Download pdf - Manuale di istruzioni - literature.rockwellautomation.com · Questo manuale è destinato ai responsabili della progettazione, installazione, ... In questo manuale, i convertitori

Modulo opzionale Safe Torque-Off di PowerFlex serie 750Numero di catalogo 20-750-S

Manuale di istruzioniTraduzione delle istruzioni originali

Informazioni importanti per l’utente

Leggere questo documento ed i documenti elencati nella sezione “Risorse aggiuntive” relativi ad installazione, configurazione e funzionamento di questa apparecchiatura prima di installare, configurare, gestire o effettuare la manutenzione del prodotto. Gli utenti sono tenuti a familiarizzare con le istruzioni di installazione e di cablaggio, oltre che con i requisiti di tutti i codici, le leggi e le norme di buona tecnica applicabili.

Le operazioni di installazione, regolazione, messa in servizio, uso, montaggio, smontaggio e manutenzione devono essere effettuate da personale qualificato in conformità ai codici di buona pratica applicabili.

Se questa apparecchiatura viene utilizzata in un modo non previsto dal costruttore, la protezione fornita dall’apparecchiatura può risultare compromessa.

In nessun caso Rockwell Automation, Inc. sarà da ritenersi responsabile per danni indiretti o consequenziali risultanti dall’uso o dall’applicazione dell’apparecchiatura.

Gli esempi e gli schemi in questo manuale sono inclusi esclusivamente a scopo illustrativo. A causa dell’elevato numero di variabili e requisiti associati ad ogni particolare installazione, Rockwell Automation, Inc. non è in grado di assumersi alcuna responsabilità per l’uso effettivo basato su esempi e schemi.

Rockwell Automation, Inc. non si assume alcuna responsabilità di brevetto relativamente all’uso di informazioni, circuiti, apparecchiature o software descritti nel presente manuale.

È vietata la riproduzione, parziale o totale, del contenuto di questo manuale senza previo consenso scritto di Rockwell Automation, Inc.

Le note riportate in questo manuale hanno lo scopo di evidenziare considerazioni in materia di sicurezza.

Sopra o all’interno dell’apparecchiatura possono inoltre essere presenti etichette che indicano precauzioni specifiche.

AVVERTENZA: Identifica le informazioni sulle procedure o sulle circostanze che possono causare esplosioni in aree pericolose, che potrebbero causare lesioni personali o morte, danni alla proprietà o perdite economiche.

ATTENZIONE: Identifica le informazioni sulle prassi o sulle circostanze che possono essere causa di lesioni personali o morte, danni alla proprietà o perdite economiche. Prestando attenzione è possibile identificare un pericolo, evitarlo e riconoscerne le conseguenze.

IMPORTANTE Identifica le informazioni critiche per un buon funzionamento dell’applicazione e la comprensione del prodotto.

PERICOLO DI FOLGORAZIONI: Le etichette possono essere posizionate sopra o all’interno dell’apparecchiatura (ad es. un convertitore di frequenza o un motore) per avvertire della possibile presenza di valori di tensione pericolosi.

PERICOLO DI USTIONI: Le etichette possono essere posizionate sopra o all’interno dell’apparecchiatura (ad es. un convertitore di frequenza o un motore) per avvertire che le superfici potrebbero raggiungere temperature pericolose.

PERICOLO DI ARCO ELETTRICO: Le etichette possono essere posizionate sopra o all’interno dell’apparecchiatura (ad esempio, un centro controllo motori) per avvisare di un pericolo potenziale di arco elettrico. Gli archi elettrici possono provocare gravi incidenti, se non addirittura il decesso. Indossare Dispositivi di Protezione Individuale (DPI). Seguire TUTTI i requisiti normativi relativi alle pratiche di lavoro sicure e ai Dispositivi di Protezione Individuale (DPI).

Indice

Prefazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5Sommario delle modifiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Convenzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Terminologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Documentazione Risorse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Capitolo 1Concetto di sicurezza Certificazione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Considerazioni importanti sulla sicurezza. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10Definizione del livello prestazionale di sicurezza di categoria 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10Definizione delle categorie di arresto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11Livello prestazionale e Livello di integrità della sicurezza (SIL) CL3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Test diagnostici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11Definizioni di PFD e PFH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Dati PFD e PFH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Stato sicuro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Tempo di reazione di sicurezza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Considerazioni sul livello di sicurezza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Informazioni di contatto nel caso di guasti all’opzione di sicurezza. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Capitolo 2Installazione e cablaggio Accesso all’unità di controllo del convertitore di frequenza. . . . . . . . 16

Impostazione del ponticello di abilitazione sicurezza . . . . . . . . . . . . . 20Scollegamento dell’alimentazione dal sistema di convertitori di frequenza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Verificare che la tensione dei convertitori di frequenza PowerFlex 755 e PowerFlex 753 sia a zero. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21Verificare che la tensione dei prodotti PowerFlex 755T sia a zero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Installazione del modulo opzionale di sicurezza . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Cablaggio del modulo opzionale di sicurezza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Cablaggio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Requisiti degli alimentatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Assegnazione della porta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Impostazioni dei ponticelli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Verifica del funzionamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Capitolo 3Funzionamento del modulo opzionale Safe Torque-Off

Funzionamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29Esempi di cablaggio delle categorie di arresto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Pubblicazione Rockwell Automation 750-UM002H-IT-P – Febbraio 2017 3

Indice

Appendice ASpecifiche, certificazioni e conformità CE

Specifiche. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35Specifiche ambientali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Certificazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Conformità CE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Direttiva macchine (2006/42/CE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38Direttiva EMC (2004/108/CE e 2014/30/UE). . . . . . . . . . . . . . 38

4 Pubblicazione Rockwell Automation 750-UM002H-IT-P – Febbraio 2017

Prefazione

In questo manuale è spiegato l’utilizzo del modulo opzionale Safe Torque-Off di PowerFlex® serie 750 in applicazioni con Safety Integrity Level (SIL) CL3, Livelli prestazionali [PLe] o Categoria (CAT) 3. Sono descritti i requisiti di sicurezza, compresi i valori PFD e PFH e le informazioni di verifica delle applicazioni, e sono fornite informazioni sull’installazione, configurazione e ricerca guasti del modulo opzionale Safe Torque-Off.

Questo manuale è destinato ai responsabili della progettazione, installazione, configurazione o ricerca guasti delle applicazioni di sicurezza che utilizzano il modulo opzionale Safe Torque-Off di PowerFlex serie 750.

Il modulo opzionale Safe Torque-Off 20-750-S si applica ai convertitori di frequenza PowerFlex serie 750 seguenti:

• Convertitori di frequenza PowerFlex 755TL a basse armoniche non rigenerativi

• Convertitori di frequenza rigenerativi PowerFlex 755TR• Sistemi di convertitori di frequenza PowerFlex 755TM con inverter a

sbarra comune e rigenerativi con barra di alimentazione• Convertitori di frequenza PowerFlex 755• Convertitori di frequenza PowerFlex 753

In questo manuale, i convertitori di frequenza PowerFlex 755TL, i convertitori di frequenza PowerFlex 755TR e i sistemi di convertitori di frequenza PowerFlex 755TM sono indicati collettivamente come prodotti PowerFlex 755T.

È raccomandata una conoscenza di base dei circuiti elettrici e una buona conoscenza di questi prodotti. È inoltre necessario avere la formazione e l’esperienza necessarie per la creazione, l’utilizzo e la manutenzione dei sistemi di sicurezza.

Sommario delle modifiche Questo manuale contiene informazioni nuove e aggiornate, come indicato nella tabella seguente.

Argomento Pagina

Aggiunte specifiche di sicurezza (compresi i valori PFD e PFH) per i prodotti PowerFlex 755T. 12

Aggiornate le informazioni sullo stato sicuro e aggiunte le specifiche sul tempo di reazione di sicurezza per i prodotti PowerFlex 755T.

13

Aggiornata la sezione Accesso all’unità di controllo del convertitore di frequenza con riferimenti ai prodotti PowerFlex 755T.

16…19

Aggiornati i valori di impostazione dei ponticelli e aggiunto il valore per i prodotti PowerFlex 755T.

20…21

Aggiuntala sezione Scollegamento dell’alimentazione dal sistema di convertitori di frequenza. 21

Aggiornata la sezione Esempi di cablaggio delle categorie di arresto con i relè di sicurezza Guardmaster®.

31…33

Aggiunto esempio di cablaggio delle categorie di arresto con i moduli POINT Guard I/O™. 34

Aggiornata la tabella delle specifiche ambientali. 36


Prefazione

Convenzioni In questo manuale i parametri di configurazione sono indicati da un numero seguito dal nome tra parentesi quadre. Ad esempio, P24 [OverSpd Response].

