SIMATIC Pressen Sicherheits Bausteine - Siemens AG · FB50 – „SEN2V2“ Auswertung anti- und äquivalenter 2-kanaliger Geber Fußtaster FB62 – „FOOT_EN“ Auswertung antivalenter

SIMATIC Pressen

Sicherheits Bausteine

SIMATIC S7-F/P

für TIA Portal V14

siemens.com/metalforming Frei verwendbar © Siemens AG 2017

Neu: Unterstützung

SIMATIC S7-1500F

Frei verwendbar © Siemens AG 2017

SIMATIC S7 Pressensicherheitsbausteine

- Übersicht

Pressensicherheitspaket (V14.0.1): 40 Softwarebausteine für mechanische, hydraulische und Servopressen

Bausteinbeschreibung: Zertifizierte Beschreibung der Funktionsbausteine

Beispielprojekte (V14.0.1): für mechanische, hydraulische und Servopressen

Applikationshandbuch: Beschreibung der Beispielprojekte

09.01.2017

Mechanische Presse

Servopresse Hydraulische Presse

Richard Dorsch / DF FA PMA APC 1 Seite 2



- Übersicht

Bestellungen

Erstlizenz (Version 14): MLFB 6AU1837 0EA10 0GX1

Maschinenlizenz (Version 14): MLFB 6AU1837 0EA10 0GX2

Updatelizenz (Version 14): MLFB 6AU1837 0EA10 0EX1

Ansprechpartner

Vertrieb: Georg König, DF FA PMA BR 3-2

Technik: Richard Dorsch, DF FA PMA APC 1

09.01.2017 Richard Dorsch / DF FA PMA APC 1 Seite 3



- Bausteineigenschaften

• Erstellt mit Safety Advanced V14

• „Know How“- geschützt und im Code nicht veränderbar

• Besitzen eine eindeutige CRC Prüfsumme

• Parametrierbar vom Anwender

• Besitzen einen Identifizierungseingang

• Modular sowie auch als Konzept „mechanisch“, „hydraulisch“ bzw. „Servo“ möglich

• In Verbindung beliebig komplex verschaltbar

• Sicherheitsprogramm kann individuell „um“ die Bausteine programmiert werden

• Realisierung der verschiedenen Pressentypen: z.B. mechanische, hydraulische, pneumatische, Abkantpressen,

Servopressen…




- Internationale Normen und Zertifikate

Geschlossene Funktionsbausteine zur Implementierung von

Pressensicherheitsfunktionen,

Zertifiziert durch die Berufsgenossenschaft

Folgende allgemeine Normen wurden angewandt:

DIN EN 62061 (bis SIL 3),

EN ISO 13849-1 (bis PL e)

Folgende pressenspezifische Normen wurden angewandt:

- DIN EN 692 "Mechanische Pressen-Sicherheit“

- DIN EN 693 “Werkzeugmaschinen-Sicherheit – Hydraulische Pressen“

- DIN EN 12622 "Sicherheit von Werkzeugmaschinen – Hydraulische Gesenkbiegepressen“

- DIN EN 13736 " Sicherheit von Werkzeugmaschinen – Pneumatische Pressen“
















- Liste der enthaltenen Bausteine (Teil 1)

Betriebsartenauswahl

FB10 – „MODE_SEL“ Betriebsartenwahl 1 aus 8 → 8 mögliche Betriebsarten

FB11 – „MODE_SWI“ Betriebsartenwahl über Taster

FB12 – „MODE_2_6“ Betriebsartenwahl 2 aus 6 → 15 mögliche Betriebsarten

Not-Halt

FB20 – „EM_OFF“ Überwachung von Not-Aus-Geräten ohne Wiederanlaufsperre

FB21 – „EM_OFF_Q“ Überwachung von Not-Aus-Geräten mit Wiederanlaufsperre

Schutztüren

FB32 – „DOOR_LCK“ Schutztür mit Zuhaltung

FB33 – „DOOR_1CH“ Überwachung einer Schutztür mit und ohne manueller Quittierung





Zweihand

FB42 – „2H_PL“ Betrieb und Überwachung eines steckbaren Zweihandpultes

FB43 – „2H_EN“ Betrieb und Überwachung eines Zweihandpultes

2 von 2 Auswertung

FB50 – „SEN2V2“ Auswertung anti- und äquivalenter 2-kanaliger Geber

Fußtaster

FB62 – „FOOT_EN“ Auswertung antivalenter 2-kanaliger Fußtaster

FB63 – „FOOT_PL“ Auswertung antivalenter 2-kanaliger Fußtaster (steckbar)

Lichtvorhang

FB70 – „LCU_CLCK“ Betrieb eines Lichtvorhangs im Schutz- und Taktbetrieb

FB71 – „LCU_SAFE“ Betrieb eines Lichtvorhangs im Schutzbetrieb





Bremsdämpfung

FB72 – „DAMP“ Zur Dämpfung der Bremse bei mechanischen Pressen

Laufwächter

FB73 – „ENC_MON“ Baustein zur Realisierung der Wellenbruch- und

Geberanbindungsüberwachung bei Verwendung eines PROFIsafe-Gebers

FB74 – „SP_MON“ Überwachung eines mechanischen Nockenschaltwerks durch

Impulsgeber (Initiator und Zahnscheibe) – über Zählermodul

FB75 – „SP_MO_DI“Überwachung eines mechanischen Nockenschaltwerks durch

Impulsgeber (Initiator und Zahnscheibe) – über Digitaleingang

Ventilkontrolle

FB76 – „DYN_VALV“ dynamische Kontrolle von bis zu 4 Ventilen

Vierfach UND Verknüpfung

FB78 – „AND4“ Vierfach-UND-Verknüpfung mit Wiedereinschaltsperre





Fehlerhandling

FB82 – „F_SUM_3“ Zur Einordnung von Fehlerkategorien und Quittierung

Freigabebausteine

FB90 – „EN_1_MAN“ Freigabe für Einmannfunktion

FB100 – „EN_4_MAN“ Freigabe für Mehrmannfunktion

Nockenbausteine

FB103 – „SW_CAMVP“ Baustein zur Realisierung eines sicheren Software-Nocken-

Schaltwerks in der Betriebsart „Pendeln“ mit variablen Umkehrpunkten

FB104 – „SW_CAM“ Baustein zur Realisierung eines Software-Nocken-Schaltwerks

mit Kontrolle des Nachlaufs

FB105 – „SW_CAM_P“ Baustein zur Realisierung eines sicheren Software-Nocken-

Schaltwerks in der Betriebsart „Pendeln“





OT-Abschaltung

FB106 – „UDC_OVL“ dynamische OT-Abschaltung und Absteuerung der

Sicherheitsventile bei Überlast

Nockenüberwachung/ OT-Halt

FB108 – „CAM_MON“ Kontrolle des mech. Nockenschaltwerkes, der dynamischen

OT-Abschaltung und des Nachlaufs

FB109 – „CAM_STOP“ Kontrolle der dynamischen OT-Abschaltung und statischen OT-Abschaltung

Ventilansteuerung

FB110 – „VALVE_ME“ Zur Ansteuerung der Pressensicherheitsventile

mechanischer Pressen (Kupplung / Bremse)

FB112 – „VALVE_HY“ Zur Ansteuerung der Pressensicherheits- und

Richtungsventile hydraulischer Pressen





Ventil-/ Schützüberwachung

FB120 – „VA_CHECK“ Zur Überwachung von Ventilen / Relais

FB130 – „CARTR“ Schaltzeit für Cartridge-Ventile bei Absteuerung

FB140 – „CONTACT“ Zur Ansteuerung von 1 oder 2 Aktoren (Schütz/Ventil)

und Überwachung (Rückführkreis)

FB150 – „STAT_CMD“ Ansteuerung und statische Überwachung von Ventilen/Schützen

Nachlaufüberwachung

FB160 – „OVERTR“ – Überwachung des Nachlaufs bei linear betriebenen Pressen

Zustimmtaster

FB170 - „EN_SW1“ – Dreistufiger Zustimmtaster für 2 Arbeitskontakte

FB171 - „EN_SW2“ – Dreistufiger Zustimmtaster mit 2 Arbeits- und einem Hilfskontakt





Servopressenbausteine

FB175 – „BRK_TEST“ – Baustein für den Bremsentest einer Servopresse

FB176 – „EN_SERVO“ – sicherer Einrichtbetrieb und Einzelhubbetrieb einer

Servopresse



Funktionsbausteine der Bibliothek Simatic-S7_F/P V14

FB10 „MODE_SEL“

09.01.2017

Funktionsbaustein für die Betriebsartenwahl

• Einkanaliger Betriebsartenwahlschalter

• 8 Betriebsarten parametrierbar

• Mehrfachanwahl und Kurzschluss wird erkannt

• Mehrfachanwahl wird bis zu einer parametrierbaren Zeit toleriert




FB11 „MODE_SWI“

09.01.2017


• Einkanalige Betriebsartenwahltaster

• 8 Betriebsarten parametrierbar

• Mehrfachanwahl und Kurzschluss wird erkannt


• Wechselfreigabe über Anwahlschalter




• Bis zu 6 Eingänge parametrierbar

• Aktivierung von ungleich 0 oder 2 Signalen wird detektiert

• Drahtbruch- oder Querschluß- Erkennung

• Eine oder keine der 15 Signalkombinationen müssen aktiviert werden.



FB12 „MODE_2_6“



Funktionsbausteine für Not-Aus mit bzw. ohne Wiederanlaufsperre

• 2-kanalige Auswertung äquivalent

• 2 von 2 Auswertung im F-Hardwaremodul

• Anzeige der Quittierbereitschaft


FB20 „EM_OFF“ und FB21 „EM_OFF_Q“



Bausteine zur Überwachung einer Schutztür

• Zweikanalig einlesen

• Äquivalente und antivalente Auswertung der Geber möglich

• Mit und ohne Quittierung parametrierbar

• DOOR_LCK: Baustein steuert Zuhaltung an und überwacht diese

Ansteuerung


FB32 „DOOR_LCK“ und FB33 „DOOR_1CH“



Bausteine für 2-Handpulte

• Für zwei Schließer-, Öffnerkombinationen

• Überwachung der Diskrepanzzeit und der korrekten Betätigung

• Quer- und Kurzschlusserkennung


2H_PL

• steckbare Zweihandpulte sind anschließbar

• Steckkontrolle

• Auflegen der Kontakte auf verschiedenen Baugruppen/ Modulen möglich


FB42 „2H_PL“ und FB43 „2H_EN“



Baustein zum Einlesen von 2-kanaligen Gebern

• Anti- oder äquivalente Parametrierung möglich

• Diskrepanzanalyse in der Software möglich

• Auflegen der Kontakte auf verschiedenen Baugruppen/ Modulen möglich


FB50 „SEN2V2“



Bausteine Fußtaster und steckbare Fußtaster

• FOOT_EN: 2 von 2 Auswertung in der F-Hardware

• FOOT_PL: Steckkontrolle und Kotaktüberwachung über die

Schließer/Öffnerkontakte

Kein zusätzlicher Kontakt nötig


FB62 „FOOT_EN“ und FB63 “FOOT_PL“



Bausteine für den Betrieb und Überwachung eines Lichtvorhangs

• Mehrfachanwahl und Querschluss des Wahlschalters für den LV werden

erkannt

LCU_CLCK:

• Schutz- und/oder Taktbetrieb realisierbar

• Anzeige des Zustandes des LV

• Taktbetrieb: Standard- und Schwedenmode

LCU_SAFE:

• nur für Schutzbetrieb


FB70 „LCU_CLCK“ und FB71 „LCU_SAFE“



Baustein zur Bremsdämpfung bei mechanischen Pressen

• Unwirksam bei bestimmten Zuständen z.B. bestimmten Betriebsarten, nur

bei Einzelhubbetriebsarten oder bei Not-Aus-Betätigung (parametrierbar)


FB72 „DAMP“



Wellenbruch- und Geberanbindungs-überwachung

• Verwendung eines PROFIsafe-Gebers anstatt mechanischem

Nockenschaltwerk

• Überwacht den Geber auf Mindest-Positionsänderung bei angesteuerten

Pressensicherheitsventilen

• Anlaufphase und Betriebsphase parametrierbar


FB73 „ENC_MON“



Baustein zur Überwachung eines mechanischen Nockenschaltwerkes

(Laufwächter)

• Impulsgeber (Initiator und Zahnscheibe)

• Erkennung eines Defekts an Welle oder Nockenschaltwerk

• Anlaufphase und Betriebsphase

• Passivierbar (z.B. in EINRICHTEN)

• Impulserfassung über Zählermodul (1 Count 24V/100kHz)


FB74 „SP_MON“



Überwachung des mechanischen Nockenschaltwerks durch Impulsgeber

• Erfassung der Impulse eines Impulsgebers (z.B. 30 Impulse pro

Pressenhub)

• Überwacht den Impulsgeber/ das Nockenschaltwerk auf Mindest-

Impulszahl bei angesteuerten Pressensicherheitsventilen

• Anlaufphase und Betriebsphase parametrierbar

• Impulserfassung über sicheren Digitaleingang

• Kein Zählermodul benötigt

• Nur bei „langsamen“ Pressen möglich

Andernfalls Baustein „SP_MON“ benutzen


FB75 „SP_MO_DI“



Baustein zur dynamischen Kontrolle von 4 Ventilen

• Überwachung von 4 Ventilen auf Stellungsänderung während eines “vollen”

Pressenhubs

• Passivierbar z.B. bei bestimmten Betriebsarten


FB76 „DYN_VALVE“



Baustein zur UND-Verknüpfung von 4 Signalen und einer Fehlervariablen

(negiert)

• Manuelle Quittierung zum Wiedereinschalten nötig

• Mögliche Anwendung: Freigabe von Schutzbereichen oder einer

Lastspannung


FB78 „AND4“



Bausteine zur Verwaltung von Fehlern

• Auslösung eines Sammelfehlers

• Einteilung der Fehler in Kategorien:

1: Selbstlöschend

2: Quittierbar in Einrichten

3: Quittierbar

4: Selbstlöschend durch Wiederanlauf

• Ablage der Fehler in einen Datenbaustein

S7-300F: F_SUM_3 → DB5

S7-1500F: Zugriff über F-UDT auf beliebigen F-DB


FB82 „F_SUM_3“



Baustein zur Freigabe bei Einmannbedienung

• Start der Presse durch nur ein Befehlsgerät

• Anschluss von einer passivierbaren und 4 nicht passivierbaren

Schutzeinrichtungen

• Übergibt die Startsignale an die Bausteine zur Ventilansteuerung

• Einkanaliger Betriebsartenwahlschalter

• Auswertung einer sicheren Bewegung (SAFEMOVE) parametrierbar


FB90 „EN_1_MAN“



Baustein zur Freigabe bei Mehrmannbetrieb

• Bedienung der Presse mit bis zu 4 Befehlsgeräten

• 4 passivierbare und 4 nicht passivierbare Schutzeinrichtungen sind

anschließbar

• Bildet Startsignal aus den Zuständen der Befehls- und Schutzeinrichtungen

• Übergibt die Startfreigaben an die Bausteine zur Ventilansteuerung


FB100 „EN_4_MAN“



Software-Nockenschaltwerk in der Betriebsart „Pendeln“

• Speziell für Servopressen (abgestimmt auf Standardapplikation

„Simopress“)

• Gibt anhand der aktuellen Position und Drehrichtung die zugehörige

Nockenstellung aus

• Position kann von PROFIsafe-Geber erhalten werden

• Position kann über PROFIsafe-Telegramm 901 (Funktion Safe Position)

