Keba Module FSM, Maître FSoE Le manuel du propriétaire
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- Le manuel du propriétaire
Commande de sécurité
Maître FSoE
Module FSM
Manuel d'installation
Figure similaire
2
Modules FSM Manuel d'installation
Numéro d'identication: 1781.50B.3-00 Version: 10/2023
Modules FSM Manuel d'installation
Maître FSoE
Numéro d'identication: 1781.50B.3-00
Version: 10/2023
La version allemande est l'édition originale du manuel d'installation.
Sous réserve de modications techniques.
Le contenu de notre documentation a été choisi et rédigé avec le plus grand soin et
reète nos connaissances actuelles.
Cependant, nous attirons votre attention sur le fait que la mise à jour de ce document
ne peut pas toujours être assurée de manière à reéter immédiatement le progrès
effectué dans le développement technique de nos produits.
Les informations et spécications peuvent être modiées à tout moment. Veuillez
consulter notre Portail de documentation pour vous informer à propos de la version
actuelle.
Les appareils sont construits suivant les règles techniques les plus modernes ainsi
que suivant les règles de sécurité technique ofciellement reconnues. Cependant, leur
utilisation peut comporter des dangers pour la vie et la santé de l'utilisateur ou de tiers
ou entraîner des perturbations sur l'ensemble de l'installation ou sur d’autres biens
matériels.
Aucune modication, ajout ou transformation de l'installation ne peuvent être effectués
sans l'autorisation écrite du fabricant. La responsabilité et la garantie du fabricant sont
exclues en cas de:
yUtilisation non conforme du module.
yMise en service, utilisation, maintenance, réparation et montage incorrects du
module et de ses connexions.
yNon-respect des consignes de sécurité contenues dans ce manuel.
yModications structurelles ou techniques non autorisées.
yUtilisation de pièces de rechange et d'accessoires non approuvés.
yCatastrophes dues à des effets extérieurs et en cas de force majeure.
3
Table des matières
Modules FSM Manuel d'installation
Table des matières
Numéro d‘identication: 1781.50B.3-00 Version: 10/2023
Table des matières
1 Informations de base ...................................................................5
1.2 Dénitions ............................................................................................................... 5
1.3 Normes et directives pertinentes ............................................................................5
1.8 Plaques signalétiques des modules FSM ...............................................................8
2 Sécurité ......................................................................................9
2.1 Utilisation conforme ................................................................................................ 9
2.2 Comportement en cas d’urgence ...........................................................................9
2.3 Etat sécurisé ......................................................................................................... 10
2.4 Consignes générales de sécurité ......................................................................... 10
2.5 Déclaration de conformité .................................................................................... 12
3 Domaine d'utilisation ................................................................. 13
3.1 Description de l’appareil ....................................................................................... 13
3.1.1 Fonction ................................................................................................ 13
3.1.2 Intégration dans le réseau EtherCAT et FSoE ........................................ 13
3.2 Principe de la surveillance sécurisée avec FSM .................................................... 15
3.3 Utilisation et maintenance ..................................................................................... 15
3.4 Stockage et transport ........................................................................................... 15
4 Structure des modules FSM ...................................................... 17
4.1 Module FSM-1 ...................................................................................................... 17
4.1.1 Schéma des connexions du FSM-1....................................................... 17
4.2 Module FSM-2 ...................................................................................................... 18
4.2.1 Schéma des connexions du FSM-2 ...................................................... 18
5 Caractéristiques techniques ...................................................... 19
5.1 Module FSM-1 ...................................................................................................... 19
5.2 Module FSM-2 ......................................................................................................20
5.3 Informations supplémentaires concernant FSM-1 et FSM-2 .................................21
6 Temps de réaction ....................................................................23
6.1 Temps de réaction en fonctionnement standard ..................................................23
7 Caractéristiques de sécurité ...................................................... 25
7.1 Architecture interne ..............................................................................................25
7.2 Caractéristiques de sécurité et câblage pour les capteurs connectés .................26
7.2.1 Caractéristique des capteurs / éléments d'entrée ................................. 26
7.2.2 Classication des entrées numériques sécurisées ................................ 29
7.2.3 Exemples de raccordement des capteurs numériques ......................... 30
7.2.4 Aperçu des niveaux de performance PL pouvant être atteints
pour les entrées de sécurité numériques ..............................................32
7.3 Caractéristiques de sécurité et câblage des sorties .............................................33
7.3.1 Caractéristiques des éléments de sortie ...............................................33
7.3.2 Classication des entrées de sécurité numériques ..............................36
7.3.3 Exemples de câblage des sorties de base ............................................38
7.3.4 Exemples de câblages pour sorties numériques de sécurité (IQQx) .....42
7.3.5 Aperçu des niveaux de performance PL pouvant être atteints
pour les sorties de sécurité numériques................................................45
8 Installation / montage ................................................................ 47
8.1 Montage ............................................................................................................... 47
8.2 Câblage ................................................................................................................ 47
4
Table des matières
Modules FSM Manuel d'installation
Table des matières
INuméro d‘identication: 1781.50B.3-00 Version: 10/2023
9 Mise en service ......................................................................... 49
9.1 Séquence de mise en marche ..............................................................................49
9.2 Comportement de réinitialisation .......................................................................... 49
9.2.1 Types de réinitialisation et événements déclencheurs ........................... 49
9.2.2 Timing de réinitialisation ........................................................................50
9.2.3 Fonction de réinitialisation ..................................................................... 50
9.3 Indicateurs à LED .................................................................................................52
9.4 Paramétrage .........................................................................................................52
9.5 Test de fonctionnement régulier ...........................................................................52
9.6 Validation .............................................................................................................. 52
9.7 Contrôle de sécurité d’un point de vue technique ................................................53
10 Maintenance et cycle de vie ......................................................55
10.1 Panne et dépannage ............................................................................................55
10.2 Remplacement d'un module ................................................................................55
10.2.1 Réparation .............................................................................................55
10.3 Mise hors service / démontage / élimination ........................................................56
10.3.1 Elimination: ...........................................................................................56
A Annexe .....................................................................................57
A.1 Caractéristiques de sécurité ................................................................................. 57
A.2 Abréviations ..........................................................................................................57
5
1 Informations de base
Modules FSM Manuel d'installation
Informations de base
Numéro d'identication: 1781.50B.3-00 Version: 10/2023
1 Informations de base
Consignes d’utilisation importantes
Veuillez lire attentivement ce manuel d'installation et conservez-le à proximité de la
machine pour pouvoir le consulter ultérieurement en cas de questions.
