(es) Descripción de la electrónica Módulo de salidas CPX-FVDA-P con placa de alimentación CPX-M-4-M12X2 -5POL y bloque de distribución CPX-M-GE-EV-FVO Descripción del sistema CPX con módulo de desconexión PROFIsafe Descripción 570 845 es 1011NH
Traducción del manual de instrucciones original
Original . . . de Edición . . . es 1011NH Denominación . . . .P.BE-CPX-SYS-F-ES N° de artículo. . . 570 845
E (Festo AG & Co. KG, Postfach D-73726 Esslingen, Alemania, 2010)
Editorial
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PROFINET IO®, PROFIBUS®son marcas registradas de los propietarios correspondientes en determinados países.
Índice
Instrucciones importantes para el usuario . . . VI Medidas generales de seguridad . . . VIII Uso previsto. . . VIII Aplicación errónea previsible . . . XI Nivel de seguridad alcanzable . . . XII Requerimiento para el uso del producto . . . XII Averías por una causa común (“Common Cause Failure” o CCF). . . XIV Asistencia técnica . . . XIV Aplicaciones y certificaciones. . . XV Identificación del producto. . . XV Condiciones de transporte y almacenamiento . . . XVIII Indicaciones acerca de la presente descripción . . . XIX Términos y abreviaciones específicos del producto . . . XX 1. Cuadro general del sistema CPX-FVDA-P . . . 1-1 1.1 Terminales CPX con módulo de salidas CPX-FVDA-P . . . 1-3 1.1.1 Estructura del módulo de salidas CPX-FVDA-P . . . 1-6 1.1.2 Versiones de producto soportadas por CPX . . . 1-10 1.1.3 Topología de bus necesaria (cadena de mando). . . 1-11 1.2 Direccionamiento . . . 1-13 1.2.1 Patrón de bits de los datos de salida y entrada (datos útiles F). . . 1-14 1.3 Funcionamiento del módulo de salidas . . . 1-19 1.3.1 Aplicaciones prácticas (ejemplos) . . . 1-20 1.4 Requisitos para los actuadores (CH0 ... CH2). . . 1-23 2. Instalación . . . 2-1 2.1 Indicaciones generales sobre la instalación . . . 2-3 2.2 Conexión de los cables y los conectores a la placa de alimentación . . . 2-3 2.3 Elementos eléctricos de conexión e indicación . . . 2-5 2.3.1 Ocupación de clavijas con placa de alimentación M12. . . 2-6
3. Puesta en funcionamiento . . . 3-1 3.1 Indicaciones generales . . . 3-3 3.2 Puesta en funcionamiento. . . 3-5 3.2.1 Preparación para la puesta en funcionamiento. . . 3-5 3.2.2 Ajuste de la dirección PROFIsafe . . . 3-5 3.2.3 Pasos de la puesta en funcionamiento . . . 3-8 3.3 Parámetros PROFIsafe del módulo de salidas CPX-FVDA-P. . . 3-9 3.4 Parámetros del módulo CPX del módulo de salidas CPX-FVDA-P . . . 3-11
3.4.1 Información detallada sobre los parámetros CPX-FVDA-P del
módulo CPX . . . 3-12 3.4.2 Parametrización e indicación por señales con el terminal
de mano (MMI) . . . 3-16 3.5 Indicaciones sobre el funcionamiento . . . 3-18 3.5.1 Comportamiento de arranque del módulo de salidas. . . 3-18 3.5.2 Reacción ante errores . . . 3-18 3.6 Configuración con Siemens STEP 7 (ejemplo) . . . 3-19 3.6.1 Ejemplo de direccionamiento. . . 3-23 4. Diagnóstico y tratamiento de errores . . . 4-1 4.1 Cuadro general de las opciones de diagnóstico. . . 4-3 4.2 Posibles mensajes de error en el módulo de salidas CPX-FVDA-P . . . 4-4 4.3 Diagnóstico mediante los LED . . . 4-6 4.3.1 Tratamiento de errores y parametrización. . . 4-9 4.3.2 Comportamiento durante la fase de conexión (fase de arranque). 4-11 4.3.3 Estado operativo normal. . . 4-11 4.3.4 Comportamiento en caso de error . . . 4-12 4.4 Diagnóstico mediante el nodo de bus CPX. . . 4-13 4.4.1 Diagnóstico con el terminal de mano CPX-MMI. . . 4-13 5. Desmontaje, montaje, reparación y reciclado . . . 5-1 5.1 Indicaciones generales . . . 5-3 5.2 Desmontaje y montaje del módulo electrónico . . . 5-5 5.3 Reparación . . . 5-7 5.4 Reciclado . . . 5-7
A. Apéndice técnico . . . A-1 A.1 Especificaciones técnicas del módulo de salidas CPX-FVDA-P . . . A-3 A.2 Especificaciones técnicas de la placa de alimentación . . . A-7 A.3 Especificaciones técnicas del bloque de distribución . . . A-8 B. Índice . . . B-1 B.1 Índice . . . B-3
Instrucciones importantes para el usuario
Categorías de riesgo
Esta descripción contiene indicaciones sobre los posibles peligros que pueden derivarse de un uso indebido del producto. Estas indicaciones vienen precedidas de un título (Advertencia, Atención, etc.), impresas sobre un recuadro gris y señaladas mediante un pictograma. Las indicaciones de peligro pueden ser:
Advertencia
... Si no se respeta esta indicación, pueden producirse daños personales o materiales graves.
Atención
... Si no se respeta esta indicación, pueden producirse daños personales o materiales.
Nota
... Si no se respeta esta indicación, pueden producirse daños materiales.
Además, el pictograma que aparece a continuación señala los párrafos donde se describen actividades que implican el manejo de componentes sensibles a las descargas electro-státicas:
Elementos sensibles a las descargas electrostáticas: estos componentes pueden dañarse si no se manejan correc-tamente.
Identificación de la información especial
Los siguientes pictogramas señalan los párrafos que con-tienen información especial.
Pictogramas Información:
recomendaciones, sugerencias y referencias a otras fuentes de información.
Accesorios:
indicaciones sobre accesorios necesarios o útiles para este producto de Festo.
Medio ambiente:
información sobre el uso ecológico de los productos de Festo.
Identificadores de texto
• El punto de listado señala aquellas actividades que pueden realizarse en cualquier orden.
1. Las cifras señalan aquellas actividades que es preciso realizar siguiendo el orden indicado.
Medidas generales de seguridad
Advertencia
La inobservancia de los reglamentos de seguridad puede conllevar la muerte, lesiones graves o daños materiales de consideración.
• Es absolutamente obligatorio respetar los reglamentos de seguridad.
Nota
Los módulos electrónicos contienen elementos sensibles a las descargas electrostáticas. Una manipulación inade-cuada puede dañar los módulos electrónicos.
• Observe las especificaciones sobre la manipulación de elementos sensibles a las descargas electrostáticas. • Asegúrese de no tener cargas electrostáticas en el
cuerpo, antes de montar o desmontar los módulos para protegerlos contra la descarga de electricidad estática.
Observe las normas relativas a la alimentación eléctrica de los terminales CPX en la descripción del sistema CPX (Protective Extra-Low Voltage, PELV).
Uso previsto
El módulo puede utilizarse conforme a lo previsto para con-seguir la función de seguridad
– desconexión segura de los consumidores conectados siempre y cuando los consumidores conectados adopten el estado seguro en el estado de desconexión.
Esta función se ejecuta mediante la desconexión de dos canales en las siguientes alimentaciones de la tensión de carga del terminal CPX:
– Ramal de alimentación de la tensión de carga para vál-vulas UVALdel terminal CPX (canal 0 del módulo). Abas-tece a los módulos de la neumática del terminal de vál-vulas del CPX, que están montados en el lado derecho. – Dos salidas preparadas a través de la técnica de conexión
del módulo (canal 1 y canal 2 del módulo).
Adicionalmente, la técnica de conexión del módulo pone a disposición la tensión no conectada UVALcomo tensión de funcionamiento para los componentes externos (24 V) (alimentación auxiliar).
El módulo de salidas CPX-FVDA-P es un producto con fun-ciones relevantes para la seguridad, diseñado para ser instalado en máquinas o sistemas técnicos de automatización y que debe utilizarse como se indica a continuación:
– En perfecto estado técnico.
– En su estado original, sin modificaciones no autorizadas. – Exclusivamente junto con los componentes del terminal
CPX, especificados en esta documentación ( www.festo.com/catalogue).
