750-UM002F-RU-P, Преобразователи PowerFlex серии 750 – Безопасное …€¦ · отключите его питание и убедитесь, что

Преобразователи PowerFlex серии 750 – Безопасное отключение крутящего моментаКаталожный номер 20-750-S

Руководство пользователя

Инструкции производителя

Важная информация для пользователя

Рабочие характеристики полупроводникового оборудования отличаются от характеристик электромеханического оборудования. В публикации SGI-1.1 «Safety Guidelines for the Application, Installation and Maintenance of Solid State Controls», которую можно получить в местном офисе продаж компании Rockwell Automation® или загрузить по адресу: http://www.rockwellautomation.com/literature/, описаны некоторые важные различия между полупроводниковым оборудованием и электромеханическими устройствами. Из-за этих различий, а также ввиду разнообразия применений полупроводникового оборудования, персонал, ответственный за работу с указанным оборудованием, должен убедиться, что в каждом конкретном случае такое применение является целесообразным.

Компания Rockwell Automation, Inc. не несет ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший при использовании или эксплуатации этого оборудования.

Примеры и схемы в данном руководстве приведены исключительно для справки. Поскольку в любом конкретном случае применения оборудования необходимо учитывать множество параметров и требований, компания Rockwell Automation, Inc. не несет никакой ответственности при практическом применении приведённых здесь примеров и схем.

Компания Rockwell Automation, Inc. не несёт никаких патентных обязательств в отношении использования информации, схем подключения, оборудования и программного обеспечения, описанных в данном руководстве.

Воспроизведение содержимого этого руководства – как полное, так и частичное – без письменного разрешения Rockwell Automation, Inc. запрещено.

В этом руководстве при необходимости используются примечания, информирующие о соблюдении техники безопасности.

Allen-Bradley, Rockwell Software, Rockwell Automation и PowerFlex являются зарегистрированными товарными знаками Rockwell Automation, Inc.

Товарные знаки, не принадлежащие компании Rockwell Automation, являются собственностью соответствующих правообладателей.

ОСТОРОЖНО: Обозначает информацию о действиях и обстоятельствах, которые могут привести к взрыву в опасных

условиях, к травмам или гибели персонала, повреждению собственности или экономическому ущербу.

ВНИМАНИЕ: Обозначает информацию о действиях и обстоятельствах, которые могут привести к травмам или

гибели персонала, повреждению собственности или экономическому ущербу. Таблички «Внимание» помогают

определить опасность, избежать её и осознать последствия.

ОПАСНОСТЬ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ: Таблички могут находиться снаружи или внутри

оборудования, например, на преобразователе или на двигателе, для предупреждения о наличии опасного

напряжения.

ОПАСНОСТЬ ОЖОГА: Таблички могут находиться снаружи или внутри оборудования, например, на преобразователе

или на двигателе, для предупреждения о возможности нагрева поверхностей до высокой температуры.

ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Обозначает информацию, наиболее важную для успешной эксплуатации устройства и понимания особенностей его

работы.

http://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/in/sgi-in001_-en-p.pdf

http://www.rockwellautomation.com/literature/

Список изменений

Данное руководство содержит новую и обновлённую информацию.

Новая и обновлённая информация

В данной таблице перечислены изменения, внесённые в эту версию.

Тема С.

Сообщение о скопившихся ошибках исключено из описания работы категории безопасности 3.

10

Останов категории 2 исключен из описания категорий останова. 10

Изменены значения PFD и PFH для преобразователей типоразмера 8. 12

Добавлено важное примечание в раздел Время реакции системы безопасности.

12

Добавлены требования к источнику питания в раздел Подключение. 24

Добавлена информация в важное примечание в разделе Проверка работоспособности.

25

Расширен список стандартов в разделе Общие технические характеристики. 33

Публикация Rockwell Automation 750-UM002F-RU-P – Июль 2013 3

Список изменений

Примечания:

4 Публикация Rockwell Automation 750-UM002F-RU-P – Июль 2013

Содержание

Глава 1Общее описание Что такое функция безопасного отключения крутящего момента

преобразователей PowerFlex серии 750? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Стандарты безопасности, применимые к функции безопасного отключения крутящего момента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Глава 2Концепция безопасности Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Сертификаты безопасности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9Контрольные функциональные испытания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11Определения PFD и PFH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11Значения PFD и PFH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Безопасное состояние . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Время реакции системы безопасности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Соображения по уровню безопасности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Контактная информация на случай выхода из строя функции безопасности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Глава 3Установка и подключение Доступ к отсеку управления преобразователя. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Включение функций безопасности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Установка дополнительного модуля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23Подключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Проверка работы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Глава 4Описание работы Работа функции безопасного отключения крутящего момента

преобразователей PowerFlex серии 750. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Приложение AТехнические характеристики Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Общие технические характеристики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33Условия окружающей среды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Сертификаты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35Соответствие нормам CE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35


Содержание



Глава 1

Общее описание

Функция безопасного отключения крутящего момента – это только один из компонентов системы безопасности. Компоненты системы необходимо выбирать и применять соответствующим образом для достижения необходимого уровня эксплуатационной безопасности.

Что такое функция безопасного отключения крутящего момента преобразователей PowerFlex серии 750?

Функция безопасного отключения крутящего момента преобразователей PowerFlex серии 750:

• Разработана для безопасного отключения питания драйверов выходных силовых приборов привода (IGBT-транзисторов). При этом становится невозможным коммутация выходных силовых приборов преобразователя в режиме, соответствующем подаче переменного тока в двигатель.