Terminologia In questa tabella sono definite le abbreviazioni utilizzate nel manuale.

Abbreviazione Termine completo Definizione

1oo2 Uno di due Si riferisce alla progettazione comportamentale di un sistema di sicurezza a doppio canale.

CAT. Categoria Classificazione delle parti di un sistema di comando legate alla sicurezza in relazione alla loro resistenza alle avarie e al loro successivo comportamento nella condizione di avaria, che è conseguita mediante la disposizione strutturale delle parti, il rilevamento delle avarie e/o la loro affidabilità (fonte: EN ISO 13849-1).

CL Claim Limit Il livello SIL massimo attribuibile a un sottosistema di un sistema di comando e controllo elettrico correlato alla sicurezza in relazione ai vincoli hardware e all’integrità di sicurezza sistematica (fonte: IEC 62061).

EN Norma europea Le norme ufficiali europee.

ESD Emergency Shutdown Systems (sistemi di spegnimento di emergenza)

Un sistema, solitamente indipendente dal sistema di controllo principale, progettato per spegnere in modo sicuro un sistema operativo.

HFT Tolleranza ai guasti hardware La tolleranza HFT è uguale a n, dove n+1 guasti possono causare la perdita della funzione di sicurezza. Una tolleranza HFT uguale a 1 significa che sono necessari 2 guasti per causare la perdita della funzione di sicurezza.

HIM Modulo interfaccia operatore Modulo utilizzato per configurare un dispositivo.

IEC International Electrotechnical Commission (Commissione Elettrotecnica Internazionale)

La Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC) è l’organizzazione leader mondiale che prepara e pubblica norme internazionali per tutte le tecnologie elettriche, elettroniche e correlate.

IGBT Insulated Gate Bi-polar Transistors (transistori bipolari a gate isolato)

Tipico interruttore di potenza utilizzato per controllare la corrente principale.

ISO International Organization for Standardization (Organizzazione internazionale per la normazione)

L’Organizzazione internazionale per la normazione è un organismo per la definizione di norme internazionali composto da rappresentanti di varie organizzazioni normative nazionali.

PELV Protective Extra Low Voltage (bassissima tensione di protezione)

Sistema elettrico dove la tensione non può superare il valore ELV in condizioni normali e in condizioni di guasto singolo, con l’eccezione dei guasti verso terra in altri circuiti.

PFD Probability of Dangerous Failure on Demand (probabilità di guasto pericoloso su domanda)

La probabilità media di un sistema di non adempiere alla sua funzione di progetto su domanda.

PFH Probability of Dangerous Failure per Hour (probabilità di guasto pericoloso l’ora)

La probabilità per un sistema di subire un guasto pericoloso l’ora.

PL Performance Level (livello prestazionale) Classificazione di sicurezza EN ISO 13849-1

SELV Safety Extra Low Voltage Circuit(circuito a bassissima tensione di sicurezza)

Circuito secondario progettato e protetto in modo che, in condizioni normali e di guasto singolo, le tensioni non superino un valore sicuro.

SIL Livello di integrità della sicurezza Misura della capacità di un prodotto di ridurre il rischio che si verifichi un guasto pericoloso.

STO Safe Torque Off La funzione Safe Torque-Off (STO) è utilizzata per prevenire la rotazione inattesa del motore in caso di emergenza mentre il convertitore di frequenza resta collegato all’alimentatore. Quando la funzione STO è attivata, il convertitore di frequenza è in assenza di coppia pertanto la rotazione dell’albero del motore si arresta e viene impedita.


Prefazione

Documentazione Risorse Questi documenti contengono informazioni aggiuntive relative ai prodotti Rockwell Automation correlati.

È possibile visualizzare o scaricare le pubblicazioni all’indirizzo http://www.rockwellautomation.com/global/literature-library/overview.page. Per ordinare copie cartacee della documentazione tecnica, contattare il distributore Allen-Bradley o il rappresentante Rockwell Automation di zona.

Risorsa Descrizione

PowerFlex 750-Series Products with TotalFORCE Control Technical Data, pubblicazione 750-TD100

Fornisce informazioni dettagliate su:• Specifiche del convertitore di frequenza e alimentazione su sbarra• Specifiche delle opzioni• Valore nominale di fusibili e interruttori automatici

PowerFlex 755TM IP00 Open Type Kits Technical Data, pubblicazione 750-TD101

Fornisce informazioni dettagliate su:• Selezione kit• Classificazioni e specifiche kit• Specifiche delle opzioni

PowerFlex 750-Series Products with TotalFORCE™ Control Installation Instructions, pubblicazione 750-IN100

Indica i passi di base per installare i convertitori di frequenza PowerFlex 755TL, i convertitori di frequenza PowerFlex 755TR e PowerFlex 755TM con barra di alimentazione.

PowerFlex 755TM IP00 Open Type Kits Installation Instructions, pubblicazione 750-IN101 Fornisce istruzioni per l’installazione dei kit IP00 tipo aperto in custodie fornite dall’utente.

PowerFlex Drives with TotalFORCE Control Programming Manual, pubblicazione 750-PM100

Fornisce informazioni dettagliate su:• Opzioni I/O, di controllo e feedback• Parametri e programmazione• Errori, allarmi e ricerca guasti

PowerFlex serie 750 Convertitore PowerFlex serie 750 - Istruzioni di installazione, pubblicazione 750-IN001

Fornisce informazioni sull’installazione del modulo opzionale Safe Torque-Off nel convertitore di frequenza PowerFlex serie 750.

PowerFlex serie 750 Inverter CA PowerFlex Serie 750 - Manuale di programmazione, pubblicazione 750-PM001

Fornisce informazioni su montaggio, installazione e configurazione dei convertitori di frequenza PowerFlex serie 750.

Enhanced PowerFlex 7-Class Human Interface Module (HIM) User Manual, pubblicazione 20HIM-UM001

Fornisce informazioni per l’utilizzo del modulo 20-HIM-A6 HIM per configurare i convertitori di frequenza PowerFlex serie 750 e il modulo opzionale Safe Torque-Off.

Guida online di Connected Components Workbench Guida online che fornisce una descrizione dei diversi elementi del software Connected Components Workbench™.

PowerFlex Safe Speed Monitor Safety Reference Manual, pubblicazione 750-RM001

Fornisce informazioni sull’installazione e la configurazione del modulo opzionale monitoraggio Safe-Speed con i convertitori di frequenza PowerFlex serie 750.

System Design for Control of Electrical Noise Reference Manual, pubblicazione GMC-RM001

Informazioni, esempi e tecniche mirate a ridurre al minimo i guasti di sistema causati da disturbi elettrici.

Safety Guidelines for the Application, Installation and Maintenance of Solid State Control, pubblicazione SGI-1.1

Descrive le differenze fondamentali tra controllori allo stato solido e dispositivi elettromeccanici cablati fisicamente.


http://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/td/750-td100_-en-p.pdf


http://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/in/750-in100_-en-p.pdf


http://mms.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/pm/750-pm100_-en-p.pdf


http://mms.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/pm/750-pm001_-en-p.pdf

http://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/um/20him-um001_-en-p.pdf

http://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/rm/750-rm001_-en-p.pdf

http://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/rm/gmc-rm001_-en-p.pdf

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

Prefazione

Note:


Capitolo 1

Concetto di sicurezza

In questo capitolo è descritto il concetto di livelli prestazionali di sicurezza e il modo in cui il modulo opzionale Safe Torque-Off di PowerFlex® serie 750 soddisfa i requisiti delle applicazioni SIL CL3, CAT. 3 o PLe.

Certificazione Il modulo opzionale Safe Torque-Off di PowerFlex serie 750 è certificato per l’uso in applicazioni di sicurezza fino a SIL 3 (incluso) a norma EN 61800-5-2, IEC 61508 ed EN 62061, livello prestazionale PLe e Categoria 3 a norma EN ISO 13849-1. I requisiti di sicurezza si basano sulle norme vigenti al momento della certificazione.

Il gruppo TÜV Rheinland ha approvato il modulo opzionale Safe Torque-Off di PowerFlex serie 750 per l’uso in applicazioni di sicurezza dove lo stato di diseccitazione è considerato lo stato sicuro. Tutti gli esempi riportati nel presente manuale prevedono il conseguimento della diseccitazione come stato sicuro per sistemi tipici di sicurezza macchine e di spegnimento di emergenza (ESD).