– Dentro de los límites definidos para el producto, según las especificaciones técnicas (véase el apéndice A.1). – En un entorno industrial.
Observe que los límites técnicos de seguridad del sistema en el módulo de salidas son sus propios límites físicos.
Reglas para la configuración del producto
– El módulo de salidas CPX-FVDA-P puede utilizarse ex-clusivamente en la variante estándar del terminal CPX de Festo. Es inadmisible utilizar el módulo en un terminal CPX con la variante P.
– El uso solo está permitido junto con los siguientes nodos de bus CPX compatibles con PROFIsafe, a partir del código de revisión rev. 18 (véase la placa de características del nodo de bus):
– CPX-FB33 (protocolo de red PROFINET IO) – CPX-FB34 (protocolo de red PROFINET IO) o – CPX-FB35 (protocolo de red PROFINET IO)
– El funcionamiento en terminales de válvulas CPX solo está permitido en los terminales de válvulas CPX con neumática VTSA de los tipos 44 y 45.
– Por cada terminal CPX o terminal de válvulas CPX puede utilizarse un máximo de un módulo de salidas CPX-FVDA-P. – El módulo de salidas CPX-FVDA-P solo puede instalarse
directamente junto a la interfaz para la neumática VTSA o bien directamente junto a la placa final derecha.
– Para montar el módulo solo se admiten los componentes siguientes:
– Bloque de distribución CPX-M-GE-EV-FVO – Placa de alimentación CPX-M-4-M12X2-5POL. Para obtener más información sobre las ejecuciones de producto soportadas por CPX, consulte la sección 1.1.2.
Aplicación errónea previsible
Entre las aplicaciones erróneas previsibles se encuentran: – Utilización en exteriores.
– Utilización en entornos no industriales.
– Utilización fuera de los límites definidos para el producto, según las especificaciones técnicas.
– Modificaciones por parte del usuario.
– Utilización junto con consumidores en los que la des-conexión puede provocar movimientos o estados peli-grosos.
Nota
No está permitido instalar el módulo de salidas
CPX-FVDA-P junto con placas de alimentación y bloques de distribución distintos a los especificados en esta documen-tación.
Es inadmisible utilizar el módulo en:
– un terminal CPX equipado con una CPX-FEC – un terminal CPX equipado con una CPX-CEC
– un terminal de válvulas CPX con una neumática que no sea del tipo VTSA
– un terminal CPX con la variante P.
No está permitido llevar a cabo reparaciones en el módulo. La certificación del módulo queda invalidada si se realizan reparaciones no autorizadas.
Nota
En caso de daños derivados de una manipulación no autorizada o bien de un uso no conforme al previsto, los derechos de garantía y de responsabilidad por parte del fabricante quedan invalidados
.
Nivel de seguridad alcanzable
El CPX-FVDA-P permite ejecutar funciones de seguridad hasta un:
– nivel de integridad de seguridad SIL 3, conforme a la norma IEC 61508
– nivel de integridad de seguridad SIL CL3, conforme a la norma EN 62061
– nivel de rendimiento PL e, cat. 3, conforme a la norma EN ISO 13849-1.
El nivel de seguridad alcanzable depende de los otros com-ponentes que se utilicen para realizar una función de seguridad. La capacidad operativa del dispositivo de seguridad debe com-probarse a intervalos apropiados. Es responsabilidad del operador elegir el tipo de comprobación, así como los intervalos en el período en cuestión. El control deberá efectuarse de modo que se compruebe el correcto funcionamiento del dispositivo de seguridad en combinación con todos los demás componentes.
Requerimiento para el uso del producto
• La presente descripción debe estar a disposición del diseñador industrial, el montador y el personal encargado de la puesta en funcionamiento de la máquina o instalación, en las que vaya a utilizarse este producto.
• Conserve la presente descripción durante todo el ciclo de vida del producto.
• Asegúrese de que se respetan las especificaciones incluidas en esta documentación. Tome en consideración también la documentación de los demás componentes y módulos (por ejemplo, el nodo de bus, la neumática, etc.).
• Observe la normativa legal vigente en relación con el lugar de destino, por ejemplo:
– Reglamentos de las organizaciones de control y seguros
– Disposiciones nacionales.
• Retire todos los embalajes y protecciones como láminas, tapones y cajas de cartón. Los embalajes están diseñados para ser reciclados separándolos en función del material (excepción: papel aceitado = basura general).
• Efectúe el montaje correctamente. Para mantener la clase de protección IP: cierre la culata de forma hermética, monte la guía de cables adecuadamente y tape las cone-xiones no utilizadas con tapones ciegos.
• En el caso de aplicaciones con desconexión de emergen-cia, el rearranque solo puede efectuarse bajo la super-visión del control de seguridad.
Requisitos técnicos
Para una utilización segura del producto deben tenerse en cuenta en todo momento estas condiciones generales: • Respete los valores límite indicados, por ejemplo, el
medio de funcionamiento, las presiones, las fuerzas, los pares, las temperaturas, las tensiones o las corrientes. Este producto solo puede utilizarse siguiendo las direc-tivas de seguridad pertinentes, si se observan los valores límite o los límites de carga.
• Si se conectan componentes corrientes del comercio tam-bién deben respetarse los valores límite indicados para las temperaturas, los datos eléctricos, los pares, etc. • Observe las indicaciones y las advertencias incluidas en
esta descripción.
• Utilice el producto tal y como se describe en el apartado “Uso previsto”.
Cualificación del personal técnico
Únicamente los especialistas formados en técnicas de control y de automatización están autorizados para poner en fun-cionamiento el aparato. Asimismo, deberán estar familiari-zados con:
– la instalación y el funcionamiento de los sistemas de mando
– las directivas vigentes sobre el funcionamiento de las instalaciones técnicas de seguridad
– las directivas vigentes sobre la prevención de accidentes y la seguridad laboral
– la documentación del producto.
Nota
Únicamente el personal técnico autorizado y versado en técnica de seguridad puede efectuar las tareas pertinentes en los sistemas técnicos de seguridad.
Averías por una causa común (“Common Cause Failure” o CCF)
Las averías provocadas por una causa común comportan la pérdida de la función de seguridad, ya que en este caso los dos canales fallan simultáneamente en un sistema de dos canales.
Con las medidas siguientes podrá asegurarse de prevenir las averías originadas por una causa común:
– Respetar los límites de la tensión de funcionamiento – Observar el margen de temperatura.
Asistencia técnica
Ante cualquier problema técnico, diríjase al servicio local de asistencia técnica de Festo.
Aplicaciones y certificaciones
El producto es un componente de seguridad conforme a la Directiva de maquinaria 2006/42/CE que ostenta el marcado CE.
Los estándares y valores de prueba que el producto observa y cumple pueden hallarse en la sección Especificaciones téc-nicas. Consulte las directivas CE relevantes para el producto en la declaración de conformidad.
Los certificados y las declaraciones de conformidad de este producto se hallan en www.festo.com.
• Observe que el cumplimiento de las normas citadas se limita al módulo de salidas CPX-FVDA-P. Desde el punto de vista del módulo de salidas, la siguiente parte del ter-minal CPX o del terter-minal de válvulas se trata como un aparato conectado externamente.
Identificación del producto
La identificación del módulo y la placa de características sir-ven para identificar el producto. La identificación del módulo puede verse a través de la cubierta transparente de la placa de alimentación.
Identificación del módulo Significado
1
2
2
– Identificación del módulo1; FVDOP (F = seguridad; V = válvulas; D = digital; O = salidas;
P = PROFIsafe)
– En amarillo2 se marca la funcio-nalidad Safety
La placa de características del módulo de salidas CPX-FVDA-P muestra la siguiente información:
Placa de características (ejemplo) Significado
2
3
4
5
6
1
7
Placa de características – Denominación del tipo1 – Nº de artículo21)– Versión de revisión (en este caso, R01)3
– Número de serie representado como código de matriz de datos42)
– Fabricante y su dirección5
– Número de serie de 14 posiciones62)
– Período de fabricación (codificado, en este caso, A5)73)
1) Nº de artículo para el módulo electrónico CPX-FVDA-P. 2) Permite la trazabilidad del producto.
3) Véase la Tab. 0/3 y la Tab. 0/4.
Tab. 0/2: Placa de características en el módulo de salidas CPX-FVDA-P
Versión de revisión
La revisión de un módulo CPX puede determinarse con: – el terminal de mano (véase [Module data] [Revision]) – el software de configuración (véanse los datos de
módulo, código de revisión)
– la placa de características del módulo en cuestión (leer en estado desmontado, véase la Tab. 0/2).