• Может использоваться в сочетании с другими устройствами безопасности для выполнения требований IEC 61508, IEC 61800-5-2 SIL 3, ISO 13849-1 PL e и Категории 3 для функции безопасного отключения крутящего момента (STO).

ВАЖНАЯИНФОРМАЦИЯ

Эта функция подходит только для выполнения механических работ на

приводной системе или относящихся к ней частях машины. Функция

не обеспечивает электрическую безопасность.

Эта функция не предназначена для управления пуском и/или

остановом привода.


Глава 1 Общее описание

Стандарты безопасности, применимые к функции безопасного отключения крутящего момента

Функция безопасного отключения крутящего момента удовлетворяет всем применимым требованиям следующих стандартов, относящихся к функциональной безопасности и безопасности машинного оборудования.

• IEC 61508: 2010 SIL 3• IEC 61800-5-2: 2007 SIL 3• IEC 61800-3: 2004• IEC 62061: 2005• ISO 13849-1: 2008, уровень производительности e, категория 3• IEC 60204-1: 2006• NFPA 79: 2007

ВНИМАНИЕ: Опасность поражения электрическим током. Убедитесь, что

все источники переменного и постоянного тока отключены и заблокированы

или обозначены в соответствии с требованиями ANSI/NFPA 70E, часть II.

ВНИМАНИЕ: Во избежание поражения электрическим током перед

выполнением любых работ с преобразователем убедитесь, что

конденсаторы на шине постоянного тока разряжены. Измерьте напряжение

в звене постоянного тока на клеммах +DC и -DC или в контрольных точках

(их положение указано в руководстве пользователя Вашего

преобразователя). Напряжение должно быть равно нулю.

ВНИМАНИЕ: В режиме безопасного отключения момента на двигателе

может сохраняться опасное напряжение. Во избежание поражения

электрическим током перед выполнением любых работ на двигателе

отключите его питание и убедитесь, что напряжение на нем равно нулю.

ВНИМАНИЕ: В случае неисправности двух выходных IGBT-транзисторов

преобразователя и при использовании функции безопасного отключения

крутящего момента преобразователя PowerFlex серии 750 для отключения

выходов преобразователя, преобразователь может продолжить подавать

энергию, достаточную для поворота 2-полюсного двигателя на 180° до того

момента, как создание крутящего момента в двигателе прекратится.


Глава 2

Концепция безопасности

Введение В данном разделе описывается концепция уровня безопасности системы и способы, которые позволяют преобразователям PowerFlex серии 750 соответствовать требованиям SIL CL3, CAT 3 или PL e.

Сертификаты безопасности Функция безопасности преобразователя PowerFlex серии 750 может использоваться в системах безопасности до уровня SIL 3 (включительно) по стандарту EN 61800-5-2, IEC 61508 и EN 62061, до уровня производительности PL e и категории 3 по стандарту ISO 13849-1. Требования безопасности основаны на стандартах, действовавших на момент сертификации.

Группа TÜV Rheinland сертифицировала функцию безопасности преобразователей PowerFlex серии 750 для использования в системах безопасности, в которых безопасным состоянием считается обесточенное состояние. Все примеры, содержащиеся в данном руководстве, основаны на обесточивании как на безопасном состоянии для типичных систем безопасности машин и систем аварийного останова (ESD).

Важные соображения по безопасности

Пользователь системы отвечает за:• настройку, соответствие классу безопасности и проверку всех

датчиков или исполнительных механизмов, подсоединённых к системе;

• оценку риска на системном уровне и переоценку системы после любых изменений;

• сертификацию системы на соответствие заданному уровню безопасности;

• управление проектом и контрольные испытания;• программирование ПО и настройку защит в соответствии с

информацией, приведенной в данном руководстве;• контроль доступа к системе;• анализ всех параметров конфигурации и выбор надлежащих настроек,

обеспечивающих требуемый уровень безопасности.


Для обеспечения функциональной безопасности обеспечьте доступ к

машине только квалифицированному, допущенному персоналу,

прошедшему обучение и имеющему опыт работы.


Глава 2 Концепция безопасности

Определение категории безопасности 3

Для обеспечения категории безопасности 3 по стандарту ISO 13849-1:2006 элементы, связанные с безопасностью, должны соответствовать следующим требованиям:

• элементы систем управления, связанные с обеспечением безопасности, и/или их защитное оборудование, а также их составные части должны быть разработаны, сконструированы, отобраны, собраны и скомбинированы в соответствии с действующими стандартами, что позволит им выдерживать ожидаемые условия эксплуатации;

• должны соблюдаться базовые принципы безопасности;• выход любого компонента из строя не должен приводить к потере

функций безопасности;• должна быть обеспечена средняя степень диагностического охвата

элементов систем управления, связанных с безопасностью;• среднее время наработки до опасной неисправности любого из

резервных каналов должно быть высоким;• должны быть приняты меры против известных неисправностей.

Определения категорий останова

Выбор категории останова для каждой функции останова должен определяться на основании оценки рисков.

• Останов категории 0 реализуется путем немедленного отключения питания привода, приводящего к неконтролируемому инерционному выбегу. Функция безопасного отключения крутящего момента осуществляет останов категории 0.

• Останов категории 1 реализуется путем сохранения питания приводов вплоть до останова машины. Питание приводов отключается после останова.

