Uso del dispositivo de enclavamiento con bloqueo de guarda TLS3-GD2 con el módulo ArmorBlock Guard I/O y el controlador SmartGuard

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1 Ejemplo de aplicación de seguridad Uso del dispositivo de enclavamiento con bloqueo de guarda TLS3-GD2 con el módulo ArmorBlock Guard I/O y el controlador SmartGuard Bloqueo de guarda con componentes On-Machine Clasificación de seguridad: Categoría 3, según EN954-1 Introducción... 1 Información importante para el usuario... 2 Información general sobre la seguridad... 3 Descripción... 3 Instalación y cableado... 4 Configure la red DeviceNet... 6 Recursos adicionales Introducción Este ejemplo de aplicación de seguridad describe cómo conectar el dispositivo de enclavamiento con bloqueo de guarda TLS3-GD2 a un módulo de ArmorBlock Guard I/O y controlar el TLS3-GD2 con un controlador de seguridad SmartGuard 600. Características y ventajas Instalación On-machine con cableado de desconexión rápida Dispositivos de enclavamiento con bloqueo de guarda Lógica de seguridad programable

2 2 Información importante para el usuario Los equipos de estado sólido tienen características operativas que difieren de las de los equipos electromecánicos. El documento Safety Guidelines for the Application, Installation and Maintenance of Solid State Controls (publicación SGI-1.1 disponible en la oficina de ventas local de Rockwell Automation o en línea en describe algunas diferencias importantes entre los equipos de estado sólido y los dispositivos electromecánicos de lógica cableada. Debido a esta diferencia, y también a la gran diversidad de usos de los equipos de estado sólido, todas las personas responsables de aplicar este equipo deben asegurarse de que la idoneidad de cada una de las aplicaciones concebidas para estos equipos. Bajo ninguna circunstancia Rockwell Automation, Inc. será responsable de daños indirectos o consecuentes, resultantes del uso o la aplicación de estos equipos. Los ejemplos y diagramas que aparecen en este manual se incluyen únicamente con fines ilustrativos. Debido a las muchas variables y requisitos asociados con cada instalación en particular, Rockwell Automation, Inc. no puede asumir responsabilidad alguna por el uso real basado en los ejemplos y diagramas. Rockwell Automation, Inc. no asume ninguna responsabilidad de patente con respecto al uso de la información, los circuitos, los equipos o el software descritos en este manual. Se prohibe la reproducción total o parcial del contenido de este manual sin la autorización escrita de Rockwell Automation, Inc. Este manual contiene notas de seguridad en cada circunstancia en que se estimen necesarias. ADVERTENC Identifica información acerca de prácticas o circunstancias que pueden causar una explosión en un ambiente peligroso, lo que puede ocasionar lesiones personales o la muerte, daños materiales o pérdidas económicas. IMPORTANT ATENCIÓN PELIGRO DE Identifica información que es esencial para una aplicación adecuada y para la comprensión del producto. Identifica información acerca de prácticas o circunstancias que pueden ocasionar lesiones personales o a la muerte, daños materiales o pérdidas económicas. Los mensajes de Atención le ayudan a identificar un peligro y a reconocer las consecuencias. Puede haber etiquetas en el exterior o en el interior del equipo (por ejemplo en un variador o motor) para advertir sobre la posible presencia de voltaje peligroso. PELIGRO DE En el equipo o dentro del mismo puede haber etiquetas (por ejemplo, en un variador o motor) a fin de advertir sobre superficies que pueden alcanzar temperaturas peligrosas.

