Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura

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1 Técnica de aplicación Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura Productos: Módulo de opción de control de velocidad segura PowerFlex 750/Interruptor TLS3-GD2/Controlador GuardLogix/Módulos POINT Guard Safety I/O Clasificación de seguridad: PLd, Cat. 3 según EN ISO

2 2 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura Información importante para el usuario Los equipos de estado sólido tienen características de operación distintas a 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 local de ventas de Rockwell Automation o en línea en describe algunas diferencias importantes entre los equipos de estado sólido y los dispositivos electromecánicos cableados. Debido a esta diferencia y también a la amplia variedad de usos de los equipos de estado sólido, todas las personas responsables de aplicarlos primero deben asegurarse de la idoneidad de cada una de las aplicaciones concebidas con estos equipos. Bajo ninguna circunstancia Rockwell Automation Inc. será responsable de daños indirectos o de consecuencia que resulten del uso o de la aplicación de este equipo. Los ejemplos y los diagramas que aparecen en este manual se incluyen únicamente con fines ilustrativos. Debido a las muchas variables y a los numerosos requisitos relacionados con cualquier instalación en particular, Rockwell Automation, Inc., no puede hacerse responsable ni asumir obligaciones por el uso de equipos basado en ejemplos y diagramas. Rockwell Automation, Inc., no asume ninguna obligación de patente con respecto al uso de información, circuitos, equipo o software descritos en este manual. Se prohíbe la reproducción total o parcial del contenido de este manual sin la autorización por escrito de Rockwell Automation, Inc. Este manual contiene notas de seguridad en cada una de las circunstancias en que se estimen necesarias. ADVERTENCIA: Identifica información acerca de prácticas o circunstancias que pueden causar una explosión en un ambiente peligroso, lo cual puede producir lesiones personales o la muerte, daños materiales o pérdidas económicas. IMPORTANTE Identifica la información crítica para la aplicación correcta y el entendimiento del producto. ATENCIÓN: Identifica información acerca de prácticas o circunstancias que pueden causar lesiones personales o la muerte, daños materiales o pérdidas económicas. Los mensajes de Atención le ayudan a identificar los peligros y a reconocer las consecuencias. PELIGRO DE CHOQUE: Puede haber etiquetas sobre o a los lados del equipo (por ejemplo el variador o el motor) para alertar al personal de que puede haber voltaje peligroso presente. PELIGRO DE QUEMADURA: Puede haber etiquetas sobre o a los lados del equipo (por ejemplo el variador o el motor) para alertar al personal de que las superficies pueden alcanzar temperaturas peligrosas.

3 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura 3 Información general sobre seguridad Comuníquese con Rockwell Automation para obtener más información sobre los servicios de evaluación de riesgos de seguridad. IMPORTANTE Esta aplicación de ejemplo se ofrece para usuarios avanzados y se supone que usted está capacitado y tiene experiencia en los requisitos del sistema de seguridad. ATENCIÓN: Debe realizarse una evaluación de riesgos para asegurar que todas las combinaciones de tareas y peligros sean identificadas y abordadas. La evaluación de riesgos puede requerir circuitos adicionales para reducir el riesgo a un nivel tolerable. Los circuitos de seguridad deben considerar los cálculos de distancia de seguridad que no son parte del alcance de este documento. Tabla de contenido Introducción 4 Realización de la función de seguridad: Evaluación de riesgo 5 Función de seguridad 5 Requisitos de la función de seguridad 6 Descripción de seguridad funcional 6 Lista de materiales 7 Instalación y cableado 8 Configuración 10 Programación 19 Restablecimiento de flanco descendente 21 Cálculo del nivel de rendimiento 21 Plan de verificación y validación 25 Recursos adicionales 33

4 4 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura Introducción Esta nota de aplicación sobre la función de seguridad explica cómo cablear, configurar y programar un controlador Compact GuardLogix y un módulo POINT Guard I/O para que queden interconectados con un módulo de opción de control de velocidad segura (-S1) PowerFlex 750 para realizar funciones de velocidad segura. Es importante anotar que el módulo de velocidad segura realmente realiza las funciones de seguridad de velocidad nula, velocidad limitada segura y dirección segura descritas en esta nota de aplicación. El controlador de seguridad GuardLogix simplemente solicita cuándo es necesario que se realicen las funciones de velocidad nula y velocidad limitada segura (SLS). Por ejemplo, cuando se gira el interruptor de llave de SLS, se activan las salidas GuardLogix cableadas a las entradas de SLS del PowerFlex 755 para solicitar la velocidad limitada segura. Tome nota de que la dirección segura se configura en el módulo de velocidad segura y siempre está siendo monitoreada. El controlador GuardLogix no tiene ninguna interacción con la función de seguridad de dirección segura. Los accionadores para las funciones de seguridad son los canales de desconexión de par segura (STO) incorporados en el módulo de velocidad segura. Si las entradas STO del PowerFlex 755 están desactivadas, el motor controlado por el variador PowerFlex 755 realizará un paro por inercia. En este ejemplo se utiliza un controlador Compact GuardLogix, pero es aplicable a cualquier controlador GuardLogix. Este ejemplo supone el uso de dos encoders incrementales diversos; uno es el 845H y el otro es el 845T que se cablean al módulo de opción de retroalimentación universal PowerFlex 750 monitoreado por el módulo de velocidad segura. Se usa el valor predeterminado MTTFd de 10 año de ISO Se obtendrá una cobertura diagnóstica de 99% de la biblioteca SISTEMA de medidas de CC. La CC se basa en la redundancia (dos encoders), diversidad (dos tipos de encoders), diagnósticos (monitoreo cruzado entre señales de encoder) y fuentes de alimentación eléctrica individuales para cada encoder. Los cálculos de la herramienta SISTEMA mostrados posteriormente en este documento tendrían que recalcularse si se usan productos diferentes.