• Antes de sustituir un módulo, compruebe si el código de revisión del nodo de bus cumple los requisitos del módulo (véase la Tab. 3/1).
Período de fabricación
El período de fabricación aparece codificado en la placa de características en forma de símbolo de dos posiciones (véase la Tab. 0/2). La letra indica el año de fabricación y el carácter que aparece a continuación (puede ser una cifra o una letra) representa el mes de fabricación.
Año de fabricación
X = 2009 A = 2010 B = 2011 C = 2012 D = 2013 E = 2014
F = 2015 H = 2016 J = 2017 K = 2018 L = 2019 M = 2020
Tab. 0/3: Año de fabricación (ciclo de 20 años)
Mes de fabricación 1 Enero 2 Febrero 3 Marzo 4 Abril 5 Mayo 6 Junio 7 Julio 8 Agosto 9 Septiembre O Octubre N Noviembre D Diciembre
Condiciones de transporte y almacenamiento
Nota
Los módulos electrónicos contienen elementos sensibles a las descargas electrostáticas. Una manipulación inade-cuada puede dañar los módulos electrónicos.
• Observe las especificaciones sobre la manipulación de elementos sensibles a las descargas electrostáticas. • Asegúrese de no tener cargas electrostáticas en el
cuerpo, antes de montar o desmontar los módulos para protegerlos contra la descarga de electricidad estática.
• Durante el transporte y el almacenamiento, el producto debe protegerse contra agresiones no permitidas, por ejemplo:
– Esfuerzos mecánicos – Temperaturas inadmisibles – Humedad
– Atmósferas agresivas.
• Almacene y transporte el producto en su embalaje original. El embalaje original proporciona una protección suficiente contra las agresiones habituales.
Indicaciones acerca de la presente descripción
Esta descripción contiene información general básica sobre el funcionamiento, el montaje y la instalación del módulo de des-conexión CPX-FVDA-P en combinación con el terminal CPX y se refiere exclusivamente a las siguientes revisiones del módulo de salidas:
Ámbito de validez de la presente descripción Tipo Número de artículo Revisión1)
CPX-FVDA-P 567039 R0x
1) x representa una cifra de una sola posición entre 1 y 9 (véase la Tab. 0/2).
La información general básica sobre el funcionamiento, el mon-taje, la instalación y la puesta a punto de los terminales CPX se halla en la descripción del sistema CPX.
La información especial sobre la puesta en funcionamiento, la parametrización y el diagnóstico de un terminal CPX con el nodo de bus utilizado se halla en la descripción correspondiente del nodo de bus. La información sobre otros módulos CPX se en-cuentra en la descripción del módulo correspondiente.
Hallará más información sobre la neumática en las descripciones de la parte neumática.
La descripción del sistema CPX contiene un cuadro general con la estructura del manual para el terminal CPX.
Convenciones
Los parámetros especiales del módulo aparecen en inglés en el terminal de mano tipo CPX-MMI-1. Los datos y los parámetros que aparecen en inglés en el terminal de mano se muestran entre corchetes en este manual, por ejemplo, [Debounce time]. A continuación se indica la traducción en el texto, por ejemplo: Tiempo de corrección de entrada [Debounce time].
Términos y abreviaciones específicos del producto
Término/abreviación SignificadoCanal negro (“black channel”)
PROFIsafe no influye en los canales de transmisión de PROFIBUS y PROFINET IO. En relación con PROFIsafe no deben observarse en mayor detalle y, por este motivo, reciben la designación de “black channel” (canal negro).
Comunicación orien-tada a la seguridad
Intercambio de mensajes orientados a la seguridad entre el host F y el dispositivo F (por ejemplo, a través de PROFIsafe).
Conexión cruzada Puenteo no deseado en las conmutaciones, por ejemplo, entre 0 V y FE. Puede tener su origen, entre otras causas, en cables aplastados y puede ocasionar corrientes no permitidas en las conmutaciones. Por ejemplo, si los 0 V y FE de la unidad de alimentación de la instalación están interconec-tados, la conexión cruzada entre la línea de 0 V y FE detrás del interrup-tor M provoca un puenteo del interrupinterrup-tor. A consecuencia de ello, el inter-ruptor es inefectivo. De un modo similar, una conexión cruzada también puede provocar el puenteo de un interruptor P.
Confirmación Señal o proceso de despasivación. La confirmación permite al usuario validar que el módulo puede reintegrarse sin peligro o que el canal puede despasivizarse sin ningún riesgo.
Si el módulo completo está pasivizado, la confirmación tiene lugar me-diante la reintegración normal (proceso estándar de PROFIsafe). En cambio, si uno de los canales está pasivizado (pasivación por canales), la confirmación se efectúa mediante una señal de confirmación de la imagen de proceso (véase la sección 1.2.1).
Control de conexión cruzada
Función que detecta las posibles corrientes transversales en los circuitos propios del aparato y que conmuta el aparato o el canal en un estado seguro. De este modo se evita la conmutación no deseada de la carga mediante corrientes transversales inadmisibles.
Cortocircuito Conexión de puntos de conmutación, normalmente, con potenciales eléc-tricos distintos, por ejemplo, 0 V y 24 V de una fuente de tensión. Despasivación Véase Pasivación (antónimo) o Reintegración.
Detección de rotura de cable
Función que sirve para detectar errores de conexión, como cargas sin con-tacto y roturas de cable, y para avisar de su existencia. En el módulo de desconexión, esta función puede activarse o desactivarse por parame-trización.
Término/abreviación Significado
Dinamización forzada Método para comprobar el funcionamiento de la capacidad de con-mutación en el módulo de desconexión.
La operatividad de los interruptores P y M del módulo de desconexión se comprueba cíclicamente para garantizar que su funcionamiento sea cor-recto. Para ello, se aplica un potencial cambiante a las salidas durante un breve espacio de tiempo y, a continuación, se lee el estado. El controlador evalúa el valor que se haya determinado.
Dirección PROFIsafe Todos los aparatos o módulos compatibles con PROFIsafe poseen una dirección PROFIsafe unívoca con el objetivo de poder identificar a los des-tinatarios de un mensaje. La dirección PROFIsafe se indica en el programa de configuración y se ajusta en el aparato o módulo compatible con PROFIsafe por interruptor DIL. Los errores de configuración pueden detec-tarse automáticamente comparando la configuración teórica y la configu-ración actual.
Dispositivo F Denominación genérica que engloba los aparatos seguros. Esquema de E/S Véase Imagen de proceso.
Estado seguro Estado en el que se ha alcanzado la seguridad de un sistema.
Firma CRC Valor de prueba en el telegrama de seguridad de PROFIsafe para comprobar la integridad de los datos del telegrama (“Cyclic Redundancy Check”).
GSDML Archivo de datos maestros del dispositivo en formato XML.
Host F Mando de seguridad (ordenador de control) que controla los aparatos seguros.
Imagen de proceso Parte integrante de la memoria de un sistema de mando. Al inicio del pro-grama cíclico, los estados de señal de los módulos de entrada se trans-miten a la imagen de proceso de las entradas. Al final del programa cíclico, la imagen de proceso de las salidas se transmite como estado de señal a los módulos de salida.
Integridad de seguridad
Eficacia de las funciones de seguridad en un sistema seguro en condiciones que cumplen los requisitos especificados. Interruptor M
(low side)
Término/abreviación Significado Interruptor P
(high side)
Interruptor en la línea de 24 V de un canal (véase también Interruptor M). En cada canal existe una línea de 24 V y otra de 0 V entre las que se con-muta la carga. En el módulo de desconexión, estas líneas se concon-mutan conjuntamente, aunque con independencia la una de la otra. El interruptor P conmuta la línea de 24 V, mientras que el interruptor M se encarga de la línea de 0 V del canal. Para que la carga tenga tensión es preciso que los dos interruptores (P y M) estén cerrados. Por razones de seguridad, distin-tos microcontroladores se encargan de accionar los interruptores P y M de un canal en el módulo de desconexión.
Nivel de integridad de seguridad
Nivel de la integridad de seguridad (“Safety Integrity Level”) para sistemas seguros conforme a la norma IEC 61508. Existen 4 niveles que van de SIL1 a SIL 4. SIL 1 es el nivel mínimo, mientras que SIL 4 representa el nivel máximo en integridad de seguridad. Cuanto más alto sea este nivel, menos posibilidades existirán para que se produzca una avería peligrosa en el sistema.