3 3 Información general sobre la seguridad IMPORTANT ATENCIÓN Este ejemplo de aplicación es para usuarios avanzados y supone que usted está capacitado y tiene experiencia en requisitos de sistemas de seguridad. Debe realizarse una evaluación de riesgos para asegurarse de que todas las combinaciones de tareas y peligros han sido identificadas y evaluadas. La evaluación de riesgos puede requerir circuitos adicionales para reducir el riesgo a un nivel tolerable. Los circuitos deben tener en consideración cálculos de distancia de seguridad que no son parte del contenido de este documento. Descripción Comuníquese con Rockwell Automation para obtener más información sobre nuestros servicios de evaluación de riesgos de seguridad. Este ejemplo de aplicación de protección para máquina muestra la configuración de cableado y de programación en la cual el controlador SmartGuard 600 controla un dispositivo de enclavamiento de bloqueo de guarda TLS-GD2 conectado a un módulo de bloque de conexión ArmorBlock Guard I/O. El controlador SmartGuard 600 se programa usando el software RSNetWorx para DeviceNet. Usted debe estar familiarizado con este software para usar este documento. Función de seguridad La compuerta de seguridad permanece cerrada y bloqueada mientras la máquina está funcionando. El acceso al área peligrosa se realiza aplicando una señal al solenoide en el dispositivo de enclavamiento TLS3-GD2. Mientras que el dispositivo de enclavamiento TLS3-GD2 está desbloqueado o la compuerta está abierta, no se pueden iniciar los peligros. En este ejemplo, los peligros son controlados por dos relés de control de seguridad 700S. El dispositivo de enclavamiento TLS3-GD2 es un enclavamiento de bloqueo de guarda operado por solenoide usado para mantener una compuerta en estado bloqueado hasta que se reciba una señal proveniente del control de la máquina. El enclavamiento TLS3 tiene dos contactos normalmente cerrados que monitorean el estado del accionador y dos contactos normalmente cerrados que monitorean el estado del solenoide. Internamente se necesitan dos puentes, uno de los terminales 12 a 41, y otro de los terminales 22 a 51. Los puentes se instalan en la fábrica según el número de parte listado en el ejemplo de lista de materiales. Esta configuración de cableado coloca a los contactos del accionador en serie con los contactos del solenoide. De esta manera el sistema de seguridad puede evitar el arranque si la puerta está abierta o si la puerta está desbloqueada.

4 4 Para mantener la integridad del nivel de desempeño de seguridad Categoría 3 (tolerancia a un solo fallo), el dispositivo de enclavamiento TLS3-GD2 debe instalarse según las instrucciones de instalación y debe operar dentro de las siguientes especificaciones: Alineamiento del accionador durante la vida útil esperada Protección contra sobrevelocidad del accionador Paros mecánicos provistos para evitar que el accionador golpee el envolvente del TLS3-GD2 durante el cierre Montado con accesorios robustos Usar el dispositivo de enclavamiento TLS3-GD2 en un ambiente para el cual está diseñado Ejemplo de lista de materiales Este ejemplo de aplicación utiliza estos componentes. Número de catálogo Descripción Cantidad 440G-T2NBBPH-2R Dispositivo de enclavamiento TLS3-GD2 con 1 conector de 8 pines 871A-TS5-DM1 y 889D-F8AB-5 Conector de 5 pines acoplable en el campo cable con un conector, conector micro de pines, 5 m, hembra 440G-A27143 Accionador flexible para el dispositivo de 1 enclavamiento TLS-GD2 1732DS-IB8XOBV4 ArmorBlock Guard I/O L24BBB Controlador de seguridad SmartGuard S-CFB440DLC Relé de control de seguridad 2 800FM-F6MX10 Botón pulsador (restablecimiento) 1 800FM-FA2 y 800F-MX10 Botón pulsador de acción alterna (desbloqueo) seguro con contacto N.A. 1 1 Configuración y cableado Para obtener información detallada sobre la instalación y cableado, consulte los manuales de productos listados en la sección Recursos Adicionales en la página 23.

5 5 Cableado

6 6 Configure DeviceNet Red Este ejemplo de aplicación usa tres dispositivos como se ve en la ficha Graph del software RSNetWorx para DeviceNet. El nodo 1 se usa para configurar y programar el controlador SmartGuard (nodo dos) y el módulo ArmorBlock Guard I/O (nodo tres). Consulte el documento SmartGuard 600 Controllers User Manual, publicación 1752-UM001, y el documento SmartGuard 600 Controllers Safety Reference Manual, publicación 1752-RM001, para obtener información sobre cómo usar del controlador SmartGuard 600 en una red DeviceNet. Configuración del módulo ArmorBlock Guard I/O Estos pasos explican cómo configurar los parámetros del módulo ArmorBlock Guard I/O, cómo probar las salidas y activar los impulsos de prueba. 1. En el gráfico de la red (en el modo fuera de línea), haga doble clic en el icono del nodo tres. 2. Haga clic en la ficha Safety Configuration. En el diagrama de cableado, el dispositivo de enclavamiento TLS3-GD2 está conectado a los puntos de entrada 02/ Haga doble clic en la línea Input Points 02/ Puesto que este es un circuito de dos canales con dos contactos normalmente cerrados, establezca la operación (parámetro 57) en Equivalent. Esto se hace para que ambos contactos se abran y cierren simultáneamente y siempre debe estar en el mismo estado. 5. Haga clic en el campo Current Value del parámetro 57.