Argomento Pagina

Certificazione 9

Test diagnostici 11

Definizioni di PFD e PFH 12

Dati PFD e PFH 12

Stato sicuro 13

Tempo di reazione di sicurezza 13

Considerazioni sul livello di sicurezza 14

Informazioni di contatto nel caso di guasti all’opzione di sicurezza 14


Capitolo 1 Concetto di sicurezza

Considerazioni importanti sulla sicurezza

L’utente del sistema è responsabile di quanto segue:• installazione, classificazione di sicurezza e validazione di sensori o

attuatori collegati al sistema;• esecuzione di una valutazione dei rischi a livello di sistema e ripetizione

della valutazione qualora venga apportata qualsiasi modifica;• certificazione del sistema in base al livello prestazionale di sicurezza

desiderato;• project management e test diagnostici;• programmazione del software applicativo e configurazione del modulo

opzionale di sicurezza in conformità alle informazioni riportate nel presente manuale;

• controllo degli accessi al sistema;• analisi di tutte le impostazioni di configurazione e scelta

dell’impostazione adatta al conseguimento del livello di sicurezza richiesto.

Definizione del livello prestazionale di sicurezza di categoria 3

Per conseguire la Categoria di sicurezza 3 a norma EN ISO 13849-1, le parti relative alla sicurezza devono essere progettate conformemente alle linee guida seguenti:

• i componenti di sicurezza dei sistemi di controllo della macchina e/o i relativi dispositivi di protezione, oltre ai relativi componenti, devono essere progettati, costruiti, selezionati, assemblati e combinati in conformità con gli standard pertinenti affinché resistano alle condizioni previste;

• i principi base di sicurezza devono essere applicati;• un singolo guasto ad una qualsiasi delle relative parti non deve

comportare il decadimento della funzione di sicurezza;• la copertura diagnostica media dei componenti di sicurezza del sistema

di controllo deve essere media;• il tempo medio prima di un guasto pericoloso di tutti i canali ridondanti

deve essere elevato;• si devono adottare delle misure contro i guasti per causa comune.

IMPORTANTE Se si applicano i criteri di sicurezza funzionale, l’accesso deve essere limitato a personale qualificato ed autorizzato, esperto ed opportunamente addestrato.

ATTENZIONE: Durante la progettazione del sistema, prevedere in che modo il personale potrà uscire dalla macchina nel caso in cui la porta si blocchi mentre il personale è all’interno. L’applicazione specifica potrebbe richiedere l’installazione di dispositivi di sicurezza aggiuntivi.


Concetto di sicurezza Capitolo 1

Definizione delle categorie di arresto

La scelta di una categoria di arresto per ogni funzione di arresto deve essere determinata mediante una valutazione dei rischi.

• La categoria di arresto 0 è conseguita con lo scollegamento immediato dell’alimentazione agli attuatori, che determina un arresto per inerzia incontrollato. La funzione Safe Torque Off esegue un arresto di categoria 0.

• La categoria di arresto 1 è conseguita con l’alimentazione disponibile agli attuatori della macchina per raggiungere l’arresto. L’alimentazione viene rimossa dagli attuatori al raggiungimento dell’arresto.

Livello prestazionale e Livello di integrità della sicurezza (SIL) CL3

Per i sistemi di controllo relativi alla sicurezza, i Livelli prestazionali (PL), a norma EN ISO 13849-1, e i livelli SIL, a norma IEC 61508 ed EN 62061, prevedono una classificazione della capacità del sistema di eseguire le funzioni di sicurezza previste. Tutti i componenti di sicurezza del sistema di controllo devono essere inclusi sia nella valutazione dei rischi, sia nella determinazione dei livelli raggiunti.

Per informazioni complete sui requisiti per la determinazione dei livelli PL e SIL, consultare le norme EN ISO 13849-1, IEC 61508 ed EN 62061.

Test diagnostici Le norme in materia di sicurezza funzionale richiedono l’esecuzione di test diagnostici funzionali sulle apparecchiature utilizzate nel sistema. I test diagnostici sono eseguiti a intervalli definiti dall’utente e dipendono dai valori PFD e PFH.

IMPORTANTE Durante la progettazione dell’applicazione della macchina, si dovranno considerare i tempi e la distanza necessari per un arresto per inerzia (categoria di arresto 0 o Safe Torque-Off). Per ulteriori informazioni su categorie di arresto e Safe Torque-Off, consultare rispettivamente la norma EN 60204-1 e la norma EN 61800-5-2.

IMPORTANTE La frequenza di esecuzione dei test diagnostici dipende dalle caratteristiche specifiche dell’applicazione.Verificare che la funzione di sicurezza operi come previsto dopo l’installazione, la modifica o la manutenzione dei convertitori. Fare riferimento a Verifica del funzionamento a pagina 27 per ulteriori informazioni.



Definizioni di PFD e PFH I sistemi di sicurezza possono essere classificati come funzionanti in modalità a Bassa richiesta o in modalità a Richiesta elevata o Continua.

• Modalità a bassa richiesta: la frequenza delle richieste di intervento di un sistema di sicurezza non è superiore a una volta l’anno, oppure non è superiore al doppio della frequenza del test diagnostico.

• Modalità a richiesta elevata/continua: la frequenza delle richieste di intervento di un sistema di sicurezza è superiore ad una volta l’anno, oppure è superiore al doppio della frequenza del test diagnostico.

Il valore SIL per un sistema di sicurezza a bassa richiesta è direttamente correlato all’ordine di grandezza della probabilità media di non adempiere in pieno alla sua funzione di sicurezza quando richiesto, o, semplicemente, della probabilità di guasto su domanda (PFD) media. Il valore SIL per un sistema di sicurezza a richiesta elevata/continua è direttamente correlato alla probabilità di guasto pericoloso all’ora (PFH).

Dati PFD e PFH I calcoli dei valori PFD e PFH sono basati sulle equazioni riportate nella Parte 6 della norma IEC 61508.

I dati di queste tabelle si riferiscono a un intervallo del test diagnostico di 20 anni e dimostrano l’effetto sui dati, nel caso peggiore, di varie modifiche alla configurazione.

Tabella 1 – PFD e PFH per convertitori di frequenza PowerFlex 753 e PowerFlex 755

Tabella 2 – PFD e PFH per prodotti PowerFlex 755T

Attributo

Convertitori di frequenza PowerFlex 753 e PowerFlex 755 frame 1…7

Convertitori di frequenza PowerFlex 755frame 8

Convertitori di frequenza PowerFlex 755frame 9

Convertitori di frequenza PowerFlex 755 frame 10

PFD 3.29E-05 1.73E-04 2.65E-04 3.56E-04

PFH (1/ora) 3.75E-10 1.99E-09 3.04E-09 4.09E-09

SIL CL 3 3 3 3

PL e e e e

Categoria 3 3 3 3

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

Ciclo di vita 20 anni 20 anni 20 anni 20 anni

AttributoConvertitori di frequenza frame 8

Convertitori di frequenzaframe 9

Convertitori di frequenza frame 10



PFD 2.48E-04 2.74E-04 3.00E-04 3.26E-04 3.52E-04

PFH (1/ora) 2.86E-09 3.15E-09 3.45E-09 3.75E-09 4.05E-09

SIL CL 3 3 3 3 3

PL e e e e e

Categoria 3 3 3 3 3

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

Ciclo di vita 20 anni 20 anni 20 anni 20 anni 20 anni


Concetto di sicurezza Capitolo 1

Stato sicuro Lo stato sicuro riguarda tutte le operazioni che hanno luogo al di fuori degli altri comportamenti di monitoraggio e di arresto definiti come parte del modulo opzionale Safe Torque Off.

Se viene rilevato un errore dello stato sicuro, il modulo opzionale di sicurezza passa allo stato sicuro. In questo ambito rientrano anche gli errori che compromettono l’integrità dell’hardware o del firmware. Lo stato sicuro del convertitore di frequenza è definito come lo stato in cui si impedisce l’erogazione di potenza motrice al motore. Per ulteriori informazioni sullo stato sicuro, consultare la norma IEC 61800-5-2.

Tempo di reazione di sicurezza

Il tempo di reazione di sicurezza è l’intervallo che trascorre dall’inizio di un evento di sicurezza in ingresso al sistema al momento in cui il sistema è in uno stato sicuro.

Nella Tabella 3 è mostrato il tempo di reazione di sicurezza da una condizione del segnale di ingresso che attiva un arresto sicuro all’inizializzazione del tipo di arresto configurato.

Tabella 3 – Tempo di reazione di sicurezza

Figura 1 – Diagramma dei tempi di reazione di sicurezza

IMPORTANTE Il convertitore di frequenza è nello stato sicuro se la funzione di sicurezza è installata e lo stato del convertitore è ‘Non abilitato’. Lo stato ‘Pronto’ NON è uno stato sicuro anche se non vi è movimento.

