Řada PowerFlex 750 Bezpečné vypnutí krouticího momentu

Transkript

1 Návod k použití Řada PowerFlex 750 Bezpečné vypnutí krouticího momentu Katalogové číslo S Překlad originálního návodu k obsluze

2 Důležité informace pro uživatele Polovodičové zařízení má oproti elektromechanickému rozdílné pracovní charakteristiky. Bezpečnostní pokyny pro aplikaci, instalaci a údržbu polovodičových řídicích zařízení (publikace SGI-1,1, která je k dispozici na místních prodejních místech Rockwell Automation nebo on-line na popisuje některé důležité rozdíly mezi polovodičovým zařízením a pevně zapojenými elektromechanickými zařízeními. Kvůli těmto rozdílům, a také z důvodu široké škály použití polovodičových zařízení, se musí všechny osoby zodpovědné za používání takových zařízení ujistit o přijatelnosti veškerých zamýšlených aplikací s daným zařízením. Rockwell Automation, Inc. neponese za žádných okolností zodpovědnost a závazky za nepřímá nebo následná poškození, vyplývající z použití nebo aplikace tohoto zařízení. Příklady a schémata v této příručce slouží výhradně k ilustračním účelům. Každá konkrétní instalace podléhá řadě proměnných a požadavků, proto nemůže Rockwell Automation, Inc. přijmout žádnou zodpovědnost nebo závazky za faktické použití na základě těchto příkladů a schémat. Rockwell Automation, Inc. nepřebírá žádné patentové závazky z pohledu použití informací, obvodů, vybavení nebo softwaru popsaného v této příručce. Kopírování obsahu této příručky, ať již v celku nebo po částech, je bez písemného svolení Rockwell Automation, Inc., zakázáno. Tam, kde to je v příručce zapotřebí, jsou uváděny poznámky, které vás mají upozornit na bezpečnostní záležitosti. VÝSTRAHA: Informuje o postupech a okolnostech, které mohou způsobit v nebezpečném prostředí explozi, které mohou vést k úrazu nebo smrtelnému úrazu, poškození majetku nebo hospodářským ztrátám. POZOR: Informuje o postupech a okolnostech, které mohou vést k úrazu nebo smrtelnému úrazu, poškození majetku nebo hospodářským ztrátám. Upozornění vám pomůže rozpoznat nebezpečí, vyhnout se nebezpečí a uvědomit si souvislosti. NEBEZPEČÍ ÚRAZU EL. PROUDEM: Štítky upozorňující osoby na možnost přítomnosti nebezpečného vysokého napětí se mohou nacházet uvnitř i vně zařízení, např. měniče nebo motoru. NEBEZPEČÍ POPÁLENÍ: Štítky upozorňující osoby na možnost nebezpečných vysokých teplot povrchu se mohou nacházet uvnitř i vně zařízení, např. měniče nebo motoru. DŮLEŽITÉ Poskytuje kritické informace pro úspěšné používání a porozumění výrobku. Allen-Bradley, Rockwell Software, Rockwell Automation a PowerFlex jsou obchodní značky Rockwell Automation, Inc. Ochranné známky nenáležející společnosti Rockwell Automation jsou vlastnictvím jejich příslušných společností.

3 Shrnutí změn Tento návod obsahuje nové a aktualizované informace. Nové a aktualizované informace Tato tabulka obsahuje změny provedené v rámci této revize. Téma Prohlášení o nahromadění chyb odstraněno z definice funkční způsobilosti podle bezpečnostní kategorie 3. Kategorie zastavení 2 odstraněna z definic kategorií zastavení. 10 Hodnoty PFD a PFH upraveny pro měniče s rámem Doplněna důležitá poznámka k části Čas bezpečnostní odezvy. 12 Požadavky na napájení doplněny k části Zapojení. 24 Doplněna informace k důležitému sdělení v rámci Ověření činnosti. 25 Rozšířen seznam norem v části Všeobecné technické údaje. 33 strana 10 Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec

4 Shrnutí změn 4 Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec 2013

5 Obsah Obecný popis Kapitola 1 Co je volitelná možnost vypnutí krouticího momentu u řady PowerFlex 750? Bezpečnostní normy vztahující se na možnost bezpečného odpojení krouticího momentu Kapitola 2 Bezpečnostní koncepce Úvod Bezpečnostní certifikace Funkční validační zkoušky Definice PFD a PFH Údaje PFD a PFH Bezpečný stav Čas bezpečnostní odezvy Uvážení bezpečnostní charakteristiky Kontaktní informace, pokud nastane porucha volitelné bezpečnostní možnosti Kapitola 3 Instalace a zapojení Přístup k řízení měniče Konfigurace propojky bezpečnostní aktivace Instalace volitelného modulu Zapojení Ověření činnosti Popis činnosti Kapitola 4 Činnost modulu bezpečného vypnutí krouticího momentu řady PowerFlex Dodatek A Technické údaje Úvod Všeobecné technické údaje Údaje o prostředí Certifikace Shoda s CE Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec

6 Obsah 6 Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec 2013

7 Kapitola 1 Obecný popis Volitelné bezpečné vypnutí krouticího momentu je pouze jednou součástí bezpečnostního řídicího systému. Součásti v systému musí být vhodně zvoleny a použity, aby se dosáhlo požadované úrovně provozní bezpečnosti. Co je volitelná možnost vypnutí krouticího momentu u řady PowerFlex 750? Volitelná možnost vypnutí krouticího momentu u řady PowerFlex 750: Je navržena k tomu, aby napomohla k bezpečnému odpojení napájení od řídicích hradlových obvodů výstupních výkonových zařízení měniče (tranzistorů IGBT). Tím se zabrání výstupním výkonovým zařízením měniče spínat v takovém sledu, jenž je nutný k vytváření střídavého napájení pro motoru. Lze ji použít v kombinaci s dalšími bezpečnostními zařízeními, aby byly uspokojeny požadavky IEC 61508, IEC SIL 3, ISO PL e a kategorie 3 pro bezpečné odpojení krouticího momentu (STO). DŮLEŽITÉ Tato volitelná možnost je vhodná k provádění mechanických prací pouze na systému měniče nebo příslušné oblasti stroje. Nezajišťuje elektrickou bezpečnost. Této volitelné možnosti se nesmí používat pro běžné spouštění nebo zastavování měniče. POZOR: Nebezpečí úrazu elektrickým proudem. Ověřte, že všechny zdroje střídavého a stejnosměrného napájení jsou bez proudu a uzamčené nebo zablokované v souladu s požadavky ANSI/NFPA 70E, část II. POZOR: Abyste předešli nebezpečí úrazu elektřinou, zkontrolujte před prováděním jakýchkoli prací na měniči, jestli jsou kondenzátory sběrnice vybité. Změřte napětí DC sběrnice na svorkách +DC a -DC nebo ve zkušebních bodech (umístění jsou uvedena v návodu k použití vašeho měniče). Napětí se musí rovnat nule. POZOR: V režimu bezpečného vypnutí mohou být na motoru stále přítomná nebezpečná napětí. Abyste předešli nebezpečí úrazu elektřinou, odpojte napájení od motoru a zkontrolujte před prováděním jakýchkoli prací na motoru, že je napětí rovno nule. POZOR: V případě selhání dvou výstupních tranzistorů IGBT v měniči, kde volitelné bezpečného vypnutí krouticího momentu řady PowerFlex 750 zajišťovalo přechod výstupů měniče do vypnutého stavu, může měnič dodat energii dostatečnou až pro 180 otočení dvoupólového motoru, než vytváření krouticího momentu v motoru ustane. Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec

8 Kapitola 1 Obecný popis Bezpečnostní normy vztahující se na možnost bezpečného odpojení krouticího momentu Volitelná možnost bezpečného odpojení krouticího momentu naplňuje příslušné požadavky následujících norem vztahujících se k funkční bezpečnosti a bezpečnosti strojních zařízení. IEC 61508: 2010 SIL 3 IEC : 2007 SIL 3 IEC : 2004 IEC 62061: 2005 ISO : 2008 úroveň vlastností e, kategorie 3 IEC : 2006 NFPA 79: Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec 2013

9 Kapitola 2 Bezpečnostní koncepce Úvod Tato část popisuje koncepci úrovně bezpečnostní způsobilosti a způsob, jak mohou měniče řady PowerFlex 750 splňovat požadavky pro aplikace vyhovující SIL CL3, CAT 3 nebo PL e. Bezpečnostní certifikace Bezpečnostní možnosti řady PowerFlex 750 jsou certifikovány pro použití v bezpečnostních aplikacích do úrovně SIL 3 včetně podle EN , IEC a EN 62061, úrovně vlastností PL e a kategorie 3 podle ISO Požadavky na bezpečnost jsou založeny na normách aktuálních v době certifikace. Skupina TÜV Rheinland schválila bezpečnostní možnosti u PowerFlex 750 pro použití v bezpečnostních aplikacích, kde bezproudý stav je považován za bezpečný. Všechny příklady v tomto návodu se zakládají na dosažení bezproudého stavu jako stavu bezpečného pro typické systémy bezpečnosti strojních zařízení a nouzového vypnutí (ESD). Důležité poznámky k bezpečnosti Uživatel systému je zodpovědný za: nastavení, bezpečnostní hodnoty a ověření veškerých snímačů a akčních prvků připojených k systému, provedení vyhodnocení rizik na úrovni systému a za opětovné vyhodnocování systému po každé provedené změně, certifikaci systému na požadovanou úroveň bezpečnostně funkční způsobilosti, projektový management a validační zkoušky, programování aplikačního softwaru a konfiguraci bezpečnostních volitelných možností v souladu s informacemi v tomto návodu, řízení přístupu k systému, analýzu všech konfiguračních nastavení a za volbu řádného nastavení k dosažení požadované bezpečnostní úrovně. DŮLEŽITÉ Při zavádění funkční bezpečnosti omezte přístup na kvalifikovaný, oprávněný personál, který je proškolen a má odpovídající zkušenosti. POZOR: Při návrhu svého systému uvažte, jak obsluha opustí prostor zařízení, pokud dojde k uzamknutí dveří, zatímco je obsluha uvnitř stroje. Pro vaši specifickou aplikaci mohou být potřeba dodatečná bezpečnostní a ochranná zařízení. Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec

10 Kapitola 2 Bezpečnostní koncepce Definice funkční způsobilosti podle bezpečnostní kategorie 3 Aby bylo dosaženo bezpečnostní kategorie 3 podle ISO :2006, musí být díly související s bezpečností navrženy tak, aby bylo splněno následující: bezpečnostní díly řídicích systémů stroje nebo jejich ochranná zařízení a jejich součásti musejí být navrženy, zkonstruovány, vybrány, sestaveny a zkombinovány v souladu s příslušnými normami, aby byly schopny odolat očekávaným podmínkám, musí se zohlednit základní bezpečnostní principy, výskyt jedné chyby v kterékoli části nevede ke ztrátě bezpečnostní funkce, průměrné pokrytí bezpečnostních dílů řídicího systému diagnostikou musí být střední, střední čas do nebezpečné závady každého z redundantních kanálů musí mít vysokou hodnotu, musí se zavést opatření proti výskytu více závad způsobených společnou příčinou. Definice kategorie zastavení Volba kategorie zastavení pro každou funkci zastavení musí být určena vyhodnocením rizik. Kategorie zastavení 0 je dosaženo při okamžitém odpojení napájení od akčního členu, jehož výsledkem je neřízený volný doběh až do zastavení. Bezpečné odpojení krouticího momentu zajišťuje zastavení kategorie 0. Kategorie zastavení 1 se dosáhne, když je pro účely zastavení použito napájení akčních členů stroje. Napájení je od akčních členů odpojeno, až se dosáhne zastavení. DŮLEŽITÉ Při tvorbě návrhu strojní aplikace se musí uvážit časování a vzdálenost při volném doběhu do zastavení (kategorie zastavení 0 nebo bezpečné vypnutí krouticího momentu). Více informací ohledně kategorií zastavení naleznete v EN Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec 2013