7 7 6. En el menú desplegable, seleccione Equivalent. Los modos para ambos canales (parámetros 33 y 37) se establecen en Safety Pulse Test, ya que realizan una función de seguridad. Se usan diferentes fuentes de prueba para cada canal para detectar cortocircuitos de canal cruzado (una condición de fallo). 7. Establezca el parámetro 34 en Test Source Establezca el parámetro 38 en Test Source En el mismo diálogo, desplácese hacia abajo y haga doble clic en Test Output Points. 10. Active los impulsos de prueba estableciendo el valor actual de Test Output 02 Mode en Pulse Test. 11. Repita esto para Test Output 03 Mode haciendo clic en el valor Not Used en el renglón deseado.

8 8 12. Seleccione Pulse Test en el menú desplegable Current Value. 13. Desplácese hacia abajo y haga doble clic en Output Points 02/03. El solenoide TLS3-GD2 está conectado a los puntos de salida dos y tres. La operación predeterminada es Dual. 14. Haga clic en el valor de Output 02 Mode y cámbielo de Not Used a Safety. 15. Haga clic en el valor de Output 03 Mode y cámbielo de Not Used a Safety. 16. Asegúrese de que los otros puntos de salida estén establecidos en Not Used. 17. Haga clic en Apply y luego en OK.

9 9 Conexiones del controlador SmartGuard En la ventana Graph, haga doble clic en el icono del controlador SmartGuard (o haga clic con el botón derecho del mouse en el icono y seleccione Properties). 2. Haga clic en la ficha Safety Connection. 3. Haga doble clic en la línea 1732DS para añadir conexiones.

10 10 4. Debe hacer estas dos conexiones. Una conexión de entrada para las señales de estado del accionador/solenoide TLS-GD2. Para esta aplicación, seleccione (IN) Safety. Una conexión de salida para controlar en solenoide en el dispositivo de enclavamiento TLS3-GD2. Para esta aplicación, seleccione (OUT) Test, como se muestra. 5. Después de seleccionar las conexiones, haga clic en Add. 6. En Connection Name, seleccione (IN) Safety. 7. Establezca Connection Type en Point to Point o Multicast.

11 11 8. Establezca la salida Connection Name en [OUT] Combined. Esta señal activa el solenoide del dispositivo de enclavamiento TLS3-GD2. 9. Establezca Connection Type Point en Point. Esta señal está diseñada para ir a un solo punto, el solenoide del dispositivo de enclavamiento TLS3-GD2.

12 Después de completar las conexiones de seguridad, haga clic en los signos + para expandir las conexiones de entrada y salida. Use la barra de desplazamiento para revisar las conexiones. 11. Haga clic en Apply.

13 13 Configuración de E/S del controlador SmartGuard 600 Esta sección describe cómo configurar las entradas y salidas locales del controlador SmartGuard. Los botones de restablecimiento y desbloqueo de solenoide se conectan a las entradas del controlador SmartGuard. Las salidas del controlador SmartGuard activan dos relés de control de seguridad 700S. El estado de los relés 700S es realimentarse como entrada al controlador SmartGuard. 1. Haga clic en la ficha Local Input/Test Output. La ficha General lista las entradas. 2. Establezca las entradas como se muestra. Reset Button y Lock Release son entradas estándar. La señal Relay Feedback se somete a prueba de impulso para verificar fallos potenciales (cortocircuitos a 24 V).

14 14 El cable conectado al Terminal 0 del controlador SmartGuard se usa para restablecer (es decir energizar) los relés de seguridad 700S después que se cierra la compuerta de seguridad. 3. Establezca I/O Comment en Reset Button. 4. Establezca los dos parámetros Channel Mode en Standard Input y Single Channel. 5. Haga clic en OK.

15 15 El cable conectado al Terminal 1 del controlador SmartGuard proporciona información de estado de seguridad acerca de los relés de seguridad 700S. 6. Establezca I/O Comment en Relay Feedback. Éste se usará como un solo canal que usará una prueba de impulso. 7. Asegúrese de que el menú desplegable Channel Mode esté establecido en Test Pulse From Test Out. 8. Establezca Test Source en Test Output0. 9. Establezca el parámetro de modo de canal Dual Channel en Single Channel. 10. Haga clic en OK.