ATTENZIONE: In circostanze dove sono presenti fattori esterni (ad esempio, caduta di carichi sospesi), possono essere necessarie altre misure (ad esempio, freni meccanici) per prevenire un pericolo.

Famiglia di convertitori Valore, max

Convertitori di frequenza PowerFlex 753 Frame 1…7 10 ms

Convertitori di frequenza PowerFlex 755 Frame 1…10 10 ms

Prodotti PowerFlex 755T Frame 8…12 10 ms

IMPORTANTE Una condizione del segnale di ingresso presente per un tempo inferiore al tempo di reazione non può determinare l’esecuzione della funzione di sicurezza. In caso di ripetute richieste di intervento della funzione di sicurezza per un tempo inferiore al tempo di reazione si potrebbe verificare un falso rilevamento di guasto.

SE

SP

Safe Torque OffSafety Reaction Time



Considerazioni sul livello di sicurezza

Il livello di sicurezza ottenibile per un’applicazione che utilizza il modulo opzionale di sicurezza installato nei convertitori di frequenza PowerFlex serie 750 dipende da molti fattori, dalle opzioni dei convertitori di frequenza, nonché dal tipo di motore.

Nel caso di applicazioni che richiedono la disattivazione immediata dell’alimentazione all’attuatore, con conseguente arresto per inerzia incontrollato, è possibile raggiungere un livello di sicurezza fino a SIL CL3, PL e, e categoria 3 compresi.

Informazioni di contatto nel caso di guasti all’opzione di sicurezza

Se si verifica un guasto relativo ad un dispositivo di sicurezza certificato, contattare il rivenditore Rockwell Automation di zona. Il rivenditore offrirà assistenza per:

• restituire il dispositivo a Rockwell Automation in modo che il guasto venga appropriatamente registrato e assegnato al numero di catalogo corrispondente

• richiedere un’analisi del guasto (se necessario) per determinare la probabile causa del guasto.


Capitolo 2

Installazione e cablaggio

In questo capitolo sono riportate indicazioni su installazione, impostazioni dei ponticelli e cablaggio del modulo opzionale Safe Torque-Off di PowerFlex® serie 750.

L’installazione deve essere eseguita da personale competente in conformità alla procedura descritta di seguito. Il modulo opzionale Safe Torque-Off è progettato per essere parte integrante del sistema di controllo di sicurezza. Prima dell’installazione, eseguire una valutazione dei rischi con il confronto tra le specifiche del modulo opzionale Safe Torque-Off e tutte le caratteristiche operative e ambientali prevedibili del sistema di controllo.

È necessario eseguire un’analisi di sicurezza della sezione della macchina controllata dal convertitore di frequenza per stabilire la frequenza di test del corretto funzionamento della funzione di sicurezza durante la vita utile della macchina.

Argomento Pagina

Accesso all’unità di controllo del convertitore di frequenza 16

Impostazione del ponticello di abilitazione sicurezza 20

Scollegamento dell’alimentazione dal sistema di convertitori di frequenza 21

Cablaggio del modulo opzionale di sicurezza 25

Verifica del funzionamento 27

ATTENZIONE: Le informazioni riportate di seguito costituiscono soltanto un’indicazione per un’installazione corretta. Rockwell Automation, Inc. non si assume la responsabilità della conformità o della non conformità a qualsiasi regolamento nazionale, locale o di altro tipo per l’installazione appropriata della macchina. In caso di mancata osservanza di normative durante l’installazione vi è il rischio di lesioni personali e/o danni alle apparecchiature.

IMPORTANTE Durante l’installazione e la manutenzione, consultare le note sulla versione del firmware del convertitore di frequenza per verificare se vi sono anomalie note e che non vi siano anomalie relative alla sicurezza.


Capitolo 2 Installazione e cablaggio

Accesso all’unità di controllo del convertitore di frequenza

Procedere come segue per rimuovere il coperchio del convertitore di frequenza e accedere ai ponticelli di abilitazione.

1. Rimuovere il coperchio del convertitore

Convertitori di frequenza PowerFlex 755 e PowerFlex 753, frame 1…5

a. Premere le linguette di bloccaggio ed estrarre la parte inferiore del coperchio.

b. Tirare il coperchio verso il basso e rimuoverlo dallo chassis.

ATTENZIONE: • Pericolo di folgorazioni. Verificare che tutte le fonti di alimentazione CA e CC

siano diseccitate, bloccate e segnalate (Lockout/Tagout) in conformità ai requisiti della norma ANSI/NFPA 70E, Parte II.

• Per evitare il pericolo di folgorazione, controllare che la tensione sui condensatori della sbarra sia stata completamente scaricata prima di eseguire qualsiasi intervento sul convertitore di frequenza. Misurare la tensione della sbarra CC sui morsetti +CC e -CC o sui punti di test (per la loro ubicazione, consultare il manuale dell’utente del convertitore di frequenza). La tensione deve essere nulla.

• In modalità Safe Torque-Off possono persistere tensioni pericolose nel motore. Per evitare il rischio di folgorazione, interrompere l’alimentazione al motore e verificare che la tensione sia pari a zero prima di eseguire qualsiasi tipo di intervento sul motore.


Installazione e cablaggio Capitolo 2


a. Allentare le viti dello sportello.b. Fare leva con delicatezza per aprire e rimuovere lo sportello.

Convertitori di frequenza PowerFlex 755 e PowerFlex 753, frame 8…10Prodotti PowerFlex 755T, frame 8…12

a. Smontare le viti superiori.b. Allentare le viti inferiori.c. Rimuovere il coperchio anteriore destro.

Convertitori di frequenzaPowerFlex serie 750,

frame 8…10



2. Questo passo si applica ai convertitori di frequenza PowerFlex 755 e PowerFlex 753.

• Sollevare il coperchio dello chassis (convertitori di frequenza frame 1).

• Sollevare il pannello del modulo interfaccia operatore (convertitori di frequenza frame 2…7).

Convertitori di frequenza PowerFlex 755 e PowerFlex 753, frame 1

a. Allentare la vite di ritegno.b. Con un cacciavite, sganciare le linguette di bloccaggio del coperchio

dello chassis.c. Sollevare lo chassis fino a far scattare il fermo.




a. Allentare la vite di ritegno.b. Sollevare il pannello fino a far scattare il fermo.

Convertitori di frequenza PowerFlex 755 e PowerFlex 753, frame 8…10 e prodotti PowerFlex 755T, frame 8…12

a. Allentare la vite di ritegno.b. Sollevare il pannello fino a far scattare il fermo.

Convertitori di frequenza PowerFlex 755 ePowerFlex 753, frame 8…10



Impostazione del ponticello di abilitazione sicurezza

I convertitori di frequenza PowerFlex serie 750 sono forniti con il ponticello di abilitazione sicurezza (SAFETY) installato. Il ponticello, posto sulla scheda di controllo principale, deve essere rimosso quando si utilizza il modulo opzionale Safe Torque-Off.

L’uscita digitale Di0 sulla scheda di controllo principale può essere assegnata alla funzione di abilitazione hardware rimuovendo il ponticello di abilitazione hardware. Se si rimuove questo ponticello, il convertitore di frequenza non funzionerà a meno che non sia attivato l’ingresso digitale Di0. L’ingresso Di0 non riguarda il funzionamento del modulo opzionale di sicurezza. Se non si utilizza l’ingresso Di0 come abilitazione hardware, non rimuovere il ponticello di abilitazione hardware.

Figura 2 – Posizione dei ponticelli del convertitore di frequenza PowerFlex 753

Figura 3 – Posizione dei ponticelli del convertitore di frequenza PowerFlex 755 (solo frame 1…7)

I convertitori di frequenza PowerFlex 755 (frame 8, 9 e 10) non hanno un ponticello di abilitazione sicurezza.

IMPORTANTE In caso di mancata rimozione del ponticello SAFETY, in presenza di un comando di avviamento si verificherà un errore del convertitore di frequenza.

Convertitore di frequenza PowerFlex 753

Abilitazione di SICUREZZA (ponticello rimosso) ABILITAZIONE hardware (ponticello inserito)

Convertitore di frequenza PowerFlex 755

Abilitazione di SICUREZZA (ponticello rimosso)

ABILITAZIONE hardware (ponticello inserito)



Figura 4 – Posizione dei ponticelli dei prodotti PowerFlex 755T

Scollegamento dell’alimentazione dal sistema di convertitori di frequenza

Prima dell’installazione, scollegare l’alimentazione dal sistema di convertitori di frequenza e verificare che la tensione sui condensatori della sbarra sia stata scaricata prima di eseguire qualsiasi operazione sul convertitore di frequenza. La tensione su tutti i punti di test deve essere 0 Volt.

