Część 5: Architektura dwukanałowa funkcji bezpieczeństwa

Przechodzimy do zakładki DC (1), wybieramy „Select applied measures to evaluate DC” (2), klikamy w „Library” (3) i wybieramy – tak samo jak w przypadku części mechanicznej – „cross monitoring of inputs without dynamic test” (4), a na koniec klikamy „Load selection” (5).

W „Diagnostic coverage (DC)” (1) wpisujemy 99, gdyż dla części elektrycznej jesteśmy zapewnić pokrycie diagnostyczne takie samo, jak dla części mechanicznej.

I to kończy nasze działania związane z blokadami bezpieczeństwa B1 i B2. Część mechaniczna i elektryczna dla takiej częstotliwości otwierania osłony zapewnia działanie w czasie misji wynoszącym wg PN-EN ISO 13849-1 20 lat.

Kolejnym blokiem w schemacie blokowym jest sterownik PLC. W przypadku zwykłych sterowników PLC możemy skorzystać z parametru MTBF (ang. Mean Time Between Failures, średni czas między awariami). Parametr ten to wyrażony w godzinach lub latach średni czas, w którym urządzenie może działać bez awarii. Dla urządzeń takich jak sterowniki PLC, producenci podają ten właśnie parametr. Możemy go wykorzystać w oprogramowaniu SISTEMA.

Kliknij prawym przyciskiem myszy na kanale 2 CH2 (1). Z menu, które się pojawi wybierz „New” (2).

W „Documentation” nazwij blok „Sterownik PLC”

W przypadku urządzeń takich jak standardowy sterownik PLC, można wykorzystać parametr MTBF, podawany przez producentów sterowników. MTBF (ang. Mean Time Between Failures, średni czas między awariami) to wyrażony w godzinach średni czas, w którym urządzenie może działać bez przerwy.

Załóżmy, że sterownik PLC to sterownik S7-1200 firmy SIEMENS (CPU1211 DC/DC/DC).

Na sieci można bez trudu znaleźć plik w excellu dostarczany przez Siemens, w którym podawane są parametry MTBF m.in. sterowników Simatic.

Z tabeli dla wybranego sterownika odczytujemy parametr MTBF. Jest to 35 lat.

Przejdź teraz do zakładki MTTFD (1), zaznacz „Determine MTTFD from Lambda / MTTFD / MTBF and RDF value” (2) kliknij na menu rozwijane „MTTF:” i wybierz „MTBF:” (3).

Wpisz 35 (1).

Przejdź teraz do zakładki „DC” (1), wybierz „Select applied measure do evaluate DC” (2), kliknij na „Library” (3), a z biblioteki dla elementów logicznych wybierz „Fault detection by the process” (4).

Dlaczego tak? Diagnostyka części obwodu sterowania związanej z bezpieczeństwem jest uzależniona od działania programu sterowania, a więc od procesu. Naszym zadaniem jest oszacować, na jakim poziomie można spodziewać się pokrycia diagnostycznego, skoro dla tego wyboru może ono osiągać od 0 do 99% zależnie od zastosowania.

Zgodnie z tablicą 5 wg PN-EN ISO 13849-1, brak jakiejkolwiek diagnostyki przyjmowany jest dla poziomu DC mniejszego niż 60%. Funkcja bezpieczeństwa, jaką tu rozpatrujemy jakąś diagnostykę posiada. Jeśli DC będzie na poziomie od 60% do 90 %, to DC jest na poziomie niskim.

 

Załóżmy zatem, że dla sterownika PLC pokrycie diagnostyczne będzie wynosiło 60%, a więc będzie miało najniższą możliwą wartość. Wpisz tą wartość w polu (1).

Ostatnie co nam zostało, to stycznik Q1. Jeśli stycznik ten jest taki sam, jak stycznik Q2, wystarczy go skopiować i wstawić do kanału 2. W tym celu klikamy prawym przyciskiem myszy na styczniku Q2 w kanale 1 i zaznaczamy Copy.

Teraz przejdź do kanału 2, kliknij prawym przyciskiem myszy na nazwę kanału (1) i zaznacz Paste (2).

Jedyne co musisz teraz zrobić, to zmienić nazwę bloku BL na „Stycznik Q1”.

W tym momencie cała architektura dwukanałowa funkcji bezpieczeństwa “otwarcie osłony ruchomej inicjującej funkcję bezpiecznego wyłączania momentu (STO)” została odwzorowana w oprogramowaniu SISTEMA. Jednak przy SB nadal widnieje podświetlony czerwony krzyżyk. Dzieje się tak dlatego, że jeszcze nie została wyznaczona wielkość CCF, czyli parametr określający uszkodzenia o wspólnej przyczynie. Celowo pozostawiłem to na kolejną część kursu SISTEMA.