Safety Integrated. SIMATIC Safety Integrated for Factory Automation. Techniques standard et de sécurité en un seul système. Brochure Avril 2010

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1 SIMATIC Safety Integrated for Factory Automation Techniques standard et de sécurité en un seul système Brochure Avril 2010 Safety Integrated Answers for industry.

2 Totally Integrated Automation Définissez de nouvelles références en termes de productivité pour des avantages concurrentiels durables Pour faire face à la concurrence internationale de plus en plus sévère, vous devez aujourd'hui plus que jamais exploiter tous les potentiels d'optimisation sur le cycle de vie complet d'une machine ou d'une installation. Des processus optimisés permettent de réduire le coût total de possession (TCO), d'accélérer la mise sur le marché et d'améliorer la qualité. Cet équilibre parfait entre qualité, temps et coûts constitue, aujourd'hui plus que jamais, le critère de réussite décisif pour l'industrie. 2 Propriétés Totally Integrated systèmes Automation de SIMATIC

3 Sommaire Totally Integrated Automation répond de façon optimale à toutes les exigences tout en étant ouverte aux standards internationaux et aux systèmes d'autres constructeurs. Avec ses six propriétés système (ingénierie, communication, diagnostic, sûreté de fonctionnement (Safety), sécurité des données (Security) et robustesse), Totally Integrated Automation prend en charge l'ensemble du cycle de vie d'une machine ou d'une installation. L'architecture système complète l'offre des solutions globales pour chaque segment d'automatisation, sur la base d'une palette exhaustive de produits. SIMATIC : automatisation plus efficace et méthodique SIMATIC, un élément central de Totally Integrated Automation, englobe une grande diversité de produits et de systèmes standardisés par exemple les produits du portefeuille SIMATIC Safety Integrated que nous vous présentons dans la présente publication. SIMATIC est aujourd'hui considéré comme le numéro un mondial de l'automatisation. Ceci s'explique dans une large mesure par le fait que SIMATIC possède les six propriétés système de Totally Integrated Automation : Ingénierie Communication Diagnostic Sûreté de fonctionnement (Safety) Sécurité des données (Security) Robustesse SIMATIC dispose en outre de deux fonctions supplémentaires : Fonctions technologiques Haute Disponibilité Pour en savoir plus sur les propriétés système et les avantages qui en découlent, visitez la partie suivante "Propriétés système" ou notre site Internet à l'adresse : Safety Integrated for Factory Automation L'offre étendue de produits et services Exigences de sécurité de base dans l industrie manufacturière Normes fondamentales applicables à la conception de fonctions de commande Une valeur ajoutée sur tout le cycle de vie des produits Support de la conception à la mise à niveau Avantages du système SIMATIC Safety Integrated.10 SIMATIC le système d'automatisation cohérent pour les applications standard et de sécurité Contrôleurs SIMATIC SIMATIC ET SIMATIC Safety Integrated for Factory Automation Sécurité fonctionnelle Vue d'ensemble du système SIMATIC Safety Integrated Ingénierie Diagnostic Architectures Communication PROFIsafe Communication PROFIBUS, PROFINET et IWLAN.21 Fonction supplémentaires avec PROFINET Caractéristiques techniques : Automates SIMATIC modulaires Caractéristiques techniques : SIMATIC PC-based Automation Périphérie de sécurité ET Caractéristiques techniques : ET Références et portefeuille Références Portefeuille complet Safety Integrated Propriétés Totally Integrated systèmes Automation de SIMATIC 3

4 Safety Integrated for Factory Automation L'offre étendue de produits et services Safety Integrated Réduction des coûts Safety Integrated est la transposition conséquente de la sécurité dans le concept de Totally Integrated Automation : en d'autres termes, Siemens intègre, d'une manière cohérente et conviviale, des fonctions de sécurité dans l'automatisation standard. Les avantages sont nombreux pour les constructeurs de machines et les exploitants des installations, notamment sur le plan économique. La technique de sécurité intégrée procure des avantages concurrentiels décisifs aux constructeurs de machines. Argument : une ingénierie nettement simplifiée. Résultat : une réalisation beaucoup plus rapide des machines et installations ainsi qu'une adaptation aisée aux nouvelles exigences. Outil d'évaluation de la sécurité (Safety Evaluation Tool) L'outil d'évaluation de la sécurité est un outil de calcul en ligne gratuit pour les normes CEI et ISO , qui vous fournit une aide précieuse lors de la réalisation de fonctions de sécurité sur les machines. L'outil en ligne testé par le TÜV vous permet de déterminer étape par étape le niveau de sécurité (SIL/PL), depuis la définition de la structure du système de sécurité jusqu'au choix des composants. Résultat : vous disposez d un rapport conforme aux normes, pouvant être intégré dans la documentation comme preuve de la sécurité. Les exploitants des installations en profitent également, dans la mesure où ils disposent plus rapidement de machines et d'installations sûres et plus productives. L'homogénéité apportée par un système global alliant l'automatisation standard et la sécurité renforce l'efficacité des fonctions de diagnostic et diminue ainsi les temps d'arrêt et augmente la disponibilité. Par rapport à la technique de sécurité traditionnelle, Safety Integrated facilite en outre la transformation et la modernisation. La mise à niveau des machines et des installations existantes est nettement plus flexible et économique grâce aux concepts modulaires. Un avantage qui s'avère payant sur tout le cycle de vie. Support compétent sur tout le cycle de vie Siemens vous offre bien plus qu'une gamme complète de produits et de systèmes pour la sécurité. En qualité de partenaire, nous vous offrons une assistance compétente à toutes les phases du cycle de vie de la production depuis le conseil lors de la planification jusqu'à la réception de votre machine, en passant par l'offre de formation correspondante. Vos avantages sont évidents : nos conseils vous aident à accéder plus facilement à de nouveaux marchés, à réduire les coûts liés aux erreurs de conception, à optimiser le respect des délais et à augmenter la qualité de vos produits et de vos processus. En d autres termes : Vous pouvez à tout moment compter sur notre soutien. Car nos interlocuteurs se tiennent à votre disposition 24 heures sur 24, dans le monde entier : Vos avantages : Gain de temps lors de l'évaluation des fonctions de sécurité Accès rapide aux données produit Calcul selon les normes actuelles Archivage convivial : les projets peuvent être sauvegardés et rappelés en cas de besoin Manipulation rapide et simple : nombreuses bibliothèques d'exemples prédéfinies Utilisation gratuite de l'outil en ligne Service & Support Interlocuteurs 4 Safety Integrated for Factory Automation