11 Bezpečnostní koncepce Kapitola 2 Úroveň vlastností a úroveň integrity bezpečnosti (SIL) CL3 U bezpečnostních řídicích systémů obsahují úroveň vlastností (PL) podle ISO a úrovně SIL podle IEC a EN jmenovité hodnoty pro schopnost systému vykonávat své bezpečnostní funkce. Všechny bezpečnostní součásti řídicího systému musejí být zahrnuty do vyhodnocení rizik i do postupu stanovení dosažených úrovní. Kompletní informace ohledně požadavků na stanovení PL a SIL jsou uvedeny v normách ISO , IEC a EN Funkční validační zkoušky Normy týkající se funkční bezpečnosti vyžadují, aby se u zařízení používaných v systému provedly funkční validační zkoušky. Validační zkoušky se provádějí v uživatelem definovaných intervalech a jsou závislé na hodnotách PFD a PFH. DŮLEŽITÉ Časový rámec pro interval validačních zkoušek je určován vaší specifickou aplikací. Definice PFD a PFH Bezpečnostní systémy lze klasifikovat podle provozu do tříd režimu s nízkými nároky a režimu s vysokými nároky/trvalého režimu. Režim s nízkými nároky: kde četnost nároků na provoz kladených na bezpečnostní systém není vyšší než jednou za rok nebo vyšší než dvojnásobek četnosti verifikačních zkoušek. Režim s vysokými nároky/trvalý režim: kde četnost nároků na provoz kladených na bezpečnostní systém je vyšší než jednou za rok nebo vyšší než dvakrát za interval verifikačních zkoušek. Hodnota SIL pro bezpečnostní systém s nízkými nároky je přímo úměrná řádovým rozsahům jeho průměrné pravděpodobnosti selhání ve smyslu uspokojivého vykonávání jeho požadované bezpečnostní funkce, nebo jednoduše jeho průměrné pravděpodobnosti poruchy při požadavku (PFD). Hodnota SIL pro bezpečnostní systém s vysokými nároky/trvalým režimem je přímo úměrná pravděpodobnosti četnosti výskytu nebezpečné poruchy za hodinu (PFH). Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec

12 Kapitola 2 Bezpečnostní koncepce Údaje PFD a PFH Výpočty PFD a PFH jsou založeny na rovnicích z části 6 IEC Tato tabulka poskytuje údaje pro 20letý interval validační zkoušky a znázorňuje vliv nejrůznějších změn konfigurace na údaje v nejhorším uvažovaném případě. PFD a PFH pro 20letý interval validační zkoušky Atribut Hodnota Rámy měniče 1 7 Rám měniče 8 Rám měniče 9 Rám měniče 10 PFD 3,29E-5 1,73E-04 2,65E-4 3,56E-4 PFH 3,75E-10 1/hod. 1,99E-9 1/hod. 3,04E-9 1/hod. 4,09E-9 1/hod. SIL CL PL e e e e Kategorie HFT 1 (1oo2) 1 (1oo2) 1 (1oo2) 1 (1oo2) PTI (interval validační zkoušky) 20 let 20 let 20 let 20 let Bezpečný stav Bezpečný stav zahrnuje veškerý provoz, který se děje mimo ostatní činnosti v rámci sledování a zastavování definované jako součást volitelného modulu bezpečného vypnutí krouticího momentu. Pokud je detekována chyba vyžadující bezpečný stav, přejde zařízení do bezpečného stavu. Toto zahrnuje chyby vztahující se k integritě hardwaru nebo firmwaru. Čas bezpečnostní odezvy Čas bezpečnostní odezvy je doba od vstupní bezpečnostní události do okamžiku, kdy je systém uveden do bezpečného stavu. Čas bezpečnostní odezvy od detekce vstupního signálu, který aktivuje bezpečné zastavení, do spuštění nakonfigurovaného typu zastavení je 10 ms (maximum) pro rámy měničů DŮLEŽITÉ Pokud vstupní bezpečnostní signál trvá kratší dobu, než je čas bezpečnostní odezvy, nemusí vyplynout ve vykonání bezpečnostní funkce. Opakované požadavky na bezpečnostní funkci, jež trvají kratší dobu, než činí čas odezvy, mohou mít za následek falešnou detekci chyby. 12 Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec 2013

13 Bezpečnostní koncepce Kapitola 2 Uvážení bezpečnostní charakteristiky Dosažitelná bezpečnostní charakteristika aplikace využívající bezpečnostní možnosti instalované v měničích řady PowerFlex 750 závisí na mnoha faktorech, volitelných možnostech měniče a typu motoru. U aplikací, které spoléhají na okamžité odpojení napájení od akčního členu, které má za následek neřízený volný doběh až do zastavení, lze dosáhnout bezpečnostní charakteristiku až SIL CL3, PL e a kategorie 3. Kontaktní informace, pokud nastane porucha volitelné bezpečnostní možnosti Pokud se setkáte s poruchou jakéhokoli zařízení s bezpečnostní certifikací, kontaktujte svého místního distributora společnosti Rockwell Automation. Prostřednictvím tohoto kontaktu můžete: vrátit dané zařízení společnosti Rockwell Automation, aby byla tato porucha náležitě registrována pro příslušné katalogové číslo a aby byl o závadě proveden záznam, vyžádat analýzu poruchy (je-li to nutné), aby byla stanovena pravděpodobná příčina této poruchy. Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec

14 Kapitola 2 Bezpečnostní koncepce Poznámky: 14 Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec 2013

15 Kapitola 3 Instalace a zapojení Instalace musí být v souladu s následujícími kroky a musí ji provádět kompetentní personál. Volitelný modul bezpečného vypnutí krouticího momentu je zamýšlen jako součástí bezpečnostního řídicího systému strojního zařízení. Před instalací by se mělo provést vyhodnocení rizik, které porovnává specifikace volitelného modulu bezpečného vypnutí krouticího momentu a všechny předvídatelné provozní charakteristiky a charakteristiky okolního prostředí stroje, na který se má modul nainstalovat. Je vyžadována bezpečnostní analýza části stroje řízené měničem, která určí, jak často by měla být bezpečnostní funkce zkoušena pro zajištění řádného provozu během celé životnosti stroje. POZOR: Následující informace jsou pouze návodem k správné instalaci. Rockwell Automation, Inc., nemůže převzít zodpovědnost za dodržení nebo nedodržení zákona nebo jeho místní úpravy či normy při zajištění správné instalace tohoto zařízení. Pokud nejsou při instalaci respektovány zákony a normy, existuje nebezpečí úrazu osob a poškození zařízení. Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec

16 Kapitola 3 Instalace a zapojení Přístup k řízení měniče 1. Sejměte kryt měniče. Rámy 1 5 Vymáčkněte blokovací výstupky a vytáhněte spodní část krytu. Stáhněte kryt dolů a směrem od šasi. Rámy 6 7 Povolte šrouby dvířek. Jemným zapáčením dvířka otevřete a odstraňte. 16 Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec 2013

17 Instalace a zapojení Kapitola 3 Rámy 8 10 Odstraňte horní šrouby. Povolte spodní šrouby. Odstraňte pravý čelní kryt. Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec

18 Kapitola 3 Instalace a zapojení 2. Rám 1 Zdvihněte kryt šasi. Rámy 2 7 Nadzvedněte lůžko modulu obslužného rozhraní (HIM). Rám 1 Povolte přídržný šroub. Pomocí šroubováku uvolněte blokovací výstupky krytu šasi. Nadzvedněte šasi, až zaskočí západka. 18 Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec 2013

19 Instalace a zapojení Kapitola 3 Rámy 2 7 Povolte přídržný šroub. Nadzvedněte lůžko, až zaskočí západka. Rámy 8 10 Povolte přídržný šroub. Nadzvedněte lůžko, až zaskočí západka. Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec

20 Kapitola 3 Instalace a zapojení Konfigurace propojky bezpečnostní aktivace Propojka bezpečnostní aktivace Když se instaluje volitelný modul odpojení krouticího momentu, zajistěte odpojení propojky bezpečnostní aktivace (SAFETY) z hlavní řídicí desky. PowerFlex 753 umístění propojky SAFETY PowerFlex 755 umístění propojky SAFETY (pouze rámy 1 7) Poznámka: Měniče s rámy 8 10 neobsahují propojku bezpečnostní aktivace. 20 Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec 2013

21 Instalace a zapojení Kapitola 3 Hardwarová aktivační propojka Když se instaluje volitelný modul odpojení krouticího momentu, zajistěte instalaci propojky pro aktivaci hardwaru (ENABLE) na hlavní řídicí desce. PowerFlex 753 umístění propojky ENABLE PowerFlex 755 umístění propojky ENABLE (rámy 1 7) Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec

22 Kapitola 3 Instalace a zapojení PowerFlex 755 umístění propojky ENABLE (rámy 8 10) 22 Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec 2013

23 Instalace a zapojení Kapitola 3 Instalace volitelného modulu POZOR: Pokud je volitelný modul instalován nebo odebírán při zapnutém měniči, existuje nebezpečí poškození zařízení. Abyste předešli poškození měniče, zkontrolujte před prováděním jakýchkoli prací na měniči, jestli jsou kondenzátory sběrnice vybité. Rámy 1 7: Změřte napětí DC sběrnice na svorkovnici napájení měřením mezi svorkami +DC a -DC, mezi svorkou +DC a šasi a mezi svorkou -DC a šasi. Naměřené napětí musí být ve všech případech nulové. Rámy 8 10: Změřte napětí stejnosměrné sběrnice na paticích zkušebních bodů DC+ a DC- TESTPOINT na čelní stěně napájecího modulu. Postup instalace volitelného modulu bezpečného vypnutí krouticího momentu: 1. Pevně zatlačte konektor modulu do požadovaného portu. DŮLEŽITÉ Volitelný modul bezpečného odpojení krouticího momentu smí být instalován v libovolném portu měniče. Pouze při použití v aplikaci s technologií integrovaného pohybu musí být modul nainstalován výhradně na portu Utáhněte horní a dolní upevňovací šroub. Doporučený krouticí moment = 0,45 N m (4,0 lb in) Doporučený šroubovák = T15 hexalobulární (imbus) DŮLEŽITÉ Neutahujte příliš velkým momentem. Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec

24 Kapitola 3 Instalace a zapojení Zapojení Co je důležité si pamatovat o zapojení: Vždy používejte pocínované měděné vodiče. Jsou doporučeny vodiče s izolací 600 V nebo vyšší. Řídicí vodiče by měly být odděleny od silových vodičů vzdáleností nejméně 0,3 m (1 ft). Tabulka 1 Specifikace svorky pro bezpečné vypnutí krouticího momentu Rozsah průřezů vodičů Typ vodiče Délka odizolování Maximum Minimum 0,8 mm 2 0,3 mm 2 Vícevodičový stíněný kabel 10 mm (18 AWG) (28 AWG) (0,39") S Tabulka 2 Popis vývodů TB2 Vývod Název Popis SP+ +24 V bezpečnostní napájení Uživatelem zajištěné napájení: 24 V ±10 % SP+ SP- SE+ SE- SP- Společný vývod bezpečnostního Typicky 45 ma Sd Sd napájení SE+ +24 V bezpečnostní aktivace Uživatelem zajištěné napájení: 24 V ±10 % SE- Společný vývod pro bezpečnostní Typicky 25 ma aktivaci Sd Stínění Přípojný bod pro stínění vodičů, když není Sd Stínění instalována lišta EMC nebo elektroinstalační krabice. Bezpečnostní vstup Napájení Příklad zapojení Common +24V SE- SP- SP+ Sd SE+ Sd Common +24V Důležité poznámky k instalaci volitelného modulu bezpečného vypnutí krouticího momentu Kabeláž Vodiče bezpečnostních vstupů musejí být chráněny před vnějším poškozením pomocí kabelovodu, vedení, pancéřováním nebo jinými prostředky. Je vyžadován stíněný kabel. Požadavky na napájení Externí napájení musí vyhovovat směrnici 2006/95/EC pro nízké napětí a vztahují se na ně požadavky EN Programovatelné řídicí jednotky, Část 2 Požadavky na zařízení a zkoušky, a jedna z následujících: EN SELV (Safety Extra Low Voltage) EN PELV (Protective Extra Low Voltage) IEC Bezpečnostní třída III (SELV nebo PELV) UL 508 Obvod s omezeným napětím Napájení 24 V DC ±10 % musí být dodáváno napájecím zdrojem, který vyhovuje IEC a IEC Ohledně informací k projektování viz pokyny v publikaci Pokyny k zapojení průmyslové automatiky a zemnění, publikace Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec 2013

25 Instalace a zapojení Kapitola 3 Přiřazení portů Při použití v aplikaci s technologií integrovaného pohybu musí být volitelný modul bezpečného vypnutí krouticího momentu instalována na portu 6. V jednom okamžiku může být nainstalován pouze jeden volitelný bezpečnostní modul. Instalace s vícero volitelnými zabezpečeními nebo duplicitními volitelnými zabezpečeními nejsou podporovány. Nastavení propojek Zajistěte instalaci fyzické propojky pro bezpečnostní aktivaci (ENABLE) na hlavní řídicí desce. Ohledně umístění viz strana 21. Pokud instalována není, dojde při zapnutí měniče k jeho selhání. Zajistěte odpojení propojky pro bezpečnostní aktivaci (SAFETY) z hlavní řídicí desky (pouze rámy 1 7). Ohledně umístění viz strana 20. Ověření činnosti Otestujte řádnou činnost bezpečnostní funkce po počáteční instalaci volitelného modulu bezpečného vypnutí krouticího momentu. Proveďte opakovaný test bezpečnostní funkce v intervalech stanovených na základě bezpečnostní analýzy popsané na strana 15. Ověřte, že oba bezpečnostní kanály fungují v souladu s Tabulka 3. Tabulka 3 Činnost kanálu a ověření Stav bezpečnostní funkce Měnič je v neaktivovaném stavu Měnič je v neaktivovaném stavu Měnič je v neaktivovaném stavu Měnič schopen chodu (připraven) Činnost bezpečnostního kanálu Volitelná možnost bezpečného odpojení krouticího momentu svorky SP+ a SP- (bezpečnostní napájení) Není přiváděno napájení Přiváděno napájení Není přiváděno napájení Přiváděno napájení Volitelná možnost bezpečného odpojení krouticího momentu svorky SE+ a SE- (bezpečnostní aktivace) Není přiváděno napájení Není přiváděno napájení Přiváděno napájení Přiváděno napájení DŮLEŽITÉ Pokud se vyskytne externí chyba na zapojení nebo obvodech řídicích vstupů bezpečnostní aktivace a bezpečnostního napájení, modul bezpečného vypnutí krouticího momentu tento stav nerozpozná. Když je externí chybový stav odstraněn, modul bezpečného vypnutí krouticího momentu umožní stav Povolit. Aby se dosáhlo maximální bezpečnostní charakteristiky, musejí být oba bezpečnostní vstupy SP i SE aktivovány vhodným dvoukanálovým zařízením. Opakovaná bezpečnostní aktivace pouze jedním vstupem v daném okamžiku může mít za následek falešnou detekci chyby. TIP U volitelného modulu bezpečného vypnutí krouticího momentu je k dispozici stavový kontakt bez zpětné vazby. Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec

26 Kapitola 3 Instalace a zapojení Poznámky: 26 Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec 2013

27 Kapitola 4 Popis činnosti Činnost modulu bezpečného vypnutí krouticího momentu řady PowerFlex 750 Volitelný modul bezpečného vypnutí krouticího momentu řady PowerFlex 750 (viz Obrázek 1) deaktivuje výstupní IGBT měniče buď odpojením napájení k řídicím napájecím obvodům hradla, nebo deaktivací výstupu řídicích napájecích obvodů hradla. Systém vyhovuje požadavkům pro úroveň SIL3 bezpečného odpojení krouticího momentu. DŮLEŽITÉ Volitelná možnost bezpečného odpojení krouticího momentu nezabraňuje přítomnosti nebezpečných napětí na výstupu měniče. Než se začne s prováděním jakýchkoli prací na elektrických součástech měniče nebo motoru, musí se vypnout vstupní napájení k měniči a musí se vykonat bezpečnostní postupy. POZOR: V případě selhání dvou výstupních tranzistorů IGBT v měniči, kde volitelné bezpečného vypnutí krouticího momentu řady PowerFlex 750 zajišťovalo přechod výstupů měniče do vypnutého stavu, může měnič dodat energii dostatečnou až pro 180 otočení dvoupólového motoru, než vytváření krouticího momentu v motoru ustane.. Za normálního provozu je přiváděno napájení 24 V DC ke vstupu bezpečnostního napájení i ke vstupu bezpečnostní aktivace volitelného modulu bezpečného odpojení krouticího momentu. Pokud se odpojí napájení od vstupu bezpečnostní aktivace nebo bezpečnostního napájení, deaktivují se výstupy řídicího napájecího obvodu hradla a deaktivuje se spínání tranzistorů IGBT. Parametr 933 [Start Inhibits] bude zobrazovat, že tranzistory IGBT jsou zablokovány, a rozhraní HIM bude zobrazovat, že provoz měniče není povolen. POZOR: Volitelný modul bezpečného vypnutí krouticího momentu řady PowerFlex 750 pak sám akci zastavení volným doběhem. Pokud aplikace vyžaduje jinou akci pro zastavení, bude třeba zavést dodatečná ochranná opatření. Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec

28 Kapitola 4 Popis činnosti Obrázek 1 Obvody bezpečného vypnutí krouticího momentu měniče AC vstup síťového napájení Řada PowerFlex V DC Stop Start Start/Stop společný 24 V DC společný Propojky: ENABLE instalovaná SAFETY vyjmutá Řídicí napájení hradla Bezpečnostní napájení Aktivace bezpečnostní funkce SP+ SE+ Sd SP SE Sd Řídicí obvod hradla Motor 28 Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec 2013

29 Popis činnosti Kapitola 4 Příklad 1 měniče řady PowerFlex 750, rámy 1 10, zapojení modulu bezpečného vypnutí krouticího momentu s akcí zastavení volným doběhem, dva kanály Obrázek 2 Kategorie zastavení 0 volný doběh Vedení střídavého proudu Napájení Gate Aretovatelné tlačítko nouz. zastavení GuardMaster Trojan Externí +24 V DC 24 V DC společný A1 S21 S11 S Minotaur MSR127TP Externí +24 V DC A2 S22 S12 S Stop Start Řada PowerFlex V DC Stop Start Start/Stop společný 24 V DC společný Propojky: ENABLE instalovaná SAFETY vyjmutá Řídicí napájení hradla Řídicí obvod hradla SP+ SE+ Sd SP SE Sd Motor Stav obvodu Obvod zobrazený se zavřenými ochrannými dveřmi a systémem připraveným pro normální provoz měniče. Princip činnosti Jedná se o dvoukanálový systém se sledováním obvodu bezpečného vypnutí krouticího momentu a sledováním měniče. Otevření ochranných dveří způsobí aktivaci vstupních obvodů (S11 S12 a S21 S22) monitorovacího bezpečnostního relé Minotaur. Výstupní obvody (13 14 a 23 24) aktivují modul bezpečného vypnutí krouticího momentu a vypnou povolovací obvod měniče a motor volně doběhne do zastavení. Aby bylo možné měnič restartovat, musí se bezpečnostní relé Minotaur nejprve resetovat a následně musí být měniči dán platný spouštěcí příkaz. Detekce chyb Jedna chyba detekovaná v bezpečnostních vstupních obvodech Minotaur způsobí zablokování systému při další operaci a nezpůsobí ztrátu bezpečnostní funkce. Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec

30 Kapitola 4 Popis činnosti Příklad 2 měniče řady PowerFlex 750, rámy 1 10, zapojení modulu bezpečného vypnutí krouticího momentu s akcí zastavení volným doběhem, dva kanály Obrázek 3 Kategorie zastavení 0 volný doběh Vedení střídavého proudu Napájení Gate Externí +24 V DC A1 GuardMaster Trojan S21 S11 S52 S12 S22 Minotaur MSR138DP A2 X1 X2 X3 X4 Y39 Y V DC společný Externí +24 V DC S33 S34 Y2 Y1 Stop Start Řada PowerFlex V DC Stop Start Start/Stop společný 24 V DC společný Propojky: ENABLE instalovaná SAFETY vyjmutá Řídicí napájení hradla Řídicí obvod hradla SP+ SE+ Sd SP SE Sd Motor Stav obvodu Obvod zobrazený se zavřenými ochrannými dveřmi a systémem připraveným pro normální provoz měniče. Princip činnosti Jedná se o dvoukanálový systém se sledováním obvodu bezpečného vypnutí krouticího momentu a sledováním měniče. Otevření ochranných dveří způsobí aktivaci vstupních obvodů (S11 S12 a S21 S22) monitorovacího bezpečnostního relé Minotaur. Výstupní obvody (13 14 a 23 24) vypnou povolovací obvod měniče a motor volně doběhne do zastavení. Aby bylo možné měnič restartovat, musí se bezpečnostní relé Minotaur nejprve resetovat a následně musí být měniči dán platný spouštěcí příkaz. Uvážení okolností aplikace Jestliže analýza rizik pro celkové strojní zařízení stanoví nutnost použití externích mechanických brzd nebo jiných prostředků k zastavení, musí se dané externí prostředky aktivovat po odpojení napájení pro kategorii zastavení 0. Pokud volitelný modul bezpečného vypnutí krouticího momentu setrvává v zapnutém stavu, motor se při příkazu zastaví v důsledku vlivu povolovacího vstupu. Pokud se vyskytuje tento chybový stav, systém nelze resetovat. 30 Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec 2013

