MUT_P: Paralleles Muting (STEP 7 Safety V20) - Safety

Anweisungen STEP 7 Safety V20

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Anweisungen STEP 7 Safety V20
Product
Safety
Version
V20
Publication date
10/2024
Language
de-DE
MUT_P: Paralleles Muting (STEP 7 Safety V20)

Beschreibung

Diese Anweisung realisiert ein paralleles Muting mit zwei bzw. vier Mutingsensoren.

Muting ist eine bestimmungsgemäße Unterdrückung der Schutzfunktion von Lichtvorhängen. Der Mutingbetrieb von Lichtvorhängen kann dazu verwendet werden, Güter oder Gegenstände in den durch den Lichtvorhang überwachten Gefahrenbereich hineinzubringen, ohne dass die Maschine angehalten wird.

Um die Mutingfunktion nutzen zu können, müssen mindestens zwei unabhängig verdrahtete Mutingsensoren vorhanden sein. Durch zwei bzw. vier Mutingsensoren sowie die richtige Einbindung in den Produktionsablauf muss sichergestellt sein, dass keine Person den Gefahrenbereich betritt, während der Lichtvorhang überbrückt ist.

Jedem Aufruf der Anweisung "Paralleles Muting" muss ein Datenbereich zugeordnet werden, in dem die Anweisungsdaten gespeichert werden. Dazu wird beim Einfügen der Anweisung im Programm automatisch der Dialog "Aufrufoptionen" geöffnet, in dem Sie einen Datenbaustein (Einzelinstanz) (z. B. MUT_P_DB_1) oder eine Multiinstanz (z. B. MUT_P_Instance_1) für die Anweisung "Paralleles Muting" erstellen können. Nach dem Erstellen finden Sie den neuen Datenbaustein in der Projektnavigation im Ordner "STEP 7 Safety" unter "Programmbausteine > Systembausteine" oder die Multiinstanz als lokale Variable im Abschnitt "Static" der Schnittstelle des Bausteins. Weitere Informationen dazu finden Sie in der Hilfe zu STEP 7.

Die Beschaltung des Freigabeeingangs "EN" bzw. des Freigabeausgangs "ENO" ist nicht möglich. Somit wird die Anweisung (unabhängig vom Signalzustand am Freigabeeingang "EN") immer ausgeführt.

Parameter

Die folgende Tabelle zeigt die Parameter der Anweisung:

Parameter

Deklaration

Datentyp

Beschreibung

MS_11

Input

BOOL

Mutingsensor 11

MS_12

Input

BOOL

Mutingsensor 12

MS_21

Input

BOOL

Mutingsensor 21

MS_22

Input

BOOL

Mutingsensor 22

STOP

Input

BOOL

1=Fördereinrichtung steht

FREE

Input

BOOL

1=Lichtvorhang nicht unterbrochen

ENABLE

Input

BOOL

1=Freigabe MUTING

QBAD_MUT

Input

BOOL

QBAD-Signal von F‑Peripherie bzw. QBAD_O_xx-Signal/invertierter Wertstatus vom Kanal der Mutinglampe

ACK

Input

BOOL

Quittierung der Wiederanlaufsperre

DISCTIM1

Input

TIME

Diskrepanzzeit Sensorpaar 1 (0 ... 3 s)

DISCTIM2

Input

TIME

Diskrepanzzeit Sensorpaar 2 (0 ... 3 s)

TIME_MAX

Input

TIME

Maximale Mutingzeit (0 ... 10 min)

Q

Output

BOOL

1=Freigabe, Nicht Aus

MUTING

Output

BOOL

Anzeige Muting aktiv

ACK_REQ

Output

BOOL

Quittierung erforderlich

FAULT

Output

BOOL

Sammelfehler

DIAG

Output

WORD

Nicht fehlersichere Serviceinformation

Anweisungsversionen

Für diese Anweisung stehen mehrere Versionen zur Verfügung:

Version

S7-300/400

S7-1200 G1

S7-1200 G2

S7-1500

Funktion

1.0

x*

Bei der Migration von Projekten, die mit S7 Distributed Safety V5.4 SP5 erstellt wurden, wird automatisch die Version 1.0 der Anweisung verwendet.