übermittelt werden

• Parametrierung einer Hysterese möglich

• Ausgabe der Gültigkeit der Nocken und der Drehrichtung

• Variable Pendelendpunkte (anlernbar)


FB103 „SW_CAMVP“



Software-Nockenschaltwerk mit Kontrolle des Nachlaufs

• Gibt anhand der aktuellen Position die dazugehörige Nockenstellung aus



übermittelt werden


• Möglichkeit zur Positionsanpassung bei erfolgter Hubhöhenverstellung

• Ausgabe der Gültigkeit der Nocken

• Freigabe der Betriebsartenumschaltung

• Nachlaufwegüberwachung bei OT-Stopp


FB104 „SW_CAM“



Software-Nockenschaltwerk in der Betriebsart „Pendeln“


„Simopress“)

• Gibt anhand der aktuellen Position und Drehrichtung die zugehörige

Nockenstellung aus



übermittelt werden


• Ausgabe der Gültigkeit der Nocken und der Drehrichtung


FB105 „SW_CAM_P“



Baustein zur Abschaltung bei Stößelüberlast und dynamisches Stillsetzen im OT

• Keine Überwachung des dynamischen Nocken

• Realisierung von wechselnden Hubzahlen


FB106 „UDC_OVL“



Baustein zur Überwachung von Nocken an einer mechanischen Exzenterpresse

• Nachlaufwegüberwachung

• Übergabe der Signale von Hochlaufnocken, Nachlaufnocken und

dynamischen Nocken

• Abfolge der Nocken wird überwacht

• Statische 0 oder 1 Zustände und Nockenausfälle werden erkannt


FB108 „CAM_MON“



Kontrolle der dynamischen OT-Abschaltung und statischen OT-Abschaltung

• Er ist zuständig für den OT-Stopp falls ein dynamischer Nocken nicht

verwendet wird

• Führt OT-Stopp aus falls dynamischer Standard-Nocken ausfällt


FB109 „CAM_STOP“



Baustein zur Ansteuerung von Pressensicherheitsventilen bei mechanischen

Pressen

• Ansteuerung abhängig vom Startbefehl

• Bildung des Signals zum erneuten Starten der Überwachung des

Nachlaufweges


FB110 „VALVE_ME“



Baustein zur Ansteuerung von Ventilen einer hydraulischen Presse

• Ansteuerung von 2 Sicherheitsventilen und je zwei Richtungsventilen für

die Auf- und Abwärtsbewegung

• 3 Gruppen von Startsignalen/Betriebsarten

MANUELL (2)

EINZELHUB (6)

DAUERHUB (2)