Nivel de rendimiento (PL ..., cat. ...)
Nivel discreto que especifica la capacidad de las piezas seguras de un mando para cumplir una función de seguridad en determinadas condi-ciones. Existen 5 niveles de rendimiento distintos que van de PL a hasta PL e. PL a es el nivel inferior y PL e, el nivel más alto.
La categoría (cat.) es una magnitud que indica la resistencia que tiene una pieza del mando orientada a la seguridad ante la presencia de errores, así como su comportamiento tras producirse un error, y que se obtiene me-diante la estructura de la disposición de las piezas, la detección de errores y su fiabilidad.
Parámetros i Parámetros individuales y específicos de tecnología que pertenecen a un determinado dispositivo F.
Pasivación Función de seguridad que permite al módulo CPX-FVDA-P desconectar todos los canales o bien solo aquellos que contengan errores (pasivación por canales), según el tipo de fallo ocurrido. En tal caso, en vez de los valores programados son efectivos los denominados valores de sustitución (0). La pasivación del módulo se efectúa automáticamente, por ejemplo, en las condiciones siguientes:
– Errores en la comunicación orientada a la seguridad (PROFIsafe) – Errores de autotest
– Errores de canal, únicamente si la “pasivación por canales” está des-conectada (véase Pasivación por canales).
Tras la pasivación del módulo, se requiere una reintegración normal (proceso estándar de PROFIsafe para la confirmación).
Si la pasivación por canales está conectada y se produce un error de canal, únicamente se pasiviza el canal afectado. Para despasivizar el canal se requiere una señal de confirmación mediante la imagen de proceso (véase la sección 1.2.1).
Término/abreviación Significado
Pasivación por canales Modalidad de pasivación que consiste en pasivizar únicamente el canal afectado por los errores. Durante este proceso, el módulo permanece integrado. La confirmación tiene lugar en el CPX-FVDA-P mediante la imagen de proceso (véase la sección 1.2.1).
Programa de seguridad
Programa de usuario orientado a la seguridad en el host F.
PROFINET IO Estándar de bus de campo basado en Ethernet industrial para la comunicación entre mandos (PLC/IPC) y aparatos
(véase www.profibus.com/pn, www.profibus.de).
PROFIsafe Perfil de bus orientado a la seguridad para PROFIBUS y PROFINET que permite transmitir mensajes seguros de forma correcta y fiable en com-binación con aparatos compatibles con PROFIsafe (host F y dispositivo F). Mecanismos para la transmisión segura y la detección de errores: – Firmas CRC (control de integridad de datos)
– Numeración correlativa de los mensajes seguros
– Control de destinatario (véase también Dirección PROFIsafe) – Control temporal
Si se producen errores, el dispositivo F puede iniciar automáticamente las medidas de seguridad predefinidas. La numeración correlativa permite al receptor comprobar si ha recibido los mensajes en el orden correcto y por completo.
A tal efecto, el host F y el dispositivo F disponen de máquinas de estado propias que se sincronizan mediante un byte de control y de estado. La sincronización correcta se supervisa incluyendo los valores del contador en el cálculo de la firma CRC.
Pulso de prueba Pulso rápido de conmutación para supervisar la capacidad de conmutación y para detectar conexiones cruzadas (véase también Dinamización for-zada).
Reintegración Conmutación de los valores de sustitución en los valores programados o los valores de proceso (despasivación); véase también Pasivación. La reintegración es un proceso estándar de PROFIsafe que sirve para despasivizar un módulo que se encuentra pasivizado (véase el estándar PROFIsafe).
SIL Sigla inglesa para “Safety Integrity Level”, véase Nivel de integridad de seguridad.
Sistema F Sistema seguro que activa un estado de seguridad en caso de producirse errores peligrosos en el sistema y en los aparatos.
Término/abreviación Significado Temporizador de
supervisión PROFIsafe
Temporizador de supervisión para la comunicación orientada a la seguridad entre el host F y el dispositivo F.
Valor de sustitución Valor seguro y preajustado que sustituye al valor de proceso real o al valor programado en caso de fallo o durante el arranque de los sistemas seguros. En el módulo de desconexión (salidas digitales) se trata del valor de salida 0.
Capítulo 1
Índice
1. Cuadro general del sistema CPX-FVDA-P . . . 1-1 1.1 Terminales CPX con módulo de salidas CPX-FVDA-P . . . 1-3 1.1.1 Estructura del módulo de salidas CPX-FVDA-P . . . 1-6 1.1.2 Versiones de producto soportadas por CPX. . . 1-10 1.1.3 Topología de bus necesaria (cadena de mando) . . . 1-11 1.2 Direccionamiento . . . 1-13 1.2.1 Patrón de bits de los datos de salida y entrada (datos útiles F) . . . 1-14 1.3 Funcionamiento del módulo de salidas. . . 1-19 1.3.1 Aplicaciones prácticas (ejemplos) . . . 1-20 1.4 Requisitos para los actuadores (CH0 ... CH2) . . . 1-23
1.1
Terminales CPX con módulo de salidas CPX-FVDA-P
La variante estándar del terminal CPX puede equiparse con el módulo de salidas CPX-FVDA-P. El módulo posee 3 canales de salida digitales (de CH0 a CH2) que permiten desconectar de forma segura las siguientes alimentaciones de carga: – Ramal de alimentación de la tensión de carga para
vál-vulas UVALdel terminal CPX (canal 0 del módulo). Abas-tece a los módulos de la neumática del terminal de vál-vulas del terminal CPX, que están montados en el lado derecho.
– Dos salidas preparadas a través de la técnica de conexión del módulo (canal 1 y canal 2 del módulo).
Adicionalmente, para los canales 1 y 2 (CH1, CH2) se pone a disposición la tensión no conectada UVALcomo tensión de funcionamiento para los componentes externos (24 V). Los ramales de alimentación de carga del terminal CPX reco-rren el interior de los bloques de distribución sobre barras tomacorriente. Estas barras transmiten las tensiones de alimentación a los módulos subsiguientes. Para que el módulo de salidas funcione se necesita un bloque de dis-tribución especial (véase la Tab. 1/3). Las barras tomaco-rriente de los ramales de alimentación de carga UVALy UOUT están interrumpidas en este bloque de distribución. Las ba-rras tomacorriente de UVALse cierran mediante el interruptor del módulo de salidas CPX-FVDA-P.
De este modo, el módulo de salidas puede desconectar el ramal de alimentación de carga UVALpara los módulos neumáticos del lado derecho por dos canales (conectando a P y M). “Por dos canales” significa que el ramal de 24 V (línea high side) y el de 0 V (línea low side) se conmutan conjun-tamente, aunque con independencia el uno del otro. Asimismo, el módulo ofrece dos canales de salida (CH1 y CH2) que también pueden desconectarse conforme a la seguridad (conectando a P y M) bajo demanda. Estos canales se abastecen a partir del ramal de alimentación de la tensión de carga para válvulas UVAL.
1
2
3
4
5
6
5
7
1
CH0: tensión de la carga para módulos neumáticos montados en el lado derecho (24 VVALy 0 VVAL)2
24 VOUTy 0 VOUTya no estándisponibles en el lado derecho
3
Tensión de funcionamiento paraelectrónica y sensores (24 VEL/SENy 0 VEL/SEN) de los módulos neumáticos montados en el lado derecho
4
CH2: salida alimentada por 24 VVALy 0 VVAL; disponible a través de la técnica de conexión del módulo CPX-FVDA-P5
Tensión UVALno conectada para la alimentación de los sistemas de carga avanzados (alimentación auxiliar)6
CH1: salida alimentada por 24 VVALy0 VVAL; disponible a través de la técnica de conexión del módulo CPX-FVDA-P
7
Procesadores para controlar y supervisar los interruptores P y M Fig. 1/1: Representación básica del sistema de alimentación de tensión CPX conDesde el punto de vista del módulo de salidas CPX-FVDA-P, los canales de salida (de CH0 a CH2) es como si fueran prác-ticamente parejas de canales, puesto que siempre conmuta dos líneas a la vez, que son independientes unas de otras. Un canal es la línea positiva (P) y el otro, la línea negativa (N) en la alimentación de carga libre de potencial.
Todos los interruptores P y M de los canales de salida del módulo se controlan mediante distintos procesadores que se supervisan los unos a los otros de forma continua (sistema de seguridad).