5 SIMATIC Safety Integrated Des exigences toujours plus élevées... Comparée au passé, l'automatisation industrielle est aujourd'hui considérablement plus flexible et plus ouverte. Les machines et installations modernes se distinguent en outre par une productivité considérablement accrue. Cela n'est pas sans rapport avec le remplacement des circuits à relais par des commandes programmables et par la décentralisation des systèmes tout au moins dans le cas d'applications exigeantes. Malgré cette mutation technologique, les fonctions de sécurité et des tâches standard ont souvent été confiées à des produits et systèmes différents. Toutefois, s'il s'agit de tâches de sécurité plus complexes, l'efficacité d'une solution d'automatisation peut être considérablement augmentée si la sécurité, elle aussi, suit la tendance vers l'automate intelligent. En cas de survenue d'un défaut, un automate de sécurité assurant la commande de processus se met immédiatement en état de sécurité ou reste dans cet état. Ce type d'automate permet d'obtenir une solution de sécurité cohérente et efficace dans les installations soumises à des exigences de sécurité élevées.... et notre réponse à ce défi La gamme de produits de SIMATIC Safety Integrated comprend des systèmes de commande de sécurité pour les industries de procédés et manufacturières, basés sur les automates SIMATIC et le système de périphérie SIMATIC ET 200. SIMATIC Safety Integrated pour le secteur manufacturier vous est présenté ci-après. Les solutions de sécurité destinées aux industries de procédés sont décrites dans la brochure Safety Integrated for Process Automation (E86060-A4678-A181-A3). SIMATIC Safety Integrated comprend une offre évolutive d'automates de sécurité en divers formats, basés sur différentes architectures matérielles et logicielles, pour tous les domaines de l'automatisation manufacturière depuis les automates modulaires jusqu'aux automates basés sur PC en passant par les produits Embedded Automation. Suivant vos exigences spécifiques, vous pouvez intégrer la sécurité dans l'automatisation standard (système intégré) ou faire appel à deux systèmes séparés sur la base de SIMATIC (un pour les tâches standard et un pour la sécurité). Le couplage aux modules standard ou de sécurité peut se faire en raccordement filaire soit via PROFINET, le standard Ethernet ouvert, soit via PROFIBUS, le bus de terrain éprouvé, ou encore sans fil via IWLAN. Pour la transmission des données relatives à la sécurité, le système de bus est doté du profil PROFIsafe. La communication de sécurité et la communication standard peuvent ainsi être véhiculées par une ligne unique (par ex. par un bus). Conformité avec toutes les normes essentielles Les directives européennes sont considérées aujourd'hui comme étant les plus strictes au plan sécurité et trouvent une application bien au-delà des frontières de l'europe. Pour garantir la sécurité fonctionnelle d'une machine ou d'une installation, les parties relatives à la sécurité des équipements de protection et de commande doivent se comporter en cas de dysfonctionnement de façon à ce que l'installation reste dans un état sûr ou atteigne rapidement cet état. A cet effet, les produits doivent répondre à des exigences particulières définies dans les normes. Des certificats de produits ad hoc apportent la preuve du respect de ces normes. Les mesures de protection contre les risques éventuels pour l'homme et l'environnement ne s'appliquent pas uniquement à l'échelle nationale. Elles doivent aussi répondre aux prescriptions et aux règlements du site sur lequel la machine ou l'installation est utilisée. Le principe du libre échange dans le cadre de marchés mondiaux exige ainsi un référentiel normatif coordonné au niveau international. L'utilisation des produits SIMATIC Safety Integrated garantit la conformité aux normes actuelles et répond aux exigences de sécurité les plus sévères : CEI : 2000 SIL 1-3 EN : 1997 cat. 2-4 CEI : 2003 EN : 1997 EN : 2005 SIL 1-3 NFPA , NFPA 85 UL 1998, UL 508 et UL 991 EN ISO : 2006 PL a - e Le certificat TÜV suivant atteste du respect des normes : Z Vous obtenez ainsi un système de commande homogène, sûr et éprouvé extrêmement flexible, hautement évolutif et économique. La création du programme standard et de sécurité se fait ainsi avec l'environnement S7 traditionnel, ce qui induit non seulement une réduction des coûts d'ingénierie mais aussi une diminution des dépenses de formation. La programmation s'effectue dans les langages CONT F et LOG F de STEP 7 et à l'aide de blocs fonctionnels certifiés TÜV. Automates SIMATIC Safety Integrated Safety Integrated for Factory Automation 5

6 Exigences de sécurité de base dans l'industrie manufacturière La mise en place du marché commun européen s'est accompagnée de l'harmonisation des normes et règles nationales concernant la réalisation technique de machines. On a saisi l'occasion pour définir les obligations de sécurité de base qui s'adressent d'une part au fabricant pour la libre circulation des marchandises (article 95) et d'autre part à l'utilisateur (exploitant) pour la sécurité au travail (article 137). Il en a résulté que la directive Machines, en tant que directive communautaire, a dû être transposée en droit national par les Etats membres en application des dispositions des traités CE. En Allemagne, cela s'est fait par ex. par la loi sur la sécurité des machines (GSG). Afin de s'assurer de la conformité avec une directive, il est recommandé d'appliquer les normes européennes harmonisées correspondantes. Cela induit un "effet de présomption" qui met les fabricants et exploitants en situation de sécurité juridique en ce qui concerne la conformité aux réglementations nationales et à la directive CE. En apposant la marque CE, le fabricant d'une machine documente la conformité avec toutes les directives et réglementations applicables dans la libre circulation des marchandises. Comme les directives européennes sont reconnues dans le monde entier, leur application a un effet bénéfique à l'exportation. Toutes les explications qui suivent s'adressent au fabricant d'une machine ou à son exploitant dans la mesure où celui-ci procède ou fait procéder sur la machine à des modifications touchant à la sécurité. Exigences de sécurité Article 95 du Traité CE (libre circulation des marchandises) Article 137 du Traité CE (sécurité au travail) par ex. machines Directive cadre "Sécurité au travail" (89/391/CEE) Directive basse tension (2006/95/CE) Directive Machines (2006/42/CE) Directive particulière "Utilisation d'équipements de travail" (86/655/CEE) G_ST70_XX_00613 Normes européennes harmonisées Constructeur Législations nationales Utilisateur Exigences de sécurité dans l'industrie manufacturière 6 Safety Integrated for Factory Automation

