INHALTSVERZEICHNIS Allgemeines zur Dokumentation ..................5 Anleitungen ....................5 Zu diesem Dokument .................. 6 Gewährleistung und Haftung ..............6 Verpflichtung ....................7 Urheberrecht ....................7 Aufbewahrung .................... 7 Grundlegende Sicherheits- und Anwenderhinweise ............8 Begriffserklärung ..................8 Bestimmungsgemäße Verwendung ............9 Missbräuchliche Verwendung ..............
Seite 4
Hinweise zur Gefährdungsanalyse und Risikobeurteilung .......... 19 Allgemeine Beschreibung der Sicherheitsfunktion ............20 Integrierte Sicherheitsfunktion ..............20 Funktionale Sicherheit ................20 Eingruppierung der Sicherheitsanforderung ..........20 Beschreibung der ACTIVE Cube Sicherheitsfunktion ........... 21 Zweikanalige Überwachung ..............22 Diagnosefunktion und Zwangsdynamisierung ......... 24 Anzeigen zur Diagnose ................
Sollten Sie weitere Informationen wünschen, oder sollten besondere Probleme auftreten, die in der Dokumentation nicht ausführlich genug behandelt werden, können Sie die erfor- derliche Auskunft über die Landesvertretung der Firma BONFIGLIOLI anfordern. Außerdem weisen wir darauf hin, dass der Inhalt dieser Dokumentation nicht Teil einer früheren oder bestehenden Vereinbarung, Zusage oder eines Rechtsverhältnisses ist oder dieses abändern soll.
Sie sich bitte an den Hersteller. Gewährleistung und Haftung Die BONFIGLIOLI VECTRON GmbH weist darauf hin, dass der Inhalt dieser Betriebsanleitung nicht Teil einer früheren oder bestehenden Vereinbarung, Zusage oder eines Rechtsverhältnisses ist oder dieses abändern soll. Sämtliche Verpflichtungen des Herstellers ergeben sich aus dem jeweiligen Kaufvertrag, der auch die vollständige und allein gültige Gewährleistungsregelung enthält.
(Dadurch vermeiden Sie Personen- und Sachschäden). Urheberrecht Im Sinne des Gesetzes gegen unlauteren Wettbewerb ist diese Betriebsanleitung eine Urkunde. Das Urheberrecht davon verbleibt der BONFIGLIOLI VECTRON GmbH Europark Fichtenhain B6 47807 Krefeld Deutschland Diese Betriebsanleitung ist für den Betreiber des Frequenzumrichters und dessen Personal bestimmt.
Grundlegende Sicherheits- und Anwenderhinweise Im Kapitel "Grundlegende Sicherheits- und Anwenderhinweise" sind generelle Sicherheitshinweise für den Betreiber sowie das Bedienpersonal aufgeführt. Am Anfang einiger Hauptkapitel sind Sicherheits- hinweise gesammelt aufgeführt, die für alle durchzuführenden Arbeiten in dem jeweiligen Kapitel gel- ten. Vor jedem sicherheitsrelevanten Arbeitsschritt sind zudem speziell auf den Arbeitsschritt zuge- schnittene Sicherheitshinweise eingefügt.
Bestimmungsgemäße Verwendung Der Frequenzumrichter ist nach dem Stand der Technik und den anerkannten sicherheitstechnischen Regeln gebaut. Die Frequenzumrichter sind elektrische Antriebskomponenten, die zum Einbau in industrielle Anlagen oder Maschinen bestimmt sind. Die Inbetriebnahme und Aufnahme des bestimmungsgemäßen Be- triebs ist solange untersagt, bis festgestellt wurde, dass die Maschine den Bestimmungen der EG- Maschinenrichtlinie 2006/42/EG und DIN EN 60204-1 entspricht.
Restgefahren Restgefahren sind besondere Gefährdungen beim Umgang mit dem Frequenzumrichter, die sich trotz sicherheitsgerechter Konstruktion nicht beseitigen lassen. Restgefahren sind nicht offensichtlich er- kennbar und können Quelle einer möglichen Verletzung oder Gesundheitsgefährdung sein. Typische Restgefährdungen sind beispielsweise: Elektrische Gefährdung Gefahr durch Kontakt mit spannungsführenden Bauteilen aufgrund eines Defekts, geöffneter Abde- ckungen und Verkleidungen sowie nicht fachgerechtem Arbeiten an der elektrischen Anlage.