ВНИМАНИЕ: При разработке своей системы предусмотрите способ

покидания машины для персонала, оказавшегося внутри машины при

блокировке дверей. Для вашей системы могут потребоваться

дополнительные защитные устройства.


При разработке системы необходимо учитывать время и расстояние,

необходимое для инерционного выбега (останов категории 0 или

функция безопасного отключения крутящего момента). Подробнее о

категориях останова см. EN 60204-1.


Концепция безопасности Глава 2

Уровень производительности и уровень полноты безопасности (SIL) CL3

Для систем управления, имеющих отношение к безопасности, уровень производительности (PL) по стандарту ISO 13849-1 и уровни SIL по стандарту IEC 61508 и EN 62061 подразумевают оценку способности системы к осуществлению функций безопасности. Все компоненты системы управления, имеющие отношение к безопасности, должны быть включены как в оценку рисков, так и в определение достигнутых уровней.

Подробная информация о требованиях к определению PL и SIL содержится в стандартах ISO 13849-1, IEC 61508 и EN 62061.

Контрольные функциональные испытания

Стандарты функциональной безопасности требуют выполнения контрольных функциональных испытаний оборудования, использующегося в системе. Испытания выполняются с определяемой пользователем периодичностью и зависят от значений PFD и PFH.

Определения PFD и PFH Системы, имеющие отношение к безопасности, можно классифицировать по признаку работы в режиме низкой востребованности или в режиме высокой востребованности/непрерывном режиме.

• Режим низкой востребованности: если необходимость в использовании системы, имеющей отношение к безопасности, возникает не чаще одного раза в год или с интервалом, который не более чем в два раза короче интервала периодических испытаний.

• Режим высокой востребованности/непрерывный режим: если необходимость в использовании системы, имеющей отношение к безопасности, возникает чаще одного раза в год или с интервалом, который более чем в два раза короче интервала периодических испытаний.

Значение SIL для системы, имеющей отношение к безопасности и работающей в режиме низкой востребованности, непосредственно связано с порядком величины средней вероятности отказа удовлетворительного выполнения функции безопасности при необходимости или, проще говоря, со средней вероятностью отказа по требованию (PFD). Значение SIL для системы, имеющей отношение к безопасности и работающей в режиме высокой востребованности/непрерывном режиме, непосредственно связано с вероятностью возникновения опасного отказа за час (PFH).


Периодичность испытаний определяется структурой Вашей системы.



Значения PFD и PFH Расчёты PFD и PFH основываются на уравнениях, приведённых в части 6 стандарта EN 61508.

Данная таблица содержит данные о 20-летнем интервале контрольных испытаний и отражает наиболее неблагоприятный результат воздействия различных изменений конфигурации на параметры.

PFD и PFH для 20-летнего интервала контрольных испытаний

Безопасное состояние Безопасное состояние включает в себя все действия, выходящие за рамки поведения системы при осуществлении контроля и останова, определенного как часть модуля функции безопасного отключения крутящего момента.

При обнаружении ошибки безопасного состояния функция безопасности переходит в безопасное состояние. Сюда же относятся ошибки, связанные с целостностью аппаратуры или встроенного программного обеспечения.

Время реакции системы безопасности

Время реакции системы безопасности – это время, которое проходит от регистрации события, имеющего отношение к безопасности, на входе системы до перехода системы в безопасное состояние.

Время реакции системы безопасности с момента поступления входного сигнала, вызывающего безопасный останов, до начала останова выбранного типа не превышает 10 мс для преобразователей типоразмеров 1…10.

Атрибут Значение

Преобразователь типоразмера 1…7

Преобразователь типоразмера 8



PFD 3.29E-5 1.73E-04 2.65E-4 3.56E-4

PFH 3.75E-10 1/час 1.99E-9 1/час 3.04E-9 1/час 4.09E-9 1/час

SIL CL 3 3 3 3

PL e e e e

Категория 3 3 3 3

HFT 1 (1oo2) 1 (1oo2) 1 (1oo2) 1 (1oo2)

PTI (интервал контрольных испытаний)

20 лет 20 лет 20 лет 20 лет


Входной сигнал, длительность поступления которого меньше времени

реакции системы безопасности, может не вызывать срабатывание

функции безопасности. Повторный запрос функции безопасности в

течение периода, меньшего времени реакции, может привести к

ложному распознаванию аварии.


Концепция безопасности Глава 2

Соображения по уровню безопасности

Достижимый уровень безопасности в системе, использующей функцию безопасности, установленную в преобразователях PowerFlex серии 750, зависит от множества факторов, конфигурации преобразователя и типа двигателя.

Для систем, настроенных на немедленное отключение питания от привода с последующим неконтролируемым инерционным выбегом, возможно достижение уровня безопасности до SIL CL3, PL e и категории 3 (включительно).

Контактная информация на случай выхода из строя функции безопасности

В случае выхода из строя любого из устройств, сертифицированного для обеспечения безопасности, обратитесь к своему дилеру Rockwell Automation. Это позволит вам:

• вернуть устройство компании Rockwell Automation, чтобы неисправность была соответствующим образом зафиксирована, а каталожный номер отказавшего элемента – записан;

• запросить анализ неисправности (при необходимости), чтобы определить вероятную причину выхода из строя.