16 16 El cable conectado al terminal 2 genera un comando para activar el solenoide para que desbloquee el dispositivo de enclavamiento TLS3-GD Establezca I/O Comment para la entrada 2 en Lock Release. Éste se usará como entrada de seguridad de un canal. Los retardos a la desactivación y activación deben permanecer en 0 ya que no se necesitan retardos. 12. Haga clic en OK.

17 17 Configuración general de E/S 1. Haga clic en la ficha Test Output. 2. Haga doble clic en la línea Establezca Mode for Test Output 00 en Pulse Test Output. Éste se usará para verificar la integridad de la señal de estado proveniente de los relés de control de seguridad 700S.

18 18 Configuración de la salida de prueba Los siguientes pasos explican cómo configurar cada salida. Cuando haya terminado, su pantalla tendrá un aspecto similar a la siguiente pantalla. 1. Haga clic en la ficha Local Output. 2. Haga doble clic en la línea 00 (o resale la línea y haga clic en Edit) para acceder al cuadro de diálogo Edit Local Output Terminal mostrado a continuación. 3. Introduzca una descripción del dispositivo en el campo I/O Comment. 4. Establezca Channel Mode en Safety Pulse Test. 5. Establezca Channel Mode en Dual Channel puesto que se están usando ambos relés. Cuando esta selección se hace para el primer dispositivo, el segundo dispositivo se establece automáticamente en Dual Channel.

19 19 6. Repita los pasos 2 5 para la segunda salida. 7. Al terminal, haga clic en Apply. Desarrolle la lógica del controlador SmartGuard En esta sección usted programará la lógica, guardará su configuración y examinará la red. 1. Haga clic en la ficha Logic. 2. Haga clic en el botón Edit. 3. Programe la lógica como se muestra. 4. Cuando haya terminado, haga clic en File. 5. Haga clic en Apply. 6. Haga clic en Exit para regresar al diálogo 1752-L24BBB. 7. Haga clic en Apply. 8. Haga clic en OK. 9. En la ventana RSNetWorx, haga clic en el botón Online. 10. Guarde el archivo con un nombre apropiado.

20 Haga clic en Yes para cargar o descargar. El software RSNetWorx comienza a examinar la red. 12. Cuando encuentre los tres nodos, haga clic en Cancel para dejar de examinar. 13. Haga clic con el botón derecho del mouse en el icono del controlador SmartGuard (nodo dos) y seleccione Download to Device. 14. Haga clic en Yes. 15. Haga clic con el botón derecho del mouse en el icono ArmorBlock (nodo tres) y seleccione Download to Device. 16. Haga clic en Yes. 17. Haga doble clic en el icono del controlador SmartGuard. 18. Haga clic en la ficha Mode/Cycle Time. 19. Haga clic en el botón Change Mode. 20. En el diálogo Change Mode, haga clic en Execute. 21. Haga clic en OK.

21 21 El controlador SmartGuard ahora está en el modo marcha. Los indicadores de estado MS y NS del controlador SmartGuard están iluminados en color verde fijo. Los indicadores de estado MS y NS del módulo ArmorBlock Guard I/O están iluminados en color verde fijo. Demostración del sistema de seguridad Los pasos siguientes muestran cómo monitorear la operación del sistema de seguridad. 1. En la ventana 1752-L24BBB, haga clic en la ficha Logic. 2. Haga clic en el botón Edit. 3. En la ventana Logic, haga clic en Function > Monitor Device. El diagrama de la lógica debe aparecer como se muestra a continuación (los iconos tienen codificación de colores). Relay Feedback, Pt02Data_C01 y Pt2Data_C02 deben estar de color verde brillante para indicar que sus señales están presentes. Las salidas se muestran de color azul cuando están desactivadas. 4. Presione y mantenga presionado el botón Reset. El botón Reset cambia a color verde brillante.