Warnhinweise und Symbole in der Betriebsanleitung 2.6.1 Gefährdungsklassen In der Betriebsanleitung werden folgende Benennungen bzw. Zeichen für besonders wichtige Angaben benutzt: GEFAHR Kennzeichnung einer unmittelbaren Gefährdung mit hohem Risiko, die Tod oder schwe- re Körperverletzung zur Folge hat, wenn sie nicht vermieden wird. WARNUNG Kennzeichnung einer möglichen Gefährdung mit mittlerem Risiko, die Tod oder schwe- re Körperverletzung zur Folge haben kann, wenn sie nicht vermieden wird.
2.6.5 Recycling Symbol Bedeutung Recycling, zur Abfallvermeidung alle Stoffe der Wiederverwendung zufüh- 2.6.6 Erdungszeichen Symbol Bedeutung Erdungsanschluss 2.6.7 EGB-Zeichen Symbol Bedeutung EGB: Elektrostatisch gefährdete Bau- elemente und Baugruppen 2.6.8 Informationszeichen Symbol Bedeutung Tipps und Hinweise, die den Umgang mit dem Frequenzumrichter erleich- tern ACU-STOV1-01SV2-04 09/14...
Anzuwendende Richtlinien und Vorschriften für den Betreiber Beachten Sie als Betreiber folgende Richtlinien und Vorschriften: Machen Sie Ihrem Personal die jeweils geltenden, auf den Arbeitsplatz bezogenen Unfallverhü- • tungsvorschriften sowie andere national geltende Vorschriften zugänglich. Stellen Sie vor der Benutzung des Frequenzumrichters durch eine autorisierte Person sicher, dass •...
ßen Verwendung und unter Beachtung der entsprechenden Dokumentationen einzusetzen. 2.10.2 Betrieb mit Fremdprodukten Bitte beachten Sie, dass die BONFIGLIOLI VECTRON GmbH keine Verantwortung für die Kompati- • bilität zu Fremdprodukten (beispielsweise Motoren, Kabel oder Filter) übernimmt. Um die beste Systemkompatibilität zu ermöglichen, bietet die BONFIGLIOLI VECTRON GmbH •...
2.10.5.1 Die fünf Sicherheitsregeln Beachten Sie bei allen Arbeiten an elektrischen Anlagen die fünf Sicherheitsregeln: 1. Freischalten 2. Gegen Wiedereinschalten sichern 3. Spannungsfreiheit feststellen 4. Erden und Kurzschließen 5. Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken 2.10.6 Sicherer Betrieb Beachten Sie beim Betrieb des Frequenzumrichters die jeweils geltenden nationalen und internati- •...
2.10.7 Wartung und Pflege/Störungsbehebung • Führen Sie eine Sichtprüfung am Frequenzumrichter bei den vorgeschriebenen Wartungsarbeiten und Prüftermine an der Maschine/Anlage durch. • Halten Sie die für die Maschine/Anlage vorgeschriebenen Wartungsarbeiten und Prüftermine ein- schließlich Angaben zum Austausch von Teilen/Teilausrüstungen ein. •...
Antrieb stillsteht. Kontrollieren Sie die Sicherheitsfunktion in regelmäßigen Abständen entsprechend den Ergebnissen Ihrer Risikoanalyse. BONFIGLIOLI VECTRON empfiehlt, die Prüfung nach spätestens einem Jahr durchzu- führen. Die Funktion STO ist einfehlersicher. Dennoch kann in seltenen Fällen das Auftreten von Bauteilfehlern ein Rucken der Motorwelle bewirken (maximal 180°/Polpaarzahl, z.
Warnung! Gefährliche Spannung! Nach dem Abschalten einer externen DC 24 V Spannungsversorgung liegt am Zwi- schenkreis des Frequenzumrichters weiterhin die Netzspannung an. An den Motorklemmen können auch bei abgeschalteter Motoransteuerung und aus- laufendem oder stillstehendem Motor hohe Spannungen anliegen. Vor Arbeiten (z. B. Wartung) an spannungsführenden Teilen ist immer eine galvani- sche Trennung vom Netz (Hauptschalter) erforderlich.