Глава 3

Установка и подключение

Установка должна выполняться в следующем порядке. К монтажным работам допускается только квалифицированный персонал. Функция безопасного отключения крутящего момента должна входить в состав системы управления машины, связанной с безопасностью. Перед установкой необходимо провести оценку рисков, сравнив параметры функции безопасного отключения крутящего момента и все возможные характеристики режимов работы и окружающей среды машины, в которой будет использоваться функция.

Анализ безопасности части машины, управляемой преобразователем, необходим для определения периодичности, с которой потребуется проверять правильную работу функции безопасности в течение всего срока службы машины.

ВНИМАНИЕ: Представленная ниже информация служит только лишь для

обеспечения правильной установки. Rockwell Automation, Inc не несёт

ответственности за соответствие или несоответствие каким-либо

национальным или местным правилам и другим нормам по надлежащей

установке данного оборудования. При несоблюдении требований и

правил при установке существует опасность травмирования персонала

и/или повреждения оборудования.


Глава 3 Установка и подключение

Доступ к отсеку управления преобразователя

1. Снимите крышку преобразователя.

Типоразмеры 1…5

– Сожмите фиксирующие защелки и потяните за нижнюю часть крышки.

– Сдвиньте крышку вниз и снимите ее


– Отверните винты на дверце.– Аккуратно подденьте дверцу, чтобы снять ее.


Установка и подключение Глава 3


– Отверните верхние винты– Ослабьте затяжку нижних винтов.– Снимите правую переднюю крышку.



2. Типоразмер 1 – поднимите крышку корпуса.Типоразмеры 2…7 – поднимите рамку модуля интерфейса оператора (HIM).

Типоразмер 1

– Отверните стопорный винт.– При помощи отвертки откройте защёлки крышки корпуса.– Поднимите корпус до щелчка защелки.




– Отверните стопорный винт.– Поднимите рамку до щелчка защелки.


– Отверните стопорный винт.– Поднимите рамку до щелчка защелки.



Включение функций безопасности

Перемычка включения функций безопасности

При монтаже дополнительного модуля безопасного отключения крутящего момента убедитесь, что перемычка включения функций безопасности (SAFETY) на главной плате управления снята.

PowerFlex 753 – расположение перемычки включения функций безопасности

PowerFlex 755 – расположение перемычки включения функций безопасности (только типоразмеры 1…7)

Примечание: На приводах типоразмера 8…10 перемычка включения функций безопасности отсутствует.



Перемычка включения оборудования

При монтаже дополнительного модуля безопасного отключения крутящего момента убедитесь, что перемычка включения оборудования (ENABLE) на главной плате управления установлена.

PowerFlex 753 – расположение перемычки включения оборудования

PowerFlex 755 – расположение перемычки включения оборудования (типоразмеры 1…7)



PowerFlex 755 – расположение перемычки включения оборудования (типоразмеры 8…10)



Установка дополнительного модуля

Для установки дополнительного модуля безопасного отключения крутящего момента необходимо сделать следующее:

1. До упора вставьте торцевой разъем модуля в нужный порт.

2. Заверните верхний и нижний стопорные винты.– Рекомендованный момент затяжки = 0,45 Н•м

(4,0 фунт•дюйм).– Рекомендованный тип и размер отвертки –

шестигранник T15.

ВНИМАНИЕ: Существует опасность повреждения оборудования при

установке или снятии дополнительного модуля, когда привод находится

под напряжением. Во избежание повреждения преобразователя перед

выполнением любых работ с преобразователем убедитесь, что

конденсаторы на шине постоянного тока разряжены.

Типоразмеры 1…7: Измерьте напряжение звена постоянного тока на

силовой клеммной колодке между клеммами +DC и -DC, между клеммой

+DC и корпусом и между клеммой -DC и корпусом. Эти напряжения должны

быть равны нулю.

Типоразмеры 8…10: Измерьте напряжение звена постоянного тока на

выводах DC+ и DC- TESTPOINT в передней части силового модуля.


Модуль безопасного отключения крутящего момента может

устанавливаться в любой порт преобразователя. Тем не менее,

при использовании в системах с интегрированным управлением

перемещением модуль необходимо устанавливать в порт 6.


Не перетягивайте стопорные винты.



Подключение Важные замечания по поводу подключения:• Используйте только луженый медный провод.• Рекомендуется использовать кабель с классом изоляции 600В или

выше.• Управляющие провода должны располагаться отдельно от силовых

проводов на расстоянии не менее 0,3 м.

Табл. 1 – Технические характеристики клеммной колодки модуля безопасного отключения крутящего момента

Табл. 2 – Назначение клемм TB2

Важные указания по монтажу модуля безопасного отключения крутящего момента

Провода• Провода входа безопасности должны быть защищены от внешних

повреждений кабельными каналами, оплёткой, бронированием или другими средствами.

• Необходимо использовать экранированный кабель.

Требования к источнику питания• Внешний источник питания должен соответствовать Директиве по

низковольтному оборудованию 2006/95/EC с применением требований стандарта EN61131-2 Программируемые контроллеры, часть 2 – требования к оборудованию и испытания, а также одному из следующих стандартов:– EN60950 – SELV (безопасное сверхнизкое напряжение)– EN60204 – PELV (защитное сверхнизкое напряжение)– IEC 60536, класс безопасности III (SELV или PELV)– UL 508, схема с ограничением напряжения– Источник питания, отвечающий стандартам IEC 60204 и

IEC 61558-1, должен обеспечивать напряжение 24 В= ±10 %.

