SIMATIC S7- 400F/FH

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• SIMATIC S7- 400F/FH
• Systèmes de sécurité
• Tolérance aux défauts

Bernard Mysliwiec AD AS V6 Tel.
0911/895-4581 bernard.mysliwiec_at_nbgm.siemens.de
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Sommaire

• Buts
• Structures
• Système de sécurité
• Système tolérant aux défaillances
• Concepts
• Programme pour la sécurité
• Module de périphérie de sécurité
• Highlights

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Motivations
Pourquoi utiliser un système de sécurité ou
tolérant aux défaillances?

• Éviter les accidents et dommages en cas de
  défaillance

TÜV

• Garantir la plus grande sécurité possible aux
  hommes, aux machines et a lenvironnement

!
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Important Standards

• IEC 61508 Application-independent standard )
  Functional safety of electrical / electronic /
  programmable electronic safety-related systems
• DIN V VDE 0801 Fundamentals for computers in
  systems with safety tasks
• VDI/VDE 2180 Ensuring the safety of process
  plants using instrumentation and control
• prEN50156 Standard for burner controls
  Electrical equipment for burner systems (en)
• EN 298 Standard for burner controls Automatic
  gas burner control systems
• EN 954 Standard for the safety of machinery
  Safety related parts of control systems
• ) DIN V 19250 Fundamental safety
  considerations for protection facilities in
  measuring and control technology

5
Safety Risk (2)
6
Safety Risk (1)
7
Risk Consideration
Failsafe (F-...) Property of a system that uses
suitable organizational and technical measures
either to prevent hazards deterministically or
to reduce them to a tolerable level.
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Domaines dapplication

• Chimie, Pétrochimie
• Produits de base
• Environnement

• Production dénergie
• Système de manutention
• Presses
• Lignes de fabrication

• Transport de personnes
• et beaucoup dautres

!
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Intégration complète dans le système

• Safety Integrated
• une gamme complète de produits pour des
  applications de sécurité
• Communication via PROFIBUS-DP (PROFISafe)
• Automatisation et Sécurité intégrée

• Totally Integrated Automation
• Des solutions d automatisation
  pour l avenir
• Triple continuité (Programmation, mémorisation,
  communication)
• Réduction sensible des coûts d ingénierie

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Caractéristiques

• Base sur lautomate de disponibilité S7-400H
• CPU 417-4H avec bibliothèque spécifique de
  fonctions de base de sécurité
• Logiciel particulier de paramétrage des fonctions
  de sécurité
• Programmation en CFC
• Traitement de programmes Standard et de
  programmes de sécurité
• Blocs dentrées/sorties de sécurité (F-SMs)
• Protocole spécifique pour communication
  de sécurité (PROFISafe)

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S7-400FSystème de sécurité S7-400 F

• Classes de sécurité
• SIL 3 / AK 6 / Cat.4
• Communication standard et de sécurité via
  standard PROFIBUS-DP
• Blocs dE/S spécifiques pour les fonctions de
  sécurité

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Architecture Îlot de sécurité en mode mixte
13
(No Transcript)
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S7-400F/FHSystème S7 tolérant aux défaillances

• Disponibilité
• Deux CPUs
• Structure de bus redondante
• Modules de périphérie
• SIL 3 (AK 6)
• Pas de limite de temps en marche dégradée

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Architecture mode twin et modularité
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Ilot F protégé
CPU- Hardware
Standard proramme application
CEM, tout types de defauts
CPU- Systeme dexploitation
Programme de securite
Modules de Peripherie de securite (F-SM)
Telegramme securise
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S7-F concept Redondance temporelle diversitaire

• Traitement double par des instructions
  diversitaires

• Traitement logique du programme et contrôle de
  flux des données

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S-7F ConceptProgrammer avec des blocs CFC
certifiés TÜV
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S7-400F/FHStructure du programme applicatif
Programme Standard OB1
programme Failsafe (OB35)
Programme Standard OB1
programme Failsafe (OB35)
Programme Standard OB1
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S7-F Composants logiciels
F-Programmingtool 6ES7
833-1CC00-0YX0 including F-Blocks
library F-Copy Licence, for one F or FH
system 6ES7 833-1CC00-6YX0 including TÜV
stickers CFC V5.1 6ES7 813-0CC04-0YX0 if
not installed S7-SCL V5.1 6ES7 811
0CC04-0YX0 if not installed
Dokumentation Systeme de securite, Ausgabe 1,
12.99, Bestell-Nr. 6ES7 988-8FA10-8AA0
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Module de périphérie de sécurité (F-SMs)

• Architecture 1oo2
• Microcontrôleur redondants
• Diagnostic de défauts internes et externes par
  exemple
• Comparaison des deux microcontrôleurs
• Autotests des microcontrôleurs
• Tests des entrées et des sorties
• Les signaux dentrées sont lus par les deux
  microcontrôleurs et analyse de discordance des
  signaux dentrées redondés
• Relecture des signaux de sortie et analyse de
  discordance deuxième circuit de coupure pour les
  sorties
• SIL2 ou SIL3 par paramétrage
• lunité centrale dispose des informations détat
  et de défaut
• Communication avec la CPU via PROFISafe

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S7-F - Architecture des modules E/S
F-DA
Interface Bus
Microcontroleur
Microcontroleur
Liaison sure
Etage de sortie
Deuxieme moyen de coupure (avec relecture)
Borniers
Sortie
Alimentation externe
L
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S7-F SMsModules dentrées et de sorties de
sécurité
SM326F, DI 24xDC24V,de sécurité, 6ES7
326-1BK00-0AB0 avec alarme de diagnostic SM326F,
DI 8xNAMUR EEx ib, de sécurité, 6ES7
326-1RF00-0AB0 avec alarme de diagnostic
SM326F, DO 10xDC24V/2A, commutant a P, 6ES7
326-2BF00-0AB0 de sécurité, avec alarme de
diagnostic SM336F, AI 6x14Bit, de sécurité,
6ES7 336-1HE00-0AB0 avec alarme de diagnostic
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Highlights du Produit

• Peripherie decentralisee de securite via PROFIBUS
• Coexistence defonctions de securite et fonctions
  standard dans une meme unite centrale dans un
  seul bus PROFIBUS
• Tolerance aux defaillances par Redondance
  independante des CPU, PROFIBUS et des modules de
  peripherie
• Integration dans TIA / PCS7
• SIL 3 / AK 6 / Categorie 4 dans une seule CPU
• Ouverture par raccordement direct de
  tous les composants PROFISafe

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S7-400F/FHIntegration systeme
Engineering
PROFIBUS or industrial Ethernet optional redundant
Standard Ethernet
S7-400
S7-400H
S7-400FH
S7-400
ESD, Boiler- protection
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SIMATIC S7 - Concept dinstallations
de securite et tolerantes aux
defaillances
Clients Parallel-Redundanz
Plant
PC-Netzwerk / Terminalbus
Server Parallel-Redundanz mit Archivabgleich
Proces
PROFIBUS/ Ethernet
H/FH-CPUs (hot standby)
F-CPU
SW-Redundanz warm standby
F
F
F
Red. IM 157
Profibus-DP
Redundanter DP-BUS
Profibus-DP
Red. IM 153
Field
F- Peripherie
Redundanter DP-BUS
Red. IM 153
mögliche F- DP-Geräte
F
Red. Peripherie
Red. IM 153
mögliche F- PA-Geräte
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AD Safety IntegratedSecurite garantie SIEMENS
Toujours une longueur davance!