Hinweise zur Gefährdungsanalyse und Risikobeurteilung Der Hersteller einer Maschine ist nach der Maschinenrichtlinie 98/37/EG verpflichtet, eine Gefähr- dungsanalyse durchzuführen, um die mit der Maschine verbundenen Gefährdungen zu ermitteln. Die Norm EN 14121-1 – Sicherheit von Maschinen - Risikobeurteilung - Teil 1: Leitsätze – beschreibt die Informationen, welche zur Risikobeurteilung erforderlich sind.
Allgemeine Beschreibung der Sicherheitsfunktion Integrierte Sicherheitsfunktion Durch elektronische Schutzeinrichtungen sind Sicherheitsfunktionen in die Antriebssteuerung inte- griert, um Gefährdungen durch Funktionsfehler in Maschinen zu minimieren oder zu beseitigen. Die integrierten Sicherheitsfunktionen ersetzen die aufwändige Installation von externen Sicherheits- komponenten. Die Sicherheitsfunktion kann angefordert oder durch einen Fehler ausgelöst werden. In Gefahrenbereichen können Einrichtarbeiten oder Arbeiten zur Störungsbeseitigung notwendig sein, bei denen die Sicherheitsfunktion von trennenden Schutzeinrichtungen wie Netzschütze oder Motor- schütze nicht aktiviert werden soll.
Beschreibung der ACTIVE Cube Sicherheitsfunktion Die Frequenzumrichter der Gerätereihe ACU enthalten die integrierte Sicherheitsfunktion „Sicher abge- schaltetes Moment“ (Safe torque off, STO). Im Fehlerfall oder auf Anforderung werden die Leistungshalbleiter des Frequenzumrichters abgeschal- tet. Damit führt der Frequenzumrichter dem Antrieb keine Energie zu, die eine Drehung oder ein Drehmoment (oder bei einem Linearantrieb eine Bewegung oder eine Kraft) verursachen würde.
Auslösen der Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ Das sicher abgeschaltete Moment kann erreicht werden durch: − Gewolltes Auslösen im Betrieb, um einen Antrieb stillzusetzen und ein Wiederanlaufen sicher zu verhindern, z. B. für Wartungsarbeiten an einer Maschine. − Auslösen durch das Betätigen eines Not-Halt-Schalters oder durch die Überwachung von Schutzein- richtungen, z.
Seite 23
Abschaltpfade Netz S1IND (STOA) S7IND (STOB) µC Diagnose und Überwachung Steuerteil Leistungsteil Den zur Überwachung erforderlichen Test führt der Frequenzumrichter selbständig durch. Fällt der Test negativ aus, kann der Frequenzumrichter zunächst nicht mehr eingeschaltet werden. Ein Ein- schalten ist erst wieder möglich, nachdem der Fehler behoben und der nächste Test erfolgreich abge- schlossen wurde.
Verhalten des Frequenzumrichters nach dem Einschalten − Initialisierung − Überwachung auf Freigabe-Anforderung (5-Sekunden-Überwachung) − Vorbereiten der Freigabe (Überprüfung der Abschaltpfade) − Freigabe des Frequenzumrichters Verhalten des Frequenzumrichters im Fehlerfall − Abschaltung der IGBT in der Leistungsendstufe durch Trennung der Optokoppler- Versorgungsspannung −...
Ablauf der Freigabe und Überwachungs-Zustände in Abhängigkeit von den Signalen an den Kon- takteingängen STOA und STOB: STOA STOB Diagnose ok Fehler ok Fehler Fehler Diagnose Freigabe Überwachung (Diagnose-Fehler) t/ms STOA STOB Diagnose Diagnose Freigabe Überwachung (5s-Überwachung) t/ms 5260 5308 Überwachungs-Zustände 0: Überwachung auf Freigabe-Anforderung 3: STO ausgelöst...
Anforderungen an die Installation Hinweise zur Installation der Sicherheitstechnik − Für Arbeiten an spannungsführenden Teilen muss die Maschine durch einen Hauptschalter galva- nisch vom Netz getrennt werden können. − Nach EN 61800-5-2 ist für die Betrachtung des Fehlerausschluss „Kurzschluss zwischen zwei Lei- tern“...