Размеры проводов Тип кабеля Длина зачисткиМаксимальный Минимальный

0,8 мм2 (18 AWG)

0,3 мм2 (28 AWG)

Многожильный экранированный кабель

10 мм

20-750-SКлемма Название ОписаниеSP+ +24 В питание функции

безопасностиПитание от источника пользователя: 24 В ±10 %

Номинальная нагрузка 45 мА

SP- Питание функции безопасности, общий

SE+ +24 В включение функции безопасности

Питание от источника пользователя: 24 В ±10 %

Номинальная нагрузка 25 мА

SE- Включение функции безопасности, общий

Sd Экран Клемма для подключения экранов в случае, если не используется экранирующая пластина или распределительная коробка.

Sd Экран

Вход безопасности Пример подключенияИсточник питания

SP+SE+Sd

SP-SE-Sd

SE-SP+

SP-

SE+

Sd Sd

Common+24V

+24V

Common



• Подробнее см. руководство «Industrial Automation Wiring and Grounding Guidelines», публикация 1770-4.1.

Использование портов• При использовании в системах с интегрированным управлением

перемещением модуль безопасного отключения крутящего момента необходимо устанавливать в порт 6.

• В один момент времени должен быть установлен только один модуль. Установка нескольких модулей безопасности и дублирование модулей не поддерживаются.

Положение перемычек• Убедитесь, что на главной плате управления установлена перемычка

включения оборудования (ENABLE). Расположение перемычки см. на с. 21. Если она не установлена, то привод при включении перейдет в состояние аварии.

• Убедитесь в том, что перемычка включения функции безопасности (SAFETY) на главной плате управления снята (только типоразмеры 1–7). Расположение перемычки см. на с. 20.

Проверка работы Проверьте работу функции безопасности сразу после установки модуля безопасного отключения крутящего момента. Повторяйте проверку функции безопасности с периодичностью, определенной в рамках анализа безопасности, описанного на с. 15.

Убедитесь, что оба канала безопасности работают в соответствии с Табл. 3.

Табл. 3 – Работа и проверка канала

Статус функции безопасности

Преобразова-тель в состоянии «Не включен»



Преобразова-тель готов к работе

Работа канала безопасности

Функция безопасного отключения крутящего моментаКлеммы SP+ и SP-(питание функции безопасности)

Питание отсутствует

Питание подано Питание отсутствует

Питание подано

Функция безопасного отключения крутящего моментаКлеммы SE+ и SE-(включение функции безопасности)



Питание подано Питание подано


http://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/in/1770-in041_-en-p.pdf



Если в течение некоторого времени через кабели или схемы,

управляющие входами включения или питания функции безопасности,

подается внешний аварийный сигнал, функция безопасного

отключения крутящего момента может не распознать эту ситуацию.

Когда внешний аварийный сигнал выключается, функция безопасного

отключения крутящего момента разрешает запуск привода.

Для достижения максимального уровня безопасности оба входа

безопасности SP и SE должны включаться при помощи

соответствующего двухканального оборудования. Повторное

включение функции безопасности с помощью только одного входа

может привести к ложному распознаванию аварии.

СОВЕТ На модуле безопасного отключения крутящего момента не

предусмотрен контакт состояния.


Глава 4

Описание работы

Работа функции безопасного отключения крутящего момента преобразователей PowerFlex серии 750

Дополнительный модуль безопасного отключения крутящего момента преобразователей PowerFlex серии 750 (см. Рис. 1) отключает выходные IGBT-транзисторы преобразователя, либо отключая источник питания микросхемы драйвера транзисторов, либо отключая выходные сигналы микросхемы драйвера транзисторов. Система удовлетворяет требованиям SIL3 в части безопасного отключения крутящего момента.

При нормальной работе на входы питания и включения функции безопасности модуля безопасного отключения крутящего момента подается напряжение 24 В постоянного тока. Если напряжение на вход питания или вход включения функции безопасности перестает подаваться, отключаются выходы микросхемы драйвера транзистора и прекращается коммутация самих IGBT-транзисторов. Параметр 933 [Start Inhibits] покажет, что IGBT-транзисторы заблокированы, а на панели оператора отобразится, что привод не готов к включению.


Функция безопасного отключения крутящего момента не снимает

опасное напряжение с выхода преобразователя. Перед выполнением

любых работ с электрооборудованием преобразователя или двигателя

необходимо отключить питание на входе преобразователя и принять

соответствующие меры защиты.

ВНИМАНИЕ: В случае неисправности двух выходных IGBT-транзисторов

преобразователя и при использовании функции безопасного отключения

крутящего момента преобразователя PowerFlex серии 750 для отключения

выходов преобразователя, преобразователь может продолжить подавать

энергию, достаточную для поворота 2-полюсного двигателя на 180° до того

момента, как создание крутящего момента в двигателе прекратится.

ВНИМАНИЕ: Сама по себе функция безопасного отключения крутящего

момента на преобразователе PowerFlex серии 750 инициирует остановку

выбегом. Если для системы потребуется другой способ останова, необходимо

будет предпринять дополнительные меры безопасности.