31 Popis činnosti Kapitola 4 Příklad 3 Zapojení všech měničů s bezpečným vypnutím krouticího momentu s akcí řízeného vypnutí, dva kanály Obrázek 4 Kategorie zastavení 1 řízené Vedení střídavého proudu Napájení Gate GuardMaster Trojan Externí +24 V DC A1 S21+24 S11V S52 DC S12 S22 Minotaur MSR138DP Externí +24 V DC A2 X1 X2 X3 X4 Y39 Y V DC společný S33 S34 Y2 Y1 Stop Externí +24 V DC společný Start Řada PowerFlex V DC Stop Start Start/Stop společný 24 V DC společný Propojky: ENABLE instalovaná SAFETY vyjmutá Řídicí napájení hradla Řídicí obvod hradla SP+ SE+ Sd SP SE Sd Motor Stav obvodu Obvod zobrazený se zavřenými ochrannými dveřmi a systémem připraveným pro normální provoz. Princip činnosti Jedná se o dvoukanálový systém se sledováním obvodu bezpečného vypnutí krouticího momentu a sledováním měniče. Otevření ochranných dveří způsobí aktivaci vstupních obvodů (S11 S12 a S21 S22) monitorovacího bezpečnostního relé Minotaur. Výstupní obvody (23 24) vydají měniči příkaz k zastavení a způsobí řízené zpomalení. Po naprogramované prodlevě aktivují časované výstupní obvody (47 48 a 57 58) možnost bezpečného vypnutí krouticího momentu a vyppnou povolovací obvod měniče. Pokud se v okamžiku, kdy dojde k aktivaci vypnutí, motor otáčí, zastaví volným doběhem. Aby bylo možné měnič restartovat, musí se bezpečnostní relé Minotaur nejprve resetovat a následně musí být měniči dán platný spouštěcí příkaz. Detekce chyb Jedna chyba detekovaná v bezpečnostních vstupních obvodech Minotaur způsobí zablokování systému při další operaci a nezpůsobí ztrátu bezpečnostní funkce. Pokud volitelný modul bezpečného vypnutí krouticího momentu setrvává v zapnutém stavu, motor se při příkazu zastaví v důsledku vlivu povolovacího vstupu. Když je přítomen tento chybový stav, systém nelze resetovat. Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec

32 Kapitola 4 Popis činnosti Poznámky: 32 Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec 2013

33 Dodatek A Technické údaje Úvod Tato příloha uvádí všeobecné technické údaje pro volitelný modul bezpečného vypnutí krouticího momentu. Všeobecné technické údaje Atribut Hodnota Normy IEC , IEC 61508, IEC , IEC , IEC , IEC 62061, ISO Bezpečnostní kategorie Kat. 3 a PL e podle ISO ; SIL CL3 podle IEC a EN Napájení (V/V uživatele) Příkon 24 V DC ±10 %, 0,8 1,1 x jmenovité napětí (1) PELV nebo SELV 4,4 W Bezpečnostní aktivace SE+, SE- 24 V DC, 25 ma Bezpečnostní napájení SP+, SP- 24 V DC, 45 ma Min. napětí ZAP vstupu 24 V DC ±10 %, 21,6 26,4 V DC Max. napětí VYP vstupu 5 V Max. proud VYP vstupu 2,5 ma při 5 V DC Typ vodiče Vícevodičový stíněný kabel Velikost vodiče (2) 0,3 0,8 mm 2 (28 18 AWG) Délka pásu 10 mm (0,39") (1) Bezpečnostní výstupy vyžadují další pojistky pro ochranu řídicího obvodu před obráceným napětím. Instalujte 6A pojistku se zpožděným přepálením nebo 10A pojistku s rychlým vybavením. (2) Viz Pokyny k zapojení průmyslové automatiky a zemnění, publikace Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec

34 Dodatek A Technické údaje Údaje o prostředí Kategorie Maximální teplota okolního vzduchu IP20, NEMA/UL Open Type: IP00, NEMA/UL Open Type: IP20, NEMA/UL Type 1 (s krytem): IP20, NEMA/UL Type 1 (se štítkem): IP20, NEMA/UL Type 1 (skříň MCC): Montáž na přírubu Přední: IP20, NEMA/UL Open Type: IP00, NEMA/UL Open Type: Zadní/chladič: IP66, NEMA/UL typ 4X Samostatný/montáž na stěnu IP54, NEMA/UL typ 12 Skladovací teplota (vše konst.): Ovzduší: UV záření Relativní vlhkost: Mechanické rázy za provozu Mechanické rázy v přepravním balení Vibrace provoz Vibrace v přepravním balení Sinusová volná zátěž: Náhodné zajištění: Technické údaje 0 50 C ( F) 0 50 C ( F) 0 40 C ( F) 0 40 C ( F) 0 40 C ( F) 0 50 C ( F) 0 50 C ( F) 0 40 C ( F) Rám 1 5, všechny jmenovité výkony Rám 6 7, všechny jmenovité výkony Rám 1 5, všechny jmenovité výkony Rám 6 7, všechny jmenovité výkony Rám 8 10, všechny jmenovité výkony Rám 2 5, všechny jmenovité výkony Rám 6 7, všechny jmenovité výkony Rám 2 7, všechny jmenovité výkony 0 40 C ( F) Rám 2 7, všechny jmenovité výkony C ( F) Důležité: Frekvenční měnič se nesmí instalovat v místě, kde okolní ovzduší obsahuje těkavé nebo korozivní plyny, výpary nebo prach. Pokud se nechystáte delší dobu měnič instalovat, musí být uložen v místě, kde nebude vystaven vlivu korozivního ovzduší. Důležité: Měniče používané s bezpečnostní funkcí musejí být chráněné proti přístupu nečistot do úrovně IP54. Toho lze dosáhnout použitím krytu s odpovídajícím krytím IP54 nebo zajištěním bezprašného prostředí. Plasty u HIM a měniče podle IP54, NEMA/UL typ 12 nejsou odolné vůči UV záření % nekondenzující Rám 1 6: Rám 7: Rám 8 10: Rám 1 2: Rám 3 4: Rám 5: Rám 6 10: Rám 1 2: Rám 3 5: Rám 6 7: Rám 8 10: Rám 1 5: Rám 6 10: Rám 1 5: Rám 6 10: 15 g špičkově po dobu 11 ms (±1,0 ms) 10 g špičkově po dobu 11 ms (±1,0 ms) Výkonové jádro špička 10 g po dobu 11 ms (±1,0 ms) ve skříni s výklenkem pro příslušenství špička 5 g po dobu 11 ms (±1,0 ms) pádová výška 381 mm (15") pádová výška 330 mm (13") pádová výška 305 mm (12") Vyhovuje zkušebnímu postupu 2B International Safe Transit Association (ISTA) posunutí 1,000 mm (0,040"), špička 2 g posunutí 1,000 mm (0,040"), špička 1,5 g posunutí 1,000 mm (0,040"), špička 1 g Výkonové jádro, měnič ve skříni s výklenkem na příslušenství posunutí 1,000 mm (0,040"), špička 1 g 20,0 mm (0,8") špička špička, 2 5,186 Hz; špička 1,1 g od 5,186 do 20 Hz Splňuje normy balení ISTA 2B Frekvence (Hz) PSD (g 2 /Hz) 1 0, , , , , ,00001 Vyhovuje zkušebnímu postupu 2B International Safe Transit Association (ISTA) 34 Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec 2013