Los canales 1 y 2 (CH1 y CH2) resultan adecuados, por ejem-plo, para la alimentación de carga de los componentes que deben desconectarse con seguridad bajo demanda y que cumplen los requisitos estipulados (véase al respecto la sec-ción 1.4 y las especificaciones técnicas del apéndice). Por ejemplo:
– Válvulas de arranque progresivo y de escape para los componentes externos o la neumática interna del terminal de válvulas.
– Grupos de válvulas en el terminal CPX que se abastecen por separado a través de placas de alimentación eléctrica. Esto permite desconectar con seguridad hasta un máximo de 3 grupos de válvulas, independientemente unos de otros, con los canales CH0, CH1 y CH2.
Observe que el módulo de salidas siempre debe instalarse como el último módulo electrónico directamente junto a la placa final derecha o la interfaz neumática.
La información sobre el sistema de alimentación de tensión del terminal CPX se encuentra en la descripción del sistema CPX.
1.1.1
Estructura del módulo de salidas CPX-FVDA-P
El módulo de salidas CPX-FVDA-P presenta una estructura modular y está formado por los componentes siguientes:
1
Placa dealimen-tación, en este caso, se trata del tipo CPX-M-4-M12X2-5POL
2
Módulo elect-rónico CPX-FVDA-P3
Interruptor DIL para dirección PROFIsafe4
Codificación mecánica5
Bloque de dis-tribución CPX-M-GE-EV-FVO6
Placa de carac-terísticas (en la parte inferior)7
Conector eléc-trico enchufable8
Grupo de los LEDdel módulo
9
Tornillos, par de apriete de 0,9 a 1,1 Nm 1 2 3 4 5 6 78
9
Fig. 1/2: Estructura del módulo de salidas CPX-FVDA-P
Para prevenir fallos durante el montaje, tanto el bloque de distribución CPX-M-GE-EV-FVO como el módulo electrónico CPX-FVDA-P incluyen una codificación mecánica. La codificación evita que en el bloque de distribución pueda insertarse un módulo distinto, así como que el módulo pueda encajarse en un bloque de distribución incorrecto.
Componentes
Placa de alimentación La placa de alimentación pone a disposición la técnica de conexión eléctrica del módulo. La placa de alimentación que se indica a continuación puede utilizarse con el CPX-FVDA-P: Las placas de alimentación no tienen una codificación mecánica. Es inadmisible utilizar una placa de alimentación distinta a la que se indica en esta sección.
Placa de alimentación
Tipo Descripción
CPX-M-4-M12x2-5POL Técnica de conexión metálica M12
– 4 casquillos M12 con rosca metálica, de 5 pines – Clase de protección IP65/IP67
– Una conexión para puesta a tierra funcional por cada casquillo
– Posibilidad de apantallamiento a través de rosca metálica
– Permite utilizar conectores enchufables M12 y SPEEDCON
Módulo electrónico El módulo electrónico incluye los componentes electrónicos del módulo. Está conectado al bloque de distribución y a la placa de alimentación mediante conectores eléctricos en-chufables. La dirección PROFIsafe puede ajustarse direc-tamente en el módulo electrónico con el interruptor DIP.
FVDA-P Tipo Descripción
CPX-FVDA-P – Un canal de salida digital para desconectar el ramal de alimentación de la tensión de carga UVALen el encadena-miento del terminal CPX (canal 0)1)
– Dos canales de salida digitales (canal 1 y 2)2)
– Control de los canales de salida digitales con PLC orientado a la seguridad mediante PROFIsafe
– Estado e indicación de error por canal de salida – Indicación de error del módulo
– Corriente máx. de salida en el canal 0 (corriente de carga): 1,5 A
– Corriente máx. de salida en el canal 1, 2 (corriente de carga por canal): 0,5 A
– Protección contra cortocircuito rápida, separada e indepen-diente del microcontrolador con reinicialización común y acuse de recibo del cortocircuito
– Codificación mecánica que impide que el módulo pueda enchufarse en bloques de distribución inadmisibles 1) Todos los módulos montados en el lado derecho y que se abastecen a partir del ramal de
alimen-tación de carga UVALdel terminal CPX se desconectan conectando a P y M.
2) Los consumidores conectados de forma externa se desconectan conectando a P y M. Los canales 1 y 2 (CH1, CH2) se abastecen a partir de UVAL.
Bloque de distribución El bloque de distribución CPX-M-GE-EV-FVO representa el encadenamiento mecánico y eléctrico con el terminal CPX.
Bloque de distribución
Tipo Descripción
CPX-M-GE-EV-FVO Bloque de distribución metálico y especial para CPX-FVDA-P (sin alimentación)
– Interrumpe todas las barras tomacorriente para las alimentaciones de la tensión de carga (UVALy UOUT). – El módulo de salidas cierra o interrumpe las barras
tomacorriente para la alimentación de la tensión de carga UVAL.
– Las barras tomacorriente para UOUTpermanecen sin interrupciones.1)
– La codificación mecánica impide que puedan en-chufarse módulos inadmisibles.
1) A la derecha del módulo de salidas, UOUTya no está disponible a través de las barras tomaco-rriente.
Tab. 1/3: Bloque de distribución
Es inadmisible utilizar bloques de distribución distintos para CPX-FVDA-P.
1.1.2
Versiones de producto soportadas por CPX
Para el accionamiento del módulo de salidas CPX-FVDA-P se necesita un nodo de bus que sea compatible con PROFINET. El terminal CPX debe estar equipado con uno de los siguien-tes nodos de bus:
– CPX-FB33 (protocolo de red PROFINET IO) – CPX-FB34 (protocolo de red PROFINET IO) – CPX-FB35 (protocolo de red PROFINET IO).
Las siguientes versiones de producto del terminal CPX sopor-tan el funcionamiento del módulo de salidas CPX-FVDA-P en combinación con los nodos de bus indicados:
Versión del producto Descripción
Terminal eléctrico CPX-M Terminal CPX eléctrico y modular (sin módulos neumáticos) Terminal de válvulas tipo 44
– VTSA-FB-VI – VTSA-FB-NPT-VI
Terminal de válvulas VTSA con periféricos CPX eléctricos y modulares
Terminal de válvulas tipo 45 – VTSA-F-FB-VI
– VTSA-F-FB-NPT-VI
Terminal de válvulas VTSA-F con periféricos CPX eléctricos y modulares
Tab. 1/4: Versiones de productos soportadas por CPX-FVDA-P del terminal CPX
El CPX-FVDA-P no soporta ninguna otra versión de producto o nodo de bus.
Importante
Si se utiliza la interfaz neumática VABA-S6-1-X2: • ajuste el parámetro “Control de rotura de cable” de la
interfaz neumática como inactivo (véase la descripción de los parámetros de la interfaz neumática).
De no ser así, en determinados casos podrían producirse diagnosis de errores debido al autocontrol del módulo.
1.1.3
Topología de bus necesaria (cadena de mando)
Para poder configurar sistemas seguros se necesitan componen-tes de hardware y software que también sean seguros. Por ejemplo, se requiere un mando de seguridad (host F) con la correspondiente herramienta de planificación y programación.
1
2
3
4
5
6
7
1
Mando de seguridad (host F)2
Safety Configuration Tool (para F-PLC)3
Interruptor para desconexión deemergencia
4
Módulo de salidas CPX-FVDA-P5
Terminal CPX con nodo de bus para PROFINET IO6
Datos PROFIsafe incrustados (“black channel”)7
PROFINET IOFig. 1/3: Comunicación entre el PLC de seguridad y el módulo Safety mediante PROFIsafe
El intercambio de datos entre el módulo de salidas y el mando de seguridad se efectúa mediante el perfil de bus PROFIsafe, orientado a la seguridad, de PROFINET.
Perfil de seguridad PROFIsafe
Los telegramas PROFIsafe prácticamente se incrustan en telegramas estándar y el mando de seguridad los transmite hasta el módulo de salidas a través del denominado canal negro (“black channel”). El canal negro se extiende desde la conexión PROFINET del mando de seguridad hasta el módulo de salidas CPX-FVDA-P a través del nodo de bus CPX (véase la Fig. 1/3). Los telegramas PROFIsafe no se procesan hasta que llegan al módulo de salidas. Además de los datos de proceso, el telegrama PROFIsafe también transmite información de seguridad. Por este motivo, el módulo de salidas CPX-FVDA-P asigna 6 bytes en la imagen de proceso del terminal CPX (véase la Fig. 1/4;3, 4, 5).