Глава 4 Описание работы

Рис. 1 – Схема безопасного отключения крутящего момента преобразователя

SP+

SE+

Sd

SP–

SE–

Sd

Вход питания от сети переменного тока

PowerFlex серии 750

+24 В=

Стоп

Пуск

Пуск/стоп, общий

24 В=, общий

Перемычки:ENABLE установленаSAFETY снята

Источник питаниядрайвера

Схема драйвера

Питание функции безопасности

Включение функции

безопасности

Двигатель


Описание работы Глава 4

Пример 1 – Преобразователи PowerFlex серии 750, типоразмер 1…10, подключение функции безопасного отключения крутящего момента с инерционным выбегом, два канала

Рис. 2 – Останов категории 0 – выбег

Состояние схемы

Схема показана с закрытой дверью ограждения и системой, готовой к нормальной работе преобразователя.

Принцип действия

Представлена двухканальная система с отслеживанием контура безопасного отключения крутящего момента и преобразователя. При открытии двери ограждения переключатся входные цепи (S13-S14 и S21-S22) контрольного реле безопасности Minotaur. Выходные цепи реле (13-14 и 23-24) вызовут срабатывание функции безопасного отключения крутящего момента, и двигатель остановится выбегом.Для повторного включения преобразователя необходимо сначала сбросить реле безопасности Minotaur, после чего подать соответствующую команду на пуск преобразователя.

Распознавание аварий

Аварийная ситуация, обнаруженная на входах реле безопасности Minotaur, вызовет блокировку системы при выполнении следующей операции, при этом функция безопасности не будет отключена.

A1 S21 S11 S52 41 13 23 33

A2 S22 S12 S34 42 14 24 34

MinotaurMSR127TP

GuardMasterTrojan

SP+

SE+

Sd

SP–

SE–

Sd

Ограждение

Кнопка аварийного

останова24 В=

общий

Внешний источник питания +24 В=

Сеть переменного токаВходное питание

Двигатель


Источ. питания драйвера


24 В=, общий


Пуск

Стоп

+24 В=


Стоп

Пуск




Пример 2 – Преобразователи PowerFlex серии 750, типоразмер 1…10, подключение функции безопасного отключения крутящего момента с инерционным выбегом, два канала

Рис. 3 – Останов категории 0 – выбег




Представлена двухканальная система с отслеживанием контура безопасного отключения крутящего момента и преобразователя. При открытии двери ограждения переключатся входные цепи (S13-S14 и S21-S22) контрольного реле безопасности Minotaur. Выходные цепи реле (13-14 и 23-24) разорвут цепь включения преобразователя, и двигатель остановится выбегом. Для повторного включения преобразователя необходимо сначала сбросить реле безопасности Minotaur, после чего подать соответствующую команду на пуск преобразователя.

Советы по эксплуатации

Если анализ рисков для машины в целом показывает, что необходим внешний механический тормоз или иные средства останова, эти внешние средства должны включаться после отключения питания для останова категории 0.

Если функция безопасного отключения крутящего момента останется в положении ВКЛ, двигатель будет останавливаться по команде, поступающей на вход включения. При таком отказе систему перезапустить нельзя.

GuardMasterTrojan

A1 S21 S11 S52 S12

A2 X1 X2

13 23

14 24

S33

Y2

S34

Y1X3

37 47 57

38 48 58X4

S22

Y39 Y40

MinotaurMSR138DP

SP+

SE+

Sd

SP–

SE–

Sd


24 В=общий



Двигатель


Источ.питания драйвера


24 В=, общий


Пуск

Стоп

+24 В=


Стоп

ПускВнешний

источ.питания +24 В=


Описание работы Глава 4

Пример 3 – Все преобразователи, подключение функции безопасного отключения крутящего момента с управляемым остановом, два канала

Рис. 4 – Останов категории 1 – управляемый




Представлена двухканальная система с отслеживанием контура безопасного отключения крутящего момента и преобразователя. При открытии двери ограждения переключатся входные цепи (S13-S14 и S21-S22) контрольного реле безопасности Minotaur. Выходные цепи реле (23-24) подадут на преобразователь команду останова и вызовут управляемое торможение. После запрограммированной задержки выходные цепи (47-48 и 57-58) вызовут срабатывание функции безопасного отключения крутящего момента и отключение контура включения преобразователя. Если в это время двигатель все еще вращается, он остановится выбегом. Для повторного включения преобразователя необходимо сначала сбросить реле безопасности Minotaur, после чего подать соответствующую команду на пуск преобразователя.

Распознавание аварий

Аварийная ситуация, обнаруженная на входах реле безопасности Minotaur, вызовет блокировку системы при выполнении следующей операции, при этом функция безопасности не будет отключена.

GuardMasterTrojan

A1 S21 S11 S52 S12

A2 X1 X2

13 23

14 24

S33

Y2

S34

Y1X3

37 47 57

38 48 58X4

S22

Y39 Y40

MinotaurMSR138DP

SP+

SE+

Sd

SP–

SE–

Sd


24 В=общий



Двигатель


Источ. питания драйвера


24 В=, общий


Пуск

Стоп

+24 В=


Стоп

Пуск

Внешний источник питания +24 В=,

общий




Если функция безопасного отключения крутящего момента останется в положении ВКЛ, двигатель будет останавливаться по команде, поступающей на вход включения. При таком отказе систему перезапустить нельзя.


Приложение A

Технические характеристики

Введение В этом приложении содержатся общие технические характеристики модуля безопасного отключения крутящего момента.