REMARQUE :
Lisez attentivement les manuels avant de commencer l'installation et la mise
en service de la Module FSM.
La lecture et la compréhension de la documentation sont essentielles pour
un fonctionnement correct et pour conserver les droits aux prestations
couvertes par la garantie.
1.1 Groupe cible
Ce manuel s'adresse aux groupes cibles suivants:
yConception de systèmes d'entraînement sûrs / sécurisés: Ingénieurs et techniciens
yMontage, installation électrique, maintenance: Électriciens de service et
techniciens de service
yMise en service, utilisation, conguration: Ingénieurs et techniciens
1.2 Dénitions
Le terme «sûr» ou «sécurisé» est utilisé conformément aux normes suivantes ou
dans le sens des normes suivantes: DIN EN ISO 13849-1, DIN EN 61508-1:2011-02 (cf.
chapitre «Normes pertinentes»).
La désignation «fonction sûre pour une utilisation jusqu'à PL e ou SIL 3» désigne les
fonctions conformes aux normes mentionnées ci-dessus avec une intégrité (abilité)
appropriée.
Les Module FSM de la société KEBA sont des modules destinés à la mise en
œuvre de fonctions de sécurité avec une communication sécurisée via FSoE et une
communication non sécurisée via EtherCAT. A l’intérieur, elles sont constituées de deux
canaux: Système A et système B.
Le logiciel système «SafetyManager» est utilisé pour programmer et congurer les
modules FSM de la société KEBA.
Dans ce document, l'abréviation FSM fait référence au Module FSM (maître FSoE).
EtherCAT est une norme technologique pour un système de bus de terrain.
EtherCAT® est une marque déposée et une technologie brevetée, sous licence de
Beckhoff Automation GmbH, Allemagne.
1.3 Normes et directives pertinentes
Les normes suivantes ont été respectées lors du développement et de la mise en
œuvre:
yDIN EN ISO 13849-1:2015, Sécurité de machines - Parties des systèmes de
commande relatives à la sécurité
yDIN EN 61508-1:2011-02 Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/
électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité
yDIN EN ISO 13850:2016-05 Sécurité des machines – Fonction d’arrêt
d'urgence - Principes généraux de conception
yDIN EN 60529:2014-09 - Degrés de protection par des boîtiers
yDIN EN 62061:2016-05 - Sécurité des machines - Sécurité fonctionnelle
des systèmes de commande électriques, électroniques et électroniques
programmables relatifs à la sécurité
yDIN EN 60204-1:2014-10 - Sécurité des machines - Equipements électriques
des machines, partie 1: Exigences générales
yDIN EN 60204-32:2009-03 - Sécurité des machines - Equipements électriques
des machines, partie 32: Exigences concernant les dispositifs de levage
yDIN EN 61800-5-2:2014-06 – Systèmes d'entraînement électriques à vitesse
variable - Partie 5-2: Exigences en matière de sécurité - Sécurité fonctionnelle
yDIN EN 574:2008-12 – Sécurité des machines - Dispositifs de commande
bimanuelle - Aspects fonctionnels. Principes de conception
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1 Informations de base
Modules FSM Manuel d'installation
Informations de base
Numéro d'identication: 1781.50B.3-00 Version: 10/2023
yDIN EN 55011:2014-11 – Appareilsindustriels, scientiques et médicaux -
Caractéristiques de perturbations radioélectrique- Limites et méthodes de
mesure
yDIN EN 61000-6-2:2016-05 - Compatibilité électromagnétique (CEM) - partie
6-2: Normes génériques - Immunité pour les environnements industriels
yDIN EN 60068-2-6:2008-10 – Inuences environnementales - Partie 2-6:
Procédures d'essai - Essai Fc: Vibrations (sinusoïdales)
yDIN EN 60068-5-2:2000-08 – Essais environnementaux - Partie 5: Lignes
directrices pour la détermination des procédures d'essai
yDIN EN ISO 12100:2013-08 - Sécurité des machines - Principes généraux de
conception – Appréciation du risque et réduction du risque
yDIN ISO/TR 14121-2 – Sécurité des machines - Appréciation du risque -
Partie 2: Guide pratique et exemples de procédures
Les directives suivantes ont été prises en compte lors du développement et de la mise
en œuvre:
• 2006/42/EG (directive Machines)
• 2014/35/UE (Directive basse tension)
• 2013/30/UE (Directive CEM)
• 2011/65/UE (Directive RoHS)
1.4 Symboles et mots-clefs
Mot-clef/ symbole Signication
Attire l'attention sur la manipulation et les conséquences des informations de
sécurité.
DANGER ! Signale une situation dangereuse entraînant des lésions graves ou la mort si elle
n'est pas évitée.