Externe Sicherheitsschaltgeräte Sicherheitsschaltgeräte müssen auf eine Schaltanforderung, z. B. Betätigung von Not-Halt oder Betre- ten eines gefährlichen Bereiches, entsprechende Reaktionen zum Schutz von Mensch, Maschine und Umwelt sicher einleiten. Sie werten Sensorsignale aus oder schalten gefährliche Zustände sicher ab. Externe Sicherheitsschaltgeräte müssen folgenden Anforderungen entsprechen: −...
DC 24 V Spannungsversorgung durch ACU Sie können die Klemme X210A.1 verwenden, um ein Sicherheitsschaltgerät zu versorgen. Benutzen Sie die Spannungsversorgung nur für das am Frequenzumrichter angeschlossene Gerät. Weitere Si- cherheitsschaltgeräte dürfen nicht angeschlossen werden. Der maximale Ausgangsstrom beträgt 180 mA. Ein angeschlossenes Gerät darf maximal diesen Strombedarf haben. Anforderungen an den Betrieb Im laufenden Betrieb dürfen die projektierten und in Betrieb genommenen Anlagenteile nicht geändert werden.
Applikationsbeispiele Die folgenden Applikationsbeispiele zeigen exemplarisch die Funktionsweise „Sicher abgeschaltetes Moment“. Nach EN 60204 werden Stoppfunktionen in verschiedene Kategorien unterteilt. Durch ge- eignete Sicherheitsschaltgeräte können in Verbindung mit dem Frequenzumrichter ACU die Stopp- Kategorien 0 und 1 realisiert werden. Stopp-Kategorie 0 Stillsetzen durch sofortiges Abschalten der Energie zu den Maschinen- Antriebselementen, das heißt ungesteuertes Stillsetzen.
10.1 Direkte Abschaltung, Stopp-Kategorie 0 Das Applikationsbeispiel zeigt eine minimal ausgestattete Beschaltung für ACTIVE Cube Frequenzum- richter zur Realisierung der Sicherheitsfunktion STO - „Sicher abgeschaltetes Moment“ mit einem Not- Halt-Gerät in einem gemeinsamen Schaltschrank. Bei der Betätigung des Not-Halt-Gerätes mit zwei Abschaltkanälen nach EN ISO 13849-1 PL d, IEC 61508 SIL 2 bzw.
10.2 Direkte Abschaltung mit Rückmeldung an SPS, Stopp-Kategorie 0 Die Applikationsschaltung zeigt eine Antriebssteuerung nach EN ISO 13849 PL d, IEC 61508 SIL 2 bzw. EN 954-1 Kategorie 3 mit SPS und Sicherheitsbaustein. Eine SPS übernimmt die Prozesssteue- rung des Frequenzumrichters und kann über Kommandos die Antriebsprofile starten. Bei Betätigung des Not-Halt-Gerätes, z.
10.3 Direkte Abschaltung, Stopp-Kategorie 1 Das Applikationsbeispiel zeigt eine minimal ausgestattete Beschaltung für ACTIVE Cube Frequenzum- richter zur Realisierung der Sicherheitsfunktion STO - „Sicher abgeschaltetes Moment“ mit einem Not- Halt-Gerät in einem gemeinsamen Schaltschrank. Bei der Betätigung des Not-Halt-Gerätes wird zunächst der Fahrbefehl „Rechts“ zurückgesetzt. Nach Ablauf der Verzögerungszeit t unterbrechen die Kontakte am Sicherheitsschalter die beiden Freigabe- pfade STOA und STOB des ACTIVE Cube Frequenzumrichters und die integrierte Sicherheitsfunktion...
10.4 Direkte Abschaltung mit Rückmeldung an SPS, Stopp-Kategorie 1 Die Applikationsschaltung zeigt eine Antriebssteuerung nach EN ISO 13849 PL d, IEC 61508 SIL 2 bzw. EN 954-1 Kategorie 3 mit SPS und Sicherheitsbaustein. Eine SPS übernimmt die Prozesssteue- rung des Frequenzumrichters und kann über Kommandos die Antriebsprofile starten. Bei Betätigung der Schutzeinrichtung, z.