5 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura 5 Realización de la función de seguridad: Evaluación de riesgo El nivel de rendimiento requerido es resultado de la evaluación de riesgo, y se refiere a la magnitud de reducción de riesgo que realizan los componentes relacionados con la seguridad del sistema de control. Parte del proceso de reducción de riesgo es determinar las funciones de seguridad de la máquina. A los efectos del presente documento, el nivel supuesto de rendimiento requerido es categoría 3, nivel de rendimiento d (Cat. 3, PLd). Proviene de: Evaluación de riesgos (ISO 12100) 1. Identificación de funciones de seguridad 2. Especificación de características de cada función 3. Determinación de PL (PLr) requerido para cada función de seguridad Para: Realización y evaluación de PL Función de seguridad El módulo de opción de control de velocidad segura PowerFlex 750 es capaz de realizar varias funciones de seguridad simultáneamente. En esta nota de aplicación se usan las siguientes funciones: 1. Dirección segura Cuando el módulo de velocidad segura se configura para monitorear la dirección segura, se produce una desactivación si el motor intenta girar en la dirección peligrosa. 2. Velocidad limitada segura Cuando se ha solicitado la velocidad limitada segura, el módulo de velocidad segura inicia una desactivación si el motor excede una velocidad predeterminada (la máxima velocidad segura). A la velocidad limitada segura o bajo este límite, la lógica de control de la puerta se establece en desbloqueada. Es necesario realizar una evaluación de riesgo para determinar la máxima velocidad segura para el eje. 3. Velocidad de reposo (nula) Cuando está configurado para paro seguro, el módulo de velocidad segura inicia un paro seguro ante la desactivación de las entradas SS_In. La velocidad de reposo se usa para declarar el movimiento como detenido. El sistema está en reposo cuando la velocidad detectada es menor o igual al valor configurado en el parámetro Standstill Speed. Cuando se alcanza la velocidad de reposo, la lógica de control de la puerta se establece en desbloqueada. El parámetro Standstill Position Tolerance define el límite de posición, en unidades de encoder, tolerado después que se llega al valor de reposo. Si la posición cambia por más de la cantidad especificada por el parámetro Standstill Position Tolerance, después de que se alcanza el valor de reposo y de que se desbloquea la puerta, se produce un fallo y el sistema entra al estado de seguridad.

6 6 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura Requisitos de la función de seguridad Limitar y monitorear la velocidad de un motor para asegurar que el movimiento peligroso no exceda un límite predeterminado. El límite de velocidad segura debe establecerse de modo que el operador pueda evitar el movimiento peligroso. El monitoreo de la dirección del motor protege contra un movimiento peligroso. El sistema monitorea la velocidad nula (reposo) de modo que la puerta permanezca cerrada y bloqueada hasta que se detenga el movimiento peligroso. En dicho momento, el módulo de velocidad segura desbloquea la puerta conectando la alimentación eléctrica al sistema de bloqueo de guarda. Mientras la puerta está abierta, el sistema es monitoreado para evitar un arranque inesperado. Cuando se cierra la puerta, el movimiento peligroso y la conexión de alimentación eléctrica al motor no continúan mientras no se realice una segunda acción (oprimir el botón de arranque). Antes de la siguiente demanda de seguridad se detectan los fallos en el variador de velocidad variable, en el interruptor de enclavamiento de puerta, en el encoder, en los terminales de cableado o en el controlador de seguridad. La función de seguridad cumple con los requisitos de categoría 3, nivel de rendimiento d (Cat. 3, PLd), según ISO , y operación de control confiable según ANSI B Descripción de seguridad funcional En este ejemplo, la velocidad limitada segura se solicita mediante una demanda de enclavamiento de entrada de seguridad. Después de un retardo configurado por el usuario (3 segundos en este ejemplo) para alcanzar la velocidad segura, el módulo opcional de monitoreo de velocidad segura PowerFlex 750 comienza a monitorear la velocidad y se asegura de que no se exceda la velocidad segura. Si la velocidad del motor es inferior a la velocidad limitada segura, se desbloquea la puerta para permitir la entrada del operador al zona peligrosa. Si la velocidad del motor excede la velocidad segura mientras la puerta está desbloqueada, entonces el módulo de velocidad segura desactiva la desconexión de par segura (STO) y el motor realiza un paro por inercia. Si se presenta una demanda de paro de emergencia, el módulo de velocidad segura desactiva la entrada STO y el motor realiza un paro por inercia. Cuando se llega a la velocidad nula, la puerta se desbloquea. Los canales TLS3-GD2 están cableados al módulo de velocidad segura en el variador PowerFlex 750. Una pareja de canales contiene los contactos de monitoreo de bloqueo y la otra los contactos de monitoreo de la puerta. El solenoide de puerta también está cableado al módulo de velocidad segura. El botón Safe Stop, el botón Reset y el interruptor de llave Safe Limited Request están cableados al módulo de entrada POINT Guard. Las salidas del módulo de salida POINT Guard se cablean directamente a las entradas en el módulo de velocidad segura. Estas señales cableadas incluyen el paro seguro, la petición de velocidad limitada segura y una señal de restablecimiento. El módulo de E/S está conectado vía CIP Safety por una red EtherNet/IP al controlador de seguridad (SC1). El código de seguridad en SC1 monitorea el estado de las entradas de seguridad SLS y del paro de emergencia mediante una instrucción de seguridad precertificada llamada Dual Channel Input Stop (DCS). Cuando se han satisfecho todos los enclavamientos de las entradas de seguridad, no se detectan fallos y el botón pulsador Reset está presionado, un segundo bloque de funciones certificado llamado Configurable Redundant Output (CROUT) controla y monitorea la retroalimentación de la señal de paro seguro al variador PowerFlex 750.