Wenn Sie ein migriertes Sicherheitsprogramm mit STEP 7 Safety Advanced erstmalig übersetzen wollen, empfehlen wir Ihnen, zuvor die Version der Anweisung auf die höchste verfügbare Version umzustellen.

1.1

x*

Diese Versionen sind funktional identisch zur Version 1.0.

Der Ausgang DIAG kann nun korrekt mit Operanden vom Datentyp WORD verschaltet werden.

1.2

x*

o

1.3

x*

o

o

1.4

x

x

x

x

Beim Anlegen einer neuen F-CPU mit STEP 7 Safety ist automatisch die höchste für die angelegte F-CPU verfügbare Version voreingestellt.

Weitere Informationen zur Verwendung von Anweisungsversionen erhalten Sie in der Hilfe zu STEP 7 unter "Anweisungsversionen verwenden".

Schematischer Ablauf eines fehlerfreien Mutingvorgangs mit 4 Mutingsensoren (MS_11, MS_12, MS_21, MS_22)

  • Wenn die beiden Mutingsensoren MS_11 und MS_12 innerhalb von DISCTIM1 vom Produkt aktiviert werden (Signalzustand = 1 annehmen) und MUTING über den Eingang ENABLE = 1 frei gegeben ist, startet die Anweisung die Funktion MUTING. Das Freigabesignal Q bleibt 1, auch wenn der Eingang FREE = 0 wird (Lichtvorhang vom Produkt unterbrochen). Der Ausgang MUTING zum Ansteuern der Mutinglampe wird 1.

    Hinweis

    Die Mutinglampe kann über den Eingang QBAD_MUT überwacht werden. Verdrahten Sie dazu die Mutinglampe auf einen Ausgang mit Drahtbruchüberwachung einer F‑Peripherie und versorgen Sie den Eingang QBAD_MUT mit dem QBAD-Signal der zugehörigen F‑Peripherie bzw. QBAD_O_xx-Signal/mit dem invertierten Wertstatus des zugehörigen Kanals. Wird QBAD_MUT = 1, wird Muting von der Anweisung beendet. Wird keine Überwachung der Mutinglampe benötigt, müssen Sie den Eingang QBAD_MUT nicht versorgen.

    Es sind nur F‑Peripherien geeignet, die einen Drahtbruch rechtzeitig nach Aktivierung des Mutingvorgangs erkennen (siehe Handbuch zur speziellen F‑Peripherie).

  • Solange beide Mutingsensoren MS_11 und MS_12 weiterhin aktiviert sind, bleibt durch die Funktion MUTING der Anweisung Q = 1 und MUTING = 1 (sodass das Produkt durch den Lichtvorhang hindurch darf, ohne dass die Maschine stoppt). Dabei darf jeweils einer der beiden Mutingsensoren MS_11 oder MS_12 kurzzeitig (t < DISCTIM1) inaktiv schalten (Signalzustand 0 annehmen).

  • Die beiden Mutingsensoren MS_21 und MS_22 müssen (innerhalb von DISCTIM2) aktiviert werden, bevor beide Mutingsensoren MS_11 und MS_12 inaktiv schalten (Signalzustand 0 annehmen). Damit erhält die Anweisung die Funktion MUTING aufrecht. (Q = 1, MUTING = 1).

Erst wenn beide Mutingsensoren MS_21 und MS_22 inaktiv schalten (Produkt gibt Sensoren frei), wird die Funktion MUTING beendet (Q = 1, MUTING = 0). Die Funktion MUTING darf maximal für die am Eingang TIME_MAX parametrierte Zeit aktiv sein.