7 Normes fondamentales applicables à la conception de fonctions de commande Objectif : Satisfaction à toutes les exigences de sécurité applicables par une réduction suffisante des risques, avec pour but d'être dégagé des responsabilités et d'être apte à l'exportation. Résultat : Réalisation de mesures de protection réduisant le risque en appliquant des normes harmonisées d'où conformité aux prescriptions de sécurité de la directive Machines sur la base de "l'effet de présomption". Conception et évaluation des risques de la machine EN ISO Sécurité des machines EN 1050 (pren ISO ) EN 62061: 2005 Sécurité des machines Sécurité des machines Exigences fonctionnelles et de sécurité des systèmes de commande relatifs à la sécurité Conception et réalisation des commandes de sécurité Sécurité fonctionnelle des systèmes de commande électriques, électroniques et programmables relatifs à la sécurité Notions fondamentales, principes généraux de conception Evaluation des risques, Partie 1 : Principes EN ISO : 2006 Sécurité des machines Parties des systèmes de commande relatifs à la sécurité Partie 1 : Principes généraux de conception Remplace la norme EN 954-1:1996 Toutes architectures Niveau d'intégrité de sécurité (SIL) SIL 1, SIL 2, SIL 3 Architectures désignées (catégories) Niveau de performance (PL) PL a, PL b, PL c, PL d, PL e Aspects électriques de la sécurité EN Sécurité des machines Equipement électrique des machines, Partie 1 : Exigences générales G_ST70_XX_00614 Normes applicables à la conception de commandes La sécurité implique une protection vis-à-vis de multiples risques. Il est possible de les maîtriser par les mesures suivantes : Conception selon des règles ayant un effet réducteur des risques et évaluation des risques de la machine (EN ISO , EN 1050) Mesures de protection techniques, le cas échéant en recourant à des commandes de sécurité (sécurité fonctionnelle selon EN ou EN ISO ) Sécurité électrique (EN ) La sécurité fonctionnelle est la partie de la sécurité d'une machine ou d'une installation qui est tributaire du fonctionnement correct de ses équipements de commande ou de protection. L'utilisateur peut s'appuyer sur deux normes : EN : 2005 en tant que norme européenne sectorielle de la norme générique CEI EN ISO : 2006 qui révise la norme EN qui s'est révélée insuffisante en termes de catégories. Safety Integrated for Factory Automation 7

8 Une valeur ajoutée sur tout le cycle de vie des produits Support de la conception à la mise à niveau Avec notre vaste gamme de produits innovants pour la sécurité et notre assistance compétente, nous vous procurons des avantages évidents à toutes les phases du cycle de vie des produits. Phase Besoin Conception et ingénierie Avant de créer une machine, le constructeur doit réaliser une analyse des risques en tenant compte des différentes normes applicables. Celle-ci met en évidence les risques liés à la machine ainsi que les mesures de sécurité à appliquer. Installation et mise en service L'analyse des risques permet de déterminer les constituants nécessaires pour sécuriser les zones de danger. Le justificatif de la sécurité doit être apporté pour permettre le marquage CE de la machine. L'exploitant doit respecter la directive cadre sur la sécurité au travail ainsi que la documentation sur l'observation de la directive Machine à établir par le fabricant de la machine. Exploitation et entretien Maintenance Les interventions de maintenance doivent s'effectuer rapidement afin de minimiser les temps de défaillance et d'immobilisation. A l'apparition d'un défaut, celui-ci doit pouvoir être éliminé dans les meilleurs délais. En effet, pour des raisons de compétitivité, les arrêts de production doivent être évités ou être aussi brefs que possible. Modernisation et mise à niveau Des mesures d'extension et de modernisation sont nécessaires pour mettre les installations existantes à niveau en matière de sécurité. A travers des essais, de la documentation, des conseils et la définition de mesures correctives, nous vous aidons à remplir de façon optimale les obligations de sécurité en vigueur. 8 Une valeur ajoutée sur tout le cycle de vie des produits

9 Plan de sécurité votre guide pour réaliser une machine sûre Le plan de sécurité (Safety Plan), dont la structure et l'obligation de mise en œuvre sont définies dans la norme EN 62061, vous assiste dans l'identification de tous les aspects et règlements de sécurité et dans leur application à la conception et à l'exploitation d'une machine sûre à toutes les phases du cycle de vie des produits. La démarche systématique imposée par le plan de sécurité débouche non seulement sur une sécurité maximale, mais encore vous fait gagner du temps à toutes les phases aussi pour le marquage CE de la machine. Services Avantages du système Offre complète de formations Assistance à l'étude et à la conception Conseil pour l'application/l'interprétation de directives et de normes relatives à la sécurité L'outil d'évaluation de la sécurité (Safety Evaluation Tool) vous aide à déterminer le niveau d'intégrité de la sécurité Un seul fournisseur pour tous les composants système et une offre de prestations globale Solutions modulaires, taillées sur mesure pour différentes machines et installations grâce à des technologies innovantes Utilisation mondiale des produits et systèmes avec les homologations requises et en conformité avec les directives CE Installation et mise en service Préparation jusqu'à la réception et au transfert de la machine Outil d'évaluation de la sécurité pour l'établissement d'un rapport conforme aux normes Gain de temps, encombrement et coûts réduits grâce à l'intégration de l'automatisation de sécurité et standard Mise en service rapide grâce à un diagnostic complet et à des composants précâblés et certifiés expertise en cas d'invocation de la responsabilité du fait du produit Présence mondiale par une maintenance sur site Livraison rapide de pièces de rechange pour minimiser l'immobilisation de capital Manuels d'utilisation conformes aux spécifications du TÜV Diagnostic et élimination rapides des défauts grâce à l'homogénéité, pour une productivité augmentée Philosophie de conduite unifiée, facilitant le maniement Qualité et disponibilité élevées des produits pour une réduction des temps d'arrêt Mesure de course résiduelle pour capteurs sans contact Renouvellement régulier des composants de sécurité Présence mondiale par une maintenance sur site Livraison rapide de pièces de rechange pour minimiser l'immobilisation de capital Diagnostic et élimination rapides des défauts grâce à la cohérence de Safety Integrated Disponibilité à long terme des composants Concepts et réalisation des modernisations conformément à vos exigences et selon l'état actuel des techniques de sécurité Projets et services d'un fournisseur unique Concepts d'installations efficaces Offre complète de formations Extensibilité aisée grâce à l'intégration dans le monde de Totally Integrated Automation Disponibilité des produits à long terme Une valeur ajoutée sur tout le cycle de vie des produits 9

