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pizzato CS MP202 - User Manual

pizzato CS MP202
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© 2016 Copyright Pizzato Elettrica - istruzioni originali
ZE_FOG79A16-IE
5 DISPOSIZIONE MORSETTI
art. CS MP202M0
Pizzato Elettrica Srl
via Torino, 1
36063 MAROSTICA (VI)
ITALY
e-mail: info@pizzato.com
web site: www.pizzato.com
Phone: +39.0424.470.930
1/4
PWR
O01
O02
I21 I22
O03 O04
OS1OS2OS3 OS4
I25
I26
P2P1 I11 I12
I15 I16
I23
I27
I13
I17
I24
I28
I14
I18
I25 I27 I28I26
I21 I23 I24I22
I15 I17 I18I16
I11 I13 I14I12T01 T03 T04T02
OS1 OS3 OS4OS2
O01 O02 O03 O04
A1 A2 24V 0V
CS MP202
USB
- Questo è un dispositivo complesso, fatto per realizzare funzioni di sicurezza per
proteggere gli operatori ed i macchinari. Il raggiungimento di determinati obiettivi
di sicurezza dipende dall’hardware e software di questo dispositivo, dai dispositivi
esterni, dalla struttura generale del circuito e dal suo assemblaggio. Per questo
motivo l’installazione e la messa in servizio di questo dispositivo deve essere fatto da
operatori qualificati con adeguate conoscenze elettriche e delle norme di sicurezza.
- Questo dispositivo deve essere installato ed usato solamente se tutte le presenti
istruzioni tecniche e tutte le norme di sicurezza rilevanti per l’applicazione sono state
osservate ed attuate.
- Questo dispositivo non è previsto per l’impiego privato come nel senso stabilito dalle
direttive comunitarie.
- Prima di qualsiasi operazione su questo dispositivo (cablaggi, disconnessione di carichi
elettrici, impostazioni quando appropriato) deve essere verificato che esso non sia
connesso all’alimentazione elettrica.
- Verificate che il modulo di sicurezza non mostri segni di danneggiamento dovuti al
trasporto o all’immagazzinamento improprio.
- Si ricorda che l’uso improprio di questo prodotto può portare a situazioni pericolose.
- E’ vietato e pericoloso aprire l’involucro o effettuare qualsiasi modifica non autorizzata
al prodotto.
- Per applicazioni a bassa frequenza d’utilizzo (es. funghi d’emergenza) è necessario
effettuare una verifica annuale di funzionamento
2 AVVERTENZE GENERALI
Questo modulo di sicurezza multifunzione viene usato per implementare funzioni di
sicurezza come ad esempio il monitoraggio di arresti di emergenza, controllo porte o
ripari, monitoraggio di barriere di sicurezza, tappeti di sicurezza o sensori magnetici
presenti nei macchinari industriali. Questo dispositivo è particolarmente indicato per
controllare macchinari che richiedono svariate funzioni di sicurezza combinate tra di
loro (ad esempio controllo dell’arresto di emergenza e contemporaneamente controllo
protezioni), oppure macchinari che hanno parti che devono essere isolate durante il
normale funzionamento (ad esempio per manutenzione).
1 INTRODUZIONE
Programma Applicativo: La parte del software interno di questo modulo che è orientata
all’applicazione del cliente.
Stato di “Power On”: Lo stato di questo dispositivo che dura dal momento dell’accensione
fino alla fine dei controlli interni.
Stato di “Run”: Lo stato di questo dispositivo dopo la fine della fase di “Power-On” (se
non sono stati rilevati errori) nel quale viene eseguito il Programma Applicativo.
Stato di “Error”: Lo stato di questo dispositivo quando viene rilevato un Guasto. In
questo stato il modulo si pone in condizioni di sicurezza ossia con tutte le uscite di
sicurezza aperte.
Guasto: Un Guasto può essere interno o esterno al modulo di sicurezza. I guasti
interni sono rilevati autonomamente dal modulo grazie alla sua struttura ridondante
ed autocontrollata. Un guasto esterno al modulo può essere rilevato dal Programma
Applicativo. Ne consegue che la definizione di Guasto esterno è strettamente dipendente
dall’applicazione (vedi nota A).
3 DEFINIZIONI
4 FUNZIONI
Questo dispositivo multifunzionale è dotato di svariati ingressi, che vengono valutati da