1
2
3
4
5
2 1 3
1
Telegrama estándar con datos PROFIsafe incrustados2
Telegrama PROFIsafe incrustado3
2 bytes para datos útiles F del módulo4
1 byte como byte de estado o decontrol
5
3 bytes para firma CRC (CRC2) Fig. 1/4: Estructura de telegrama en el módulo de salidas CPX-FVDA-PLa transferencia de datos se efectúa sobre la misma base física que la transmisión de los datos de proceso a un módulo estándar. No obstante, el tipo de datos y su interpretación por parte del dispositivo F (slave de ProfiSafe) son distintos. En la comunicación PROFIsafe en combinación con el módulo de salidas CPX-FVDA es válido lo siguiente:
– El módulo soporta el perfil de bus PROFIsafe en el modo V2.
– La parametrización en el modo V1 se rechaza.
1.2
Direccionamiento
Asignación de direcciones Debido a los mecanismos de seguridad de PROFIsafe, el módulo de salidas CPX-FVDA-P asigna 6 bytes respec-tivamente para las entradas y las salidas en la imagen de proceso del terminal CPX. 4 de estos bytes se utilizan ex-clusivamente para la comunicación PROFIsafe.
Las salidas de 6 bytes se estructuran del siguiente modo: – 2 bytes para datos de salida (datos útiles F, véase la
Tab. 1/5)
– 1 byte de estado (para la comunicación PROFIsafe) – 3 bytes de CRC (para la comunicación PROFIsafe) Las entradas de 6 bytes se estructuran del siguiente modo: – 2 bytes para datos de entrada (datos útiles F, véase la
Tab. 1/6)
– 1 byte como byte de control (para la comunicación PROFIsafe)
1.2.1
Patrón de bits de los datos de salida y entrada (datos útiles F)
Patrón de bits de los datos de salida: byte 0 y byte 1
Byte Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
Byte 0 Reservado Control de conexión cruzada
Reservado Estado teórico
Canal 2 (CH2) Canal 1 (CH1) Canal 2 (CH2) Canal 1 (CH1) Canal 0 (CH0) 0 0 = on 1 = off 0 0 = off 1 = on Byte 1 Pasivación por canales Reservado Confirmación Canal 2 (CH2) Canal 1 (CH1) Canal 0 (CH0) 0 = off 1 = on
0 – Cambio low} high =
confirmación de usuario o – 1 permanente =
confir-mación automática Tab. 1/5: Patrón de bits de los datos de salida (datos útiles F, byte 0 y byte 1)
Control de conexión cruzada
Los bits 5 y 6 del byte 0 pueden inhabilitar selectivamente el control de conexión cruzada en el canal especificado. Con el control activo se efectúa una comprobación cíclica de las rutas de desconexión. En ella se comprueba el funciona-miento de los interruptores electrónicos y la ausencia de conexiones cruzadas en los cables. El control cíclico provoca un breve desplazamiento del potencial en la tensión de salida y esta se produce uniformemente en los lados de P y M. La tensión de salida permanece constante en gran parte. Esto no influye en los consumidores libres de potencial.
Nota
Solo es posible desconectar el control de conexión cruzada, cuando los errores de conexión cruzada puedan excluirse de forma segura mediante otras medidas.
Nota
El control de conexión cruzada supervisa los circuitos propios del aparato. Es responsabilidad del usuario excluir la existencia de conexiones cruzadas en los circuitos exter-nos aplicando medidas de instalación adecuadas.
Pasivación por canales La “pasivación por canales” puede conectarse o desconec-tarse mediante el bit 7 del byte 1.
Si la función está inactiva (0 = off ), el módulo desconecta de forma segura todos los canales, incluso si se trata de un error de canal, conforme a la especificación PROFIsafe y por medio de los flags “FV_activated” y “Device Fault” indica al host F que en el módulo hay una avería. A continuación, el host F pasiviza los canales de salida del módulo (los slave F), aísla el módulo y establece el bit de control “Ac-tivate_FV”.
Si la función está activa (1 = on) y se produce un error de canal, el módulo solo desconecta con seguridad el canal que haya causado el error. Esto no influye en los canales no afec-tados y el módulo permanece integrado.
Además del estado actual, el módulo también indica al mando el estado del error del canal mediante la imagen de las entradas (véase la Tab. 1/6, estado del error del canal).
Datos de entrada Los datos de entrada que el módulo refleja en el byte 0 son los estados efectivos lógicos y los estados de los flags de supervisión para el host F (véase la Tab. 1/6). Esto permite conseguir una mayor seguridad en relación con el estado de los flags de supervisión.
En el byte 1 se refleja el ajuste del parámetro “Pasivación por canales”. Si la pasivación por canales está conectada, los bits “Estado del error del canal ... ” indican los errores de canal detectados por el módulo. El host F puede evaluar-los.
Patrón de bits de los datos de entrada: byte 0 y byte 1
Byte Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
Byte 0 Reservado Control de conexión cruzada
Reservado Estado efectivo lógico1)
Canal 2 (CH2) Canal 1 (CH1) Canal 2 (CH2) Canal 1 (CH1) Canal 0 (CH0) 0 0 = activo 1 = off 0 0 = off 1 = on Byte 1 Pasivación por canales
Reservado Estado del error del canal
Canal 2 (CH2) Canal 1 (CH1) Canal 0 (CH0) 0 = off 1 = on 0 0 = sin error 1 = error
1) Estos bits reflejan los estados efectivos lógicos. Los estadosno se determinan con mediciones. No se detectan tensiones externas en las salidas pasivizadas o desconectadas. Si la pasivación afecta al módulo completo, estos bits devuelven la señal 0. En la pasivación de un canal, el bit correspon-diente devuelve la señal 0.
Secuencia de confirmación
Al utilizar la pasivación por canales, es preciso garantizar la confirmación por programa de usuario.
La siguiente descripción de la secuencia (véase la Tab. 1/7) muestra los bits relevantes en la pasivación por canales en la imagen de entradas y salidas del módulo.
Nº Secuencia Pasivación por canales1) Estado teórico del canal1) Estado efectivo del canal2) Estado del error del canal2) Confir-mación del error del canal1) 1 El módulo no está pasivizado. 1 (activo) X X 0 0 Se produce un error del canal. 2 El módulo ha detec-tado el error. 1 (activo) X 0 1 0 El host F detecta el error del módulo. 3 El host F pasiviza la
salida.
1 (activo) 0 0 1 0
El error se elimina. El usuario valida el error (como mínimo, 1 ciclo F de E/S).
1 (activo) 0 0 1 1
4 El canal ya no está pasivizado.
1 (activo) X X 0 0
Las celdas en gris destacan los bits relevantes para la fila en cuestión de la tabla. 1) Bit en la imagen de salidas (véase la Tab. 1/5).
2) Bit en la imagen de entradas (véase la Tab. 1/6). X = señal irrelevante; 1 = señal 1; 0 = señal 0.
En el estado pasivizado no puede detectarse un cortocircuito, es decir, que la presencia de un cortocircuito ya no se comunicará tras tener lugar la pasivación.
La confirmación automática puede efectuarse manteniendo el bit de confirmación en “1”, de forma permanente. La confir-mación automática de un error existente inicia un tiempo de espera de 5 segundos. Si el error no se elimina hasta que ha transcurrido el tiempo de espera, la salida no se despasiviza hasta el próximo “F protocol cycle”. El módulo se comporta del mismo modo en la pasivación por módulos, así como en la reintegración automática o manual.
Si la confirmación tiene lugar aunque exista un error, el canal se pasiviza de nuevo automáticamente durante el tiempo de detección. En caso de confirmación automática no deseada, deberá garantizarse por cada programa de usuario que el host F reponga de nuevo la confirmación.
1.3
Funcionamiento del módulo de salidas
Varios procesadores controlan los interruptores de los canales de salida, conforme al sistema de seguridad. A tal efecto, el módulo de salidas está equipado con dos pro-cesadores que se supervisan constantemente entre ellos y comprueban la capacidad de conmutación, pero que también pueden vigilar los canales por si existieran cortocircuitos y conexiones cruzadas (véase la Fig. 1/1).
Cada línea high side (de 24 V) de un canal está acoplada a un dispositivo medidor de corriente. Este dispositivo puede medir corrientes a partir de aprox. 50 mA, así como detectar corrientes de carga y de cortocircuito.