1. Disattivare e bloccare qualsiasi sorgente di alimentazione di ingresso, comprese eventuali sorgenti esterne (come Active Front End o altre sorgenti CC).

2. Disattivare e bloccare qualsiasi sorgente di alimentazione a 120/240 V monofase esterna eventualmente presente.

Verificare che la tensione dei convertitori di frequenza PowerFlex 755 e PowerFlex 753 sia a zero

Per i convertitori di frequenza PowerFlex 755 e PowerFlex 753 (frame 1…7), misurare la tensione della sbarra-CC sulla morsettiera di alimentazione tra:

• morsetti +CC e -CC• morsetto +CC e chassis• morsetto -CC e chassis.

Unità di controllo PowerFlex 755TL, PowerFlex 755TR e PowerFlex 755TM

Abilitazione di SICUREZZA (ponticello rimosso)

ABILITAZIONE hardware(ponticello inserito)

ATTENZIONE: Per evitare un pericolo di folgorazione durante la manutenzione del convertitore di frequenza, deve essere fornito un mezzo per effettuare il Lockout/Tagout dell’alimentazione a 120/240 V monofase esterna e dell’alimentazione fornita dal gruppo di continuità a 120 V esterno, se presente.

ATTENZIONE: Vi è pericolo di danni alle apparecchiature se un modulo opzionale di sicurezza viene installato o rimosso quando il convertitore di frequenza è alimentato. Onde evitare di danneggiare il convertitore di frequenza, controllare che la tensione sui condensatori della sbarra sia stata completamente scaricata prima di eseguire qualsiasi intervento sul convertitore di frequenza.



Per i convertitori di frequenza PowerFlex 755 e PowerFlex 753 (frame 8…10), misurare la tensione della sbarra CC sugli zoccoli dei punti di test CC+ e CC- sul lato anteriore del modulo di potenza.

Verificare che la tensione dei prodotti PowerFlex 755T sia a zero

1. Per i convertitori di frequenza a basse armoniche e rigenerativi e le sorgenti di alimentazione della sbarra comune, completare i passi a…d.a. Sul compartimento dell’ingresso di alimentazione, portare il

sezionatore in posizione Off.b. Attendere 15 minuti e aprire lo sportello della custodia.c. Chiudere e bloccare la cerniera di chiusura sull’interruttore

automatico.d. Bloccare il sezionatore con fusibile.

2. Per gli inverter a sbarra comune, completare i passi a…e.a. Portare il sezionatore in posizione Off.b. Attendere 15 minuti e aprire lo sportello della custodia.c. Chiudere e bloccare la cerniera di chiusura sull’interruttore scatolato.d. Bloccare il sezionatore con fusibile.e. Se si utilizza un compartimento di controllo, portare il selettore in

posizione Off e bloccarlo.

3. Per i convertitori di frequenza a basse armoniche e rigenerativi e gli alimentatori a sbarra comune, misurare la tensione dell’ingresso CA e della sbarra CC sugli zoccoli dei punti di test seguenti nel compartimento di alimentazione:• Misurare da L a L e da L alla terra dello chassis utilizzando i punti di

test R/L1, S/L2 e T/L3 dell’uscita dell’interruttore automatico (CB1).

• Misurare da L a L e da L alla terra dello chassis utilizzando i punti di test R, S e T dell’uscita del sezionatore con fusibile (FD1).

• Misurare da +CC a -CC, da +CC alla terra dello chassis e da -CC alla terra dello chassis utilizzando i punti di test +CC e -CC della sbarra CC.

La tensione su tutti i punti di test deve essere 0 Volt.

ATTENZIONE: Per evitare un pericolo di folgorazione, verificare che non vi sia tensione sull’ingresso CA e sulla sbarra CC prima di interventi di manutenzione, effettuando queste misurazioni:• Verificare che non sia presente tensione sull’ingresso CA utilizzando gli

zoccoli dei punti di test R/L1, S/L2 e T/L3 nel compartimento di ingresso, effettuando la misurazione da L a L e da L a terra.

• Verificare che non sia presente tensione sull’ingresso CA utilizzando gli zoccoli dei punti di test R, S e T nel compartimento di ingresso, effettuando la misurazione da L a L e da L a terra.

• Verificare che non sia presente tensione sulla sbarra CC utilizzando i punti di test da +CC a -CC nel compartimento di ingresso, effettuando la misurazione da +CC a -CC, da +CC a terra e da -CC a terra.



4. Per gli inverter a sbarra comune, misurare la tensione della sbarra CC di tutti i moduli di potenza e verificare che non sia presente tensione sui condensatori della sbarra. Misurare da +CC a -CC, da +CC alla terra dello chassis e da -CC alla terra dello chassis utilizzando i punti di test +CC e -CC della sbarra CC.

ATTENZIONE: Per evitare il pericolo di folgorazione, controllare che la tensione sui condensatori della sbarra sia stata completamente scaricata prima di iniziare la manutenzione. Verificare che non sia presente tensione sulla sbarra CC utilizzando i punti di test da +CC a -CC su tutti i moduli di potenza, effettuando la misurazione da +CC a -CC, da +CC a terra e da -CC a terra.

Compartimento di ingresso frame 9, IP21 UL tipo 1



5. Misurare la tensione di controllo da 240 V CA sui morsetti appropriati:• Per i convertitori di frequenza a basse armoniche e rigenerativi e le

sorgenti di alimentazione della sbarra comune, nel compartimento dell’ingresso di alimentazione, misurare i morsetti L e N sulla morsettiera TB2.

• Per i compartimenti di controllo, misurare il morsetto L su FH2-2 e il morsetto N sulla morsettiera TB4.

Installazione del modulo opzionale di sicurezza

Per installare il modulo opzionale Safe Torque Off:

1. spingere con decisione il connettore laterale del modulo nella porta desiderata

2. stringere le viti di fissaggio superiore e inferiore.

– Coppia consigliata = 0,45 N•m– Cacciavite consigliato = T15 esalobato

IMPORTANTE Il modulo opzionale Safe Torque Off può essere installato su qualsiasi porta del convertitore di frequenza. Tuttavia se viene impiegato in un’applicazione di Integrated Motion, il modulo deve essere installato sulla porta 6.

IMPORTANTE Non stringere eccessivamente le viti di fissaggio.




Cablaggio del modulo opzionale di sicurezza

Attenersi a queste linee guida di cablaggio durante l’installazione del modulo opzionale di sicurezza:

• Si consiglia l’utilizzo di fili di rame con un valore nominale di isolamento di 600 V o superiore.

• Mantenere una distanza di almeno 0,3 m tra cavi di controllo e cavi di potenza.

Tabella 4 – Specifiche della morsettiera del modulo opzionale di sicurezza

Tabella 5 – Denominazioni morsetti TB2

Cablaggio

Il cablaggio d’ingresso di sicurezza deve essere protetto contro i danni esterni tramite canaline, tubi, cavi corazzati o altri mezzi.

È richiesto un cavo schermato. Per la corretta terminazione della schermatura, attenersi ai requisiti di installazione relativi alla norma EN 61800-3 e alla Direttiva EMC, come descritto in queste pubblicazioni:

• Inverter PowerFlex serie 750 - Istruzioni di installazione, pubblicazione 750-IN001

• PowerFlex 750-Series Products with TotalFORCE™ Control Installation Instructions, pubblicazione 750-IN100

Gamma sezioni dei caviTipo di conduttore Lunghezza spellatura

Massimo Minimo

0,8 mm2 (18 AWG)

0,3 mm2 (28 AWG)

Cavo schermato multiconduttore 10 mm

Morsetto Nome Descrizione

SP+ Alimentazione di sicurezza +24 Volt

Alimentazione fornita dall’utente: 24 Volt ±10%45 mA tipicaSP- Comune alimentazione di sicurezza

SE+ Abilitazione di sicurezza +24 Volt Alimentazione fornita dall’utente: 24 Volt ±10%25 mA tipicaSE- Comune abilitazione sicurezza

Sd Schermo Punto di terminazione delle schermature dei cavi quando non è installata una piastra EMC o una scatola passacavi.Sd Schermo

Ingresso di sicurezza Esempio di collegamento

Alimentatore

TB2

Modulo opzionaleSafe Torque-Off 20-750-S

SP+SE+Sd

SP-SE-Sd

SE-SP+

SP-

SE+

Sd Sd

Common+24V

+24V

Common





Requisiti degli alimentatori

L’alimentatore esterno deve essere conforme alla Direttiva Bassa tensione 2014/35/UE, applicando i requisiti di sicurezza della norma EN61131-2 Controllori programmabili, parte 2, Specificazioni e prove delle apparecchiature, e uno dei requisiti seguenti:

• EN60950 - SELV (bassissima tensione di sicurezza)• EN60204 - PELV (bassissima tensione di protezione)• IEC 60536 sicurezza classe III (SELV o PELV)• UL 508 tensione circuito limitata• erogazione di una tensione di 24 V CC ±10% da un alimentatore

conforme ad IEC 60204 ed IEC 61558-1.