AVERTISSEMENT! Signale une situation dangereuse pouvant entraîner des lésions graves ou la mort
si elle n'est pas évitée.
ATTENTION! Signale une situation dangereuse pouvant entraîner des lésions légères à
modérées si elle n'est pas évitée.
REMARQUE : Signale des dommages matériels potentiels et d'autres informations importantes.
7
1 Informations de base
Modules FSM Manuel d'installation
Informations de base
Numéro d'identication: 1781.50B.3-00 Version: 10/2023
1.5 Autres documents pertinents
Les documents suivants doivent être lus attentivement et pris en compte lors de
l'installation:
Document Description Numéro
d'article
Manuel de
programmation du
SafetyManager
Décrit le logiciel PC graphique SafetyManager nécessaire à la
création de l'application de sécurité de la machine.
Numéro
d'identication:
1102.52B.x
FSM Error List
Description des erreurs, entre autres. (en anglais uniquement)
Numéro
d'identication:
1781.21B.x
Tableau 1.1 Autres documents pertinents
1.6 Désignation des articles
La désignation des articles vous renseigne sur la version correspondante du modèle.
Type Numéro d'article
FSM-1 avec le logiciel embarqué 03.00.00.79 1781.0001
FSM-2 avec le logiciel embarqué 03.00.00.79 1781.0002
Description FSM-1
Module maître FSoE programmable et congurable pour fonctionner sur les réseaux
EtherCAT®. Caractéristiques:
yFacile à programmer et à congurer avec le SafetyManager
yBibliothèque pour tous les éléments d'E/S courants (arrêt d'urgence, verrouillage de porte,
barrière photoélectrique, etc.)
yIntégration facile des entraînements sécurisés
Accessoires (non inclus dans la livraison) Numéro d'article
SafetyManager Le logiciel PC graphique est nécessaire pour créer l'application de
sécurité de la machine.
Téléchargements
Dongle / clé
électronique
La clef électronique (dongle) USB est nécessaire pour
l'authentication du programmeur ainsi que pour la création et la
modication des programmes de sécurité.
1102.0100
Adaptateur de
programmation
(USB-RS485 / X41) pour la programmation/les interventions
techniques, si aucune communication n'est possible via EtherCAT.
1181.0012
Description FSM-2
Module maître FSoE programmable et congurable pour fonctionner sur les réseaux
EtherCAT®. Caractéristiques:
yFacile à programmer et à congurer avec le SafetyManager
yBibliothèque pour tous les éléments d'E/S courants (arrêt d'urgence, verrouillage de porte,
barrière photoélectrique, etc.)
yIntégration facile des entraînements sécurisés
8
1 Informations de base
Modules FSM Manuel d'installation
Informations de base
Numéro d'identication: 1781.50B.3-00 Version: 10/2023
Accessoires (non inclus dans la livraison) Numéro d'article
SafetyManager Le logiciel PC graphique est nécessaire pour créer l'application de
sécurité de la machine.
Téléchargements
Dongle / clé
électronique
La clef électronique (dongle) USB est nécessaire pour l'authentication
du programmeur ainsi que pour la création et la modication des
programmes de sécurité.
1102.0100
Adaptateur de
programmation
(USB-RS485 / X41) pour la programmation/les interventions
techniques, si aucune communication n'est possible via EtherCAT.
1181.0012
1.7 Contenu de la livraison
Contenu de la
livraison Description Numéro
d'article
Module FSM-1 est livrée avec les connecteurs pour les entrées et les sorties,
ainsi que pour l'alimentation électrique (tous déjà branchés). 1781.0001
Ensemble de
documentation
Comprend un livret avec des avertissements et des consignes
de sécurité, ainsi qu'un support de données avec le manuel
d'installation, le manuel de programmation, etc.
1020.850.0-x
Tableau 1.2 Contenu de la livraison du FSM-1
Contenu de la
livraison Description Numéro
d'article
Module FSM-2 est livrée avec les connecteurs pour les entrées et les sorties,
ainsi que pour l'alimentation électrique (tous déjà branchés). 1781.0002
Ensemble de
documentation
Comprend un livret avec des avertissements et des consignes
de sécurité, ainsi qu'un support de données avec le manuel
d'installation, le manuel de programmation, etc.
1020.850.0-x
Tableau 1.3 Contenu de la livraison du FSM-2
REMARQUE :
La clef électronique (dongle Hard Lock), le câble de programmation, etc.
doivent être commandés séparément. A ce propos, faire référence au
catalogue de commande «Système d'entraînement KeDrive D3».
1.8 Plaques signalétiques des modules FSM
La plaque signalétique est située sur la paroi gauche du module et elle contient les
informations suivantes:
Figure
Plaque signalétique du module FSM-1 Plaque signalétique du module FSM-2
Information
Code de désignation FSM-1+2
• Numéro de référence
• Numéro de série
• Identication de la version matérielle
• Identication de la version logicielle
• Catégorie de sécurité
• Caractéristiques des entrées
• Caractéristiques des sorties
• Date de fabrication
(semaine/année)
9
Sécurité
Modules FSM Manuel d'installation
Sécurité
Numéro d'identication: 1781.50B.3-00 Version: 10/2023
2 Sécurité
2.1 Utilisation conforme
Les modules FSM sont des commandes de sécurité programmables pour la mise en
œuvre d'arrêts et de fonctions de sécurité. Les dispositifs sont destinés à une utilisation
décentralisée au sein un réseau
− dans les systèmes d'ARRÊT D'URGENCE,
− en tant que composant de sécurité au sens de la directive CE sur les
machines 2006/42/CE,
− en tant que PES (système électronique programmable) pour la réduction des
risques conformément à la norme EN 61508,
− dans les circuits électriques de sécurité selon EN 60204-1 et EN 60204-32,
− en tant que PES (système électronique programmable) pour la sécurité
fonctionnelle conformément à la norme EN 62061,
− en tant que SRP/CS au sens de la norme EN 13849,
− en tant qu'appareil pour la mise en œuvre de fonctions de sécurité
conformément à la norme EN 61800-5-2,
− en tant qu'unité logique pour la conversion et le traitement des signaux dans
les systèmes de commande à deux mains conformément à la norme EN 574.