un Programma Applicativo per attivare delle uscite di sicurezza o di segnalazione. Per
raggiungere i più elevati livelli di sicurezza questo dispositivo ha una struttura ridondante
ed autocontrollata con due processori che verificano in continuazione ed in modo
coordinato il sistema. Il modulo presenta inoltre svariati LED verdi per rappresentare
lo stato degli ingressi e delle uscite e due LED rosso/blu (P1, P2) per evidenziare lo
stato dei processori o eventuali Guasti.
Lo stato sicuro corrisponde allo spegnimento delle uscite sicure (safe power off).
La funzione di sicurezza realizzata dal modulo è costruita e configurata usando i blocchi
logici disponibili nel tool applicativo che gira su un Personal Computer. Una funzione di
sicurezza generale può essere definita come segue:
- Le uscite sicure sono spente entro il tempo di reazione dichiarato se l’esito del risolutore
logico programmabile (programma Applicativo) è negativo o sono presenti errori.
I moduli Gemnis CS MP••• sono programmabili mediante un software dedicato chiamato
Gemnis Studio scaricabile liberamente all’indirizzo www.gemnis.com
In funzione delle caratteristiche dei dispositivi esterni e della struttura circuitale con
questo modulo è possibile ottenere circuiti di sicurezza fino a:
- SIL 3 secondo EN 62061
- PLe secondo EN ISO 13849
- Categoria di Sicurezza 4 secondo EN ISO 13849-1
8 INSTALLAZIONE E MESSA IN SERVIZIO
- Si verifichino tutti i punti di 2 AVVERTENZE GENERALI.
- Prima di ogni installazione, manutenzione o cablaggio si verifichi che il dispositivo sia
disconnesso dall’alimentazione elettrica.
- Forti scariche ESD possono danneggiare questo dispositivo. Prima di toccare il
prodotto scaricate la vostra elettricità statica, ad esempio toccando una massa
metallica connessa a terra.
- Il modulo di sicurezza deve essere installato e fissato su di una barra Din da 35 mm in
conformità con EN 50022, all’interno di un quadro elettrico con un adeguato livello IP.
- Verificate che il modulo di sicurezza sia utilizzato nei limiti d’impiego previsti.
- In serie ad ogni uscita di sicurezza a relè installate dei fusibili di valore adeguato al
carico (solo per versioni con uscite a relè).
- E’ consigliato alimentare il modulo di sicurezza con una sorgente di alimentazione
separata da quella del macchinario e di mantenere separate le connessioni elettriche
di potenza da quelle del modulo.
- L’alimentazione per questo modulo ed i dispositivi di sicurezza ad esso connessi deve
sempre provenire da un’ unica sorgente. Questa sorgente di alimentazione deve essere
di tipo PELV o SELV in conformità con le norme relative ed con isolamento sicuro.
- Verificate che la tensione di alimentazione sia corretta prima di accendere il dispositivo.
- Se vengono impiegati moduli di espansione o contattori esterni per aumentare la
capacità di commutazione del sistema, si verifichi che i contatti di questi dispositivi
siano di tipo a guida forzata. Si impieghi inoltre un contatto NC di ogni dispositivo
per rilevare, mediante un circuito di retroazione, il suo corretto funzionamento (vedi
esempi) in particolare per rilevare eventuali incollaggi dei contatti.
- La categoria di sicurezza (secondo EN ISO 13849-1) raggiunta dal sistema che include
il modulo di sicurezza dipende anche dai dispositivi esterni e dal loro collegamento.
- I connettori di tipo Plug-in (morsetti tipo M o X) ed in particolare quelli relativi ai contatti
di uscita dei relè (quando presenti) possono essere alimentati ad alta tensione. Devono
essere connessi o disconnessi dal modulo solamente in assenza di tensione.
- Si verifichi il corretto funzionamento dell’intero circuito di sicurezza prima di mettere
la macchina in servizio.
6 FUNZIONAMENTO
Quando viene data alimentazione il modulo entra in stato di Power-On ed effettua una
autodiagnosi interna. In questa fase i due LED (P1, P2) dei processori rimangono accesi
