シーケンス#Safety PLCの話しよう-01

一言いうと…

今回はSafetyについて少し話ししたいです。SafetyのPLCを使ったことある方も多いだと思いますが、Safety CPU、Fail-Safe CPUなどいろんな名前があります。

もし黄色なものがついてるのであれば、あ、そのデバイスがSafetyとなにか関係ある!と思ってもいいだと思います(少なくともSiemensでは)。SafetyのE-STOP、Safety Doorなども黄色でしょう?笑

では、本題に入ります。こちらは普通のPLC USERプログラムだとしましょう。(例えばOB1)中にいろんなFunctions/Functions Blocksがあり最初はINPUT読み、プログラム実行、OUTPUT書き込みのようなことをやっています。その流れが終わるまで時間がかかりますよね?では10msしましょう。なのであなたのプログラムのCycle Timeは10msになります。

じゃSafetyはどうになる?以下はざっくりの図のなりますが、SafetyのプログラムはあなたのUser Programを上にある、つまりこのSafety ProgramはあなたのUser ProgramのCycleの中に何回も実行することになります。並行を実行するのイメージのほうがわかりやすいかもしれません。

>Safety ProgramがUser Programを一旦中止します。

>Safetyに関連するIOs、Programを実行します。

>User Programに反映します。

それは基本の考え方です。

まぁ…百歩譲ってNON Safety PLCでも似てるような動作が作れますが、SafetyのPLCがIECの…番号忘れたの標準に満たすことができます、先がいったのInterruptもうまく動作すると、保証しれくれます。

TIA

TIAではSafetyPLCを使用するには別パッケージをインストールとライセンスが必要になります。Download LinkはGoogleしてください。そしてTIAの中にでは”F”がついてるものか、黄色なものかが見えたら、Safetyだと思ってください。

もしSafetyのパッケージがインストールされてなかったら、SafetyPLCを追加することができますが、Safety機能を有効できません。

Safety PLC追加したらこのような黄色なBlocksたちがみえます。

それはSafetyアプリケーション用のプログラムブロックです。

PLCのプロパティーをみたら黄色なものも追加されます。それらはすべてSafety関連用のものです。例えばFull access のパスワードより強いのFPasswordとか。

構成する

、モジュール追加するときは普通のDIとはまったくわかりません。

F-モジュールを選び、ひっばればOKです。

それじゃFDIとFDOを一つずつを追加します。

FDI

Safetyではたくさんのパラメータを設定できますが、ここで一部よく使うものを紹介します。

F-Parameters

プロパティー>General>Inputs0-15>F-parametersを見てみましょう。

ほぼ触る必要がありません。もし触りたいときはManual assigment of F-monitoring timeのCheckboxを入れてください。

F-destination address

これはSafety内部通信用のアドレスで触ること必要です。(例えばS120でProfisafeを構成するときに、Driveで設定したF-addressはこちらのF-Addressが一致する必要があります。)

Behavior after channel fault

つまり、Inputチャンネルはがエラーが出たらどうするか。該当するチャネルだけ無効になるか、それどもモジュール自体も無効になるか。

Reintegration after channel fault

ChannelがFaultになったらどうリセットするか。

自動リセット・手動リセット・各自設定するが選びます。

基本は手動リセットを選択するのが無難でしょう。

F-I/O DB manual Number assignment

Safetyのモジュール追加しコンパイルすれば自動的にSafety DBが作成されます。1つのモジュールは、1つのSafety DBになるんです。そのF-DBの番号はと名前の設定になりますね。

Inputs

このTabは各Channelの設定になります。

Sensor Supply

Inputの電源供給設定になります。

Supplied channels

Sensor Supply0はChannels0-3までの電源供給になります!のイメージです。

Short Circuit Test

短絡テストの設定時間などですね。短絡になるとエラーが出ます。

Channel Parasmeters

ここでさらに細かい設定になりますね。

Channel x,x

これはSensorの種類によってわかります。

1:1 evaluationはこのような配線です:

Sensorの信号Feedbackが一つだけで、FDIのモジュール1点に繋がります。

この選択肢になると、Discrepancy behaviorの選択などが灰色になります。信号が一つの1か0しかないですがら。

1:2 evaluation,equivalent

Sensorの信号Feedbackが2つがあり、Channel0,8につながっています。同時1か0かの信号が入ります。

Discrepancy behaviorなどが選択できるようになります。先も書いてた通り、Sensorが同時に同じな信号入るようになるのは正常です。

もし片方が死んだときにその信号をどう処理するか。0になるか、それども最後のStatusに残すか。(例えば死んだ前はONの状態なら、このInputはOnのままにKeepになります。)

次はDiscrepancy のDelay時間です。5msの信号不一致であればエラーになります。

1:2 evaluation,Non equivalent

Sensorの信号Feedbackが2つがあり、Channel0,8につながっています。信号は反転するように入ります。1つが0、もう1つが1のようなイメージです。

設定できる項目は1:2 evaluation,equivalentと一緒にです。

Channel x

該当するChannelを使用するかどうか。

Input Delayはまぁ、InputのDelayですね。

チャンネルが1:1 evaluationをえらんだらChatter monitoringをゆ有効することができます。

簡単にいいますと、Montioring window=2 sec,Number of signal changes=5なら、

2秒内に5回以上のON/OFFがあれば、エラーが出ます、と。

FDO

OUTPUTモジュール設定できるパラメータはInputより少ないです。

F-Parameters

ここはF-DIと一緒になので、説明しません。

Outputs

モジュール自体・各チャンネル設定です。

Operation Mode

簡単に言いますと、以下の設定なら1000秒度にPLCからチャンネルにテストをする、のイメージです。そのテストはPLCからすごく早いのON/OFF 出力を出して、Readbackをずっとみています。普通なら当然結果がOFFだからOUTPUTからReadbackがないです。でももしReatあれば、つまりハードウエア上でなにか問題が出てきます。

Chanel x

最後はWire breakのモニタリングするか、先のテストの細かい設定になります。

IO Tags 設定

IO TagsのTabで各Tagの変数名を定義することができます。

注意したいのは1:2 evaluation,equivalentを設定したF-DIチャンネルです。

先も1:2 evaluation,equivalentを設定すると実際2つのChannelを使用することになります。割付の上では、別物になりますが、以下の例だとI0.0を使ってください。I1.0を使うと、コンパイルエラーになります。

F-Signature

最後は話したいのはF-Signatureです。

まずSafety Administrationをクリックします。

この中にOffline signatureが見えますか?

TIAがコンパイルすると、この値が出てきます。メモしてください。なぜかというと、もしなにか変更し、またコンパイルかけたらその値が絶対別物になります。

こうやって自分もってるSafety プログラムが最新かどうか、誰か変更されたことがあるかどうかを簡単に確認できます。

はーい、お疲れ様です。

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