35 Technické údaje Dodatek A Certifikace Viz odkaz na certifikace produktu na adrese products/certification/ ohledně prohlášení o shodě, certifikátů a dalších podrobností o certifikaci. Certifikace (1) c-ul-us (2) Hodnota Zahrnuto v UL, certifikováno pro USA a Kanadu. CE Směrnice EMC 2004/108/EC Evropské unie, ve shodě s: EN ; Střídavý frekvenční měnič řady PowerFlex 750, Vyzařování a odolnost EN 62061; Bezpečnostní funkce, Odolnost Směrnice o strojních zařízeních 2006/42/EC Evropské unie: EN ISO ; Bezpečnostní funkce EN ISO ; Bezpečnostní funkce EN ; Bezpečnostní funkce EN 62061; Bezpečnostní funkce EN ; Bezpečnostní funkce C-Tick Australský zákon o rádiových komunikacích, ve shodě s: EN ; kategorie C2 a C3 TÜV Certifikace funkční bezpečnosti TÜV: až do SIL CL3, podle EN , EN a EN 62061; až do úrovně vlastností PL e a kategorie 4, podle EN ISO ; pokud je používán tak, jak je popsáno v tomto návodu k použití bezpečného vypnutí krouticího momentu u řady PowerFlex 750, publikace 750-UM002. (1) Pokud je produkt označený, jsou certifikáty prohlášení o shodě uvedeny na adrese certification/. (2) Organizace Underwriters Laboratories Inc. nehodnotila možnosti bezpečného vypnutí, bezpečného vypnutí krouticího momentu ani sledování bezpečné rychlosti z hlediska funkční bezpečnosti. Shoda s CE Prohlášení o shodě CE naleznete na adrese: Modul bezpečného vypnutí krouticího momentu S vykazuje shodu se základními požadavky směrnice o strojních zařízeních 2006/42/ES a směrnice EMC 2004/108/ES, pokud je nainstalován a udržován v souladu s pokyny obsaženými v tomto dokumentu. Pro zajištění shody byly zohledněny následující normy: Směrnice o strojních zařízeních (2006/42/EC) EN ISO :2008 Bezpečnost strojních zařízení Bezpečnostní části ovládacích systémů Část 1: Všeobecné zásady pro konstrukci EN ISO :2008 Bezpečnost strojních zařízení Bezpečnostní části ovládacích systémů Část 2: Ověřování EN :2006 Bezpečnost strojních zařízení Elektrická zařízení strojů Část 1: Všeobecné požadavky EN 62061:2005 Bezpečnost strojních zařízení Funkční bezpečnost elektrických, elektronických a programovatelných elektronických řídicích systémů EN :2007 Systémy elektrických výkonových pohonů s nastavitelnou rychlostí Část 5-2: Bezpečnostní požadavky Funkční Směrnice EMC (2004/108/EC) EN :2004 Systémy výkonových elektrických měničů s nastavitelnou rychlostí Část 3: Požadavky EMC a specifické zkušební metody Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec

36 Dodatek A Technické údaje Poznámky: 36 Publikace Rockwell Automation 750-UM002F-CS-P Červenec 2013

37

38 Podpora Rockwell Automation Společnost Rockwell Automation poskytuje na Internetu technické informace, jež vám mají pomáhat při použití jejích produktů. Na stránce najít technické návody, znalostní databázi často kladených otázek, technických poznámek a poznámek k aplikaci, vzorové kódy a odkazy na softwarové servisní balíčky a funkci MySupport, kterou si můžete přizpůsobit tak, abyste z těchto nástrojů měli co největší užitek. Jako další úroveň k technické telefonické podpoře pro instalaci, konfiguraci a odstraňování potíží nabízíme programy podpory TechConnect SM. Více informací získáte od svého místního distributora nebo zástupce společnosti Rockwell Automation nebo na stránkách Asistence při instalaci Pokud se setkáte s problémem během prvních 24 hodin po instalaci, projděte si informace obsažené v tomto návodu. Pro účely prvotní pomoci při uvedení vašeho produktu do provozu můžete kontaktovat zákaznickou podporu. Spojené státy nebo Kanada Mimo Spojené státy nebo Kanadu Využijte Worldwide Locator (lokátor poboček ve světě) na stránce phone_en.html nebo kontaktujte svého místního zástupce společnosti Rockwell Automation. Záruka spokojenosti s možností vrácení nových produktů Společnost Rockwell Automation testuje všechny své produkty, aby zajistila, že jsou při expedici z výrobního závodu plně provozuschopné. Pokud však váš produkt není funkční a je třeba jej vyměnit, postupujte následovně. Spojené státy Kontaktujte svého distributora. Pro provedení postupu vrácení musíte svému distributorovi poskytnout číslo případu zákaznické podpory (toto získáte na dříve uvedeném telefonním čísle). Mimo Spojené státy Kontaktujte svého místního zástupce Rockwell Automation ohledně postupu vrácení produktu. Zpětná vazba k dokumentaci Vaše komentáře nám pomohou lépe vyhovět vašim potřebám z hlediska dokumentace. Pokud máte jakékoli návrhy jak zlepšit tento dokument, vyplňte formulář, publikace RA-DU002, jenž je k dispozici na adrese Publikace 750-UM002F-CS-P Červenec 2013 Copyright 2013 Rockwell Automation, Inc. Veškerá práva vyhrazena. Vytištěno v USA.