con luce rossa per circa 1 secondo. Se i test interni terminano senza anomalie i due
LED si spengono ed il modulo entra in stato di Run ed esegue il Programma Applicativo.
Se i test di avvio non vengono superati il modulo entra in stato di Error ed i LED dei
processori segnalano l’anomalia rimanendo accesi con luce rossa.
I LED verdi relativi all’alimentazione e gli ingressi del modulo non sono controllati dai
processori ed iniziano immediatamente ad indicare lo stato dei relativi ingressi/uscite.
Quando il modulo è nello stato di RUN e non vengono rilevati guasti i due LED (P1,
P2) rimangono spenti.
In stato di Run il modulo può rilevare dei Guasti esterni al modulo, ad esempio a causa
di corto circuiti, o stati invalidi degli ingressi (vedi nota A). A seconda della tipologia di
guasto rilevato il Programma Applicativo può imporre al modulo di porsi in stato di Error
per evidenziare l’anomalia. In questo caso il Programma Applicativo può comunicare un
codice di errore mediante una sequenza di lampeggi dei LED (P1, P2).
Durante lo stato di Run, in parallelo all’esecuzione del Programma Applicativo, il modulo
effettua costantemente una serie di test interni per verificare il corretto funzionamento
dell’hardware. Se viene rilevata una anomalia il modulo passa in stato di Error.
Quando è in stato di Error il modulo si pone in condizioni di sicurezza ossia con tutte
le uscite di sicurezza aperte, il Programma Applicativo non viene più valutato e così
gli ingressi del sistema. Inoltre le uscite statiche di segnalazione rimangono invariate
(cambiamenti negli ingressi non le influenzano) al valore imposto dal Programma
Applicativo prima di entrare nello stato di Errore. Per resettare il modulo è necessario
spegnerlo per un tempo sufficiente (vedi dati tecnici) e quindi riaccenderlo.
Nota A: Un corto circuito non è sempre un guasto. Per esempio in un normale pulsante per arresti
di emergenza dotato di due contatti NC l’apertura dei contatti è il segnale che deve essere valutato
ed un cortocircuito tra i due contatti è un Guasto. Invece in un tappeto di sicurezza con tecnologia a
4 fili la situazione è opposta e un corto circuito tra i fili è il segnale che deve essere valutato mentre
l’interruzione dei fili è un Guasto.
Led
power
Led
P1 e P2
Possibile causa di guasto
Off Off Mancanza di alimentazione, connessioni errate, fili di alimentazione tagliati,
rottura di fusibili esterni.
Guasto del modulo.
Verde Off Funzionamento normale.
Verde Rosso Guasto non ripristinabile.
Azione consigliata: Provare a riavviare il modulo. Se il guasto persiste
inviare il modulo in riparazione.
Verde Rosso x 1
Blu x 1
Guasto ripristinabile: Sovracorrente sulle uscite Tx o Ox
Azione consigliata: Scollegare le uscite statiche di segnalazione (Ox) e le
uscite di test (Tx) per verificare se esiste un corto circuito esterno.
Verde Rosso x 1
Blu x 2
Guasto ripristinabile. Problema rilevato su OSx (corto verso massa o
positivo oppure corto tra due OSx).
Azione consigliata: scollegare le uscite di sicurezza per verificare se vi
sono problemi sulle connessioni esterne delle uscite OSx.
Verde Rosso x 1
Blu x 3
Guasto ripristinabile. Temperatura del modulo fuori dai limiti.
Azione consigliata: Riportare il modulo entro i limiti di temperatura
ammessi.
Verde Rosso x 1
Blu x 4
Guasto ripristinabile. Manca alimentazione sui morsetti 24V-0V.
Azione consigliata: Verificare i collegamenti elettrici
Verde Blu x N Modulo entrato in stato di Error su richiesta del programma applicativo.
Codice errore N. Tipicamente dovuto a condizioni errate sugli ingressi
(corto circuiti esterni, stati non ammessi).
Azione consigliata: Scollegare gli ingressi per determinare eventuali corto
circuiti. Verificare la documentazione allegata al Programma Applicativo
per maggiori dettagli.
7 SEGNALAZIONI
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Overview