La forma constructiva del módulo completo garantiza que los canales de salida se desconecten incluso en caso de error, por ejemplo, en las condiciones siguientes:
– Sobretensión, subtensión, sobrecarga, cortocircuito y conexión cruzada
– Avería o fallo de la comunicación mediante PROFIsafe – Avería o defecto en los distintos componentes del módulo
1.3.1
Aplicaciones prácticas (ejemplos)
La utilización en máquinas y sistemas con requisitos de seguridad elevados solo puede efectuarse si se ha alcanzado el estado seguro mediante la desconexión de los circuitos eléctricos. Están previstas las siguientes aplicaciones prác-ticas:
Caso Desconexión segura ... Canal Funcionamiento fiable 1 – ... de la alimentación de la tensión de
carga para las válvulas internas del terminal con separación galvánica
CH0 Desconexión segura de la tensión de carga (nivel de rendimiento PL e, cat. 3; SIL 3): comprobación cíclica de las rutas de desconexión para verificar el funcionamiento y si existen conexiones cruzadas1)
2 – ... de los consumidores individuales libres de potencial
(p. ej., válvulas, contactores, relés)
CH1 + CH2
3 – ... de la tensión de carga de los con-sumidores electrónicos externos con separación galvánica segura de la tensión de la carga
1) Solo con detección activa de conexión cruzada
Caso 1: Desconexión segura de la alimentación de la tensión de carga para las válvulas internas del terminal con separación gal-vánica mediante CH0
1
2
3
1
Bobinas de la neumática interna2
Separación galvánica3
Lado electrónicoFig. 1/5: Desconexión de la alimentación de la tensión de carga para las bobinas inter-nas de CPX
Caso 2: Desconexión segura de los consumidores individuales libres de potencial mediante CH1 o CH2 (por ejemplo, válvulas, contactores o relés).
Por citar un ejemplo, un grupo de válvulas interno o externo podría descargarse mediante una válvula de escape externa.
1
1
Carga libre de potencialCaso 3: Desconexión segura de la tensión de carga de los con-sumidores electrónicos externos con separación galvánica segura de la tensión de la carga
1
2
3
1
Lado de carga del consumidor, conseparación galvánica
2
Separación galvánica3
Opcionalmente, el lado electrónico del consumidor puede conectarse a la alimentación de 24 V preparada por el móduloFig. 1/7: Desconexión segura de la tensión de carga de los consumidores electrónicos externos con separación galvánica segura de la tensión de la carga
1.4
Requisitos para los actuadores (CH0 ... CH2)
Observe las indicaciones siguientes en las aplicaciones orien-tadas a la seguridad (véanse también las especificaciones técnicas del apéndice A.1).
Capacidad del canal 0 (CH0)
El canal 0 garantiza una desconexión segura con una dotación mínima (1 válvula) y con el equipamiento máximo que se indica a continuación.
Carga admisible de corriente:
– Corriente permanente (corriente de carga): máx. 1,5 A Dotación máx. admisible en combinación con CPX-FVDA-P: – máx. 16 válvulas VTSA:
VSVA-B-...-A1-1T1L VSVA-B-...-A2-1T1L VSVA-B-...-D1-1T1L
Capacidad de los canales 1 y 2 (CH1 y CH2)
Los actuadores deben ser inmunes al control de conexión cruzada. De no ser este el caso, el control de conexión cruzada deberá desactivarse y sustituirse por otro procedimiento que resulte adecuado.
Observe que los actuadores con alimentación externa pueden conectarse, siempre que la alimentación proceda de un bajo voltaje de funcionamiento seguro.
Nota
En determinadas condiciones de servicio desfavorables, puede ocurrir que se detecte una conexión cruzada por error, al conectar las cargas electrónicas a los canales 1 y 2.
Respete los valores máximos: – Longitud de cable: máx. 200 m
– Corriente permanente (corriente de carga): máx. 0,5 A por canal
– Conexión de la tensión de alimentación (0 V, +24 V) para CH1 y CH2, disponible en las conexiones frontales – Corriente permanente por tensión UVALdesconectada
(alimentación auxiliar) de 2,5 A
Consulte más especificaciones técnicas en el apéndice A.1. Acerca de la inductancia máxima de carga en los canales de salida CH1 y CH2, véase la Fig. A/1.
Capítulo 2
Índice
2. Instalación . . . 2-1 2.1 Indicaciones generales sobre la instalación . . . 2-3 2.2 Conexión de los cables y los conectores a la placa de alimentación . . . 2-3 2.3 Elementos eléctricos de conexión e indicación . . . 2-5 2.3.1 Ocupación de clavijas con placa de alimentación M12. . . 2-6
2.1
Indicaciones generales sobre la instalación
Advertencia
• Para la alimentación eléctrica, utilice exclusivamente circuitos PELV según IEC/EN 60204-1 (Protective Extra-Low Voltage, PELV).
Observe también los requerimientos generales para circuitos PELV según IEC/EN 60204-1.
• Utilice exclusivamentefuentes de corriente eléctrica que garanticen un aislamiento eléctrico seguro de la tensión de funcionamiento, según lo estipulado en la norma IEC/EN 60204-1.
Al utilizar circuitos PELV, se garantiza la protección ante des-cargas eléctricas (protección contra contacto directo e in-directo), según IEC/EN 60204-1 (equipamiento eléctrico de las máquinas, requerimientos generales).
2.2
Conexión de los cables y los conectores a la placa de alimentación
Nota
Una manipulación inadecuada puede dañar los módulos electrónicos.
• Desconecte las tensiones de alimentación, antes de ini-ciar las tareas de montaje e instalación.
• No conecte la alimentación eléctrica hasta que el producto se haya montado por completo y todas las tareas de instalación estén terminadas.
La conexión de los actuadores se efectúa en la placa de alimentación. De esta forma, los conectores y los cables per-manecen montados en la placa de alimentación, por ejemplo, cuando se sustituye el módulo electrónico.
La clase de protección del módulo depende de la placa de alimentación utilizada, así como de los conectores y las caperuzas de protección empleados. Puede hallarse infor-mación en las páginas siguientes y en el apéndice A.2. Para efectuar la conexión, utilice los conectores del programa de fabricación de Festo ( www.festo.com/catalogue). La longitud máxima de cable admisible es de 200 m.
Placa de alimentación CPX-M-4-M12x2-5POL
NotaPara que los módulos completamente montados con la placa de alimentación CPX-M-4-M12x2-5POL cumplan la clase de protección IP65/IP67:
• Utilice los conectores indicados en los accesorios ( www.festo.com/catalogue) para conectar los ac-tuadores.
• Apriete las tuercas de unión de los conectores a mano. • Tape los casquillos sin utilizar con las caperuzas de
protección del tipo ISK-M12 (accesorios).
Nota
El control de conexión cruzada supervisa los circuitos propios del aparato. Es responsabilidad del usuario excluir la existencia de conexiones cruzadas en los circuitos exter-nos aplicando medidas de instalación adecuadas.
2.3
Elementos eléctricos de conexión e indicación
Los LED y la identificación del módulo pueden verse a través de la cubierta transparente de la placa de alimentación (véase un ejemplo en la Fig. 2/1).
1
Placa de caracterís-ticas de la placa de alimentación y el bloque de dis-tribución2
LED de estado por salida (amarillo)3
LED de errores delcanal (rojo) por canal
4
LED de errores delmódulo (rojo)
5
LED FP (verde)6
Identificación delmódulo
FVDOP (para el tipo CPX-FVDA-P)
7
Conexiones eléctricas X1 ... 41
2 3
4
5
6
7
Fig. 2/1: Elementos de conexión e indicación CPX-FVDA-P
Acerca de la información detallada de los LED, véase la sección 4.3.
2.3.1
Ocupación de clavijas con placa de alimentación M12
Nota
Los casquillos del X1 al X4 en la placa de alimentación están marcados adecuadamente. En este caso, la numeración de los casquillos coincide con las direcciones de salida.
CPX-FVDA-P con placa de alimentación CPX-M-4-M12X2-5POL
Placa de alimentación Ocupación de clavijas X1, X2 Ocupación de clavijas X3, X4
2 2 3 3 1 1 5 5 4 4 X1 X2 Casquillo X1 1: 0 V CH11) 2: +24 V CH11) 3: F–DO(M) CH12) 4: F–DO(P) CH12) 5: FE Casquillo X2 1: 0 V CH21) 2: +24 V CH21) 3: F–DO(M) CH22) 4: F–DO(P) CH22) 5: FE 2 2 3 3 1 1 5 5 4 4 X3 X4 Casquillo X3 1: n.c. 2: n.c. 3: n.c. 4: n.c. 5: FE Casquillo X4 1: n.c. 2: n.c. 3: n.c. 4: n.c. 5: FE
FE = puesta a tierra funcional n.c. = libre (no conectado)
1) Tensión UVALno conectada que puede utilizarse para la alimentación de los sistemas de carga avanzados (alimentación auxiliar).