Les modules FSM sont des composants de sécurité conformément à l'annexe IV
de la directive machines 2006/42/CE. Ils ont été développés, construits et fabriqués
conformément à la directive susmentionnée, ainsi qu'à la directive CE 2013/30/UE
(directive CEM) - voir la déclaration de conformité CE en annexe.
REMARQUE :
Les modules FSM qui ne disposent pas d'une homologation UL/CSA
peuvent être utilisés aux États-Unis et au Canada si les conditions suivantes
sont respectées:
yla tension de commutation des relais de sortie doit être limitée à 24 V
maximum.
yl'alimentation des modules FSM et de leurs entrées et sorties doit être
assurée par un bloc d’alimentation électrique conforme de CLASSE2
selon la norme UL 1310.
Dans ces conditions, une homologation UL/CSA n'est pas nécessaire et le module
FSM peut être utilisé dans des armoires / systèmes de commande conformes à la
norme UL 508A.
AVERTISSEMENT!
Toute utilisation des appareils susmentionnés contraire aux règles et
conditions énumérées ci-dessus peut entraîner des blessures ou la mort de
personnes ou des dommages aux appareils et aux machines connectés!
REMARQUE :
Cela entraîne également la perte de tout droit à des prestations sous garantie
ainsi que la perte de tout droit à faire valoir des revendications de dommages
et intérêts à l’encontre du fabricant.
2.2 Comportement en cas d’urgence
Les modules FSM sont conçus et fabriqués de manière à pouvoir détecter des
défaillances/ dysfonctionnements et à passer automatiquement dans un état sécurisé
en cas de problème. (voir chapitre «État sécurisé»).
ATTENTION!
Pour pouvoir remédier à des erreurs de câblage, le module concerné doit
être mis hors tension, car des tensions incorrectes ou des courts-circuits
peuvent endommager le module.
DANGER !
L’exécution de travaux sur le câblage ou le système électrique peut
entraîner des chocs électriques ou la mort. Par conséquent, ces travaux ne
doivent être effectués que par des personnes compétentes au sens de la
TRBS1203.
10
Sécurité
Modules FSM Manuel d'installation
Sécurité
Numéro d'identication: 1781.50B.3-00 Version: 10/2023
2.3 Etat sécurisé
L'état sécurisé du module FSM est atteint lorsque toutes les sorties d’un module
sont coupées en toute sécurité et que le module est dans un état d’erreur
(dysfonctionnement) qui persiste tant que la cause n'a pas été éliminée et que l'état de
dysfonctionnement n'a pas été acquitté ou que le module n'a pas été redémarré.
L'état d'un module est afché en permanence sur l'afcheur à 7 segments tant que le
module est sous tension.
De plus, l'état d’erreur est indiqué séquentiellement par une lettre et 4 chiffres (voir
recherche d’erreurs/ dépannage).
2.4 Consignes générales de sécurité
DANGER !
L’exécution de travaux sur le câblage ou le système électrique peut
entraîner des chocs électriques ou la mort. Par conséquent, ces travaux ne
doivent être effectués que par des personnes compétentes au sens de la
TRBS1203.
(La connaissance des règles et normes en vigueur, ainsi que des
réglementations en matière de prévention des accidents, est présumée pour
les personnes habilitées).
REMARQUE :
Les travaux ne doivent être effectués qu'après une lecture attentive et
uniquement dans le respect du manuel d'utilisation.
REMARQUE :
Les caractéristiques techniques du module doivent être prises en compte.
REMARQUE :
Le contenu de ce manuel d'installation se limite aux fonctions de base de
l'appareil et à son installation. La programmation et la conguration des
appareils sont décrites dans le manuel de programmation. Une connaissance
et une compréhension précises de ce manuel sont des conditions préalables
indispensables à l'installation ou à la modication des fonctions ou des
paramètres de l'appareil.
REMARQUE :
La mise en service (c'est-à-dire la mise en service pour l’utilisation conforme)
n'est autorisée que si les exigences de la directive CEM sont respectées.
Les directives de contrôle de la CEM à appliquer sont celles établies par les
normes EN55011 et EN 61000-5-2.
REMARQUE :
Pour le stockage et le transport, les conditions de la norme EN 60068-2-6
relatives aux valeurs indiquées sous «Caractéristiques techniques» doivent
être respectées.
REMARQUE :
Les réglementations VDE (Fédération allemande de l'électrotechnique) en
vigueur, ainsi que d'autres réglementations de sécurité spéciales applicables
à l'application en question, doivent être respectées.
REMARQUE :
Les fonctions de surveillance congurées ainsi que leurs paramètres et leurs
liaisons / connexions doivent être documentées à l'aide d'un rapport de
validation.
11
Sécurité
Modules FSM Manuel d'installation
Sécurité
Numéro d'identication: 1781.50B.3-00 Version: 10/2023
DANGER !
N'installez et ne mettez jamais en service des produits endommagés.
Signalez immédiatement les dommages constatés à la société de transport.
N'ouvrez jamais le boîtier et/ ou n’apportez pas de modications sur votre
propre initiative.