7 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura 7 Lista de materiales Esta aplicación usa estos productos. Nº de cat. Descripción Cantidad 440G-T FM-G611MX10 800FM-KM22XM02 800FP-MT44PX02 800F-15YE112 Interruptor de enclavamiento de seguridad de potencia para desbloquear TLS3-GD2 1 Botón pulsador de restablecimiento 800F Metal, protegido, azul, R, montaje de enclavamiento metálico, 1 contacto N.A., estándar 2 Interruptor de llave de 2 posiciones; metal; mantenido; retirada de llave derecha; 2 contactos N.C. 1 Pulsadores tipo hongo sin iluminación 800F, desbloqueo por rotación, 40 mm, redondo, de plástico (tipo 4/4X/13, IP66), rojo, 2 contactos N.C. 1 Placa de inscripción 800F, redondo de 60 mm, en inglés: EMERGENCY STOP, amarillo con texto en negro ENBT Módulo puente CompactLogix EtherNet/IP L43S 1768-PA3 Procesador Compact GuardLogix, 2.0 MB de memoria estándar, 0.5 MB de memoria de seguridad 1 Fuente de alimentación eléctrica, entrada de 120/240 VCA, 3.5 A a 24 VCC ECR Terminación de tapa final derecha AENT Adaptador Ethernet de 24 VCC TB Base de módulo con terminales de tornillo IEC extraíbles IB8S Módulo de entrada POINT Guard Safety OB8S Módulo de salida POINT Guard Safety US05T Switch Ethernet no administrado Stratix G11RD2P1AA0NNNNN S UFB-1 PowerFlex 750; 480 V; Capacidad nominal de salida continua 2.1 A 1 Módulo de opción de monitoreo de velocidad segura PowerFlex Módulo de opción de retroalimentación universal PowerFlex Especificado por el usuario Encoders incrementales 845T/845H 2

8 8 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura Instalación y cableado Para obtener información detallada sobre la instalación y el cableado consulte las publicaciones mencionadas en Recursos adicionales en la contraportada. Descripción general del sistema El módulo opcional de control de velocidad segura PowerFlex 750 monitorea dos canales de puerta y dos canales de bloqueo del enclavamiento del TLS3-GD2. El módulo 1734-IB8S monitorea los valores de paro seguro y del interruptor de llave de solicitud de velocidad limitada segura. Tanto el módulo de velocidad segura como el módulo 1734-IB8S pueden surtir 24 VCC para que todos estos canales prueben dinámicamente el cableado de señales en búsqueda de cortocircuitos de 24 VCC y de canal a canal. Si ocurre un fallo, uno o ambos canales establecen LO, y el sistema reacciona desactivando la entrada de desconexión de par segura (STO). El sistema se restablece solo después que se borra el fallo y se desconecta y reconecta la entrada. Los cortocircuitos a 0 VCC (y cable desconectado) son detectados como circuito abierto por el módulo de velocidad segura y la entrada al módulo 1734-IB8S, y el sistema reacciona desactivando los contactores de seguridad. Si las entradas permanecen discrepantes durante más del tiempo que el tiempo de discrepancia, entonces el variador de seguridad PowerFlex 755 o el controlador declaran un fallo. El sistema se restablece solo después que se borra el fallo y se desconecta y reconecta la entrada. El solenoide de puerta es controlado por el módulo de velocidad segura. Desde el punto de vista de un controlador Guardlogix, el paro seguro (velocidad nula) es una pareja de salidas de seguridad cableadas a las entradas de paro seguro (S12/S22) en el módulo de velocidad segura. Si las entradas de paro seguro van a LO, ocurre una desactivación y el motor realiza un paro por inercia. El controlador GuardLogix obtiene retroalimentación para paro seguro mediante una de las salidas SS en cascada (S34/S44) en el módulo de velocidad segura. Estas salidas de seguridad no pueden reiniciarse si el canal de retroalimentación no está en el estado correcto. Esta retroalimentación es opcional. Puesto que las salidas de seguridad redundantes son probadas por impulsos, no es diferente que cablear una cortina óptica Cat. 4 hasta las entradas SS, una arquitectura que logra la Cat. 4 sin retroalimentación. Desde el punto de vista de un controlador Guardlogix, el dispositivo de función de seguridad SLS es una pareja de salidas de seguridad cableadas a las entradas SLS (S52/S62) en el módulo de velocidad segura. Si las entradas SLS van al estado LO, se hace una petición SLS al variador PowerFlex 755. El controlador GuardLogix obtiene retroalimentación para el dispositivo SLS mediante una de las salidas SLS en cascada (S68/S78) en el módulo de velocidad segura. Estas salidas de seguridad no pueden reiniciarse si el canal de retroalimentación no está en el estado correcto. Esta retroalimentación es opcional por las mismas razones indicadas anteriormente. El sistema tiene botones de restablecimiento individuales para restablecer fallos y salidas de seguridad. Si se presiona uno de estos botones de restablecimiento se envía una señal de una salida del controlador GuardLogix a la entrada de restablecimiento en el módulo de velocidad segura (S34). En este ejemplo los botones de restablecimiento y los circuitos de retroalimentación están cableados al módulo 1734-IB8S. Esto no se requiere para la seguridad funcional. Estas entradas podrían cablearse a un módulo de entrada estándar.

