2008 - Subject to modifications Industry Sector 08/2008 Slide 21/35 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
SIMATIC Safety Integrated
ファクトリーオートメーション用コントローラ
* integrated 64 kBit 2048/2048/ 4095 2048 Byte 64kB*–8 MB 1,4 MB CPU 319-3PN/DP 64kB*–8 MB 64kB*–8 MB 64kB*–8 MB ロードメモリ (プラグイン) 2048 Bit 1024/1024/511 128 Byte 128 kB IM151-7 F-CPU 1 MB 192 kB (2DP) 256 kB (2PN/DP) ワークメモリ 32 kBit 16 kBit Bit メモリ 2048/2048/ 2047 2048/2048/1023 FB/FC/DB 2048 Byte 384 Byte プロセスイメージ PII/PIO CPU 317F-2DP CPU 317F-2PN/DP CPU 315F-2DP CPU 315F-2PN/DP 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要SIMATIC Safety Integrated
ファクトリーオートメーション用コントローラ
* integriert 128 kBit 5000/5000/ 10000 16 kB 1 MB*–64 MB 5,6 MB CPU 416F-2 1MB*–64 MB ロードメモリ (プラグイン) 11,2 MB ワークメモリ 128 kBit Bit メモリ 5000/5000/ 10000 FB/FC/DB 16 kB プロセスイメージ PII/PIO CPU 416F-3PN/DPｩSiemens AG 2008 - Subject to modifications Industry Sector 08/2008 Slide 23/35 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
安全用
ET 200S I/O
概要仕様
SIMATIC PROFIsafe モジュール
食い違いの監視、短絡チェック、断線チェック STEP 7 を使ったパラメータ設定 --X X --X X --X X 保護等級IP 65/67 に対応 X1) (x) --X ET 200pro 保護等級IP 65/67 に対応（ローコスト版） --X ET 200eco X --X --ビットモジュラーI/O、最大8チャンネルをサポート --X ET 200S X 最大２４チャンネルの入力をサポート X ET 200M 備考 安全用 リモート ステーション モ ー タ ス タ ー タ イ ン バ ー タ D I D O D I / D O A I リレー /ス イ ッ チX1)現在開発中 (x) F-Switch PROFIsafe と絶縁モジュール ASM-400V と併用
製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
安全用
ET 200S I/O
概要仕様
ET 200S F-CPUの拡張用 ET 200S F-CPU, S7-300F, S7-400F, S7-400FH のリートI/O用 対応しているバスシステム PROFIBUSIM151-1 HF を使用 PROFINET IM151-3 PN HF 2-ポートスイッチ内蔵 IM 151-3 PN FO (プラスチック光ファイバ) 非常停止時のスイッチオフ選択と監視機能付き 安全用モータスタータ 安全停止、安全ブレーキ、安全減速 安全用インバータ 負荷電圧とセンサ供給電圧の短絡保護 電源モジュール デジタルセンサ／エンコーダ／アクチュエータ デジタル入出力ｩSiemens AG 2008 - Subject to modifications Industry Sector 08/2008 Slide 25/35 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
安全用
ET 200M I/O
概要仕様
8 x チャンネル出力、SIL 3/Cat. 4/PL e, P-M スイッチ SM 326 D0 8 PM 10 チャンネル出力、SIL 3/Cat. 4/PL e, P-P スイッチ SM 326 DO 10 24V DC/2A 6 x 2-チャンネル入力、 SIL 3/Cat. 4/PL e, 0-20mA SM 336 AI 6 13 bits 安全用モジュールと標準モジュールの絶縁 SIL 3/Cat. 4/PL e 対応 絶縁モジュール 4 x 2-チャンネル入力、 SIL 3/Cat. 4/PL e または 8 x 1-チャンネル入力、 SIL 2/PL d SM 326 DI 8NAMUR 12 x 2-チャンネル入力、 SIL 3/Cat./PL e 4 または 24 x 1-チャンネル入力、 SIL 2/PL d SM 326 DI 24 24V DC Properties Module S7-300F用拡張モジュール S7-300F, S7-400F, S7-400FH リモートI/O拡張用 サポート可能な安全用バスシステム PROFIBUSIM153-2 HF、 IM153 FO HF を使用
製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
Fail-safe ET 200pro I/O
The range at a glance
For distributed expansion of ET 200S F-CPU, S7-300F und S7-400F
Supported safety related busses
PROFIBUSvia IM 154-2 DP HF
PROFINETvia IM 154-4 PN HF
Cabinet-free application due to high degree of protection IP65/67
Motor starters up to 5,5 kW switching capacity in conjunction with F-Switch PROFIsafe and Disconnecting Module ASM-400V
Motor starters
For “Safe Standstill“, ”Safe Brake Ramp“and “Safely Reduced Speed“ (in preparation)
Fail-safe frequency converters
For monitoring and short-circuit protection of the load and sensor supply voltages
Power modules
For connecting digital sensors/encoders and/or loads/actuators
Digital inputs/outputs
ｩSiemens AG 2008 - Subject to modifications Industry Sector 08/2008 Slide 27/35 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
Fail-safe ET 200pro I/O
Input/output modules
Properties Module
4x2-channel inputs, SIL 3/Cat.4/PL e or 8x1-channel inputs, SIL 2/Cat.3/PL d 4xP-M-switching outputs, SIL 3/Cat.4/PL e
- Output current 2A - Voltage 24V DC
EM 8/4 F-DI/F-DO
8x2-channel inputs, SIL 3/Cat.4/PL e or 16x1-channel inputs, SIL 2/Cat.3/PL d - Rated input voltage 24V DC - 2 short circuit proof supply