Hinweis

Die Funktion MUTING wird auch gestartet, wenn das Produkt den Lichtvorhang in umgekehrter Richtung passiert und dabei die Mutingsensoren in umgekehrter Reihenfolge vom Produkt aktiviert werden.

Zeitdiagramme für einen fehlerfreien Mutingvorgang mit 4 Mutingsensoren

Schematischer Ablauf eines Mutingvorgangs mit Reflexionslichtschranken

Werden Reflexionslichtschranken als Mutingsensoren eingesetzt, so erfolgt deren Anordnung im Allgemeinen über Kreuz.

Da bei dieser Anordnung als Mutingsensoren im Allgemeinen nur zwei Lichtschranken zum Einsatz kommen, werden nur MS_11 und MS_12 beschaltet.

Der Ablauf erfolgt analog dem beim Mutingvorgang mit 4 Mutingsensoren beschriebenen Ablauf. Es entfällt Schritt 3. In der Beschreibung von Schritt 4 sind MS_21 und MS_22 durch MS_11 und MS_12 zu ersetzen.

Wiederanlaufsperre bei Unterbrechung des Lichtvorhangs (MUTING nicht aktiv) sowie bei Fehlern und bei Anlauf des F‑Systems

Das Freigabesignal Q kann nicht auf 1 gesetzt werden bzw. wird 0, wenn:

  • der Lichtvorhang (z. B. durch eine Person oder durch den Materialtransport) unterbrochen wird, obwohl die Funktion MUTING nicht aktiv ist

  • der Lichtvorhang unterbrochen ist/wird und die Überwachung der Mutinglampe am Eingang QBAD_MUT anspricht

  • der Lichtvorhang unterbrochen ist/wird und die Funktion MUTING nicht über den Eingang ENABLE = 1 frei gegeben ist

  • das Sensorpaar 1 (MS_11 und MS_12) bzw. Sensorpaar 2 (MS_21 und MS_22) nicht innerhalb der Diskrepanzzeit DISCTIM1 bzw. DISCTIM2 aktiviert oder deaktiviert wird

  • die Funktion MUTING länger aktiv ist als die maximale Mutingzeit TIME_MAX

  • die Diskrepanzzeiten DISCTIM1 bzw. DISCTIM2 auf Werte < 0 oder > 3 s eingestellt wurden

  • die maximale Mutingzeit TIME_MAX auf einen Wert < 0 oder > 10 min eingestellt wurde

  • ein Anlauf des F‑Systems vorliegt (unabhängig davon, ob der Lichtvorhang unterbrochen ist oder nicht, da die F‑Peripherie nach Anlauf des F‑Systems passiviert ist und somit der Eingang FREE zunächst mit 0 versorgt wird)

In den genannten Fällen wird der Ausgang FAULT (Sammelfehler) auf 1 gesetzt (Wiederanlaufsperre). Ist die Funktion MUTING gestartet, wird sie beendet und der Ausgang MUTING wird 0.

Anwenderquittierung der Wiederanlaufsperre (kein Mutingsensor aktiviert oder ENABLE = 0)

Das Freigabesignal Q wird wieder 1, wenn

  • der Lichtvorhang nicht mehr unterbrochen ist

  • evtl. Fehler behoben sind (siehe Ausgang DIAG)

    und

  • eine Anwenderquittierung mit positiver Flanke am Eingang ACK erfolgt (siehe auch Realisierung einer Anwenderquittierung).

Der Ausgang FAULT wird auf 0 gesetzt. Durch Ausgang ACK_REQ = 1 (und DIAG-Bit 6) wird signalisiert, dass zum Aufheben der Wiederanlaufsperre eine Anwenderquittierung am Eingang ACK erforderlich ist. Die Anweisung setzt ACK_REQ = 1, sobald der Lichtvorhang nicht mehr unterbrochen ist oder die Fehler behoben sind. Nach erfolgter Quittierung wird ACK_REQ von der Anweisung auf 0 zurückgesetzt.