Cela peut entraîner la perte de fonctions de sécurité et donc un danger de
mort.
AVERTISSEMENT!
Les entrées et sorties destinées aux fonctions standard, ainsi que les
données numériques et analogiques transmises par les modules de
communication, ne doivent pas être utilisées pour des applications de
sécurité. Des erreurs au niveau des données peuvent entraîner des
dysfonctionnements, y compris un démarrage inattendu.
12
Sécurité
Modules FSM Manuel d'installation
Sécurité
Numéro d'identication: 1781.50B.3-00 Version: 10/2023
2.5 Déclaration de conformité
13
Domaine d'utilisation
Modules FSM Manuel d'installation
Domaine d'utilisation
Numéro d'identication: 1781.50B.3-00 Version: 10/2023
3 Domaine d'utilisation
3.1 Description de l’appareil
3.1.1 Fonction
Les FSM sont des modules maîtres pour la FSoE communication permettant de lire
des informations d'état et des états de commutation à partir de modules esclaves FSoE
(par exemple, KeDrive D3 SDC ou des modules esclaves FSoE d'autres fabricants
autorisés).
Les FSM (maîtres FSoE) peuvent envoyer, recevoir et traiter des données sécurisées
via FSoE ainsi que des données non sécurisées via EtherCAT. Dans la couche de
transmission du réseau EtherCAT, le FSM fonctionne uniquement en tant qu'esclave
et envoie des données au maître EtherCAT ou les reçoit de ce dernier. Les modules
esclaves FSoE envoient et reçoivent des données des axes à surveiller et leurs entrées
et sorties numériques de la même manière vers/depuis le maître EtherCAT. Les
données FSoE (sécurisées) sont transmises dans des conteneurs fermés. Le maître
EtherCAT regroupe les conteneurs de données FSoE reçus de la part des esclaves et
les transmet au FSM (maître FSoE). Dans la direction opposée du ux de données, le
maître EtherCAT reçoit le cadre complet des conteneurs de données FSoE esclaves du
FSM et les distribue aux différents esclaves.
REMARQUE :
Le maître EtherCAT transmet les conteneurs de données FSoE sans les
modier des esclaves FSoE au maître FSoE et vice-versa. Il est donc
responsable uniquement de la transmission correcte. Le maître EtherCAT a
besoin de toutes les informations de connexion nécessaires pour établir cette
communication transversale. Ces informations doivent être fournies via le
congurateur du maître EtherCAT.
Les fonctions de sécurité suivantes disponibles dans la Module FSM:
yTraitement sécurisé des entrées et des sorties
3.1.2 Intégration dans le réseau EtherCAT et FSoE
Transfert de données FSoE
FSoE (Fail Safe over EtherCAT) est la transmission sécurisée de données via le réseau
EtherCAT.
Les données utiles sont regroupées en paquets de données et complétées par des
identiants uniques et une somme de contrôle supplémentaire.
La transmission est également surveillée par des minuteries (watchdogs / chiens de
garde) vériées dans chaque participant FSoE du réseau. Une interruption peut ainsi
être détectée en toute sécurité.
La somme de contrôle est calculée avec un CRC16 (contrôle de redondance cyclique
sur 16 bits) et permet de détecter une erreur avec une probabilité de défaillance
résiduelle de < 10-9, ce qui garantit une transmission de données sûre jusqu'à PL e ou
SIL 3.
Le paquet de données et le CRC sont transmis ensemble (en tant que paquet unique)
via le réseau EtherCAT non sécurisé - en raison de la charge de calcul supplémentaire,
la transmission a lieu toutes les 1 ms.
Réseau EtherCAT
Le réseau EtherCAT se compose d'un maître et d'un nombre spécique d'esclaves.
La transmission des données se fait via des connexions Ethernet qui sont relient le
maître EtherCAT et chaque participant; généralement il s’agit d’une transmission série
d'un participant à un autre. C'est par ce biais que les trames Ethernet sont envoyées.
Chaque participant du réseau doit d'abord lire les données contenues, ltrer les
données qui lui sont adressées et insérer les données qu’il transmet dans la trame.
Après avoir traversé tous les esclaves, la trame est renvoyée au maître EtherCAT.
Étant donné que chaque participant a donc une inuence sur la transmission d'un
message, le réseau doit être déni / spécié avec précision. Cette spécication est
réalisée via les chiers ESI, qui dénissent les participants et leurs caractéristiques.
La transmission des données est toujours initiée par le maître et elle se fait dans le
réseau EtherCAT avec un temps de transmission optimal de quelques microsecondes
(µs).
14
Domaine d'utilisation
Modules FSM Manuel d'installation
Domaine d'utilisation
Numéro d'identication: 1781.50B.3-00 Version: 10/2023
Figure 3.1 Réseau EtherCAT
Transmission des données EtherCAT
Fondamentalement, on distingue entre les données de processus à transmettre
cycliquement et les données asynchrones telles que les données de conguration et de
diagnostic, etc.
Les données de processus cycliques sont associées aux PDO (Process Data Objects).
Les PDO peuvent avoir une longueur et un contenu xes ou variables. Le contenu
variable est déterminé par la conguration du mapping des PDO. Les possibilités de
chaque PDO sont dénies par le chier de description individuelle du participant (chier
ESI).
Les services de données asynchrones sont principalement des SDO (Service Data
Objects), mais peuvent également être de type EoE (Ethernet over EtherCAT) ou FoE
(File over EtherCAT). Ici aussi, les possibilités des services asynchrones sont dénies
par le chier de description individuelle du participant (chier ESI).
