MOSAIC – modułowy sterownik bezpieczeństwa

Użycie takiego sterownika pozwala znacznie przyspieszyć i uprościć proces budowy układu sterowania, ponieważ umożliwia ograniczenie ilości okablowania oraz urządzeń w układzie.

Sterownik MOSAIC spełnia najwyższe standardy bezpieczeństwa: SIL3, SILCL 3, PL e, Kategoria 4, Typ 4. MOSAIC idealnie sprawdzi się w gałęziach przemysłu takich jak m.in.: systemy paletyzacji, systemy sterowania pras hydraulicznych, systemy obróbki drewna, systemy transportu automatycznego i wiele innych.

PROGRAMOWANIE STEROWNIKA MOSAIC

Połączenie pomiędzy komputerem, a sterownikiem MOSAIC nawiązywane jest za pomocą przewodu USB. Sterownik MOSAIC Master M1 ma w tym celu wejście mini USB na przednim panelu. Programowanie sterownika odbywa się za pomocą oprogramowania MOSAIC Safety Designer (MSD), które pozwala w prosty sposób zaprogramować poszczególne funkcje oraz logikę układu w środowisku graficznym. Oprogramowanie MOSAIC Safety Designer jest dołączane na płycie do każdego urządzenia MOSAIC Master M1, ale można je również pobrać za darmo ze strony firmy ReeR. Użytkowanie programu MSD nie wymaga kupowania licencji. Oprogramowanie oprócz zarządzania logiką układu bezpieczeństwa umożliwia wprowadzenie filtrów czasowych, które eliminują wpływ drgania styków urządzeń na działanie układu. Możliwe jest również zaprogramowanie opóźnień czasowych przy załączaniu oraz wyłączaniu poszczególnych wejść i wyjść.

ZABEZPIECZENIA I UŁATWIENIA

Sterownik MOSAIC posiada dwupoziomową kontrolę dostępu hasłem, co sprawia, że jest on odporny na niepożądaną manipulację. Programowanie wielu sterowników oraz ich ewentualna wymiana są znacznie ułatwione dzięki akcesorium, jakim jest karta pamięci MCM, na której to można zapisać konfigurację sterownika i przenosić ją dowolnie pomiędzy urządzeniami. Aby wgrać konfigurację z karty do sterownika należy umieścić ją w kieszeni znajdującej się w tylnej części urządzenia Master M1. Do przeprowadzenia konfiguracji w ten sposób nie jest wymagane połączenie z komputerem PC. Sterownik automatycznie nadpisuje program w nim zawarty programem z karty MCM. Funkcja obsługi kart MCM może zostać wyłączona w oprogramowaniu MSD, a każde nadpisanie programu jest rejestrowane i możliwe do odczytania w LOGach urządzenia. Dzięki temu można mieć pełną kontrolę nad operacjami wgrywania programu do sterownika. Cyfrowe wejścia bezpieczeństwa mogą być programowane pojedynczo lub w parach, co pozwala wprowadzić monitorowanie styków za pomocą odpowiednich sygnałów wyjściowych, czyli nadzorowanie, np. tego czy nie nastąpiło sklejenie się styków, które zachodzi w wyniku powstania łuku elektrycznego wywołanego dużymi prądami jak również pod wpływem wykonania dużej liczby przełączeń. Sterownik MOSAIC ułatwia diagnozowanie swojego stanu dzięki szeregowi diod LED znajdujących się na przednim panelu. Diody te sygnalizują m.in.: stany wejść, wyjść, błędy oraz aktualny tryb pracy.

CHARAKTERYSTYKA STEROWNIKA

Do urządzenia MOSAIC Master M1 można podłączyć nawet 14 modułów rozszerzeń (wejść, wyjść, kontroli prędkości, sieciowania, przemysłowych interfejsów komunikacyjnych) poprzez dedykowaną szynę komunikacyjną ReeR MSC. Przy maksymalnej liczbie 14 modułów rozszerzeń MOSAIC może obsługiwać 128 wejść cyfrowych, 16 wejść resetujących, 32 wyjścia cyfrowe oraz 16 par wyjść OSSD, które są wyjściami bezpiecznymi, umożliwiającymi, np. zaimplementowanie do układu funkcji zewnętrznego monitorowania urządzeń. Obudowy sterownika MOSAIC Master M1 oraz jego modułów rozszerzeń mają takie same, kompaktowe wymiary wynoszące: 22,5 × 99 × 114,5 mm oraz są przystosowane do montażu na szynie montażowej DIN 35 mm.