Общие технические характеристики

Атрибут Значение

Стандарты IEC 60204-1, IEC 61508, IEC 61800-3, IEC 61800-5-1, IEC 61800-5-2, IEC 62061,ISO 13489

Категория безопасности Кат. 3 и PL e по стандарту ISO 13849-1; SIL CL3 по IEC 61508 и EN 62061

Источник питания (входы/выходы пользователя)

24 В= ±10 %, 0,8...1,1 от номинального напряжения (1) PELV или SELV

(1) Защитным выходам нужен дополнительный предохранитель для защиты цепи управления от обратного напряжения.

Установите инерционный предохранитель на 6 А или быстродействующий на 10 А.

Потребляемая мощность 4,4 Вт

Включение функции безопасности SE+, SE–

24 В=, 25 мА

Питание функции безопасности SP+, SP–

24 В=, 45 мА

Минимальное напряжение включенного состояния входа

24 В= ±10 %, 21,6...26,4 В=

Максимальное напряжение отключенного состояния входа

5 В

Максимальный ток при отключенном состоянии входа

2,5 мА при 5 В=

Тип провода Многожильный экранированный кабель

Сечение кабельных жил (2)

(2) См. руководство Industrial Automation Wiring and Grounding Guidelines, публикация 1770-4.1.

0,3...0,8 мм2 (28...18 AWG)

Длина зачистки 10 мм


Приложение A Технические характеристики

Условия окружающей среды Категория Характеристика

Максимальная температура окружающей среды

IP20, NEMA/UL Открытое исполнение:IP00, NEMA/UL Открытое исполнение:IP20, NEMA/UL тип 1 (с кожухом):IP20, NEMA/UL тип 1 (с табличкой):IP20, NEMA/UL тип 1 (шкаф MCC):

Фланцевый монтаж –Спереди:

IP20, NEMA/UL Открытое исполнение:IP00, NEMA/UL Открытое исполнение:

Задняя часть/Радиатор:

IP66, NEMA/UL тип 4X

Отдельный/настенный монтаж –

IP54, NEMA/UL тип 12

0–50 °C (32–122 °F)0–50 °C (32–122 °F)0–40 °C (32–104 °F)0–40 °C (32–104 °F)0–40 °C (32–104 °F)

0–50 °C (32–122 °F)0–50 °C (32–122 °F)

0–40 °C (32–104 °F)

0–40 °C (32–104 °F)

Типоразмер 1–5, все номиналыТипоразмер 6–7, все номиналыТипоразмер 1–5, все номиналыТипоразмер 6–7, все номиналыТипоразмер 8–10, все номиналы

Типоразмер 2–5, все номиналыТипоразмер 6–7, все номиналы

Типоразмер 2–7, все номиналы

Типоразмер 2–7, все номиналы

Температура хранения (длительная): -40…70 °C (-40…158 °F)

Окружающий воздух: Важно: Преобразователь запрещается устанавливать в местах, где в воздухе содержатся летучие или агрессивные газы, пары или пыль. Если привод не планируется устанавливать в течение определенного времени, его необходимо хранить в местах, где он не будет подвергаться воздействию агрессивной среды.

Важно: Преобразователи, в которых используется функция безопасности, должны быть защищены от загрязнений по степени защиты IP54. Это можно реализовать с помощью корпуса со степенью защиты IP54 или обеспечив очистку воздуха от пыли.

УФ-излучение Пластмассовые детали интерфейса оператора и корпуса IP54, NEMA/UL, тип 12 не обладают стойкостью к УФ-излучению.

Относительная влажность: 5…95 % без конденсации.

Ударопрочность рабочая

Ударопрочность в транспортной упаковке

Типоразмер 1…6:

Типоразмер 7:


Типоразмер 1…2:Типоразмер 3…4:Типоразмер 5:Типоразмер 6…10:

максимальное значение 15 g в течение 11 мс (± 1,0 мс)максимальное значение 10 g в течение 11 мс (± 1,0 мс)Power Core – максимальное значение 10 g в течение 11 мс (± 1,0 мс) в шкафу с доп. отсеком – максимальное значение 5 g в течение 11 мс (± 1,0 мс)

высота падения 381 ммвысота падения 330 ммвысота падения 305 ммСоответствует процедуре испытания 2B Международной ассоциации по обеспечению сохранности при перевозках (ISTA)

Вибрация рабочая

Вибрация в транспортной упаковке

Синусоидальная нагрузка на незакрепленный груз:

Выборочно закрепленный:

Типоразмер 1…2:Типоразмер 3…5:Типоразмер 6…7:Типоразмер 8…10:





смещение 1,00 мм, пиковое значение 2 gсмещение 1,00 мм, пиковое значение 1,5 g смещение 1,00 мм, пиковое значение 1 gPower Core, преобразователь в шкафу с доп. отсеком – смещение 1,00 мм, пиковое значение 1 g

диапазон 20,0 мм, 2–5,186 Гц; макс. 1,1 g, 5,186–20 Гц

Соответствует стандартам упаковки ISTA 2B.

Частота (Гц) PSD (g2/Гц)1 0,000054 0,0116 0,0140 0,00180 0,001200 0,00001

Соответствуют процедуре испытания 2B Международной ассоциации по обеспечению сохранности при перевозках (ISTA).


Технические характеристики Приложение A

Сертификаты Декларации соответствия, сертификаты и другие относящиеся к сертификации сведениями можно изучить по ссылке на сертификаты изделия на веб-сайте www.rockwellautomation.com/products/certification/.