Per raccomandazioni su alimentatori specifici, consultare la pubblicazione 750-IN100, PowerFlex 750-Series Products with TotalFORCE Control Installation Instructions.

Per informazioni sulla pianificazione, consultare i Criteri per il cablaggio e la messa a terra in automazione industriale, pubblicazione 1770-4.1.

Assegnazione della porta

Se viene impiegato in un’applicazione di Integrated Motion, il modulo opzionale di sicurezza deve essere installato sulla porta 6.

È possibile installare un solo modulo opzionale di sicurezza alla volta. Non è supportata l’installazione di più moduli opzionali o di moduli opzionali duplicati.

Impostazioni dei ponticelli

Accertarsi che sia installato il ponticello di abilitazione hardware (ENABLE) sulla scheda di controllo principale. Per informazioni sulla posizione vedere a pagina 20. Se non è installato, il convertitore di frequenza restituirà un errore all’accensione.

Accertarsi che il ponticello di abilitazione di sicurezza (SAFETY) sulla scheda di controllo principale sia rimosso. Per informazioni sulla posizione vedere a pagina 20.





Verifica del funzionamento La funzione di sicurezza deve essere testata per verificarne il corretto funzionamento in seguito all’installazione iniziale del modulo opzionale di sicurezza. I test relativi alla funzione di sicurezza devono essere ripetuti con una frequenza determinata nel corso dell’analisi di sicurezza descritta a pagina 15.

Verificare che i due canali di sicurezza funzionino in conformità a quanto riportato nella Tabella 6.

Tabella 6 – Funzionamento e verifica dei canali

Stato della funzione di sicurezza

Convertitore di frequenza non abilitato



Convertitore di frequenza abilitato(pronto)

Funzionamento dei canali di sicurezza

Modulo opzionale di sicurezzaMorsetti SP+ e SP-(alimentazione di sicurezza)

Assenza di alimentazione

Alimentazione presente



Modulo opzionale di sicurezzaMorsetti SE+ e SE-(abilitazione della sicurezza)





IMPORTANTE Se si verifica un guasto esterno relativo ai cablaggi o ai circuiti che controllano gli ingressi Abilitazione di sicurezza o Alimentazione di sicurezza per un certo periodo di tempo, il modulo opzionale di sicurezza non rileverà tale condizione. Quando la condizione di guasto esterna viene rimossa, il modulo opzionale di sicurezza consente una condizione di abilitazione.Per ottenere un livello di sicurezza massimo, è necessario attivare entrambi gli ingressi di sicurezza SP ed SE per mezzo di un’idonea apparecchiatura a doppio canale. L’attivazione ripetuta della funzione di sicurezza da parte di un solo ingresso alla volta può determinare un falso rilevamento di guasto.

SUGGERIMENTO Il modulo opzionale di sicurezza non dispone di un’uscita di stato sicuro.



Note:


Capitolo 3

Funzionamento del modulo opzionale Safe Torque-Off

In questo capitolo sono riportati schemi di funzionamento e cablaggio di esempio per le categorie di arresto del modulo opzionale Safe Torque-Off di PowerFlex® serie 750.

Funzionamento Il modulo opzionale Safe Torque-Off di PowerFlex serie 750 (vedere la Figura 5) disattiva gli IGBT in uscita del convertitore di frequenza disinserendo l’alimentazione del circuito di pilotaggio del gate o disattivando l’uscita del circuito di pilotaggio del gate. Ciò serve a evitare che i dispositivi di potenza in uscita del convertitore di frequenza passino alla configurazione necessaria per alimentare in CA il motore.

Il modulo opzionale di sicurezza può essere utilizzato in abbinamento ad altri dispositivi di sicurezza per soddisfare i requisiti di una funzione Safe Torque Off (STO) previsti da IEC 61508, IEC 61800-5-2 SIL 3, EN ISO 13849-1 PLe e Categoria 3.

Argomento Pagina

Funzionamento 29

Esempi di cablaggio delle categorie di arresto 31

IMPORTANTE Il modulo opzionale di sicurezza può essere utilizzato solo per l’esecuzione di interventi meccanici sul sistema di convertitori di frequenza o su un’area interessata di una macchina. Non garantisce la sicurezza elettrica.Il modulo opzionale di sicurezza non deve essere utilizzato come funzione di comando per l’avviamento e/o l’arresto del convertitore di frequenza.

IMPORTANTE Il modulo opzionale di sicurezza non elimina le tensioni pericolose all’uscita del convertitore di frequenza. Prima di effettuare qualunque intervento elettrico sul convertitore di frequenza o motore, è necessario disattivare l’alimentazione di ingresso del convertitore di frequenza. Fare riferimento a Scollegamento dell’alimentazione dal sistema di convertitori di frequenza a pagina 21 per ulteriori informazioni.

ATTENZIONE: In caso di guasto di due IGBT di uscita nel convertitore di frequenza, se il modulo opzionale di sicurezza ha determinato lo stato di disattivazione delle uscite del convertitore di frequenza, il convertitore di frequenza può comunque erogare un’energia tale da determinare una rotazione di 180° in un motore a 2 poli prima che si arresti la generazione di coppia nel motore.


Capitolo 3 Funzionamento del modulo opzionale Safe Torque-Off

In condizioni di funzionamento normali, è presente una tensione di 24 V CC sia sull’ingresso Alimentazione di sicurezza che sull’ingresso Abilitazione di sicurezza del modulo opzionale di sicurezza. Se gli ingressi Abilitazione di sicurezza (Safety Enable) o Alimentazione di sicurezza (Safety Power) sono disattivati, le uscite del circuito di pilotaggio del gate sono disattivate e l’accensione degli IGBT viene disabilitata. Il parametro 933 [Start Inhibits] indicherà che gli IGBT sono inibiti e il modulo interfaccia operatore indicherà che il convertitore di frequenza non è abilitato.

Figura 5 – Circuiti della funzione Safe Torque-Off del convertitore di frequenza

ATTENZIONE: Il modulo opzionale di sicurezza si limita ad avviare un’azione di arresto per inerzia. Se un’applicazione specifica richiede azioni di arresto diverse, si dovranno adottare misure di protezione supplementari.

SP+

SE+

Sd

SP–

SE–

Sd

Alimentazione di ingressolinea CA

Convertitori di frequenza PowerFlex Serie 750

+24 V CC

Stop

Start

Comune Start/Stop

Comune 24 V CC

Ponticelli:ENABLE installatoSAFETY rimosso

Controllo gate

Alimentazionedi sicurezza

Abilitazionedi sicurezza

Motore


Funzionamento del modulo opzionale Safe Torque-Off Capitolo 3

Esempi di cablaggio delle categorie di arresto

Gli schemi seguenti illustrano esempi di cablaggio a doppio canale della Categoria di arresto 0 e della Categoria di arresto 1 per i convertitori di frequenza PowerFlex serie 750 con relè di sicurezza Guardmaster®. Gli esempi comprendono le famiglie di convertitori di frequenza seguenti:

• Convertitori di frequenza PowerFlex 753 e PowerFlex 755, frame 1…10• Prodotti PowerFlex 755T, frame 8…12

Figura 6 – Categoria di arresto 0

Tabella 7 – Prospetto dell’esempio Guardmaster a doppio ingresso

SP+

SE+

Sd

SP–

SE–

Sd

A1

A2

S11

S21

24V DC 0V DC COM

Gray

Pink

24V DC

DIL12

L11

Y32

S34

S12

S22

S32

S42

13

14

23

24

01

23

4567

8

LOGIC

Linea in CAAlimentazione di ingresso

Motore

24 V CC COM

START

STOP

Convertitore di frequenza PowerFlex serie 750

Controllo gate


COMUNE START/STOP

Interruttore di interbloccoSensaGuard™

Relè di sicurezza a doppio ingresso

440R-D22R2Guardmaster

Aus.(PAC)

Aus.(PAC)

Reset

Attributo Descrizione

Stato del circuito Il circuito è rappresentato con la porta di protezione chiusa e il sistema pronto per il normale funzionamento del convertitore di frequenza.