FSoE et EtherCAT
Dans la trame Ethernet du réseau EtherCAT, il peut y avoir à la fois des données
non sécurisées et des données sécurisées. Les données sécurisées sont appelées
données FSoE et sont associées à la pile de protocole du maître FSoE et de l'esclave
FSoE. Ces données sont transmises cycliquement et sont donc incluses dans le PDO
du participant correspondant.
Le FSM est conçu sous la forme d’un maître FSoE et il démarre la transmission
sécurisée via FSoE. De plus, il constitue un participant esclave EtherCAT dans le réseau
non sécurisé EtherCAT.
Un maître EtherCAT séparé démarre la transmission non sécurisée via EtherCAT.
Les PDO contenant les données FSoE sont transmis de manière cyclique. Le temps de
cycle de la transmission est déni dans la conguration du maître EtherCAT. Il devrait
généralement être beaucoup plus court que le temps de cycle du maître FSoE pour
garantir la mise à jour des données dans le délai de surveillance du chien de garde du
maître FSoE.
S = Safe (sécurisé) (Data Transfer / transfert de données) = FSoE
N = Non-safe (non sécurisé) (Data Transfer / transfert de données) = EtherCAT
Figure 3.2 Exemple de FSoE
15
Domaine d'utilisation
Modules FSM Manuel d'installation
Domaine d'utilisation
Numéro d'identication: 1781.50B.3-00 Version: 10/2023
3.2 Principe de la surveillance sécurisée avec
FSM
Le module maître FSM reçoit les données des entrées des modules esclaves et les
évalue.
Ensuite, le FSM peut mettre en œuvre des fonctions de sécurité et commuter les
sorties en conséquence, que ce soit directement via les sorties internes du module ou
via les sorties des modules esclaves.
Etant donné que la transmission EtherCAT se produit plus fréquemment (par exemple,
toutes les 62,5 µs), les données peuvent d'abord être transmises de manière non
sécurisée, puis, moins fréquemment (toutes les 1 ms) de manière sécurisée pour être
utilisées. Cela peut être nécessaire pour optimiser les temps de réaction.
3.3 Utilisation et maintenance
Le module FSM est conçu pour une utilisation dans un environnement protégé (armoire
électrique) (voir caractéristiques techniques).
Avant de procéder au montage ou démontage du module ou de déconnecter
les câbles de signal, le module doit être mis hors tension. Pour cela, toutes les
alimentations électriques doivent être coupées et vériées pour contrôler qu’elles soient
effectivement hors tension.
Des mesures appropriées doivent être prises lors du montage ou du démontage du
module pour éviter les décharges électrostatiques sur les bornes et les connexions
externes conduites vers l'extérieur. Le contact avec ces bornes doit être limité au
minimum, et une mise à la terre, par exemple à l'aide d'un bracelet de mise à la terre,
doit être effectuée avant et maintenu pendant toute la durée du contact.
3.4 Stockage et transport
Les modules sont stockés et expédiés dans des boîtes de protection. Cela permet de
protéger les modules contre les chocs en cas de chute et les chocs en général.
Respecter les instructions de transport, stockage et manipulation appropriée.
Les conditions climatiques admissibles pour l’appareil sont indiquées au chapitre
«Caractéristiques techniques».
16
Modules FSM Manuel d'installation
Numéro d'identication: 1781.50B.3-00 Version: 10/2023
17
Structure des modules FSM
Modules FSM Manuel d'installation
Structure des modules FSM
Numéro d'identication: 1781.50B.3-00 Version: 10/2023
4 Structure des modules FSM
4.1 Module FSM-1
X11 X12 X13 X14
X22X21 X23 X24
IN 00 02 0301
IN 04 06 0705
IN 08 10 1109
IN 12 P1 P213
Status
COM X41
ECAT OUT ECAT IN
RUN
EC ST
Function
FSM-1
QX
00 02 0301
QR
1 2
16
15
13
10
8
6
4
14
12
11
9
5
7
X11 Borne pour l'alimentation
X12 Borne pour les entrées et sorties d'impulsions
X14 Borne pour les entrées
(4) LED d’état indiquant l'état du système
(5) LED d’état indiquant l'état des entrées et
sorties d'impulsions
(6) LED d’état indiquant l'état des entrées
(7) Bouton de réinitialisation permettant d’afcher
le CRC
(8) Prise de connexion pour le câble EtherCAT (IN
/ ENTRÉE)
(9) Afchage à 7 segments - état du système
(10) Prise de connexion pour le câble EtherCAT
(OUT / SORTIE)
(11) Prise de connexion pour l'interface de service
(12) LED d’état indiquant l'état des sorties
(13) LED d’état indiquant l'état des entrées
(14) LED d’état indiquant l'état des sorties
(15) LED d’état indiquant l'état des entrées
(16) LED d’état indiquant l'état de la connexion
EtherCAT
X21 Borne pour les sorties
X22 Borne pour les sorties
X23 Borne pour les entrées
X24 Borne pour les entrées
Figure 4.1 Structure du module FSM-1
4.1.1 Schéma des
connexions du FSM-1
X11