10 Avantages du système SIMATIC Safety Integrated Conception et ingénierie Services Dès la planification, nous prenons en compte les exigences concrètes des directives de l'ue et les conditions à remplir pour obtenir une homologation mondiale. Nous proposons une gamme étendue de formations, par exemple sur les thèmes suivants : utilisation des différentes normes, programmation des appareils pour les applications standard et de sécurité ou utilisation de fonctions conviviales telles que le raccordement d'entraînements de sécurité. Avantages du système L'environnement système éprouvé de SIMATIC présente de nombreux avantages : économies significatives en termes de temps et de coûts ; réutilisation du savoir-faire "standard" pour les applications de sécurité ; ingénierie transversale dans STEP 7 permettant de travailler dans l'environnement de développement habituel ; pas de formation nouvelle et coûteuse des collaborateurs ; réalisation rapide des fonctions de sécurité avec la bibliothèque de blocs fonctionnels certifiés. La base de données commune pour les applications de sécurité et les applications standard permet une gestion homogène des données et des projets. Installation et mise en service Services Nous vous soutenons lors de la réception et du transfert de la machine, en apportant la preuve de la conformité. Grâce à nos contacts avec les organismes de certification mondiaux par exemple UL, SA, etc. nous sommes en mesure d'obtenir des certificats internationaux pour votre machine ou votre installation. Avantages du système L'utilisation d'un seul et même système de bus pour les applications standard et de sécurité vous procure des gains de temps au montage. En outre, le nombre de composants matériels nécessaires se trouve réduit du fait de l'intégration de la sécurité dans le matériel standard. Résultat : davantage de place dans les armoires et une plus grande flexibilité de votre solution d'automatisation. Les nombreuses possibilités de diagnostic ainsi que les constituants précâblés et certifiés accélèrent la mise en service, et les distances de sécurité précalculées (par ex. la distance entre le détecteur photoélectrique et la pièce dangereuse) lors de la phase d'ingénierie réduisent le risque de devoir apporter des modifications en phase de construction. Grâce à l'utilisation de standards tels que PROFIBUS et PROFINET avec PROFIsafe, le système est ouvert. Siemens offre des approches technologiques novatrices telles que la technologie sans fil. 10 Une valeur ajoutée sur tout le cycle de vie des produits

11 Exploitation et entretien Services Nous apportons notre assistance pour la rédaction de notices d'utilisation des appareils répondant à toutes les exigences de la directive machines. Avantages du système La mise en œuvre d'une interface utilisateur homogène permet de minimiser les risques d'erreur. Ceci se traduit par une augmentation de la productivité et une réduction des arrêts, ainsi que par un accroissement de la qualité des produits et de la disponibilité de l'installation. Maintenance Services En tant qu'acteur mondial, nous nous devons d'être présents partout où nos clients ont besoin de nous. Les éventuels défauts et pannes susceptibles de survenir dans votre installation peuvent être éliminés rapidement et efficacement par nos experts intervenant sur site. De plus, notre partenariat permet de limiter vos propres investissements. Car nous mettons à votre disposition une logistique de pièces de rechange exemplaire à tous égards. Modernisation et mise à niveau Services La modernisation de votre machine profitera de notre offre de prestations complète incluant la conception et l'ingénierie. Avantages du système La cohérence du système associée à une ingénierie homogène et à une architecture décentralisée et flexible vous apporte des avantages évidents : les modifications rendues nécessaires au titre de la modernisation peuvent être apportées plus rapidement et à moindre coût. La machine peut ainsi être intégrée plus rapidement dans le processus de production. La disponibilité à long terme des composants SIMATIC garantit également la pérennité de l'investissement dans ces machines. Avantages du système La polyvalence de nombreux composants, utilisables tant dans les applications standard que de sécurité, permet de réduire les stocks de pièces de rechange et par conséquent l'immobilisation de capital. Le diagnostic et l'élimination rapides des défauts permettent d'augmenter la productivité et de minimiser les temps d'arrêt. Dans le cadre de l'élimination des défauts, les modules défectueux peuvent être remplacés "à chaud" en cours de service (Hot Swapping). La disponibilité longue durée des composants Siemens garantit la maintenance à long terme des installations et vous procure une grande sécurité de l'investissement. Une valeur ajoutée sur tout le cycle de vie des produits 11