EM 16/8 F-DI
F-DI and F-DO for the connection of digital sensors/encoders 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
Fail-safe ET 200pro I/O
Motor starter and F-Switch 1(2)
Properties Module
Motor starters up to 5,5 kW switching capacity All settings can be parameterized by bus Comprehensive diagnostics signals Overload can be acknowledged by remote reset Current unbalance monitoring
Stall protection
Emergency start function in the event of overload Current value transmission by bus
Current limit monitoring Direct-on-line or reversing starters 25 A per segment
Supplied with 400 V AC brake contact as an option
Motor starter
No external feeder contactor required
Diagnostics (short-circuit, temperature)
Parameterization functions for simple commissioning
ｩSiemens AG 2008 - Subject to modifications Industry Sector 08/2008 Slide 29/35 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
Fail-safe ET 200pro I/O
Motor starter and F-Switch 2 (2)
Properties Module
3 x P-P-switching source/sink output, SIL 3/Cat. 4/ PL e Permits safe disconnection of standard I/O modules,
SIL 2/Cat.3/PL d
Safe controlling of ET200pro motor starters in conjunction with the ASM 400V module, SIL 3/Cat.4/PL e
Activation of parameterized safety functions of ET200pro frequency converters (in preparation)
2 x digital inputs, SIL 3/Cat.4/PL e
F-Switch PROFIsafe
Double disconnection of the main circuit supply SIL 3/Cat.4/PL e
Feedback of the module's functional state over bus
400 V disconnecting module 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
Fail-safe ET 200eco I/O
The range at a glance
For distributed expansion of
ET 200S F-CPU, S7-300F und S7-400F
for a cabinet-free distribution
Supported safety related busses
PROFIBUS
F-DI for the connection of digital sensors/encoders
8 inputs, SIL2/Cat.3/PL d or 4 inputs, SIL3/Cat.4/PL e
Internal encoder supply
Dimensions like standard modules
Degree of protection IP 65/67
Properties Module
ｩSiemens AG 2008 - Subject to modifications Industry Sector 08/2008 Slide 31/35 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
Failsafe periphery
Hardware requirements for SIL3 / Cat.4
S7 300:
Safety protector (rel. 03) required between standard modules (PLC, IM, SM, CP, FM, …) and failsafe modules.
ET 200M:
Safety protector required between standard modules (like IM, SM, CP, FM, …) and failsafe modules
- beside IM153-2 FO without standard modules
ET 200S:
PM-E DC 24V AC120V/DC230V or PM-E DC24..48V
Only failsafe I/O modules within one power group 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト
概要 Maximum amount of failsafe I/O modules for the F-CPU is depending on the process image e.g. CPU 315-2DP max. 384 byte PII/PIO
7/5 Byte 8/4 Byte PII / PIO 4/8 F-DI/ 4 F-DO 8/16 F-DI ET200pro 5/5 Byte 6/4 Byte PII / PIO 4 F-DO PM-E F 4/8 F-DI ET200S 6/4 Byte PII / PIO 4/8 F-DI ET200eco
* only addresses divisible by 8
5/5 Byte DO8* 16/4 Byte 6/4 Byte 6/8 Byte 10/4 Byte PII / PIO AI6* DI8 Namur* DO10* DI24* ET200M
Failsafe periphery
Required address area
ｩSiemens AG 2008 - Subject to modifications Industry Sector 08/2008 Slide 33/35 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
PROFINET と PROFIBUS による PROFIsafe 通信
I I--DP DP スレーブスレーブ I/ O -コ ン ト ロ ー ラ -D P ス レ ー ブ I/ O ‐ コ ン ト ロ ー ラ -I/ O -デ バ イ ス PROFINET PROFIBUS 安全イーサネット通信 DP DP スレーブスレーブ I/O-コントローラ I/O-コントローラ I/O-デバイス I/O-デバイス I/ O -コ ン ト ロ ー ラ -I/ O -デ バ イ ス
*Not available with WLAN
DP DP スレーブスレーブ I/O-コントローラ - I-DP スレーブ * DP マスタ IE PB リンク DP DP スレーブスレーブ I/O-コントローラ DP DP マスタマスタ PN/PN カプラ I/Oコントローラ -I/O-コントローラ * 製品概要 コンフィグレー ション PROFIsafe コンセプト 概要