Соответствие нормам CE Декларации соответствия CE доступны в сети по адресу:www.rockwellautomation.com/products/certification/

Модуль безопасного отключения крутящего момента 20-750-S соответствует основным требованиям Директивы по машиностроению 2006/42/EC и Директивы по ЭМС 2004/108/EC при условии, что установка и обслуживание выполняются согласно инструкциям, содержащимся в настоящем документе. Для демонстрации соответствия применялись следующие стандарты:

Директива по машиностроению (2006/42/EC) EN ISO 13849-1:2008 Безопасность оборудования – Элементы

систем управления, связанные с безопасностью – часть 1: Основные принципы разработки.

EN ISO 13849-2:2008 Безопасность оборудования – Элементы систем управления, связанные с безопасностью – часть 2: Анализ.

EN 60204-1:2006 Безопасность оборудования – Электрическое оборудование машин – часть 1: Общие требования

EN 62061:2005 Безопасность оборудования – Функциональная безопасность электрических, электронных, и программируемых электронных систем, относящихся к безопасности.

EN 61800-5-2:2007 Системы силовых электроприводов с регулированием скорости – часть 5-2: Требования безопасности – функциональные

Сертификаты (1)

(1) Если имеется маркировка, см. декларации и сертификаты соответствия по ссылке www.rockwellautomation.com/products/

certification/.

Значение

c-UL-us(2)

(2) Underwriters Laboratories Inc. не проводила испытаний функций безопасного отключения, безопасного отключения

крутящего момента и контроля безопасной скорости на предмет функциональной безопасности.

Входит в список UL, сертифицировано для США и Канады.

CE Директива ЕС по ЭМС 2004/108/EC в соответствии со стандартами:

EN 61800-3; преобразователи переменного тока PowerFlex серии 750, помехи и помехозащищенность

EN 62061; функция безопасности, помехозащищенность

Директива по машиностроению ЕС 2006/42/EC

EN ISO 13849-1; функция безопасности

EN ISO 13849-2; функция безопасности

EN 60204-1; функция безопасности

EN 62061; функция безопасности

EN 61800-5-2; функция безопасности

C-Tick Австралийский закон о радиосвязи, соответствует:

EN 61800-3; категории C2 и C3

TÜV Сертифицирован TÜV по функциональной безопасности:

до SIL CL3 по EN 61800-5-2, EN 61508 и EN 62061;до уровня производительности PL e и категории 4 по EN ISO 13849-1;при использовании в соответствии с настоящим Руководством пользователя по безопасному отключению крутящего момента PowerFlex серии 750, публикация 750-UM002.


http://www.rockwellautomation.com/products/certification/



Приложение A Технические характеристики

Директива по ЭМС (2004/108/EC) EN 61800-3:2004 Системы силовых электроприводов с

регулированием скорости – часть 3: Требования по ЭМС и методы специальных испытаний


Публикация 750-UM002F-RU-P – Июль 2013Copyright © 2013 Rockwell Automation, Inc. Все права защищены. Напечатано в США

Техническая поддержка Rockwell Automation

Компания Rockwell Automation предоставляет техническую информацию в интернете для оказания помощи в использовании своей продукции. На веб-сайте http://www.rockwellautomation.com/support/ находятся технические руководства, база знаний по часто задаваемым вопросам, технические замечания и указания по применению, образцы программ и ссылки для загрузки пакетов обновлений, а также приложение MySupport, позволяющее адаптировать эти средства для решения собственных задач.

Для оказания дополнительной технической поддержки по телефону при монтаже, настройке, поиске и устранении неисправностей мы предлагаем программы поддержки TechConnectSM. Более подробную информацию можно получить у дистрибьютора или представителя компании Rockwell Automation или на сайте http://www.rockwellautomation.com/support/.

Помощь при монтаже

Если в течение первых 24 часов вам не удаётся выполнить установку, перечитайте данное руководство. За помощью в установке и вводе в эксплуатацию оборудования можно обращаться в отдел поддержки клиентов.

Возврат новых изделий

Чтобы гарантировать полную работоспособность поставляемого оборудования, Rockwell Automation проводит заводские испытания всех готовых изделий. Тем не менее, если ваше оборудование не работает и подлежит возврату, выполните следующие действия.

Отзывы о документации

Ваши комментарии помогут нам лучше понимать потребности заказчиков в сфере технической документации. Если у вас есть какие-либо предложения по улучшению данного документа, заполните формуляр с номером публикации RA-DU002, доступный по адресу http://www.rockwellautomation.com/literature/.

США или Канада 1.440.646.3434

Другие страны (кроме США и Канады)

Используйте Средство глобального поиска по адресу http://www.rockwellautomation.com/support/americas/phone_en.html или обращайтесь в местное представительство компании Rockwell Automation.

США Обратитесь к своему дистрибьютору. Для выполнения процедуры возврата ему потребуется номер вашего дела в службе поддержки клиентов (его можно получить, позвонив по указанному выше номеру).

Другие страны Для возврата изделия обратитесь в местное представительство Rockwell Automation.

http://www.rockwellautomation.com/locations/

http://www.rockwellautomation.com/support/americas/phone_en.html

http://www.rockwellautomation.com/support/

http://www.rockwellautomation.com/support/

http://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/du/ra-du002_-en-e.pdf

http://www.rockwellautomation.com/literature/

Documents

750-UM002F-RU-P, Преобразователи PowerFlex серии 750 – Безопасное …€¦ · отключите его питание и убедитесь, что