Seite 34
Das Applikationsbeispiel zeigt eine minimal ausgestattete Beschaltung für ACTIVE Cube Frequenzum- richter zur Realisierung der Sicherheitsfunktion STO - „Sicher abgeschaltetes Moment“ mit einem Not- Halt-Schalter in einem gemeinsamen Schaltschrank. Die Versorgung des Sicherheitsschaltgerätes er- folgt durch die interne DC 24 V Versorgung (maximal 180 mA). Bei der Betätigung des Not-Halt-Schalters wird zunächst der Fahrbefehl „Rechts“...
10.6 Gruppenabschaltung, Stopp-Kategorie 1 Die Applikationsschaltung zeigt eine Antriebssteuerung nach EN ISO 13849 PL d, IEC 61508 SIL 2 bzw. EN 954-1 Kategorie 3 mit einer über Feldbus angebundenen SPS und einem Sicherheitsbaustein. Eine SPS übernimmt die Prozesssteuerung der Frequenzumrichter und kann über Kommandos die Antriebsprofile starten, die über den Feldbus kommuniziert werden.
10.7 Fehlerausschluss „Kurzschluss“ im Schaltschrank Die Applikationsschaltung zeigt eine Antriebssteuerung nach EN ISO 13849 PL d, IEC 61508 SIL 2 bzw. EN 954-1 Kategorie 3 mit SPS und Sicherheitsbaustein. An Stelle eines Sicherheitsbausteins mit zwei Abschaltpfaden wird ein Sicherheitsbaustein mit einem Abschaltpfad und einer Verbindungslei- tung gewählt.
Checkliste Die Liste gibt einen Überblick, welche Anforderungen an die Installation, Inbetriebnahme und Betrieb der Sicherheitsfunktion berücksichtigt werden müssen. Abhängig von der Applikation müssen zusätzli- che Anforderungen erfüllt werden. Ergänzen Sie die Liste entsprechend ihrer Anwendung. Die Risikoanalyse − wurde durchgeführt? −...
Prüfbericht zur Sicherheitsfunktion Das in dieser Anleitung beschriebene Konzept zur Sicherheitsfunktion STO (Sicher abgeschaltetes Moment) wurde vom Berufsgenossenschaftlichen Institut für Arbeitsschutz begutachtet und zertifi- ziert. Prüfstelle Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversi- cherung Prüfbericht Nr. 200622803 Prüfmuster Frequenzumrichter der Baureihe ACTIVE Cube, Konzeptprüfung Prüfgrundlagen DIN EN 61508 Teil 1-7:2002/2005 (soweit zutreffend) DIN EN ISO 13849-2:2003 (soweit zutreffend)
Änderungsindex ACU-STOV1-01SV2-04: Allgemeine und Sicherheitshinweise angeglichen an aktuelle Bonfiglioli Vectron Dokumentationen, Ausführungen in Kapitel 3 zur EN 60204 über- arbeitet. ACU-STOV1-01SV2-03: Not-Halt und Not-Aus in Kapitel 1.1 der englischen Version präzisiert. Hinweis zur Übergangszeit der EN954-1 in Kapitel 2 aktualisiert.
Index EN 60204-1 ..........26 Allgemeines zur Dokumentation ....5 EN 61800-5-2 ........20, 26 Anleitungen ..........5 EN ISO 12100 ........19 Applikationsbeispiel STO EN ISO 13849-1 ........19 Fehlerausschluss ........36 EN ISO 13850 ........27 Stopp-Kategorie 0 IEC 61508 ..........
Seite 41
Fax +90 (0) 232 328 04 14 www.bonfiglioli.de - info@bonfiglioli.de www.bonfiglioli.com.tr info@bonfiglioli.com.tr Bonfiglioli España Bonfiglioli United Kingdom TECNOTRANS BONFIGLIOLI S.A. Industrial Solutions Pol. Ind. Zona Franca sector C, calle F, n°6 08040 Barcelona Unit 7, Colemeadow Road Tel. (+34) 93 4478400 - Fax (+34) 93 3360402 North Moons Moat - Redditch, www.tecnotrans.com - tecnotrans@tecnotrans.com...
Seite 42
Seit 1956 plant und realisiert Bonfiglioli innovative und zuverlässige Lösungen für die Leistungsüberwachung und -übertragung in industrieller Umgebung und für selbstfahrende Maschinen sowie Anlagen im Rahmen der erneuerbaren Energien. Bonfiglioli Riduttori S.p.A. COD. VEC 542 R3/ACU-STOV1-01SV2-04 tel: +39 051 647 3111...