Principio operativo

Si tratta di un sistema a doppio canale, che prevede il monitoraggio del circuito del modulo Safe Torque Off e del convertitore di frequenza. L’apertura della porta di protezione commuta i circuiti di ingresso (S12 e S22) del relè di monitoraggio di sicurezza Guardmaster. I circuiti di uscita (13, 14 e 23, 24) causano l’intervento del modulo opzionale di sicurezza e del circuito di abilitazione del convertitore di frequenza e l’arresto per inerzia del motore. Per riavviare il convertitore di frequenza, è necessario riarmare preventivamente il relè di sicurezza Guardmaster e quindi inviare un comando di avviamento valido al convertitore di frequenza.

Rilevamento dei guastiIn caso di rilevamento di un guasto singolo sui circuiti di ingresso di sicurezza del relè Guardmaster, si determina il blocco del sistema all’operazione successiva, senza perdita della funzione di sicurezza.




Tabella 8 – Prospetto dell’esempio Guardmaster con relè configurabile

SP+

SP–

Sd

SE+

SE–

Sd

24V DC 0V DC COM

Gray

Pink

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

DC+24V

COM0V

PWRRUNFAULTLOCKCOM

12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

24V DC

A1 A2 A3 A4 A5 A6

B1 B2 B3 B4 B5 B6


Motore

24 V CC COM

START

STOP


Controllo gate


COMUNE START/STOP

Interruttore di interbloccoSensaGuard

I/O plug-in2080-IQ40B4 Micro800®

Relè di sicurezza configurabile Guardmaster 440C-CR30

Inizializzazione riarmorelè di sicurezza 440C-CR30

tramite PAC

Reset



Principio operativo

Si tratta di un sistema a doppio canale, che prevede il monitoraggio del circuito del modulo Safe Torque Off e del convertitore di frequenza. Il monitoraggio è configurabile mediante il software Connected Components Workbench. L’apertura della porta di protezione commuta i circuiti di ingresso (1 e 2) del relè di monitoraggio di sicurezza Guardmaster. I circuiti di uscita (19, 20 e 21) causano l’intervento del circuito di abilitazione del convertitore di frequenza e l’arresto per inerzia del motore. Per riavviare il convertitore di frequenza, è necessario riarmare preventivamente il relè di sicurezza Guardmaster e quindi inviare un comando di avviamento valido al convertitore di frequenza.

Considerazioni applicative

Se durante l’analisi dei rischi relativi alla macchina nel suo complesso si determina la necessità di installare freni meccanici esterni o altri dispositivi di arresto, tali dispositivi esterni dovranno essere attivati in seguito alla disattivazione dell’alimentazione per la categoria di arresto 0.Se il modulo opzionale di sicurezza si blocca su ON, il motore si arresta su comando a causa dell’ingresso di abilitazione. Il sistema non può essere ripristinato in presenza di questa condizione di guasto.


Funzionamento del modulo opzionale Safe Torque-Off Capitolo 3


Tabella 9 – Prospetto dell’esempio Guardmaster a doppio ingresso e con modulo di espansione ritardato

SP+

SE+

Sd

SP–

SE–

Sd

A1

S11

S21

24V DC 0V DC COM

Gray

Pink

24V DC

DIA2

S12

S22

S32

S42

13

14

23

24

01

23

4567

8

LOGIC

A1

B1

A2

X32

37

38

47

48

17

18

27

28

123

4567

8

RANGE

10

1234

5678

TIME

9

0

9

L12

L11

L11

EMD

Y32

S34


Motore

24 V CC COM

START

STOP


Controllo gate


COMUNE START/STOP

Relè di sicurezza a doppioingresso 440R-D22R2

Guardmaster®

Modulo di espansioneritardato 440R-EM4R2D

Guardmaster®


Reset

Aus.(PAC)

Aus.(PAC)

Aus.(PAC)



Principio operativo

Si tratta di un sistema a doppio canale, che prevede il monitoraggio del circuito del modulo Safe Torque Off e del convertitore di frequenza. L’apertura della porta di protezione commuta i circuiti di ingresso (S12, S22 ed S32, S42) del relè di monitoraggio di sicurezza Guardmaster. I circuiti di uscita (13, 14) inviano un comando di stop al convertitore di frequenza, provocando una decelerazione controllata. Allo scadere del ritardo programmato, i circuiti di uscita temporizzati (17, 18 e 27, 28) causano l’intervento del modulo opzionale Safe Torque-Off e del circuito di abilitazione del convertitore di frequenza. Se il motore è in rotazione quando si verifica l’intervento, si arresterà per inerzia. Per riavviare il convertitore di frequenza, è necessario riarmare preventivamente il relè di sicurezza Guardmaster e quindi inviare un comando di avviamento valido al convertitore di frequenza.

Rilevamento dei guasti

In caso di rilevamento di un guasto singolo sui circuiti di ingresso di sicurezza del relè Guardmaster, si determina il blocco del sistema all’operazione successiva, senza perdita della funzione di sicurezza.Se il modulo opzionale di sicurezza si blocca su ON, il motore si arresta su comando a causa dell’ingresso di abilitazione. Il sistema non può essere ripristinato in presenza di questa condizione di guasto.




Tabella 10 – Prospetto dell’esempio POINT Guard I/O

SP+

SP–

Sd

SE+

SE–

Sd

O0

O1

O2

COM

COM

I0

I1

I2

I3

24V COM 24V COM

24V DC0V DC COM

Gray

Pink


Motore

Convertitore di frequenza

PowerFlex serie 750

Controllo gate



Moduli POINT Guard I/O™

Ingresso digitale1734-IB8S

Uscita digitale1734-OB8S

Ripristino di sicurezza

Reset degli errori

Sink Source



Principio operativo

Quando una porta di protezione ad accesso parziale viene aperta, il sistema di sicurezza avvia e mantiene un comando di stop per interrompere il movimento pericoloso prima che una persona possa accedere all’area pericolosa. Il sistema di sicurezza non può essere ripristinato e il movimento pericoloso non può essere riavviato se la porta di protezione è aperta. Dopo la chiusura della porta di protezione e il ripristino del comando di stop, è necessario un comando di avviamento valido prima che il movimento pericoloso possa essere ripreso.

Rilevamento dei guasti

La logica del controllore GuardLogix monitora la validità dello stato e i guasti del sistema. Quando riceve una richiesta di intervento di sicurezza sugli ingressi o rileva uno stato non valido o un guasto, la logica del controllore GuardLogix disattiva le uscite di sicurezza e invia un comando di stop di sicurezza.Il convertitore di frequenza PowerFlex monitora la validità dello stato e i guasti dei circuiti di sicurezza interni. Quando il controllore GuardLogix diseccita gli ingressi Safe Torque-Off (STO) del convertitore di frequenza o rileva uno stato non valido o un guasto, la funzione STO del convertitore di frequenza forza la disabilitazione dei transistori di potenza delle uscite del convertitore di frequenza. Il movimento pericoloso controllato dal convertitore di frequenza procede per inerzia o decelera fino all’arresto. Questa funzione non assicura l’isolamento dell’alimentazione elettrica.


Appendice A

Specifiche, certificazioni e conformità CE

In questa appendice sono riportate le specifiche generali del modulo opzionale Safe Torque-Off di PowerFlex® serie 750.

Specifiche Queste specifiche si applicano al modulo opzionale Safe Torque-Off. Per specifiche aggiuntive consultare le pubblicazioni seguenti:

• Convertitori PowerFlex serie 750 Dati tecnici, pubblicazione 750-TD001

• PowerFlex 750-Series Products with TotalFORCE™ Control Technical Data, pubblicazione 750-TD100

Tabella 11 – Specifiche generali

Argomento Pagina

Specifiche 35

Certificazioni 37

Conformità CE 38

Attributo Valore

Standard EN 60204-1, IEC 61508, EN 61800-3, EN 61800-5-1, EN 61800-5-2, EN 62061,EN ISO 13849-1

Categoria di sicurezza Cat. 3 e PL(e) secondo EN ISO 13849-1;SIL CL3 secondo IEC 61508 ed EN 62061

Alimentazione (I/O utente) 24 V CC ±10%, 0,8…1,1 x tensione nominale (2) PELV o SELV

(2) Per le uscite di sicurezza è necessario un fusibile aggiuntivo per la protezione da inversione di tensione del circuito di controllo. Installare un fusibile ritardato da 6 A oppure un fusibile ad azione rapida da 10 A.

Consumo di potenza 4,4 Watt

SE+, SE– abilitazione di sicurezza 24 V CC, 25 mA

SP+, SP– alimentazione di sicurezza 24 V CC, 45 mA

Tensione di ingresso, stato on, min 24 V CC ±10%, 21,6…26,4 V CC

Tensione di ingresso, stato off, max 5 V

Corrente di ingresso, stato off, max 2,5 mA a 5 V CC

Tipo di conduttore Cavo schermato multiconduttore

Sezione del conduttore (1)

(1) Consultare i Criteri per il cablaggio e la messa a terra in automazione industriale, pubblicazione 1770-4.1.