12 SIMATIC le système d'automatisation cohérent pour les applications standard et de sécurité Contrôleurs SIMATIC Depuis plus de 30 ans, le nom SIMATIC est synonyme de technologie d'automatisation de pointe. Aujourd'hui, SIMATIC est établi dans le monde entier et occupe à juste titre la place de numéro un. Contrôleurs SIMATIC Elément central de Totally Integrated Automation, SIMATIC regroupe une multitude de produits et de systèmes standardisés, par ex. les automates SIMATIC. Que vous privilégiez un API classique, une solution d'automatisation embarquée (Embedded Automation) ou basée sur PC : notre gamme complète d'automates SIMATIC offre des solutions pour tous les domaines d'application avec le niveau de performance et la flexibilité dont vous avez besoin. Automates SIMATIC modulaires Les automates SIMATIC modulaires représentent la solution optimale pour les tâches de commande, grâce notamment à leur robustesse et à leur disponibilité sur le long terme. Ils se prêtent à tout moment à une extension flexible avec des modules d'e/s, de fonction et de communication. L'automate le mieux adapté à l'application peut être choisi parmi une large gamme de produits en fonction de sa performance, des capacités fonctionnelles et des interfaces de communication. Pour les applications typiques de Motion Control, par ex. cisaille volante, palettiseur ou dispositif d'avance pour pinces, on dispose des contrôleurs technologiques. SIMATIC ET 200 Station de périphérie décentralisée modulaire avec intelligence locale Version en degré de protection IP20 (en armoire) et IP65/67 (zéro armoire) Remplacement de modules en service Variante de sécurité Sans entretien grâce à la rémanence des données sur microcarte mémoire Isochronisme sur PROFIBUS Variantes de sécurité CPU technologique de sécurité SIMATIC S7-400 Le S7-400 est le super-automate pour les solutions système dans l'industrie manufacturière et des procédés Système rackable avec différents châssis Performances de traitement et de communication très élevées Modifications de configuration en service Isochronisme sur PROFIBUS Variantes de sécurité et à haute disponibilité Débrochage/embrochage à chaud (hot swapping) SIMATIC PC-based Automation Automates SIMATIC sur base PC Les automates SIMATIC sur base PC tournent sur des systèmes PC standard en tant que contrôleurs logiciels. Il est ainsi facile de combiner en une solution d'automatisation globale les applications PC, les tâches de conduite, de supervision et d'automatisme ainsi que les fonctions technologiques. Cela permet d'exploiter les hautes performances d'un PC industriel, par ex. sa mémoire vive. SIMATIC Embedded Bundles Les produits SIMATIC Embedded Bundles tirent parti de l'ouverture des systèmes sur base PC et IHM tout en offrant un plus en matière de robustesse. Les tâches de commande, les applications ainsi que la conduite et la supervision tournent sur une plateforme robuste commune sans pièces en rotation telles que disques durs ou ventilateurs. Le système d'exploitation utilisé est adapté et optimisé en fonction de l'architecture du matériel. Les produits sont prêts à l'emploi et peuvent être montés directement sur rail DIN (IPC427C) ou au pied de la machine (HMI IPC477C). Contrôleurs modulaires PC-based Automation SIMATIC S7-300 Le S7-300 est l'automate modulaire pour les solutions système dans l'industrie manufacturière : Forme compacte, montage sur profilé support Nombreuses fonctions intégrées dans la CPU (périphérie E/S, fonctions technologiques, connexion PROFIBUS/PROFINET) Sans entretien grâce à la rémanence des données sur microcarte mémoire S7-200S S7-300F S7-400F WinAC RTX F IPC 427C/ 477C-RTX F S7-mEC- RTX F G_ST70_XX_ SIMATIC le système d'automatisation cohérent pour les applications standard et de sécurité

13 SIMATIC ET 200 SIMATIC ET 200 est une gamme de stations périphériques décentralisées très diversifiée pour l'installation en armoire ou le montage direct sur la machine (sans armoire) ou encore pour l'emploi en atmosphère explosible (zone 2). Dans les applications de sécurité, les systèmes de périphérie ET 200 permettent une configuration à faible encombrement, grâce à la possibilité de combiner des modules standard et des modules de sécurité. Ceci est possible avec les systèmes ET 200 suivants : SIMATIC ET 200S le multitalent au grand répertoire fonctionnel SIMATIC ET 200M la périphérie S7-300 à haute densité de voies SIMATIC ET 200pro modulaire et multifonctionnel SIMATIC ET 200eco périphérie TOR de type bloc ET 200M / S7-300 Les modules de sécurité du S7-300 peuvent être mis en œuvre au sein d'une topologie centralisée dans le S7-300 ou décentralisée dans l'et 200 M. La station de périphérie décentralisée ET 200M est un esclave DP modulaire en degré de protection IP20. Elle peut être configurée avec jusqu'à 8 modules de signaux à haute densité de voies (par ex. 32 entrées TOR) ou modules de fonction pour l'interfaçage avec le processus, ainsi qu'avec des processeurs de communication S Il n'y a pas de règles pour l'emplacement des modules. La configuration avec des modules de bus actifs permet de remplacer et d'ajouter des modules en cours de fonctionnement (hot swapping). ET 200pro SIMATIC ET 200pro est une station de périphérie IP65/67 particulièrement compacte, robuste et puissante. Elle se passe d'armoire et peut être montée directement sur la machine. Sa conception modulaire offre la souplesse requise pour la réalisation rapide de solutions d'automatisation décentralisées personnalisées. L'ET 200pro peut être connectée à des bus de terrain éprouvés tels que PROFIBUS ou à PROFINET, le standard ouvert Industrial Ethernet pour l'automatisation à l'échelle de l'entreprise. Les coupleurs à CPU intégrée transposent la puissance de calcul d'une CPU S7-300 directement dans la station périphérique. Ils soulagent ainsi l'automate central et permettent de réagir rapidement aux signaux à temps critique. ET 200S SIMATIC ET 200S est la station de périphérie multifonctionnelle IP20 à modularité granulaire, qui s'adapte avec précision à la tâche d'automatisation. SIMATIC ET 200S se connecte au bus PROFIBUS et/ou PROFINET par le biais de différents coupleurs. Les coupleurs à CPU intégrée transposent la puissance de calcul d'une CPU S7-300 directement dans la station périphérique. Ils soulagent ainsi l'automate central et permettent de réagir rapidement aux signaux à temps critique. ET 200eco SIMATIC ET 200eco est la périphérie TOR compacte avec protection IP65/67. Elle se compose d'un module de base et de deux blocs de connexion différents offrant le choix entre M12, 7/8" et ECOFAST. Il existe une gamme cohérente de modules d'e/s TOR ainsi qu'un module de sécurité avec 8 entrées de sécurité. En armoire (IP20) Sans armoire (IP65/67) ET 200S - Le multitalent à la vaste gamme de modules ET 200pro - Petite et multi-fonctionnelle ET 200M - La périphérie S7-300 à haute densité de voies ET 200eco - Périphérie TOR de type bloc IP65/67 G_ST70_XX_00615 SIMATIC le système d'automatisation cohérent pour les applications standard et de sécurité 13