Anwenderquittierung der Wiederanlaufsperre (mindestens ein Mutingsensor aktiviert und ENABLE = 1)

Das Freigabesignal Q wird wieder 1, wenn

  • evtl. Fehler behoben sind (siehe Ausgang DIAG)

  • ein FREIFAHREN erfolgt bis eine gültige Kombination der Mutingsensoren festgestellt wird

Der Ausgang FAULT wird auf 0 gesetzt. Die Funktion MUTING wird ggf. wieder gestartet und der Ausgang MUTING wird 1, wenn eine gültige Kombination der Mutingsensoren festgestellt wird. Durch Ausgang ACK_REQ = 1 (und DIAG-Bit 5) wird bei ENABLE = 1 signalisiert, dass zur Fehlerbeseitigung und zum Aufheben der Wiederanlaufsperre FREIFAHREN erforderlich ist. Nach erfolgreichem FREIFAHREN wird ACK_REQ von der Anweisung auf 0 zurückgesetzt.

Hinweis

Nach Überschreiten der maximalen Mutingzeit wird die maximale Mutingzeit TIME_MAX neu aufgezogen, sobald die Funktion MUTING wieder gestartet ist.

Freifahren

Kann ein Fehler nicht sofort behoben werden, kann mit der Funktion FREIFAHREN der Mutingbereich freigefahren werden. Dabei wird das Freigabesignal Q und der Ausgang MUTING temporär = 1. Freifahren ist möglich, wenn

  • ENABLE = 1 ist

  • mindestens ein Mutingsensor aktiviert ist

  • innerhalb von 4 s zweimal eine Anwenderquittierung mit positiver Flanke am Eingang ACK erfolgt und die zweite Anwenderquittierung am Eingang ACK auf Signalzustand 1 bleibt (Quittiertaster bleibt betätigt)

Warnung

Beim Freifahren müssen Sie den Vorgang beobachten. Eine Gefahr bringende Situation muss jederzeit durch Loslassen des Quittiertasters unterbrochen werden können. Der Quittiertaster muss so angebracht sein, dass der gesamte Gefahrenbereich vom Bediener einsehbar ist. (S037)

Zeitdiagramme bei Diskrepanzfehler am Sensorpaar 1 oder Unterbrechung des Lichtvorhangs (MUTING nicht aktiv)

Das Sensorpaar 1 (MS_11 und MS_22) wird nicht innerhalb der Diskrepanzzeit DISCTIM1 aktiviert.

Der Lichtvorhang wird unterbrochen, obwohl keine Freigabe vorliegt (ENABLE=0)

Freifahren

Quittierung

Verhalten bei stehender Fördereinrichtung

Soll bei stehender Fördereinrichtung die Überwachung

  • auf Einhaltung der Diskrepanzzeit DISCTIM1 bzw. DISCTIM2 oder

  • auf Einhaltung der maximalen Mutingzeit TIME_MAX

abgeschaltet werden, müssen Sie den Eingang STOP mit einem "1"-Signal versorgen, solange die Fördereinrichtung steht. Sobald die Fördereinrichtung wieder läuft (STOP = 0) werden die Diskrepanzzeiten DISCTIM1 bzw. DISCTIM2 und die maximale Mutingzeit TIME_MAX neu aufgezogen.

Warnung

Bei STOP = 1 oder ENABLE = 0 ist die Diskrepanzüberwachung abgeschaltet. Sollten während dieser Zeit beide Eingänge MSx1/MSx2 eines Sensorpaars wegen eines unerkannten Fehlers Signalzustand 1 annehmen, z. B. weil beide Mutingsensoren bei einem Fehler den Signalzustand 1 angenommen haben, wird der Fehler nicht erkannt und die Funktion MUTING kann (bei ENABLE = 1) unbeabsichtigt gestartet werden. (S038)

Ausgang DIAG

Am Ausgang DIAG wird eine nicht fehlersichere Information über aufgetretene Fehler für Servicezwecke zur Verfügung gestellt. Sie können diese über Bedien- und Beobachtungssysteme auslesen oder ggf. in Ihrem Standard-Anwenderprogramm auswerten. Die DIAG-Bits 0 - 6 bleiben gespeichert, bis Sie am Eingang ACK quittieren.