PRZYKŁADOWA APLIKACJA

Jako przykład wykorzystania sterownika MOSAIC niech posłuży układ bezpieczeństwa systemu paletyzacji z dwoma celami robotów. Cały system składa się z przenośnika, który transportuje pudełka do dwóch robotów paletyzujących. Maszyny są całkowicie zabezpieczone poprzez ogrodzenie z trzema furtkami (po jednej furtce dla każdej celi robota oraz jedna dla obszaru przenośnika). Każda z furtek wyposażona jest w wyłącznik bezpieczeństwa. Gdy furtka celi danego robota jest otwarta, robot ten przestaje działać, natomiast kiedy otwarta zostanie furtka przenośnika, cały system zostaje zatrzymany. Ułożone palety zabierane są przez wózki widłowe, wjeżdżające do celi robota przez obszar dostępu, zabezpieczony za pomocą optoelektronicznych kurtyn bezpieczeństwa. Wjazd wózka widłowego do celi, w momencie gdy robot znajduje się w pozycji spoczynku wyklucza możliwość jego wystartowania, ponieważ wiązki kurtyny świetlnej pozostają przerwane przez wózek. W każdej innej fazie pracy zakłócenie wiązki kurtyny optoelektronicznej spowoduje zatrzymanie zabezpieczonego przez nią robota w jego aktualnej pozycji. W pobliżu każdej kurtyny świetlnej znajduje się przycisk restartu ręcznego. Cały system paletyzacji wyposażony jest również w cztery przyciski zatrzymania awaryjnego (E-STOP).

MOSAIC VERSUS UKŁAD PRZEKAŹNIKOWY

W skład całego systemu bezpieczeństwa wchodzą: dwie optoelektroniczne kurtyny bezpieczeństwa (LC 1, 2), dwa przyciski resetujące kurtyny świetlne (Restart 1,2), 3 wyłączniki bezpieczeństwa furtek (Gate switch 1,2,3) oraz 4 przyciski zatrzymania awaryjnego (E-STOP). Używając przekaźnikowych modułów bezpieczeństwa do zbudowania obwodu konieczne byłoby użycie ich w liczbie co najmniej sześciu sztuk: dwa przekaźniki bezpieczeństwa dla kurtyn świetlnych, 3 przekaźniki bezpieczeństwa dla wyłączników bezpieczeństwa furtek oraz jeden przekaźnik bezpieczeństwa dla przycisków zatrzymania awaryjnego. Aby zbudować taki sam obwód bezpieczeństwa za pomocą sterownika MOSAIC wystarczy wykorzystać: 1 sterownik MOSAIC Master M1 oraz 1 moduł rozszerzeń MI8O2, które to zapewnią: 16 wejść sygnałowych, 4 pary wyjść OSSD, 8 wyjść testowych i 4 wyjścia sygnałowe. Diagram w programie MOSAIC Safety Designer wyglądałby jak na rysunku. Przyciski resetu kurtyn nie są wyświetlane na diagramie, ponieważ zostały one podłączone bezpośrednio do pętli sprzężenia zwrotnego wyjść bezpieczeństwa OSSD (FBK_RST1, FBK_ RST2). Cztery przyciski zatrzymania awaryjnego (E-STOP) są połączone ze sobą szeregowo i na diagramie symbolizuje je jeden blok funkcyjny (E-STOP). Operatory „Interpage” (2 wejściowe i 1 wyjściowy) zostały wskazane na diagramie czerwonymi strzałkami. Operatory te pozwalają podłączyć wejścia i wyjścia bramek logicznych “&” bez konieczności rysowania linii łączących co sprawia, że diagram jest bardziej czytelny.