9 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura 9 Esquema eléctrico 24 V DC Restablecimiento de seguridad Restablecimiento de fallo Paro de emergencia I0 I1 I4 I5 No se muestra el cableado estándar del variador PowerFlex 755 I2 I3 I6 I7 Interruptor de llave COM COM COM COM T0 T1 T2 T3M 1734-IB8S A1 A O0 O1 O4 O5 A1 S11 S21 S12 S22 S52 S62 S72 S X32 X42 S32 S42 O2 O3 O6 O7 COM COM COM COM COM COM COM COM Salidas de impulsos Entradas SS Entradas SLS Entradas de habilitación Solenoide Estado de bloqueo Estado de la puerta Opción de monitoreo de velocidad segura PowerFlex 750 (-S1) A2 Salida SS Restablecimiento Salida SLS S OB8S 24V DC COMMON

10 10 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura Configuración El controlador Compact GuardLogix se configura mediante RSLogix 5000, versión 17 o posterior. Es necesario crear un nuevo proyecto y añadir los módulos de E/S. Luego, se deben configurar los módulos de E/S según los tipos correctos de entradas y de salidas. La descripción detallada de cada paso está fuera del alcance de este documento. Se supone que la persona responsable tiene conocimiento del entorno de programación RSLogix. Configure el controlador y añada módulos de E/S Siga estos pasos: 1. En el software RSLogix 5000 genere un nuevo proyecto. 2. En Controller Organizer añada el módulo 1768-ENBT al bus 1768.

11 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura Seleccione el módulo 1768-ENBT y haga clic en OK 4. Asigne un nombre al módulo, escriba su dirección IP y haga clic en OK. En este ejemplo de aplicación usamos La suya puede ser diferente. 5. Añada el adaptador 1734-AENT haciendo clic con el botón derecho del mouse en el módulo 1768-ENBT en Controller Organizer y seleccionando New Module.

12 12 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura 6. Seleccione el adaptador 1734-AENT y haga clic en OK. 7. Asigne un nombre al módulo, escriba su dirección IP y haga clic en OK. En este ejemplo de aplicación usamos La suya puede ser diferente. 8. Haga clic en Change.

13 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura Establezca Chassis Size en 3 para el adaptador 1734-AENT y haga clic en OK. El tamaño del chasis es el número de módulos que se insertan en el chasis. Se considera que el adaptador 1734-AENT está en la ranura 0; por lo tanto, en el caso de un módulo de entrada y un módulo de salida, el tamaño del chasis es En Controller Organizer haga clic con el botón derecho del mouse en el adaptador 1734-AENT y seleccione New Module.

14 14 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura 11. Expanda Safety, seleccione el módulo 1734-IB8S y haga clic en OK. 12. En el cuadro de diálogo New Module, asigne el nombre de dispositivo IB8S y haga clic en Change.

15 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura Cuando se abra el cuadro de diálogo Module Definition, cambie Output Data a None y verifique que Input Status esté en Combined Status-Power, luego haga clic en OK. Establecer Output Data en None significa que no se pueden usar Test Outputs como salidas estándar, lo cual es apropiado en este ejemplo. Esto ahorra una conexión del controlador porque usamos solo la conexión de entrada. 14. Cierre el cuadro de diálogo Module Properties haciendo clic en OK. 15. Repita los pasos para añadir el módulo de salida de seguridad 1734-OB8S. a. Asigne un nombre al módulo OB8S. b. Seleccione la ranura 2. c. Seleccione Combined Status-Readback-Power para la definición de Input Status

16 16 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura Configure los módulos de E/S Siga estos pasos para configurar los módulos POINT Guard I/O. 1. En Controller Organizer haga clic con el botón derecho del mouse en el módulo 1734-IB8S y seleccione Properties. 2. Haga clic en Test Output y configure el módulo, como se muestra. T0 y T1 se usan como prueba de impulsos del paro de emergencia y del interruptor de llave. 3. Haga clic en Input Configuration y configure el módulo, como se muestra. Las entradas 0/1 son los canales de paro de emergencia. Recuerde que las entradas 0/1 se surten de las salidas de prueba 0/1. Las entradas 2/3 son los canales del interruptor de llave. Éstas también se surten de las salidas de prueba 0/1. Se usa solo una porque el diagnóstico de tiempo de discrepancia se hace en la instrucción de seguridad Dual Channel Input Stop (DCS) en el controlador. Las entradas 4/5 son los botones de restablecimiento. Las entradas 6/7 se cablean al módulo de velocidad segura para la retroalimentación de paro seguro (SS) y de velocidad limitada segura (SLS). 4. Haga clic en OK. 5. En Controller Organizer haga clic con el botón derecho del mouse en el módulo 1734-OB8S y seleccione Properties.

17 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura Haga clic en Output Configuration y configure el módulo, como se muestra. Las salidas 0/1 están controlando las entradas de paro seguro en el módulo de velocidad segura. Las salidas 4/5 están controlando las entradas de velocidad limitada segura en el variador PowerFlex 755. Estas cuatro salidas están configuradas para prueba de impulsos. La salida 7 está accionando la señala de restablecimiento en el módulo de velocidad segura. 7. Haga clic en OK. Configuración del módulo de opción de monitoreo de velocidad segura PowerFlex 750 Los parámetros con una flecha roja se han configurado según este ejemplo de arquitectura. Configure el resto de acuerdo a la evaluación de riesgos y los requisitos de la aplicación. Ficha General

18 18 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura Ficha Feedback Ficha Stop Ficha Limited Speed

19 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura 19 Ficha Door Control Programación Dual Channel Input Stop (DCS) monitorea los dispositivos de seguridad de doble entrada, cuya principal función es detener una máquina de manera segura, por ejemplo, paro de emergencia, cortina óptica o compuerta de seguridad. En este ejemplo, uno se usa para monitorear un botón de paro de emergencia y el otro monitorea el interruptor de llave de velocidad limitada segura (SLS). La instrucción DCS monitorea la uniformidad de los canales de entrada doble (Equivalent Active High) y detecta y atrapa los fallos cuando se detecta una inconsistencia mayor al valor configurado para Discrepancy Time (ms). El tipo de reinicio automático permite que la salida DCS (O1) se restablezca automáticamente después de una demanda. La acción manual normalmente requerida para seguridad se proporciona en el renglón 1 para restablecer la habilitación de la salida de seguridad. El estado de entrada normalmente representa el estado del canal de los dos canales de entrada. En este ejemplo, el bit Combined Input Status entra al estado LO si alguno de los ocho canales de entrada tiene un fallo. En este ejemplo, el restablecimiento DCS actúa como restablecimiento de fallo. Incluso cuando se configura para reinicio automático, se requiere un restablecimiento para recuperarse de un fallo. La salida (O1) de DCS se usa como enclavamiento de seguridad en los renglones sellados para accionar los tags SS_OK y SLS_OK. Si la salida DCS se desactiva, también lo hace el sello y permanece desactivado hasta que se realiza una acción de restablecimiento manual. La instrucción Configurable Redundant Output (CROUT) controla y monitorea las salidas redundantes. Esencialmente, esta instrucción verifica que la retroalimentación siga las salidas de seguridad apropiadamente. Para la retroalimentación positiva usada en este ejemplo: Si las salidas son HI (altas), la retroalimentación debe ser HI y viceversa. En este ejemplo, la retroalimentación tiene 500 ms para cambiar al estado apropiado. Puesto que se está usando solo un circuito de retroalimentación, el tag de retroalimentación se usa para la retroalimentación 1 y 2. Los dos tags de salida de la instrucción CROUT se usan para accionar las salidas de seguridad en el módulo 1734-OB8S cableadas a las entradas de estado sólido respectivas en el módulo de opción de monitoreo de velocidad segura PowerFlex 750.

20 20 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura

21 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura 21 Restablecimiento de flanco descendente ISO estipula que deben existir funciones de restablecimiento de instrucción en las señales de flanco descendente. Para cumplir con este requisito se usa una instrucción One Shot Falling (OSF) en el renglón de restablecimiento. Entonces se usa el tag Output Bit de la instrucción OSF como bit de restablecimiento para los renglones de habilitación de salida. Velocidad nula Cálculo del nivel de rendimiento Cuando se configuran correctamente, estas funciones de seguridad pueden lograr una clasificación de seguridad de PLd, según EN ISO Las especificaciones de seguridad funcional del proyecto requieren un nivel mínimo de rendimiento de PLd y una estructura de Cat. 3 como mínimo. Un PFHd menor que 1.0 E-06 para la función de seguridad general es uno de los requisitos para PLd. Las medidas contra fallo por causas comunes (CCF) se cuantifican usando el proceso de puntaje descrito en el Anexo F de ISO Para propósitos de cálculo de PL, el puntaje de 65 requerido para cumplir con los requisitos de CCF se considera cumplido. Debe realizarse el proceso completo de puntaje CCF al implementar este ejemplo. Los cálculos se basan en una operación del paro de seguridad por hora; por lo tanto 8760 operaciones por año. Los valores de subsistemas individuales se muestran a continuación.

22 22 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura Velocidad limitada segura Dirección segura El valor de la función general de seguridad se muestra a continuación por cada función de seguridad. Velocidad nula

23 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura 23 Velocidad limitada segura Dirección segura

24 24 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura Las funciones de seguridad pueden modelarse como se muestra en el siguiente diagrama de bloques relacionados a la seguridad: Velocidad nula 800FP Paro de emergencia Cn A 1734-IB8S 1768-L43S 1734-OB8S S1 TLS3-GD2 Cn A Encoder Cn A 800FP Paro de emergencia Cn B TLS3-GD2 Cn B Encoder Cn A Subsistema 1 Subsistema 2 Subsistema 3 Subsistema 4 Subsistema 5 Subsistema 6 Subsistema 7 Velocidad limitada segura 800FM Interruptor de llave Cn A TLS3-GD2 Cn A Encoder Cn A 1734-IB8S 1768-L43S 1734-OB8S S1 800FM Interruptor de llave Cn B TLS3-GD2 Cn B Encoder Cn B Subsistema 1 Subsistema 2 Subsistema 3 Subsistema 4 Subsistema 5 Subsistema 6 Subsistema 7 Dirección segura Encoder Cn A S1 Encoder Cn B Subsistema 1 Subsistema 2