Aufbau von DIAG

Bit Nr.

Belegung

Mögliche Fehlerursachen

Abhilfemaßnahmen

Bit 0

Diskrepanzfehler oder falsche Diskrepanzzeit DISCTIM 1 für Sensorpaar 1 eingestellt

Störung im Produktionsablauf

Störung im Produktionsablauf beheben

Sensor defekt

Sensoren prüfen

Verdrahtungsfehler

Verdrahtung der Sensoren prüfen

Sensoren sind auf unterschiedliche F‑Peripherie verdrahtet und F‑Peripheriefehler, Kanalfehler oder Kommunikationsfehler oder Passivierung über PASS_ON auf einer F‑Peripherie

Abhilfe siehe Abschnitt "Aufbau von DIAG", Bits 0 bis 6 unter DIAG

Diskrepanzzeit zu niedrig eingestellt

ggf. höhere Diskrepanzzeit einstellen

Diskrepanzzeit < 0 s oder > 3 s eingestellt

Diskrepanzzeit im Bereich von 0 s bis 3 s einstellen

Bit 1

Diskrepanzfehler oder falsche Diskrepanzzeit DISCTIM 2 für Sensorpaar 2 eingestellt

wie Bit 0

wie Bit 0

Bit 2

Maximale Mutingzeit überschritten oder falsche Mutingzeit TIME_MAX eingestellt

Störung im Produktionsablauf

Störung im Produktionsablauf beheben

Maximale Mutingzeit zu niedrig eingestellt

ggf. höhere maximale Mutingzeit einstellen

Mutingzeit < 0 s oder > 10 min eingestellt

Mutingzeit im Bereich von 0 s bis 10 min einstellen

Bit 3

Lichtvorhang unterbrochen und Muting nicht aktiv

ENABLE = 0

ENABLE = 1 setzen

Lichtvorhang defekt

Lichtvorhang prüfen

Verdrahtungsfehler

Verdrahtung des Lichtvorhangs (Eingang FREE) prüfen

Peripheriefehler, Kanalfehler oder Kommunikationsfehler oder Passivierung über PASS_ON der F‑Peripherie des Lichtvorhangs

(Eingang FREE)

Abhilfe siehe Abschnitt "Aufbau von DIAG", Bits 0 bis 6 unter DIAG

Anlauf des F‑Systems

Freifahren siehe DIAG-Bit 5

siehe andere DIAG-Bits

Bit 4

Mutinglampe defekt oder nicht ansteuerbar

Mutinglampe defekt

Mutinglampe austauschen

Verdrahtungsfehler

Verdrahtung der Mutinglampe prüfen

F‑Peripheriefehler, Kanalfehler oder Kommunikationsfehler oder Passivierung über PASS_ON der F‑Peripherie der Mutinglampe

Abhilfe siehe Abschnitt "Aufbau von DIAG", Bits 0 bis 6 unter DIAG

Bit 5

Freifahren erforderlich

siehe andere DIAG-Bits

Zwei positive Flanken an ACK innerhalb von 4 s, und Quittiertaster betätigt lassen, bis ACK_REQ = 0

Bit 6

Quittierung erforderlich

Bit 7

Zustand Ausgang Q

Bit 8

Zustand Ausgang MUTING

Bit 9

Freifahren aktiv

Bit 10

Reserve

...

Bit 15

Reserve

Zeitliche Unschärfe, die durch den Aktualisierungszeitpunkt und die Toleranz der in der Anweisung verwendeten Zeitbasis entsteht

Beachten Sie dazu das Kapitel "Zeitliche Unschärfe bei Anweisungen mit Zeitverarbeitung".

Beispiel

Das folgende Beispiel zeigt die Funktionsweise der Anweisung: