Hallo, ich habe einen Sicherheits-Lichtvorhang an einer SPS-Steuerung für einen Roboter dran. Die Roboter-Steuerung funktioniert sauber auf den Licht- vorhang. Habe jetzt einen ATMega noch zusätzlich mit angeschlossen, um per Firmware auf einen Unterbrechung des Vorhanges zu reagieren. Leider hat der ATMega ständig eine Unterbrechung gemeldet. Hab - nach einigen grauen Haaren mehr - rausgefunden, dass der Licht- vorhang alle 100ms 4x für 50µs auf Unterbrechung geht. Jetzt brauche ich auf der ATMega Seite natürlich ne entsprechende Entprellung, damit ich diese kurze Signale rausfiltere. Ich könnte mich zwar nur auf 50µs beschränken und damit arbeiten, aber irgendwann kommt der nächste Vorhang, der vielleicht wieder etwas arbeitet und schon kann ich wieder was patchen ... Kann mir deshalb jemand sagen, wie "träge" den ein SPS-Eingang sein sollte ? Viele Grüße, Pepe
Ein grosses ACHTUNG!!!!!!!!! Eine SPS macht den Sicherheitslichtvorhang zu einem "Unsicherheitsvorhang", es sei denn es ist eine Sicherheits-SPS z.B. Siemens F-CPU oder spezielle Bausteine von Pilz, die aber spez. Anforderungen genügen müssen. Üblicherweise muss der "Sicherheitskreis" als Hardware ausgeführt sein, bis auf oben genannte Ausnahmen. Anderes ist als Sicherheit nicht zulässig. Sei da bitte vorsichtig. Gruß Andreas
Danke für die Antwort. Hab nicht klar genug geschrieben: An den Roboter inkl. Sicherheits- einrichtungen möchte ich gar nicht ran. Ich möchte nur eine weitere Reaktion auf den Vorhang integrieren. Pepe
>Kann mir deshalb jemand sagen, wie "träge" den ein SPS-Eingang >sein sollte ? Steht im Datenblatt des entsprechenden Eingangsmodules. >dass der Lichtvorhang alle 100ms 4x für 50µs auf Unterbrechung geht. Das klingt aber trotzdem komisch...
Da eine SPS das Programm in einem geschlossenen Zyklus arbeitet muss man mit mindestens einem Programmdurchlauf rechnen, bis die Reaktion auf einen Eingang erfolgt. Sowas steht in den Unterlagen zur SPS als Zykluszeit. Bei Triac-Ausgängen dauert es naturgemäß eine Wechselspannungsperiode, mindestens bis zum nächsten Nulldurchgang. Bei Relais natürlich noch länger, wegen der Mechanik.
> Steht im Datenblatt... Ja da steht etwas drin. Aber nur eine "Verzögerungszeit" bei den Eingänge. Aber der dort angegebene Wert von 50ms erscheint mir doch etwas groß. > Das klingt aber trotzdem komisch... Kann ich auch an einem 2. Vorhang messen. Also nehm ich das jetzt mal als gegeben hin.
>Kann ich auch an einem 2. Vorhang messen. Also nehm ich das jetzt mal >als gegeben hin. Ok. Dann muss das aber im DB des Lichtgitters erklärt sein.
@Matthias Nö, leider nicht. Vielleicht hat der Hersteller ja noch was genaueres, aber die 4 Seiten, die dabei sind, enthalten außer den verschiedenen Anschlussmöglichkeiten gar nicht :-(
@peter-neu-ulm Ja, schon richtig. Aber irgendwann würde die SPS zum genau "falschen" Zeitpunkt den Eingang abfragen und schon wäre es passiert ... Aber das passiert eben nicht, also muss die SPS über die interne Entprellung ihrer Eingänge einen kurzen Impuls ignorieren. Nur, wie lange darf der Impuls selber sein ?
Pepe wrote: > @peter-neu-ulm > Ja, schon richtig. Aber irgendwann würde die SPS zum genau "falschen" > Zeitpunkt den Eingang abfragen und schon wäre es passiert ... > Aber das passiert eben nicht, also muss die SPS über die interne > Entprellung ihrer Eingänge einen kurzen Impuls ignorieren. > Nur, wie lange darf der Impuls selber sein ? Siehe Datenblatt! bei den dig. Eingabe-Module, die ich hier habe steht z.B.: Eingangsfilter Hardware: <= 100µS eingangsfilter Software: Default 1 ms, zwischen 0 und 25 ms in 0,2 ms Schritten einstellbar
Nicht schlecht wären folgende Angaben: 1. Welche SPS? 2. Welcher Lichtvorhang 3. Welche Sicherheitseinrichtung(en) Das ein normaler Eingang einer SPS an einen Sensor angeschlossen ist, welcher zyklisch unterbricht, ist nicht im Sinne des Erfinders. Wie bereits Eingangs geschrieben wurde, wird ein Lichtvorhang normalerweise über Hardware verriegelt - trotzdem gibt es einen Meldeausgang an die SPS. Kannst Du sicher ausschliessen, dass Deine Schaltung diese Unterbrechung verursacht? Otto
Eine Sicherheitseinrichtung muss doch so weit ich weiß selbstständig erkennen, wenn es nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert - oder irre ich mich da? Dieser Impuls könnte dann nämlich ein Selbsttest ein, ob sich der Ausgang auf "0" ziehen lässt, oder ob von außen irgend wo eine Spannung eingespeißt wird, wodurch die Sicherheitsfunktion nicht mehr gewährleistet werden kann. Relais bzw. Eingänge von industriellen Steuerungen sollte dieser Impuls eigentlich nicht interessieren - Richtige Einstellungen vorausgesetzt? mfg aim
>50ms Reaktionszeit
Ja, das ist bei SPS'en durch aus möglich. Meist sind die 50 ms tragbar,
denn die von der SPS gesteuerten Aktoren reagieren eh' erst nach
mehreren Perioden der Wechselspannung.
>50ms Reaktionszeit Simatic S7-300 liegen (je nach Programm und CPU) um den Faktor 10 niedriger. > Dieser Impuls könnte dann nämlich ein Selbsttest ein, ob sich der > Ausgang auf "0" ziehen lässt, oder ob von außen irgend wo eine Spannung > eingespeißt wird, wodurch die Sicherheitsfunktion nicht mehr > gewährleistet werden kann. Ist eine gute Erklärung - wird in der Praxis manchmel auch so realisiert - aber dann eben nicht an einen "normalen" SPS-Eingang angeschloseen. Otto
Pepe wrote: > Hab - nach einigen grauen Haaren mehr - rausgefunden, dass der Licht- > vorhang alle 100ms 4x für 50µs auf Unterbrechung geht. Das wird ne Modulation sein, um Fremdlicht unterscheiden zu können. Sowas ist üblich. Der Eingang der SPS wird daher ein ADC sein. > Jetzt brauche ich auf der ATMega Seite natürlich ne entsprechende > Entprellung, damit ich diese kurze Signale rausfiltere. Nö, Du solltest diese Änderungen auch detektieren, denn die sind ja die eigentliche Lichtschranke. D.h. fehlen die Änderungen, dann ist die Lichtschranke unterbrochen. Der Ruhepegel (Raumbeleuchtung) ist dagegen irrelevant. Peter
>Simatic S7-300 liegen (je nach Programm und CPU) um den Faktor 10 >niedriger. Das wäre schön. Mit einer Zykluszeit von 30 - 70 ms kann man da schon rechnen. Und eine Sicherheitssache wird über Hardware gemacht und dann noch in der SPS weiter gemeldet.
Hallo Pepe, ich setze jetzt mal voraus, dass das Lichtgitter in Deiner Anwendung korrekt mit einem Sicherheits-Schaltgerät verschaltet ist. Wenn dies (hoffentlich) so ist, dann kommt das Pulsen welches Du misst von dem Schaltgerät, geht durch die Lichtschrankenelektronik und geht wieder an das Schaltgerät. Dadurch erkennt das Schaltgerät einen Querschluss. D.h., wenn am Eingang des Schaltgerätes ein Dauersignal ankommt, dann kann dieses Signal unmöglich von der Lichtschranke kommen, da diese ein Pulssignal vorgesetzt bekommen hat. Ergo: es stimmt was nicht, Ergo: das Schaltgerät schaltet ab. Das Sicherheitsschaltgerät hat einen extra Schaltkontakt für die Meldung an die SPS. Du kannst diesen verwenden. Dieser wird auch mit 99,9 prozentiger Sicherheit keine Pulse enthalten. Weiter oben wurde schon gefragt: Welche SPS ? Welches Sicherheitsschaltegrät ? Welches Lichgitter ? Diese Angaben würden sehr helfen ! Gruss Ulli
> Das wäre schön. Mit einer Zykluszeit von 30 - 70 ms kann man da schon > rechnen. nein - man kann sich die Zykluszeit (aktuell und maximal) mit dem PG anzeigen lassen, bei 30-70 ms hat man falsch projektiert (falsche CPU) und/oder ungünstig programmiert. Otto
>nein - man kann sich die Zykluszeit (aktuell und maximal) mit dem PG >anzeigen lassen, bei 30-70 ms hat man falsch projektiert (falsche CPU) >und/oder ungünstig programmiert. Was sind denn das für SPS Zykluszeiten..? Arbeitet die mechanisch?
> Was sind denn das für SPS Zykluszeiten..? > Arbeitet die mechanisch? Nein - die arbeiten sicher ;-) Die Zykluszeiten hängen: a) von der "CPU" (Das ist bei Siemens das eigentliche SPS-Modul) b) stark von der Programmierung ab Es ist hier eine Preisfrage und die o. g. Zykluszeiten sind i. A. im Maschinen- und Anlagenbau ausreichend. Selbstverständlich sind auch "schnelle" Zählebaugruppen verfügbar, wo die SPS nur noch "Das Ergebnis abhholt". Für zeitkritische Anwendungen gibt es da andere Lösungen. Otto
>Nein - die arbeiten sicher ;-) Hat damit nichts zutun. Es gibt auch SafeLogic-SPS. >Es ist hier eine Preisfrage und die o. g. Zykluszeiten sind i. A. im >Maschinen- und Anlagenbau ausreichend. Käse. WIr verwenden standardmäßig 1ms, 10ms oder 50ms. >Das ist bei Siemens das Aso. Naja, Steinzeit...
> Wir verwenden standardmäßig 1ms, 10ms oder 50ms.
Interessant - wie kommt man genau auf diese Zykluszeiten - mit
"Stückelung"?
Was ist Stückelung? Die Taskzeit kann in Vielfache von 1ms sein. Beliebig.
"Stückelung" ist die teilweise Abarbeitung eines SPS-Programmes (ohne
jetzt in Interna abdriften zu wollen).
> Die Taskzeit kann in Vielfache von 1ms sein. Beliebig.
Die Frage ist immer noch:
Welch Zeit wird benötigt, um das gesamte SPS-Programm einmal (komplett)
abzuarbeiten und dies ist eben von der Länge und Effizienz des
Programmes abhängig.
>"Stückelung" ist die teilweise Abarbeitung eines SPS-Programmes
Du meinst die verschiedenen Taskklassen... Aso..
Ich kann ja mal an einem aktuellen Projekt von mir messen..
Moment..
Task1 : alle 1ms : Dauer ~200µs Auslastung 19,3%
Task2 : alle 20ms : Dauer ~ 15µs Auslastung 0,08%
Task3 : alle 50ms : Dauer ~ 5µs Auslastung 0,01%
Task8 : alle 10ms : Dauer ~270µs Auslastung 2,4%
(Task8 ist Restzeittask)
>>Was sind denn das für SPS Zykluszeiten..? >> >Arbeitet die mechanisch? Die 10ms sind natuerlich Maschinenbauerzeiten. Da ist alles klotziger und langsamer. Deshalb kann man die Dinger fuer elektronische Anwendungen auch nicht immer gebrauchen. Es gibt Leute, die moechten logische Gatter aber in 24V nachahmen, und dann ist alles langsamer wie 1 us eher lahm. Desgleichen die Leistungsaufnahme. Bei einem System mit 100kW sind die 100W fuer eine SPS ein Schnaeppchen. Fuer elektronische Anwendungen sind 1W schon auf der warmen Seite.