0,3…0,8 mm2 (28…18 AWG)

Lunghezza spellatura 10 mm






Appendice A Specifiche, certificazioni e conformità CE

Specifiche ambientali

L’installazione deve essere conforme a tutte le specifiche ambientali e relative a grado di inquinamento e grado di protezione del convertitore di frequenza, prescritte per l’ambiente di esercizio.

Categoria Specifiche

Temperatura ambiente

Temperatura di stoccaggio

UrtoIn funzioneImballato per la spedizione

VibrazioneIn funzioneImballato per la spedizioneCarico libero, sinusoidaleCarico fissato, random

Ambiente circostante

ATTENZIONE: Il mancato mantenimento della temperatura ambiente specificata può causare la perdita della funzione di sicurezza.

IMPORTANTE I prodotti con una funzione di sicurezza installata devono essere protetti dalla contaminazione conduttiva mediante uno dei metodi seguenti:• Selezionare un prodotto con custodia almeno di tipo IP54, NEMA/UL

tipo 12• Posizionare il prodotto in un ambiente controllato esente da

contaminazione conduttiva

Per informazioni dettagliate sulle specifiche ambientali e relative a grado di inquinamento e grado di protezione del convertitore di frequenza, consultare la pubblicazione con i dati tecnici del convertitore di frequenza.• Convertitori PowerFlex serie 750 Dati tecnici, pubblicazione 750-TD001• PowerFlex 750-Series Products with TotalFORCE Control Technical Data,

pubblicazione 750-TD100• PowerFlex 755TM IP00 Open Type Kits Technical Data,

pubblicazione 750-TD101





Specifiche, certificazioni e conformità CE Appendice A

Certificazioni Per le dichiarazioni di conformità, i certificati e le informazioni su altre certificazioni, selezionare il collegamento alle certificazioni del prodotto sul sito http://www.rockwellautomation.com/global/certification/overview.page.

Certificazioni (1)

(1) Se il prodotto è marchiato, consultare il sito http://www.rockwellautomation.com/global/certification/overview.page per le dichiarazioni di conformità e i certificati.

Valore

c-UL-us (2)

(2) Underwriters Laboratories Inc. non ha valutato la sicurezza funzionale dei moduli opzionali Safe Torque-Off e Safe-Speed Monitor.

Omologazione UL, certificazione per USA e Canada.

CE

Direttive EMC dell’Unione Europea 2004/108/CE e 2014/30/UE, conformità a:EN 61800-3; convertitore di frequenza PowerFlex serie 750, emissioni ed immunitàEN 62061; funzione di sicurezza, immunità

Direttiva macchine 2006/42/CE dell’Unione Europea:EN ISO 13849-1; funzione di sicurezzaEN ISO 13849-2; funzione di sicurezzaEN 60204-1; funzione di sicurezzaEN 62061; funzione di sicurezzaEN 61800-5-2; funzione di sicurezza

RCMAustralian Radiocommunications Act, conforme a:EN 61800-3; categorie C2 e C3

TÜV

Certificato TÜV Rheinland di sicurezza funzionale:fino a SIL CL3, a norma EN 61800-5-2, IEC 61508 ed EN 62061;fino al livello prestazionale PLe e Categoria 3, a norma EN ISO 13849-1;se utilizzato come descritto in questo manuale dell’utente Safe Torque Off PowerFlex serie 750, pubblicazione 750-UM002.


http://www.rockwellautomation.com/global/certification/overview.page

http://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/um/750-um002_-en-p.pdf

http://www.rockwellautomation.com/global/certification/overview.page

Appendice A Specifiche, certificazioni e conformità CE

Conformità CE Le Dichiarazioni di conformità CE sono disponibili all’indirizzo:http://www.rockwellautomation.com/global/certification/ce.page?

Il modulo opzionale Safe Torque-Off 20-750-S, se installato e sottoposto a manutenzione in conformità alle istruzioni riportate nel presente documento, è conforme ai requisiti essenziali della Direttiva Macchine 2006/42/CE e della Direttiva EMC 2004/108/CE. Per dimostrare la conformità sono stati applicati i seguenti standard:

Direttiva macchine (2006/42/CE)• EN ISO 13849-1 Sicurezza del macchinario – Parti dei sistemi di

comando legate alla sicurezza – Parte 1: Principi generali per la progettazione

• EN 60204-1 Sicurezza del macchinario – Equipaggiamento elettrico delle macchine – Parte 1: Regole generali

• EN 62061 Sicurezza del macchinario – Sicurezza funzionale dei sistemi di comando e controllo elettrici, elettronici ed elettronici programmabili correlati alla sicurezza

• EN 61800-5-2 Azionamenti elettrici a velocità variabile – Parte 5-2: Prescrizioni di sicurezza - Sicurezza Funzionale

• IEC 61508 Parte 1…7 Sicurezza funzionale dei sistemi di sicurezza elettrici/elettronici/elettronici programmabili

Direttiva EMC (2004/108/CE e 2014/30/UE)• EN 61800-3 – Azionamenti elettrici a velocità variabile – Parte 3:

Norma di prodotto relativa alla compatibilità elettromagnetica ed ai metodi di prova specifici


Power, Control and Information Solutions HeadquartersAmeriche: Rockwell Automation, 1201 South Second Street, Milwaukee, WI 53204-2496, USA, Tel: +1 414 382 2000, Fax: +1 414 382 4444Europa/Medio Oriente/Africa: Rockwell Automation NV, Pegasus Park, De Kleetlaan 12a, 1831 Diegem, Belgio, Tel: +32 2 663 0600, Fax: +32 2 663 0640Asia: Rockwell Automation, Level 14, Core F, Cyberport 3, 100 Cyberport Road, Hong Kong, Tel: +852 2887 4788, Fax: +852 2508 1846

Italia: Rockwell Automation S.r.l., Via Gallarate 215, 20151 Milano, Tel: +39 02 334471, Fax: +39 02 33447701, www.rockwellautomation.itSvizzera: Rockwell Automation AG, Via Cantonale 27, 6928 Manno, Tel: 091 604 62 62, Fax: 091 604 62 64, Customer Service: Tel: 0848 000 279

www.rockwel lautomation.com

Pubblicazione 750-UM002H-IT-P – Febbraio 2017 Copyright © 2017 Rockwell Automation, Inc. Tutti i diritti riservati. Stampato negli Stati Uniti.

Assistenza Rockwell Automation

Per accedere ai diversi tipi di informazioni, utilizzare le seguenti risorse.

Feedback sulla documentazione

I commenti degli utenti sono molto utili per capire le loro esigenze in merito alla documentazione. Per qualsiasi suggerimento su come migliorare questo documento, compilare il modulo How Are We Doing? all’indirizzohttp://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/du/ra-du002_-en-e.pdf.

Centro di assistenza tecnicaArticoli della Knowledgebase, video dimostrativi, FAQ, chat, forum degli utenti e notifiche di aggiornamenti dei prodotti.

https://rockwellautomation.custhelp.com/

Numeri telefonici dell’assistenza tecnica locale Per trovare il numero di telefono del proprio paese. http://www.rockwellautomation.com/global/support/get-support-now.page

Codici di chiamata direttaPer trovare il codice di chiamata diretta relativo al prodotto di interesse. Utilizzare il codice per trasferire direttamente la chiamata a un operatore di assistenza tecnica.

http://www.rockwellautomation.com/global/support/direct-dial.page

Archivio documentazione Istruzioni per l’installazione, manuali, brochure e dati tecnici. http://www.rockwellautomation.com/global/literature-library/overview.page

PCDC (Product Compatibility and Download Center)

Per aiuto nel determinare come interagiscono i prodotti, verificarne caratteristiche e capacità e trovare il relativo firmware.

http://www.rockwellautomation.com/global/support/pcdc.page

.

Rockwell Automation pubblica le informazioni ambientali aggiornate relative al prodotto sul proprio sito Web all’indirizzo http://www.rockwellautomation.com/rockwellautomation/about-us/sustainability-ethics/product-environmental-compliance.page.

Allen-Bradley, Connected Components Workbench, Guardmaster, Micro800, POINT Guard I/O, PowerFlex, Rockwell Automation, Rockwell Software, SensaGuard e TotalFORCE sono marchi commerciali di Rockwell Automation, Inc.

I marchi commerciali che non appartengono a Rockwell Automation sono di proprietà delle rispettive aziende.

http://www.rockwellautomation.com/rockwellautomation/about-us/sustainability-ethics/product-environmental-compliance.page

http://www.rockwellautomation.com/rockwellautomation/about-us/sustainability-ethics/product-environmental-compliance.page