25 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura 25 Plan de verificación y validación La verificación y la validación desempeñan un papel importante para evitar fallos en el diseño y en el proceso de desarrollo del sistema de seguridad. ISO EN establece los requisitos de verificación y validación requiriendo un plan documentado para confirmar que se hayan cumplido todos los requisitos funcionales de seguridad. La verificación es un análisis del sistema de control de seguridad resultante. Se calcula el nivel de rendimiento (PL) del sistema de control de seguridad para confirmar que se cumple con el nivel de rendimiento requerido (PLr) especificado. La herramienta de software SISTEMA generalmente se usa para realizar los cálculos y ayudar a satisfacer los requisitos de ISO La validación es una prueba funcional del sistema de control de seguridad para demostrar que se cumple con los requisitos especificados de la función de seguridad. El sistema de control de seguridad se prueba para confirmar que todas las salidas relacionadas con la seguridad responden apropiadamente a sus correspondientes entradas relacionadas con la seguridad. La prueba funcional debe incluir condiciones de operación normal y debe introducir un fallo potencial de los modos de fallo. Generalmente se usa una lista de verificación para documentar la validación del sistema de control de seguridad. La validación del desarrollo de software es un proceso en el cual se implementan metodologías y técnicas similares usadas en el desarrollo de hardware. Los fallos creados debido a procesos y procedimientos deficientes de desarrollo de software son de naturaleza sistémica y no son fallos asociados con el hardware, los cuales se consideran aleatorios. Antes de validar el sistema de seguridad GuardLogix confirme que el sistema de seguridad y el programa de aplicación de seguridad hayan sido diseñados conforme a los documentos GuardLogix System Safety reference Manual (publicación 1756-RM093 para GuardLogix 5560 y Compact GuardLogix, y la publicación 1756-RM099 para los controladores GuardLogix 5570) y el documento GuardLogix Application Instruction Safety Reference Manual, publicación 1756-RM095.

26 26 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura Velocidad segura GuardLogix y PowerFlex 750 con verificación de función de seguridad con bloqueo y lista de verificación de validación Nombre/número de modelo de máquina Número de serie de máquina Nombre de cliente Fecha de prueba Nombre(s) de probador Número de esquema ID de firma de configuración S1 Nombre del controlador ID de firma de seguridad RSLogix 5000 Número(s) de red(es) de seguridad Versión de software RSLogix 5000 Información general sobre maquinaria Módulos de sistema de control de seguridad Controlador de seguridad GuardLogix Puente CompactLogix Ethernet Adaptador POINT I/O Ethernet Módulos de entrada POINT Guard I/O Módulos de salida POINT Guard I/O Módulos de sistema GuardLogix 1768-L43S 1768-ENBT 1734-AENT 1734-IB8S 1734-OB8S Versión de firmware

27 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura 27 Velocidad segura GuardLogix y PowerFlex 750 con verificación de función de seguridad con bloqueo y lista de verificación de validación (continuación) Configuración del sistema de seguridad y verificación de cableado Paso de prueba Verificación Paso/rechazo Cambios/modificaciones Verifique que el variador de velocidad segura esté cableado y configurado según el documento Safe Speed Monitor Option Module for PowerFlex 750-Series AC Drives Safety Reference Manual, publicación 750-RM001. Verifique que el sistema de seguridad esté diseñado según los documentos GuardLogix System Safety Reference Manuals (publicación 1756-RM093 para GuardLogix 5560 y Compact GuardLogix, publicación 1756-RM099 para GuardLogix 5570). Verifique que el programa de aplicación esté diseñado según lo indicado en el documento GuardLogix Application Instruction Safety Reference Manual, publicación 1756-RM095. Inspeccione visualmente las E/S y la red del sistema de seguridad para verificar que estén cableadas según lo documentado en los esquemas. Inspeccione visualmente el programa RSLogix 5000 para verificar que la red del sistema de seguridad y los módulos de E/S estén configurados según lo documentado. Inspeccione visualmente el programa de aplicación RSLogix 5000 para verificar que se utilicen las instrucciones de seguridad certificadas apropiadas. La lógica puede leerse, entenderse y probarse con ayuda de comentarios claros. Todos los dispositivos de entrada tienen capacidad para desconectar y reconectar sus accionadores respectivos. Monitoree el estado en la ventana RSLogix 5000 Controller Tags. Todos los dispositivos de salida tienen capacidad para alternar sus accionadores respectivos. Monitoree el estado en la ventana RSLogix 5000 Controller Tags.

28 28 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura Velocidad segura GuardLogix y PowerFlex 750 con verificación de función de seguridad con bloqueo y lista de verificación de validación (continuación) Verificación de operación normal El sistema de seguridad responde correctamente a todos los comandos normales de inicio, paro, SLS, paro de emergencia, bloqueo y restablecimiento. Paso de prueba Verificación Paso/rechazo Cambios/modificaciones Inicie un comando de arranque. El variador debe energizarse para una condición de marcha de máquina normal. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Inicie un comando de paro. El variador debe desenergizarse inmediatamente para una condición de paro de máquina normal. Después del retardo de tiempo preseleccionado, verifique que la puerta se desbloquee. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Mientras el sistema está en marcha, intente abrir la puerta de guarda. La puerta debe permanecer cerrada y bloqueada. El variador debe permanecer energizado para una condición de marcha normal. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Repita el procedimiento para todas las puertas de guarda. Mientras el sistema está parado, intente abrir la puerta de guarda. La puerta debe estar desbloqueada y debe poder abrirse. El variador debe permanecer desenergizado para una condición segura. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Repita el procedimiento para todas las puertas de guarda. Mientras el sistema está parado con la puerta de guarda abierta, inicie un comando de arranque. El variador debe permanecer desenergizado para una condición segura. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Repita el procedimiento para todas las puertas de guarda. Inicie una petición de velocidad limitada segura. El variador debe energizarse y funcionar a la velocidad limitada segura predefinida. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Inicie un comando de restablecimiento. El variador debe permanecer desactivado. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix 5000.