>Die 10ms sind natuerlich Maschinenbauerzeiten. Da ist alles klotziger >und langsamer. Ich bin auch im Maschinenbau. Und wir arbeiten viel mit 1ms. Natürlich nur Programmteile, "Stückelung" heißt das, wie ich gerade gehört habe ;-)
> Task1 : alle 1ms : Dauer ~200µs Auslastung 19,3% > Task2 : alle 20ms : Dauer ~ 15µs Auslastung 0,08% > Task3 : alle 50ms : Dauer ~ 5µs Auslastung 0,01% > Task8 : alle 10ms : Dauer ~270µs Auslastung 2,4% > (Task8 ist Restzeittask) OK - das ist schnell - welche SPS ist das ? Otto PS: Anlagen- und Maschinenbau ist mir auch nicht gerade fremd
@Pepe Hi, Die 50µs Pulse die Du gesehen hast, sind mit Sicherheit die Selbsttests des Lichtgitters. Um sicher zu stellen, dass das Gitter im Bedarfsfall abschalten kann, prüft es zyklisch, ob seine Endstufe noch korrekt arbeitet, bzw. ob kein Querschluss vorliegt. Die Sicherheits-SPS macht das auch, oder (manchmal wenn beide Module vom gleichen Hersteller sind) sie prüfen dies gegenseitig. Im Allgemeinen werden Pulse unter 1ms von ner SPS ignoriert, schon deshalb, weil im industriellen Umfeld so ein Puls leicht auch mal durch EMV Einwirkung entstehen kann. Wie diese Querschlusserkennung genau von Statten geht, hängt vom Hersteller der SPS und des Lichtgitters ab. Es gibt da mehrere unterschiedliche Systeme und Methoden. Eine generelle Aussage gibt es nicht, weil in diesem Bereich jeder Hersteller sein eigenes Süppchen kocht. Im Übrigen solltest Du die Finger von dem Sicherheitskreis lassen, auch dann, wenn Du mit Deinem µC quasi nur "lesend" darauf zugreifst. Wenn die Anlage korrekt installiert wurde, dann wurde sie auch von BG und oder TÜV entsprechend Maschinenrichtlinie und den einschlägigen Normen abgenommen. Voraussetzung hierfür ist z.B. dass alle Komponenten für den Einsatz als Sicherheitsgerät zugelassen sind. Fügst Du dem Ding eine "gebastelte" Komponente hinzu, dann verliert streng genommen der ganze Aufbau seine Zulassung. Im Falle eines Unfalls kann das weitreichende Konsequenzen haben. Deine Zusatzschaltung sollte mindestens nachweisen, dass sie auf den Sicherheitskreis keine gefährliche Wirkung haben kann. Das nennt man Rückwirkungsfreiheit. Es kann ja sein, dass Deine Eingangsschaltung durch einen Fehler (z.B. Bauteilfehler, Querschluss, Überspannung, was auch immer) das Signal nach High zieht. Am einfachsten kannst Du das realisieren, in dem Du z.B. den Zustand des Lichtgitters auf einem freien Ausgang der SPS ausgibst, oder Du lässt ein passendes Sicherheitsrelais den Sicherheitskreis überwachen, und schliesst Deine Schaltung an diesen Ausgang an. Ich hoffe ich konnte Dir weiter helfen.
@ Otto (Gast) : >OK - das ist schnell - welche SPS ist das ? Das ist ein aktuelles Projekt von mir. Ist nicht gerade klein. Läuft auf dieser SPS (Visu ist im Projekt): http://www.br-automation.com/downloads_br_productcatalogue/BRP44400000000000000094914/4PP420.1043-B5-GER.pdf
>Wie klein die Welt doch ist, ... Ja. Die Hutschienen-SPS CPx.. Verwenden wir auch. Die sind super die Teile.... >Ich sitze gerade vor dieser hier: Ich nicht. Ich hör jetzt auf ;-)
Irgendwie ist mein Post wohl abhanden gekommen, ... Also hier noch mal: Wie klein die Welt doch ist, ... Ich sitze gerade vor dieser hier: http://www.br-automation.com/download.jsp?oldfilename=BRP44400000000000000100186&newfilename=X20CPx48x-GER.pdf
Danke für die vielen Antworten. Hab mich mit dem Hersteller in Verbindung gesetzt. Das Takten ist tatsächlich die Selbstüberwachung der Ausgangsstufe. Und die sehen das vollkommen normal an da mit 50µs Impulsen raus zu gehen. Zitat Hersteller: "... das sind doch nur 50µs ..." (vollkommen überrascht) Bezüglich der Sicherheitsaspekte: Der Lichtvorhang hat extra 2 Ausgänge für nicht-sicherheitstechnische Aufgaben. An diese gehe ich ran. Somit dürfte auch der Sicherheitstechnik Genüge getan sein. ( Auch diese werden per 50µs Takt auf ihre Funktion geprüft. Warum auch immer, wenn ich doch im "Unsicherem Bereich" bin ? ) Hab meine Eingänge jetzt viel langsamer gemacht ( 5x Entprellung im 1ms Takt ). Somit gibts jetzt keine Probleme mehr an der aktuellen Problemstellung. Vielen Dank, Pepe. PS. Sorry für die späte Reaktion. Aber Sonntag-Nachmittag gibt's sonst Probleme mit der Familie... :-)
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