14 SIMATIC Safety Integrated for Factory Automation Fonctionnement en toute sécurité Assurer la sécurité fonctionnelle Une fonction de sécurité d'une machine/installation comprend des capteurs pour l'acquisition des signaux, une unité d'analyse pour le traitement des signaux et des actionneurs pour la sortie de signaux. Capteur Unité de contrôle Chaîne de traitement : acquisition, analyse, réaction Tous les composants contribuent à la sécurité fonctionnelle de l'installation pour amener cette dernière dans un état sûr en cas d'événement dangereux ou pour la maintenir dans cet état. Sécurité avec SIMATIC Safety Integrated Dans le cas des systèmes SIMATIC Safety Integrated, l'unité de traitement se compose d'automates monocanaux et de modules de périphérie de sécurité bicanaux. La communication de sécurité s'effectue via le profil de sécurité PROFIsafe. SIMATIC Safety Integrated est certifié et convient à une utilisation selon CEI : 2000 SIL 1-3 EN : 1997 cat. 2-4 CEI : 2003 EN : 1997 EN : 2005 NFPA , NFPA 85 EN ISO : 2006 PL a - e Actionneur G_ST70_XX_00616 Automates de sécurité Les automates de sécurité sont dotés des fonctions suivantes : Autotests et autodiagnostic poussés pour vérifier l'état de sécurité de l'automate Exécution simultanée des programmes standard et de sécurité sur le même automate également sur un contrôleur logiciel de sécurité. Modules de périphérie de sécurité (modules F) Les modules de sécurité se distinguent principalement des modules ET 200 standard du fait de leur structure interne à deux canaux. Les deux processeurs intégrés se surveillent mutuellement et testent automatiquement les circuits d'entrée ou de sortie. Ils mettent le module F dans l'état de sécurité en cas de défaut. L'automate de sécurité communique avec le module de sécurité via le profil de bus sécurisé PROFIsafe. Les modules de puissance de sécurité assurent à l'alimentation du groupe de potentiel et la coupure de sécurité de la tension de charge des modules de sorties standard. Les modules d'entrées TOR de sécurité acquièrent les états des signaux provenant des capteurs de sécurité (par exemple touches d'arrêt d'urgence) et envoient des télégrammes de sécurité correspondants vers l'automate de sécurité. Les modules de sorties TOR de sécurité sont utilisés pour les actions de coupure avec surveillance de court-circuit jusqu'à l'actionneur. SIMATIC Safety Integrated remplit ainsi les exigences les plus élevées pour les industries manufacturières et de procédés. 14 SIMATIC Safety Integrated for Factory Automation

15 Vue d'ensemble du système SIMATIC Safety Integrated Avec SIMATIC Safety Integrated, Siemens offre un système d'automatisation de sécurité complet conforme à CEI et certifié par le TÜV, qui remplit les exigences de sécurité les plus élevées et qui simplifie le respect des normes applicables : EN jusqu'à la cat. 4, CEI jusqu'à SIL 3 ainsi que EN ISO jusqu'à PL e. Propriétés du système Données de sécurité Données standard Données de sécurité Données standard Communication La communication de sécurité est rendue possible par le profil PROFIsafe. La communication standard et la communication de sécurité peuvent transiter par un seul et même câble de bus PROFIBUS, PROFINET ou IWLAN. PROFIsafelayer PROFIsafelayer Protocole de BUS standard Protocole de BUS standard PROFIBUS DP ou PROFINET "Canal noir" G_ST70_XX_00617 Diagnostic Tous les produits SIMATIC disposent de fonctions de diagnostic intégrées pour une disponibilité système accrue, qui permettent de détecter un défaut à un stade avancé et de le supprimer. Ingénierie La configuration des systèmes de sécurité se fait avec STEP 7 et S7 Distributed Safety. Le programme de sécurité est écrit dans les langages CONT F et LOG F (sur la base des langages standard CONT et LOG) et utilise des blocs préconfigurés certifiés. Gamme de produits Automates Périphérie Les automates de sécurité SIMATIC permettent l'exécution du programme standard et de sécurité sur le même appareil. Ils sont basés sur diverses architectures matérielles et logicielles, ce qui vous permet de choisir entre différents formats et différentes classes de performance des CPU. Automates SIMATIC modulaires CPU ET 200 F : coupleurs de sécurité intelligents pour l'emploi sur site dans les applications d'entrée de gamme S7-300F : CPU de sécurité pour les applications de milieu et haut de gamme, au choix avec fonctionnalité de motion control intégrée S7-400F : CPU de sécurité pour les applications du très haut de gamme Automates SIMATIC sur base PC WinAC RTX F : Contrôleur logiciel de sécurité S7 pour PC avec Windows XP SIMATIC Embedded Bundles S7-mEC-RTX F : automate de sécurité embarqué au format S7-300, préinstallé avec Windows XP Embedded et contrôleur logiciel S7 WinAC RTX F Bundle IPC427C avec WinAC RTX F : PC de sécurité embarqué pour montage sur rail DIN, préinstallé avec Windows Embedded Standard 2009 et contrôleur logiciel S7 WinAC RTX F Bundle HMI IPC427C avec WinAC RTX F : Panel PC embarqué, préinstallé avec Windows Embedded Standard 2009 et contrôleur logiciel de sécurité S7 WinAC RTX F La périphérie de sécurité est composée des appareils de terrain décentralisés de la gamme ET 200. Il existe des versions pour montage en armoire ou avec un degré de protection élevé pour l'utilisation sans armoire en version modulaire et compacte : ET 200S ET 200M ET 200pro ET 200eco La station ET 200 peut être exploitée à la fois avec des modules standard et des modules de sécurité. SIMATIC Safety Integrated for Factory Automation 15