22 22 5. Suelte el botón Reset. El botón Reset cambia a color verde claro. Los relés de control de seguridad 700S se energizan y sus iconos cambian a color verde brillante. 6. Trate de retirar el accionador del dispositivo de enclavamiento TLS3-GD2. El accionador debe estar bloqueado y no puede retirarse. 7. Presione el botón Lock Release (una botón de tipo acción alternativa). El solenoide en el dispositivo de enclavamiento TLS3-GD2 se energiza. Esto causa que se desenergicen los relés de control de seguridad 700S y sus iconos cambian a color azul. El dispositivo de enclavamiento TLS3-GD2 ahora está desbloqueado y los iconos de entrada Pt02 y Pt03 cambian a color verde claro. El icono Lock Release y los iconos Pt02 y Pt03 cambian a color verde brillante. 8. Retire el accionador del dispositivo de enclavamiento TLS3-GD2. No se realiza ningún cambio en el diagrama de lógica porque los contactos del solenoide están conectados en serie con los contactos del accionador. 9. Presione el botón Reset. Los iconos cambian a color verde brillante, pero los relés de control de seguridad 700S permanecen desactivados porque la compuerta de seguridad está abierta. 10. Inserte el accionador en el envolvente. 11. Presione el botón Reset. Nuevamente, los relés 700S permanecen desactivados por el dispositivo de enclavamiento TLS3-GD2 está desbloqueado. El solenoide está activado. 12. Presione el botón Lock Release. El solenoide en el dispositivo de enclavamiento TLS3-GD2 desenergiza y bloquea el accionador en su lugar. 13. Presione y suelte el botón Reset para energizar los relés 700S y para completar la demostración. Pruebas de fallos Las siguientes pruebas demuestran parte de la protección contra fallos del sistema de seguridad. Ésta no es una lista completa de los fallos. Enclavamiento Cortocircuito de las entradas TLS3-GD2 (11, 12, 21, 22, 41, 42, 51 y 52) a tierra Solenoide Cortocircuito del terminal TLS3-GD2 A1 a tierra cuando el solenoide está energizado

23 23 Salida Cortocircuito de cualquier terminal 700S A1 a tierra cuando los relés están energizados Salida Cortocircuito de A1 de un 700S a A1 del otro 700S Para restablecer el sistema al estado de operación, elimine el fallo. Alterne los contactos TLS3-GD2 presionando el botón Lock Release dos veces (una vez para desbloquear y nuevamente para bloquear). Retroalimentación Cortocircuito de la señal de retroalimentación del 700S desde el terminal 3 del controlador SmartGuard a tierra. Esto produce un fallo P1 del controlador SmartGuard. El icono del diagrama lógico cambia a color rojo. Retroalimentación Cortocircuito de la señal de retroalimentación del 700S desde el terminal 3 del controlador SmartGuard a 24 VCC. Esto produce un fallo P1. El icono del diagrama lógico cambia a color rojo. Los relés 700S se energizan y permanecerán energizados. Si se desenergizan, no podrán energizarse nuevamente hasta que se borre el fallo. Para restablecer el sistema a un estado de operación: 1. Regrese al diálogo 1752-L24BBB. 2. Cambie el tiempo de enclavamiento por error (990 está bien). 3. Haga clic en Apply. 4. Haga clic en Yes para descargar el nuevo tiempo de enclavamiento. 5. Cambie el modo del controlador SmartGuard a Execute. Recursos adicionales Para obtener más información acerca de los productos usados en este ejemplo, consulte estos recursos: Recurso ArmorBlock Guard I/O DeviceNet Installation Instructions, publicación 1732DS-IN001 Guard I/O DeviceNet Safety Modules User Manual, publicación 1791DS-UM001 SmartGuard 600 Controllers Safety Reference Manual, publicación 1752-RM001 TLSGD2-Compact Tongue Operated Safety Interlock Switch with Guard Locking, publicación SAFAPP-CA511A Descripción Proporciona información sobre la instalación y especificaciones de los módulos de E/S ArmorBlock. Proporciona instrucciones sobre cómo instalar, operar y resolver problemas de los módulos Guard I/O DeviceNet Safety. Proporciona información sobre los requisitos del sistema de seguridad SIL3 y CAT4, e incluye intervalos de prueba de verificación funcional, tiempo de reacción del sistema y valores PFD/PFH (probabilidad de fallo a demanda/probabilidad de fallo por hora). Proporciona información sobre aplicaciones de protección para el dispositivo de enclavamiento TLS-GD2. Puede ver o descargar publicaciones en Para solicitar copias impresas de la documentación técnica, comuníquese con el representante de ventas o distribuidor local de Rockwell Automation.

24 Allen-Bradley, ArmorBlock Guard I/O, Rockwell Automation, SmartGuard y RSNetWorx son marcas comerciales de Rockwell Automation, Inc. Las marcas comerciales no pertenecientes a Rockwell Automation son propiedad de sus respectivas empresas. Copyright 2008 Rockwell Automation, Inc. Todos los derechos reservados. Impreso en EE.UU