This document describes a multifunction safety module designed for industrial applications. It is used to implement safety-related functions such as emergency-stop monitoring, gates and guards monitoring, and monitoring functions using safety mats and magnetic sensors in machinery with movable components. The device is particularly suited for control machines that require several combined safety functions (e.g., emergency-stop and protective door control) and operating machines with components that must be switched off during operation (e.g., for servicing).

Function Description:

The module is equipped with various inputs that are evaluated by an Application Program software, which then actuates safety or signaling outputs. To achieve high safety levels, the device features a redundant and self-controlled structure with two processors that continuously and coordinately monitor the system. Multiple green LEDs indicate the input and output states, while two red/blue LEDs show the processor status or detected errors.

The safe state corresponds to the safety output channels being in the off state (safe power off). The safety function implemented by the module is defined and configured using a high-level tool running on a personal computer. A general safety function is defined as follows: safety outputs are turned off within the reaction time if the programmable logic solver output (Application Program) is negative or if errors are present.

The module operates through distinct states:

  • Power On state: This state lasts from the module's power-on until the completion of internal self-checks.
  • Normal Operation state: This state is entered after the Power On State if no malfunctions have been detected. The Application Program is then evaluated.
  • Error State: This state is entered when a malfunction is detected. In this state, the module enters a safe condition, with all safety outputs open, and the Application Program is no longer evaluated. The signaling outputs remain fixed at the value set by the Application Software before entering the Error State. To reset the device, the power supply must be switched off for a requisite time (as specified in technical data) and then switched on again.

Malfunctions can be internal or external. Internal malfunctions are self-detected due to the module's redundant and self-controlled structure. External malfunctions are detected by the Application Program, meaning the definition of an external malfunction is strictly application-dependent (e.g., a short circuit may or may not be considered a malfunction depending on the application, such as an emergency stop button versus a 4-wire safety mat).

Signaling:

The module uses LEDs to indicate its status and potential issues:

  • Power Led Off, P1 and P2 Off: Indicates lack of power supply, wrong connections, cut power wires, or external fuse breakdown.
  • Power Led Off, P1 and P2 Red: Indicates a failure of the safety module.
  • Power Led Green, P1 and P2 Off: Indicates normal operation.
  • Power Led Green, P1 and P2 Red: Indicates a not recoverable fault. Suggested action: Try to restart the module; if the fault persists, send the device for repair.
  • Power Led Green, P1 Red x 1, P2 Blue x 1: Indicates a recoverable fault (overcurrent on Tx or Ox outputs). Suggested action: Disconnect signaling outputs (Ox) or test outputs (Tx) and check for external short circuits.
  • Power Led Green, P1 Red x 1, P2 Blue x 2: Indicates a recoverable fault (problem detected on OSx, e.g., ground short circuit, power supply short circuit, or short circuit between two OSx). Suggested action: Disconnect safety outputs (OSx) and check for external short circuits.
  • Power Led Green, P1 Red x 1, P2 Blue x 3: Indicates a recoverable fault (safety module temperature outside limits). Suggested action: Bring the temperature back within the admissible range.
  • Power Led Green, P1 Red x 1, P2 Blue x 4: Indicates a recoverable fault (lack of power supply to 24V-0V clamps). Suggested action: Check the wiring.
  • Power Led Green, P1 Blue x N: Indicates that the application program has forced the module into an error state with error code N, typically due to a detected fault condition on the inputs (e.g., external short circuits, external not allowed state). Suggested action: Disconnect the inputs and check for external short circuits; check the documentation of the Application Program for more details.