16 Ingénierie La programmation des systèmes de sécurité se fait au moyen de STEP 7 et S7 Distributed Safety. STEP 7 STEP 7 offre des fonctions destinées à toutes les phases d'un projet d'automatisation de la configuration à la maintenance en passant par les étapes de mise en service et de test. STEP 7 supporte ainsi tout le workflow d'ingénierie. STEP 7 couvre aussi bien la configuration matérielle de l'installation que le paramétrage des modules. Ainsi, aucun réglage matériel n'est requis. La configuration des modules de sécurité se fait, comme pour la périphérie standard, avec HW Config, l'outil de configuration de STEP 7. Avec STEP 7, les liaisons de communication au sein d'un projet sont définies via une interface utilisateur graphique. S7 Distributed Safety S7 Distributed Safety offre des instructions, opérations et blocs fonctionnels permettant la réalisation de programmes de sécurité dans les langages CONT F et LOG F. A cet effet, une bibliothèque comportant des blocs prêts à l'emploi et certifiés TÜV est disponible pour les fonctions de sécurité. Les utilisateurs n'ont besoin d'aucun savoir-faire d'ingénierie supplémentaire car la programmation se déroule dans l'environnement STEP 7 habituel. S7 Distributed Safety regroupe également des fonctions de détection d'erreur et des essais de sécurité exécutables lors de la génération du programme de sécurité. Au moyen du F-Call, le programme de sécurité est appelé à partir du programme utilisateur standard (par exemple à partir d'un OB d'alarme cyclique tel que l'ob 35). Outre le programme de sécurité, il est possible d'exécuter un programme standard coexistant sur la même CPU. S7 Distributed Safety soutient la comparaison de programmes de sécurité et permet, avec l'impression du programme généré, de simplifier la réception de l'installation. Paramétrage d'un module de sécurité dans STEP 7 La programmation structurée facilite considérablement l'élaboration d'un programme utilisateur. A cet effet, il est subdivisé en "blocs", c'est-à-dire en unités clairement structurées et faciles à tester. Une vaste bibliothèque de blocs standard rend la création du programmes très efficace. S7 Distributed Safety : toute la programmation est effectuée en langage logigramme (LOG F, voir figure) ou schéma à contacts (CONT F) Tous les outils de configuration et de programmation sont intégrés dans une interface utilisateur via le SIMATIC Manager (STEP 7) et s'appuient sur une structure de projet commune. L'accès aux appareils cibles s'effectue depuis un poste central. De même, vous pouvez organiser rapidement dans un projet l'archivage de différentes données de configuration par exemple pupitre, automate, entraînement et réseau. 16 SIMATIC Safety Integrated for Factory Automation

17 Traitement des options sans modules RESERVE Le traitement des options sans modules RESERVE permet de réaliser des systèmes de périphérie à modularité granulaire, pour lesquels le nombre et le type de canaux d'entrée et de sortie peut être adapté avec précision aux exigences de l'installation ou de la machine. Avec le traitement des options sans modules RESERVE, il est possible de configurer l'ensemble de la station SIMATIC ET 200S, y compris toutes les options. Les modules pour des options non requises sont supprimés. L'activation de fonctions optionnelles s'effectue en service, sans reconfiguration. Avantages : Ajout d'options en service sans modification de la configuration Activation d'options par le programme S7 Changement d'outil en service Diagnostic aisé, indépendamment de l'étendue fonctionnelle Configuration de base Remplissage/Dosage Projet STEP 7 avec logiciel de commande et configuration matérielle Option 1 Empaquetage Option 2 Etiquetage G_ST70_XX_00678 Exemples fonctionnels Sur Internet, vous trouvez des exemples fonctionnels d'applications pratiques qui couvrent les exigences typiques au sein de la technique de sécurité industrielle. Ils décrivent comment réaliser certaines fonctions de sécurité avec S7 Distributed Safety et quels sont les composants nécessaires. Ces exemples contiennent des descriptions de fonctions, des listes de composants et des schémas de circuits, ainsi qu'un projet STEP 7 téléchargeable. Ils facilitent la réalisation simple et rapide des tâches décrites. Voici quelques exemples : Protecteur avec interverrouillage et blocage mécanique à ressort Arrêt d'urgence avec acquittement Barrière immatérielle avec fonction muting Détection sûre de l'arrêt et vitesse réduite sûre avec F-CPU et MASTERDRIVES Ces exemples et d'autres sont accessibles sur Internet sous : Web-based Training La nouvelle formation Web-based Training vous permet de découvrir plus en détail l'automate de sécurité SIMATIC ainsi que les avantages et les possibilités qu'il offre. Vous apprendrez également comment configurer correctement le matériel, la façon dont sont structurés les programmes de sécurité ainsi que le déroulement de l'échange de données entre un programme standard et un programme de sécurité. Packs logiciels métier de sécurité. Le pack optionnel brûleurs contient une bibliothèque F avec des blocs pour brûleurs industriels gaz et mazout. Les blocs sont certifiés par le TÜV pour chaudières thermiques et à vapeur (cf. tableau). De la même façon, le pack optionnel presses contient des blocs fonctionnels distincts, permettant de réaliser des fonctions de sécurité pour les presses selon EN 954-1, cat.4 et EN 61508, par exemple pour les presses mécaniques, hydrauliques ou pneumatiques. Logiciel pour applications de sécurité Pack S7 Distributed Safety Pack optionnel pour brûleurs Pack optionnel pour presses Bibliothèque Blocs certifiés : arrêt d'urgence, commande Blocs certifiés pour brûleurs Blocs certifiés bimanuelle, "muting", surveillance de portes, etc. Certificats CEI : 2000 SIL 1-3 EN : 1997 cat. 2-4 CEI : 2000, Partie 3, SIL3 DIN EN 676 : 2003 EN 954-1, cat. 4 EN CEI : 2003 EN : 1997 EN : 2005 NFPA , NFPA 85 ISO : PL a - e DIN EN 267 : 1999 DIN EN : 2002 DIN EN : 2002 TRN 411 : 1997, TRN 412 : 1997 DIN EN : 1997 DIN VDE0116 : 1989 Conditions requises STEP 7 S7 Distributed Safety S7 Distributed Safety Logiciel d'ingénierie 1 licence par poste d'ingénierie Logiciel Runtime 1 licence par CPU N de réf. générique 6ES FC. 9AL AD5. 6AU EA. SIMATIC Safety Integrated for Factory Automation 17