29 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura 29 Velocidad segura GuardLogix y PowerFlex 750 con verificación de función de seguridad con bloqueo y lista de verificación de validación (continuación) Validación de operación anormal El sistema de seguridad responde correctamente a todos los fallos previsibles con los diagnósticos correspondientes. Módulo de opción de control de velocidad segura PowerFlex 750, monitoreo de puerta SLS y pruebas de entrada de bloqueo Paso de prueba Validación Paso/rechazo Cambios/modificaciones Mientras el sistema está en ejecución, retire del módulo de velocidad segura (SLS) el cable del canal 1 de monitoreo de puerta. El variador debe desactivarse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Verifique la incapacidad del variador de restablecimiento y reinicio con un fallo. Restaure el canal 1 y repita el procedimiento para el canal 2. Mientras el sistema está en ejecución, ponga en cortocircuito a +24 VCC del canal 1 de monitoreo de puerta del módulo de velocidad segura (SLS). El variador debe desactivarse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Verifique la incapacidad del variador de restablecimiento y reinicio con un fallo. Restaure el canal 1 y repita el procedimiento para el canal 2 Mientras el sistema está en ejecución, ponga en cortocircuito a 0 VCC del canal 1 de monitoreo de puerta del módulo de velocidad segura (SLS). El variador debe desactivarse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Verifique la incapacidad del variador de restablecimiento y reinicio con un fallo. Restaure el canal 1 y repita el procedimiento para el canal 2. Mientras el sistema está en ejecución, ponga en cortocircuito los canales 1 y 2 de monitoreo de puerta del módulo de velocidad segura (SLS). El variador debe desactivarse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Verifique la incapacidad del variador de restablecimiento y reinicio con un fallo. Restaure el cableado de los canales 1 y 2. Mientras el sistema está en ejecución, ponga en cortocircuito el canal 1 a Test Source 1 del módulo de velocidad segura (SLS). Abra la puerta de guarda. El variador debe desactivarse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Verifique la incapacidad del variador de restablecimiento y reinicio con un fallo. Restaure el cableado del canal 1 y repita el procedimiento para el canal 2. Mientras el sistema está en ejecución, retire del módulo de velocidad segura (SLS) el cable del canal 1 de monitoreo bloqueo. El variador debe desactivarse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Verifique la incapacidad del variador de restablecimiento y reinicio con un fallo. Restaure el canal 1 y repita el procedimiento para el canal 2.

30 30 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura Velocidad segura GuardLogix y PowerFlex 750 con verificación de función de seguridad con bloqueo y lista de verificación de validación (continuación) Validación de operación anormal El sistema de seguridad responde correctamente a todos los fallos previsibles con los diagnósticos correspondientes. Módulo de opción de control de velocidad segura PowerFlex 750, monitoreo de puerta SLS y pruebas de entrada de bloqueo Paso de prueba Validación Paso/rechazo Cambios/modificaciones Mientras el sistema está en ejecución, ponga en cortocircuito a 24 VCC el canal 1 de monitoreo de bloqueo del módulo de velocidad segura (SLS). El variador debe desactivarse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Verifique la incapacidad del variador de restablecimiento y reinicio con un fallo. Restaure el canal 1 y repita el procedimiento para el canal 2. Mientras el sistema está en ejecución, ponga en cortocircuito a 0 VCC del canal 1 de monitoreo de bloqueo del módulo de velocidad segura (SLS). El variador debe desactivarse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Verifique la incapacidad del variador de restablecimiento y reinicio con un fallo. Restaure el canal 1 y repita el procedimiento para el canal 2. Mientras el sistema está en ejecución, ponga en cortocircuito los canales 1 y 2 de monitoreo de bloqueo del módulo de velocidad segura (SLS). El variador debe desactivarse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Verifique la incapacidad del variador de restablecimiento y reinicio con un fallo. Restaure el cableado de los canales 1 y 2. Pruebas del controlador GuardLogix y de la red de E/S de seguridad Paso de prueba Validación Paso/rechazo Cambios/modificaciones Mientras el sistema está en ejecución, retire la conexión de la red Ethernet entre el módulo de E/S de seguridad y el controlador. El variador debe desactivarse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y el estado de la conexión de E/S en el programa de aplicación de seguridad RSLogix Restaure la conexión de la red del módulo de E/S de seguridad y deje tiempo para que se restablezca la comunicación. Verifique el bit de estado de conexión en el programa de aplicación de seguridad RSLogix Repita el procedimiento para todas las conexiones del módulo de E/S de seguridad. Mientras el sistema está en ejecución, cambie el modo del controlador a un modo que no sea marcha. El variador debe desactivarse. Vuelva a poner el interruptor de llave nuevamente a la posición Run. El variador debe permanecer desactivado. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix 5000.