2) Todas las tensiones de salida también se derivan de la barra tomacorriente interna UVAL.
Tab. 2/1: Ocupación de clavijas con placa de alimentación M12
La rosca metálica de la placa de alimentación CPX-M-4-M12X2-5POL está conectada internamente con el pin 5 (puesta a tierra funcional FE).
Capítulo 3
Índice
3. Puesta en funcionamiento . . . 3-1 3.1 Indicaciones generales . . . 3-3 3.2 Puesta en funcionamiento. . . 3-5 3.2.1 Preparación para la puesta en funcionamiento. . . 3-5 3.2.2 Ajuste de la dirección PROFIsafe . . . 3-5 3.2.3 Pasos de la puesta en funcionamiento . . . 3-8 3.3 Parámetros PROFIsafe del módulo de salidas CPX-FVDA-P. . . 3-9 3.4 Parámetros del módulo CPX del módulo de salidas CPX-FVDA-P . . . 3-11
3.4.1 Información detallada sobre los parámetros CPX-FVDA-P del
módulo CPX . . . 3-12 3.4.2 Parametrización e indicación por señales con el
terminal de mano (MMI) . . . 3-16 3.5 Indicaciones sobre el funcionamiento . . . 3-18 3.5.1 Comportamiento de arranque del módulo de salidas. . . 3-18 3.5.2 Reacción ante errores . . . 3-18 3.6 Configuración con Siemens STEP 7 (ejemplo) . . . 3-19 3.6.1 Ejemplo de direccionamiento. . . 3-23
3.1
Indicaciones generales
Versiones de software requeridas
Para el funcionamiento del módulo son necesarias las siguientes versiones de software y un nodo de bus CPX con el código de revisión adecuado:
Archivo GSDML (versión) Nodo de bus1) código de revisión2) Software de control (versión de software PLC) A partir del archivo GSDML V 2.2
A partir de la rev. 18 Fabricante: Siemens
– STEP 7: a partir de la versión 5.4 con Service Pack SP5 o superior
– S7-Distributed Safety: a partir de la versión 5.4 con Service Pack SP5 o superior
Fabricante: Phoenix Contact
– AUTOMATIONWORX Software Suite 2009 con Service Pack SP3 o superior
– SafetyProg 2.4 (compilación 356) o superior 1) CPX-FB33, CPX-FB34 o CPX-FB35
2) Acerca del código de revisión del nodo de bus, véase la placa de características en el nodo de bus (rev. ...)
Tab. 3/1: Versiones requeridas
La configuración depende del sistema de mando utilizado. El procedimiento básico y los datos de configuración necesarios los hallará en las páginas siguientes.
Archivo maestro de aparatos (GSDML)
Junto con el módulo de salidas CPX-FVDA-P también se re-quiere un archivo maestro de aparatos GSDML actual para poder efectuar la configuración y la programación.
Fuente de referencia La versión actual para terminales CPX puede hallarse en las páginas de Internet de Festo:
– www.festo.com/fieldbus
Ante cualquier duda o problema técnico, diríjase al servicio local de asistencia técnica de Festo o utilice la línea telefónica directa de Festo.
Importe el archivo GSDML al proyecto del programa de con-figuración. Una vez efectuada la importación, ya es posible seleccionar y tratar el terminal CPX con el módulo de salidas CPX-FVDA-P en el programa de configuración (por ejemplo, para ajustar los parámetros F).
La configuración, la parametrización y la puesta en fun-cionamiento del terminal CPX con CPX-FVDA-P depende del sistema de mando utilizado. La información básica al res-pecto se indica en los apartados que siguen. La información detallada puede consultarse en la documentación del sistema de mando utilizado y en la ayuda en línea del software de configuración empleado.
Identificador de módulo
Cada módulo posee un identificador propio.
Acepte los indicadores de los módulos en su programa de configuración, siguiendo la secuencia física en el orden del terminal CPX, de izquierda a derecha.
Módulo (referencia) Identificador de módulo1) Bytes de E/S ocupados2)
CPX-FVDA-P FVDO-P 6 bytes de S + 6 bytes de E
1) Identificadores de módulo en el terminal de mano o en la configuración de hardware del software de programación.
2) En cada caso, 4 bytes se utilizan exclusivamente para la comunicación PROFIsafe. Tab. 3/2: Identificador del módulo de salidas CPX-FVDA-P
3.2
Puesta en funcionamiento
3.2.1
Preparación para la puesta en funcionamiento
Ejecute los pasos siguientes para preparar la puesta en fun-cionamiento:
1. Asegúrese de que el terminal CPX esté montado correc-tamente (véase la descripción del sistema CPX).
2. Compruebe el cableado (cable de conexión, definición de los contactos) (véase el capítulo 2).
3. Desmonte la placa de alimentación del módulo de salidas (véase la sección 5.2).
4. Compruebe que el módulo se encuentre en perfecto estado. 5. Ajuste la dirección PROFIsafe de cada interruptor DIL en el
módulo y monte la placa de alimentación (véase la sección 3.2.2).
3.2.2
Ajuste de la dirección PROFIsafe
El módulo de salidas se controla por medio de un host F a través de PROFIsafe y requiere una dirección PROFIsafe para conseguir una identificación unívoca. La dirección PROFIsafe se especifica por software de configuración y también se ajusta por codificación binaria directamente en el módulo de salidas por cada interruptor DIL. Estos dos ajustes deben coincidir. El inte-rruptor DIL se encuentra directamente en el módulo electrónico y puede ajustarse con la placa de alimentación desmontada (véase la Fig. 1/2). Las direcciones PROFIsafe de 1 a 1023 son admisibles.
El ajuste del interruptor DIL se evalúa durante la fase de arran-que del firmware. Es preciso reiniciar el módulo conectando de nuevo la tensión de la carga UVALpara que acepte la dirección modificada. La información sobre la asignación de direcciones por software de configuración puede consultarse en la documentación del software utilizado.
Nota
Una manipulación inadecuada puede dañar los módulos electrónicos.
• No retire el módulo electrónico bajo tensión del bloque de distribución ni lo presione bajo tensión en el bloque de distribución.
Los módulos electrónicos contienen elementos sensibles a las descargas electrostáticas.
• Observe las especificaciones sobre la manipulación de elementos sensibles a las descargas electrostáticas. • Asegúrese de no tener cargas electrostáticas en el
cuerpo, antes de montar o desmontar los módulos para protegerlos contra la descarga de electricidad estática.
Nota
Debido a su tamaño, el interruptor DIL es un componente con sensibilidad mecánica.
• Para realizar el ajuste, utilice una herramienta adecuada que sea pequeña y roma (por ejemplo, un destornillador de relojero) y proceda con la máxima precaución. La dirección PROFIsafe que viene preajustada de fábrica es 0. En la figura siguiente se muestra el interruptor DIL con ejem-plos de direccionamiento.
1
Ejemplo de direc-cionamiento: dirección PROFIsafe 5782
Valor decimal en la posición ON3
Ejemplo de cál-culo: interruptor DIL 2, 7 y 0 (10) en ON 2 + 64 + 512 = 578 1 2 4 8 16 32 64 128 256 5121
2
3
Fig. 3/1: Interruptor DIL décuplo para ajustar la dirección PROFIsafe (codificación binaria)
Pasos para ajustar la dirección PROFIsafe en el interruptor DIL:
Nota
Una manipulación inadecuada puede dañar los módulos electrónicos.
• Desconecte las tensiones de alimentación, antes de ini-ciar las tareas de montaje e instalación.
• No conecte la alimentación eléctrica hasta que el producto se haya montado por completo y todas las tareas de instalación estén terminadas.
1. Desconecte las alimentaciones del terminal CPX. 2. Retire la placa de alimentación montada (véase la
sección 5.2).
3. Utilice con cuidado una herramienta adecuada, por ejem-plo, un destornillador pequeño de relojero, para ajustar la dirección PROFIsafe que desee en el interruptor DIL. Observe las indicaciones de la sección 5.2 (racor sin des-plazamiento, superficies de contacto limpias, etc.) durante el montaje.
4. Vuelva a montar la placa de alimentación. Par de apriete de 0,9 a 1,1 Nm.