Borne 1 - 24+ Alimentation électrique
Appareil +24 VDC
2 - AQ1+ Alimentation électrique
Appareil +24 VDC sorties
3 - GND Alimentation électrique
Appareil 0 VDC
4 - GND
X12
Borne 1 - I12 Entrées numériques
sécurisées
2 - I13
3 - P1 Sorties d'impulsions
4 - P2
X21
Borne 1 - QX00
Sorties sécurisées
Commutation pn/ pp
2 - QX01
3 - QX02
4 - QX03
X22
Borne 1 - QR1L Entrée de relais sécurisée
2 - QR1 Sortie de relais sécurisée
3 - QR2L Entrée de relais sécurisée
4 - QR2 Sortie de relais sécurisée
X14
Borne 1 - I00
Entrées numériques
sécurisées
2 - I01
3 - I02
4 - I03
X23
Borne 1 - I04
Entrées numériques
sécurisées
2 - I05
3 - I06
4 - I07
X24
Borne 1 - I08
Entrées numériques
sécurisées
2 - I09
3 - I10
4 - I11
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Structure des modules FSM
Modules FSM Manuel d'installation
Structure des modules FSM
Numéro d'identication: 1781.50B.3-00 Version: 10/2023
4.2 Module FSM-2
X41 X42 X45 X46 X49 X50 X65 X66
X44X43 X47 X48 X52X51 X67 X68
IN 00 02 0301
IN 04 06 0705
08 10 1109
IQ 12 14 1513
IQ 16 18 1917
IQ 02 04 0503
IQ 06 08 0907
QX
00 02 0301
IN 12 P1 P213 IQ 00 01 IQ 10 11
QR
1 2
Status
COM X41
ECAT OUT ECAT IN
RUN
EC ST
Function
FSM-2
IN
16
15
28
27
13
10
8
6
4
14
12
11
9
5
7
26 25
29
30
X41/45 Borne pour l’alimentation électrique
X42 Borne pour les entrées et sorties d'impulsions
X46 Borne pour les E/S, sorties de signalisation
(4) LED d’état indiquant l'état du système
(5) LED d’état indiquant l'état des entrées et
sorties d'impulsions
(6) LED d’état indiquant l'état des entrées
(7) Bouton de réinitialisation permettant d’afcher le CRC
(8) Prise de connexion pour le câble EtherCAT (ENTRÉE)
(9) Afchage à 7 segments - état du système
(10) Prise de connexion pour le câble EtherCAT (SORTIE)
(11) Prise de connexion pour l'interface de service
X49 Borne pour l'alimentation électrique
X50 Borne pour les E/S, sorties
X66 Borne pour les entrées
(12) LED d’état indiquant l'état des sorties
(13) LED d’état indiquant l'état des entrées
(14) LED d’état indiquant l'état des sorties
(15) LED d’état indiquant l'état des entrées
(16) LED d’état indiquant l'état de la connexion
EtherCAT
(25/26) LED indiquant l’état des E/S
(27/28) LED indiquant l’état des E/S
(29/30) LED indiquant l’état des E/S
Figure 4.2 Structure du module FSM-2
4.2.1 Schéma des
connexions du FSM-2
X41
Borne 1 - 24+ Alimentation électrique
Appareil +24 VDC
2 - AQ1+ Alimentation électrique
Appareil +24 VDC sorties
3 - GND Alimentation électrique
Appareil 0 VDC
4 - GND
X42
Borne 1 - I12 Entrées numériques
sécurisées
2 - I13
3 - P1 Sorties d'impulsions
4 - P2
X43
Borne 1 - QX00
Sorties sécurisées
Commutation pn/ pp
2 - QX01
3 - QX02
4 - QX03
X44
Borne 1 - QR1L Entrée de relais sécurisée
2 - QR1 Sortie de relais sécurisée
3 - QR2L Entrée de relais sécurisée
4 - QR2 Sortie de relais sécurisée
X45
Borne 1 - AQ2+ Alimentation électrique de
l'appareil +24 VCC - sorties
2 - AQ2+
3 - GND Alimentation électrique
Appareil 0 VDC
4 - GND
X46
Borne 1 - IQ00 E/S numériques sécurisées
2 - IQ01
3 - NF aucune fonction
4 - NF
X47
Borne 1 - IQ02
E/S numériques sécurisées
2 - IQ03
3 - IQ04
4 - IQ05
X48
Borne 1 - IQ06
E/S numériques sécurisées
2 - IQ07
3 - IQ08
4 - IQ09
X49
Borne 1 - AQ3+ Alimentation électrique de
l'appareil +24 VCC - sorties
2 - AQ3+
3 - GND Alimentation électrique
Appareil 0 VDC
4 - GND
X50
Borne 1 - IQ10 E/S numériques sécurisées
2 - IQ11
3 - NF aucune fonction
4 - NF
X51
Borne 1 - IQ12
E/S numériques sécurisées
2 - IQ13
3 - IQ14
4 - IQ15
X52
Borne 1 - IQ16
E/S numériques sécurisées
2 - IQ17
3 - IQ18
4 - IQ19
X66
Borne 1 - I00
Entrées numériques
sécurisées
2 - I01
3 - I02
4 - I03
X67
Borne 1 - I04
Entrées numériques
sécurisées
2 - I05
3 - I06
4 - I07
X68
Borne 1 - I08
Entrées numériques
sécurisées
2 - I09
3 - I10
4 - I11
19
Caractéristiques techniques
Modules FSM Manuel d'installation
Caractéristiques techniques
Numéro d'identication: 1781.50B.3-00 Version: 10/2023
5 Caractéristiques techniques
5.1 Module FSM-1
Caractéristiques techniques générales
Nombre maximal de modules esclaves FSoE ou de conne-
xions 29
Nombre de entrées sécurisées: 14 (Compatible OSSD)
Nombre de sorties sécurisées: 2Commutation pn
(peut être réglé via le logiciel) 4 Commutation pp
Nombre de sorties de relais: 2
Nombre de sorties d'impulsions (cadencé): 2
Type de connexion: Bornes à ressort ou bornes à vis
Temps de cycle de l’API 16 ms
Maître sécurisé FSoE
Tableau 5.1 Caractéristiques techniques du FSM-1
REMARQUE :
Les impulsions de test OSSD (Output Signal Switching Device) qui doivent
être ltrées doivent se conformer aux spécications suivantes:
yLa durée des impulsions de test doit être < 500 µs.