31 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura 31 Velocidad segura GuardLogix y PowerFlex 750 con verificación de función de seguridad con bloqueo y lista de verificación de validación (continuación) Módulo de opción de control de velocidad segura PowerFlex 750, control de SS y SLS y pruebas de salida de bloqueo Paso de prueba Validación Paso/rechazo Cambios/modificaciones Inicie un comando de arranque. El variador debe energizarse para una condición de marcha de máquina normal. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Mientras el sistema está en ejecución, retire del módulo de velocidad segura (SLS) la entrada SS del canal 1. El variador debe desactivarse. Intente realizar un comando de restablecimiento. El sistema no debe reiniciarse ni restablecerse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Restaure el canal 1 y repita el procedimiento para el canal 2. Mientras el sistema está en ejecución, ponga en cortocircuito a 24 VCC la entrada SS del canal 1 del módulo de velocidad segura (SLS). El variador debe desactivarse. Intente realizar un comando de restablecimiento. El sistema no debe reiniciarse ni restablecerse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Restaure el canal 1 y repita el procedimiento para el canal 2. Mientras el sistema está en ejecución, ponga en cortocircuito a 0 VCC la entrada SS del canal 1 del módulo de velocidad segura (SLS). El variador debe desactivarse. Intente realizar un comando de restablecimiento. El sistema no debe reiniciarse ni restablecerse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Restaure el canal 1 y repita el procedimiento para el canal 2. Mientras el sistema está en ejecución, ponga en cortocircuito la entrada SS de los canales 1 y 2 del módulo de velocidad segura (SLS). El variador debe desactivarse. Intente realizar un comando de restablecimiento. El sistema no debe reiniciarse ni restablecerse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Restaure el cableado de los canales 1 y 2. Mientras el sistema está en ejecución, retire del módulo de velocidad segura (SLS) la entrada SLS del canal 1. El variador debe desactivarse. Intente realizar un comando de restablecimiento. El sistema no debe reiniciarse ni restablecerse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Restaure el canal 1 y repita el procedimiento para el canal 2. Mientras el sistema está en ejecución, ponga en cortocircuito a 24 VCC la entrada SLS del canal 1 del módulo de velocidad segura (SLS). El variador debe desactivarse. Intente realizar un comando de restablecimiento. El sistema no debe reiniciarse ni restablecerse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Restaure el canal 1 y repita el procedimiento para el canal 2.

32 32 Función de seguridad: Velocidad nula, velocidad limitada segura, dirección segura Velocidad segura GuardLogix y PowerFlex 750 con verificación de función de seguridad con bloqueo y lista de verificación de validación (continuación) Módulo de opción de control de velocidad segura PowerFlex 750, control de SS y SLS y pruebas de salida de bloqueo Paso de prueba Validación Paso/rechazo Cambios/modificaciones Mientras el sistema está en ejecución, ponga en cortocircuito a 0 VCC la entrada SLS del canal 1 del módulo de velocidad segura (SLS). El variador debe desactivarse. Intente realizar un comando de restablecimiento. El sistema no debe reiniciarse ni restablecerse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Restaure el canal 1 y repita el procedimiento para el canal 2. Mientras el sistema está en ejecución, ponga en cortocircuito la entrada SLS de los canales 1 y 2 del módulo de velocidad segura (SLS). El variador debe desactivarse. Intente realizar un comando de restablecimiento. El sistema no debe reiniciarse ni restablecerse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Restaure el cableado de los canales 1 y 2. Mientras el sistema está parado, retire la salida de seguridad al solenoide de bloqueo de puerta. La puerta debe permanecer bloqueada y el variador debe permanecer desenergizado. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Módulo de opción de control de velocidad segura PowerFlex 750, control de SS y SLS y pruebas de salida de bloqueo Paso de prueba Validación Paso/rechazo Cambios/modificaciones Mientras el sistema está en ejecución, retire del módulo de velocidad segura (SLS) el estado de la salida SS. El variador debe desactivarse. Intente realizar un comando de restablecimiento. El sistema no debe reiniciarse ni restablecerse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Restaure el cableado. Mientras el sistema está en ejecución, retire del módulo de velocidad segura (SLS) el estado de la salida SLS. El variador debe desactivarse. Intente realizar un comando de restablecimiento. El sistema no debe reiniciarse ni restablecerse. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y del programa de aplicación de seguridad RSLogix Restaure el cableado.

33 33 Recursos adicionales Para obtener más información sobre los productos usados en esta aplicación, consulte estos documentos. Recurso Descripción Compact GuardLogix Controllers User Manual, publicación 1768-UM002 POINT Guard I/O Safety Modules Installation and User Manual, publicación 1734-UM013 GuardLogix 5560 Controller Systems Safety Reference Manual, publicación 1756-RM093 GuardLogix 5570 Controller Systems Safety Reference Manual, publicación 1756-RM099 GuardLogix Safety Application Instruction Set Reference Manual, publicación 1756-RM095 Safety Accelerator Toolkit for GuardLogix Systems Quick Start Guide, publicación IASIMP-QS005 Proporciona información sobre cómo configurar, operar y mantener los controladores Compact GuardLogix. Proporciona información sobre cómo instalar, configurar y operar los módulos POINT Guard I/O. Proporciona los requisitos detallados para obtener y mantener las clasificaciones de seguridad con los sistemas de controlador GuardLogix 5560 y Compact GuardLogix. Proporciona los requisitos detallados para obtener y mantener las clasificaciones de seguridad con los sistemas de controlador GuardLogix Proporciona información detallada acerca del conjunto de instrucciones de las aplicaciones de seguridad GuardLogix. Proporciona una guía paso a paso para usar información de diseño, programación y diagnósticos en el Safety Accelerator Toolkit. Catálogo de productos de seguridad Puede ver o descargar publicaciones de Para solicitar copias impresas de la documentación técnica, comuníquese con su distribuidor regional de Allen-Bradley o con el o representante de ventas de Rockwell Automation. Para obtener más información acerca de Capacidades de las funciones de seguridad, visite: discover.rockwellautomation.com/safety Rockwell Automation, Allen-Bradley, GuardLogix, RSLogix 5000, CompactLogix, Stratix 2000, POINT Guard I/O y Rockwell Software son marcas comerciales de Rockwell Automation, Inc. Las marcas comerciales que no pertenecen a Rockwell Automation son propiedad de sus respectivas empresas. Publicación SAFETY-AT027D-ES-E Marzo de 2013 Copyright 2013 Rockwell Automation, Inc. Todos los derechos reservados. Impreso en EE.UU.