18 Diagnostic Niveau de gestion de l'exploitation SIMATIC WinCC Maintenance Station Diagnostic à l'échelle de l'installation Reprise de la configuration de STEP 7 Niveau commande PROFINET Industrial Ethernet Ingénierie SIMATIC STEP 7 Affichage ligne de l'information PROFIBUS Activer le diagnostic IHM Automate Détection du dérangement Niveau terrain Entraînements Périphérie décentralisée G_ST70_XX_00170 Réduction des temps d'arrêt grâce à des concepts de diagnostic efficaces Tous les produits SIMATIC disposent de fonctions de diagnostic intégrées qui permettent de détecter et de supprimer les défauts de façon efficace pour une disponibilité accrue du système. SIMATIC Maintenance Station vous permet de visualiser de façon uniforme les informations de maintenance de l'ensemble des composants d'automatisation, même pour les grandes installations. Vous pouvez ainsi augmenter le taux de rendement global (OEE) de vos équipements, réduire les arrêts et diminuer les coûts. Diagnostic intégré Totally Integrated Automation offre des produits et des modules avec fonctionnalité de diagnostic intégrée. Diagnostic système à l'échelle de l'installation pour la détection et la signalisation automatique des défauts Possibilité de configurer aisément et de générer automatiquement des messages supplémentaires pour la surveillance de l'application/du processus (diagnostic processus). Diagnostic activable, aucun travail de programmation Activation confortable de la fonction de diagnostic des modules dans SIMATIC STEP 7 Textes de messages disponibles en cinq langues. Fenêtres/vues de messages pour la visualisation sur le système IHM Diagnostic cohérent, du niveau de terrain jusqu'au niveau de gestion de l'entreprise Des états système (état des modules et du réseau, signalisation de défauts système) sont disponibles à l'échelle de l'installation, avec une représentation uniforme. Les vues de diagnostic avec différents degrés de détail (hiérarchie) sont automatiquement générées à partir des données de configuration (HW-Config). Diagnostic avec affichage d'informations pertinentes Informations de défaut textuelles Identification univoque des modules (numéro) Informations relatives aux adresses/emplacements Horodatage 18 SIMATIC Safety Integrated for Factory Automation

19 Architectures Les applications de sécurité peuvent être réalisées de différentes façons. On distingue généralement quatre possibilités. API, périphérie et bus séparés Dans cette configuration, les systèmes pour les tâches standard et pour les tâches de sécurité sont entièrement séparés (une solution très répandue aujourd'hui). API commun, mais périphérie et bus séparés Dans cette configuration, on utilise un API commun, mais des bus et des périphéries distincts pour les tâches standard et pour les tâches de sécurité. Niveau API Niveau API Niveau périphérie Niveau périphérie G_ST70_xx_00171 API, périphérie et bus séparés Bus commun, mais API et périphérie séparés Dans cette configuration, les tâches standard et les tâches de sécurité sont confiées à des API distincts et à des périphéries distinctes. La communication se fait via un bus commun. API commun, mais périphérie et bus séparés API commun, bus commun et périphérie mixte Dans cette configuration, on utilise un API commun, un bus commun et une périphérie commune pour les tâches standard et pour les tâches de sécurité. Niveau API Niveau périphérie G_ST70_xx_00173 G_ST70_xx_00172 Niveau API Niveau périphérie G_ST70_xx_00174 Bus commun, mais API et périphérie séparés API commun, bus commun et périphérie mixte SIMATIC Safety Integrated for Factory Automation 19

20 Communication PROFIsafe PROFIsafe était le premier standard de communication correspondant à la norme de sécurité CEI 61508, permettant d'utiliser le même câble de bus pour les communications standard et de sécurité. Cette technologie offre non seulement un potentiel d'économie considérable au niveau du câblage et de la diversité des pièces, mais aussi l'avantage de pouvoir être installée en post-équipement (rétrofit). Données de sécurité Données standard Données de sécurité Données standard PROFIsafe fait partie des solutions ouvertes pour la communication de sécurité sur bus de terrain standard et est défini comme standard international dans la norme CEI Dans le cadre de l'organisation des utilisateurs PROFIBUS (PNO), de nombreux fabricants de constituants de sécurité et utilisateurs finals de solutions de sécurité ont collaboré à l'élaboration de ce standard ouvert et non propriétaire. Le profil PROFIsafe permet une communication sûre pour les bus standard ouverts PROFIBUS et PROFINET sur la base de composants réseau standard. Associé à PROFINET, PROFIsafe prend en charge la communication de sécurité, même sans fil, via IWLAN. Le tableau ci-après indique comment PROFIsafe réagit aux différentes sources d'erreur potentielles, lors du transfert d'informations. Protocole de BUS standard PROFIBUS DP ou PROFINET PROFIsafelayer PROFIsafelayer Protocole de BUS standard Avec PROFIsafe, les données standard et de sécurité sont transmises sur le même câble de bus. Un canal noir signifie que la communication de sécurité est indépendante du système de bus et des composants réseau sous-jacents. "Canal noir" G_ST70_XX_00617 PROFIsafe Actions correctives des erreurs de transmission Mesure Erreur Numéro d'ordre Timeout d'acquittement Identification de l'émetteur et du récepteur Sécurisation des données CRC Répétition Perte Insertion Séquence incorrecte Altération des données Temporisation Couplage des informations de sécurité et des informations standard (mascarade) Erreur FIFO (pile FIFO pour assurer la séquence correcte des données) 20 SIMATIC Safety Integrated for Factory Automation