FB112 „VALVE_HY“



Baustein zur Überwachung von Ventilen/Relais

• Überwachung von 2 Ventilen/Relais

• Übereinstimmung von Ansteuerbefehl und Rückmeldung innerhalb einer

einstellbaren Zeit

• Passivierung der Überwachung einstellbar

• Rückmeldung kann antivalent oder äquivalent sein

• Meldung der fehlerhaften Rückmeldung


FB120 „VA_CHECK“



Baustein zur Überwachung von Cartridge-Ventilen auf deren spezifischen

Eigenschaften

• Überwachung bei Abschaltung der Ventile

• Antivalente und äquivalente Rückmeldung möglich

• Überwachung von Absteuerbefehl und Rückmeldung innerhalb einer

einstellbaren Zeit

• Passivierung möglich


FB130 „CARTR“



Baustein zum Steuern und Überwachen von 2 Ventilen/Relais

• Ansteuerung des Schütz-, Ventilpaares

• Auswertung von Ansteuerbefehl und Rückmeldung

• Anti- oder äquivalente Rückmeldung parametrierbar

• Ansteuerung nur möglich, wenn sich Ventile in Grundstellung befinden


FB140 „CONTACT“



Baustein zum Steuern und Überwachen von 2 Ventilen/Relais

• Ansteuerung des Schütz-, Ventilpaares

• Rückmeldungen auf Stellungsänderung zwischen An- und Absteuerung

überwacht

• Anti- oder äquivalente Rückmeldung parametrierbar

• Zeit parametrierbar, in der die Überwachung der Rückmeldung passiviert

ist

• Ansteuerung nur möglich, wenn sich Ventile in Grundstellung befinden


FB150 „STAT_CMD“



Baustein zur Nachlaufüberwachung bei linear betriebenen Pressen

• Nachlaufüberwachung in Betriebsart OPMSETUP aus

• Start der Presse nur aus OT möglich

• Nachlaufwegzeit parametrierbar, in der die Presse nach Erreichen des

Nachlaufweg-nockens zum Stillstand kommen soll


FB160 „OVERTR“



Bausteine zur Auswertung der Signale eines Zustimmtasters

• Wiederanlaufsperre kann parametriert werden

• EN_SW1: Auswertung der Signale eines dreistufigen Zustimmtasters mit 2

Arbeitskontakten

• EN_SW2: Auswertung der Signale eines dreistufigen Zustimmtasters mit 2

Arbeitskontakten und einem Hilfskontakt


FB170 „EN_SW1“ und FB171 „EN_SW2“



Bremsentest einer Servopresse


„Simopress“)

• Gibt die Bremsentestanforderung aus

• Überwacht das Drehmoment gegen die Bremse in der angegebenen Zeit

• Steuert die Überwachungsfunktion „Safe Operating Stop“ (SOS) im Antrieb

• Gibt Steuersignal für die Bremse aus


FB175 „BRK_TEST“



Sicherer Einrichtbetrieb und Einzelhubbetrieb einer Servopresse


„Simopress“)

• Erkennt die angewählte Betriebsart

• Reagiert auf Signal des Zweihandpults

• Reagiert auf Signal des Zustimmtasters

• Reagiert auf Zustände der Sicherheits-einrichtungen (Lichtvorhang,

Schutztür, Laserscanner, Nocken)

• Steuert die Safety Integrated Funktionen im Antrieb (SOS, SDI, SLS, SLS-

Grenze)

• Steuert die Bremse

• Verzögerungszeiten parametrierbar


FB176 „EN_SERVO“




Allgemeine Struktur/Übersicht – hydraulische Presse




Allgemeine Struktur/Übersicht – mechanische Presse




Hinweise

Funktionsbausteine Step7 Safety

Es ist nicht möglich Systembausteine wie Zeiten- oder Zähler-Anweisungen umzubenennen oder

umzunummerieren. Folgende Bausteine werden von S7 F/P genutzt:

FB 181 (F_CTU – Vorwärtszählen) FB 184 (F_TP – Erzeugen eines Impulses) FB 185 (F_TON – Erzeugen einer Einschaltverzögerung) FB 186 (F_TOF – Erzeugen einer Ausschaltverzögerung)




Hinweise

Funktionsbausteine der Pressensicherheitsbibliothek

Es ist gestattet die Bausteine des Pressenpaketes umzubenennen. Die Datenbausteine des Fehler-

Handlings sind eine Ausnahme, diese dürfen nicht umnummeriert oder umbenannt werden. Die Struktur der

Datenbausteine darf nicht verändert werden, lediglich Kommentare dürfen bearbeitet werden.

Folgende Datenbausteine haben diese Einschränkung:

DB 5 (FAULT_3)

Die Bausteine der Pressensicherheitsbibliothek müssen in einer festen Reihenfolge aufgerufen werden.

(siehe Beispielprojekt)

Weitere Informationen zur Aufrufreihenfolge und anderen Punkten sind in der Bausteinbeschreibung zu

finden.



Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

DF FA PMA APC 1

Frauenauracher Straße 80

91056 Erlangen

09.01.2017

siemens.com/metalforming


Documents

SIMATIC Pressen Sicherheits Bausteine - Siemens AG · FB50 – „SEN2V2“ Auswertung anti- und äquivalenter 2-kanaliger Geber Fußtaster FB62 – „FOOT_EN“ Auswertung antivalenter