yLa fréquence de répétition des impulsions de test doit être ≥ 16 ms
Caractéristiques mécaniques
Dimensions (H x P x L) 100 x 115 x 45 mm
Poids 312 g
Fixation: Rail DIN∫
Section max. du câble/ AWG: 2,5 mm2 / 12
Section min. du câble/ AWG: 0,2 mm2 / 24
Tableau 5.2 Caractéristiques mécaniques du FSM-1
Caractéristiques du système électrique
Tension d'alimentation: 24 VDC -15% / +20% *)
Consommation électrique (max.): 3,1 W
Données nominales des entrées
numériques: 24 VDC; 20 mA
Données nominales des sorties
numériques: 24 VDC; 2000 mA
Données nominales des sorties de
relais: 24 VDC; 2,0 A / 230 VAC; 2,0 A
Données nominales des sorties
d'impulsions: 24 VDC; 500 mA
Protection de la tension d'alimentation max. 3,15 A (min. 30 VDC)
Protection des sorties: max. 10 A (min. 30 VDC)
Courant total des sorties max. 10 A par module (QX00 à QX03, QR1 à QR2)
Derating des sorties Charge maximale des sorties (QX00 à QX03) en fonction de la
température (2 A à 30°C ; 1,8 A à 50°C)
*) Pour un fonctionnement en toute sécurité, la tension d'alimentation spéciée ci-dessus doit être appliquée à l'appareil et à
toutes les sorties.
Tableau 5.3 Caractéristiques du système électrique du FSM-1
Données environnementales
Température de fonctionnement: 0° … 50 °C
Température lors du stockage /
transport: -25° … 70 °C
Classe de protection: IP 20
Classe climatique: 3K3 selon EN 60721-3
Humidité relative (pas de condensation) 5% - 85% (min. - max.)
CEM DIN EN 61000-6-2, DIN EN 61000-6-4, DIN EN 61000-6-7,
DIN EN 61800-3, DIN EN 61326-3, DIN EN 62061
Utilisation de consommables 2000 m
Tableau 5.4 Données environnementales du FSM-1
20
Caractéristiques techniques
Modules FSM Manuel d'installation
Caractéristiques techniques
Numéro d'identication: 1781.50B.3-00 Version: 10/2023
5.2 Module FSM-2
Caractéristiques techniques générales
Nombre maximal de modules esclaves FSoE ou de
connexions 27
Nombre de entrées sécurisées: 14 (Compatible OSSD)
Nombre de sorties sécurisées: 2Commutation pn
(peut être réglé via le logiciel) 4 Commutation pp
Nombre de E/S numériques sécurisées 20
Nombre de sorties de relais: 2
Nombre de sorties d'impulsions (cadencé): 2
Type de connexion: Bornes à ressort ou bornes à vis
Temps de cycle de l’API 16 ms
Maître sécurisé FSoE
Tableau 5.5 Caractéristiques techniques du FSM-2
REMARQUE :
Les impulsions de test OSSD (Output Signal Switching Device) qui doivent
être ltrées doivent se conformer aux spécications suivantes:
yLa durée des impulsions de test doit être < 500 µs.
yLa fréquence de répétition des impulsions de test doit être ≥ 16 ms.
Caractéristiques mécaniques
Dimensions (H x P x L) 100 x 115 x 90 mm
Poids 512 g
Fixation: Rail DIN∫
Section max. du câble/ AWG: 2,5 mm2 / 12
Section min. du câble/ AWG: 0,2 mm2 / 24
Tableau 5.6 Caractéristiques mécaniques du FSM-2
Caractéristiques du système électrique
Tension d'alimentation: 24 VDC -15 % / +14,5% *)
Consommation électrique (max.): 3,1 W
Données nominales des entrées
numériques:
24 VDC; 20 mA
Données nominales des sorties
numériques:
24 VDC; 2000 mA
Données nominales des E/S numériques 24 VDC; 500 mA
24 VDC; 2000 mA *)
Données nominales des sorties de
relais:
24 VDC; 2,0 A / 230 VAC; 2,0 A
Données nominales des sorties
d'impulsions:
24 VDC; 500 mA
Protection de la tension d'alimentation max. 3,15 A (min. 30 VDC)
Protection des sorties: max. 10 A (min. 30 VDC)
Courant total des sorties max. 10 A par module
(QX00 - QX03, QR1 - QR2 / IQ00 - IQ09 / IQ10 - IQ19)
Derating des sorties Charge maximale des sorties **) en fonction de la température (2 A
à 30°C ; 1,8 A à 50°C)
*) Pour un fonctionnement en toute sécurité, la tension d'alimentation spéciée ci-dessus doit être appliquée aux bornes
X41, X45, X49 pour l'appareil et toutes les sorties.
**) QX00 - QX03 / IQ05 - IQ09 / IQ15 - IQ19
Tableau 5.7 Caractéristiques du système électrique du FSM-2
Données environnementales
Température de fonctionnement: 0° … 50 °C
Température lors du stockage / trans-
port:
-25° … 70 °C
Classe de protection: IP 20
Classe climatique: 3K3 selon EN 60721-3
Humidité relative (pas de condensation) 5% - 85% (min. - max.)
CEM DIN EN 61000-6-2, DIN EN 61000-6-4, DIN EN 61000-6-7,
DIN EN 61800-3, DIN EN 61326-3, DIN EN 62061
Utilisation de consommables 2000 m
Tableau 5.8 Données environnementales du FSM-2
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Keba Module FSM, Maître FSoE Le manuel du propriétaire
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