Important Technical Specifications:

  • Safety Levels: Up to SIL 3 according to EN 62061+A1:2013/IEC 61508:2010; up to PLe according to EN ISO 13849-1:2008; up to Category 4 according to EN ISO 13849-1:2008.
  • MTTF: 614 years.
  • PFH: 1.32E-09.
  • Mission Time: 20 years.
  • Response Time: < 30 ms.
  • Ambient Temperature: 0°C to +55°C (operating), -20°C to +70°C (storage).
  • Protection Degree: IP40 (housing), IP20 (terminals).
  • Dimensions (L x H x S): 111.5 x 99 x 45 mm.
  • Mounting: Din-rail 35x7.5 (EN 50022).
  • Rated Operating Voltage (A1-A2): 24 Vdc.
  • Rated Power Consumption (without load): < 3 W.
  • Input Circuits (Ix): 16 inputs, 24 V, 5 mA.
  • Testing Signal Circuits (Tx): 4 pulsed 100 Hz 24V/0V, duty cycle 50%.
  • Semiconductor Signal Output Circuits (Ox): 4 PNP outputs, 0.5 A max per output.
  • Semiconductor Safety Output Circuits (OSx): 4 PNP outputs, 0.5 A max per output, 2 A max total output current.
  • Galvanic Separation: Yes for OSx, No for Ix and Ox.
  • Conformity: EN 60947-1, EN 60947-5-1, EN 60204-1, EN ISO 13849-1, EN ISO 13855, EN 1037, EN ISO 12100, EN ISO 13850, EN 60529, EN 61000-6-2, EN 61000-6-3, EN 62326-1, EN 61326-1, EN 61326-3-1, EN 60664-1, EN 62061, UL 508, CSA C22.2 n° 14-95.
  • Directives: 2014/35/EU, 2006/42/EC, 2014/30/EU.

Usage Features:

  • Installation: The module must be installed and fixed on a 35 mm standard mounting rail (EN 50022) inside an electric panel with an adequate IP level. It is crucial to verify that the safety module is used within its specified operating ranges.
  • Wiring: Before any operation, ensure the device is disconnected from the power supply. Strong ESD may damage components, so discharge static electricity before touching the device.
  • Power Supply: It is advisable to power the safety module with a separate source from the machine's power supply and keep the module's wiring connections separate from the main power line. The power for the safety system and input circuits must always come from a single power supply conforming to PELV or SELV regulations with safe isolation.
  • External Contactors: If expansion modules or external contactors are used to increase the number and loading capacity of output contacts, ensure their contacts are forcibly guided. Install one NC contact for each device in a feedback function to detect proper operation (e.g., contact sticking).
  • Safety Category: The safety category achieved by the system, including the safety module, also depends on the external circuit.
  • Plug-in Terminals: The plug-in connection terminals on the relay outputs may carry mains voltage and should only be connected and disconnected when the voltage is switched off.
  • System Verification: Verify the correct operation of the whole system before putting it into service.
  • Low Demand Applications: For applications with low demand (e.g., emergency stops), verify the module's safety function at least once a year.

Maintenance Features:

  • The module is maintenance-free and does not require any specific maintenance.
  • In case of a persistent fault that cannot be resolved by restarting the module, the device should be sent for repair.
  • At the end of its service life, the product must be disposed of properly, according to the rules in force in the country where disposal takes place.

pizzato CS MP202 Specifications

General IconGeneral
Brandpizzato
ModelCS MP202
CategoryControl Unit
LanguageEnglish

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