Inhaltszusammenfassung für Vacon OPT-AF
- Seite 1 ® Frequenzumrichter opt-af Safe Torque Off und ATEX-Zusatzkarte Betriebsanleitung...
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Seite 3: Inhaltsverzeichnis
3.3.4. Technische Daten......................20 3.4. Verdrahtungsbeispiele ....................21 3.4.1. Beispiel 1: OPT-AF-Karte ohne Reset für Safe Torque Off (STO) .........21 3.4.2. Beispiel 2: OPT-AF-Karte mit Reset für Safe Torque Off (STO) oder EN 60204-1 Stoppkategorie 0..................22 3.4.3. Beispiel 3: OPT-AF-Karte mit externem Sicherheitsrelaismodul mit oder ohne Reset für Safe Torque Off (STO) oder... -
Seite 4: General
• 2 GENERAL GENERAL In diesem Dokument werden die OPT-AF-Zusatzkarte VB00328H (oder neuer) und die NXP-Steuerkarte VB00761B (oder neuer) behandelt. Die OPT-AF-Zusatzkarte bietet zusammen mit der NXP-Steuerkarte folgende Sicherheitsfunktionen mit Produkten der NX-Familie. Safe Torque Off (STO) Hardwarebasierte Sicherheitsfunktion `Safe Torque Off´ zur Verhinderung der Drehmomen- terzeugung des Antriebs auf der Motorwelle. - Seite 5 EN 62061:2005 Sicherheit von Maschinen – funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer, elektronischer und programmierbarer elektronischer Steuerungssysteme Unterschrift Vertretungsberechtigter In Vaasa, 28.08. 2010 Vesa Laisi Janne Kuivalainen Präsident und CEO Leiter Steuerungsplattform und Produkte 24-hour support +358 (0)201 212 575 • Email: vacon@vacon.com...
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Seite 11: Installation Der Opt-Af-Karte
VERGEWISSERN SIE SICH, DASS DER FREQUENZUMRICHTER AUSGESCHALTET IST, BEVOR EINE OPTIONS- ODER FELDBUS- KARTE AUSGETAUSCHT ODER HINZUGEFÜGT WIRD! NOTE Vacon NXP-Frequenzumrichter mit IP54-Gehäuse. Entfernen Sie die Hauptabdeckung. Öffnen Sie die Abdeckung der Steuereinheit. 24-hour support +358 (0)201 212 575 • Email: vacon@vacon.com... - Seite 12 • 10 INSTALLATION DER OPT-AF-KARTE Installieren Sie die OPT-AF-Zusatzkarte in Steckplatz B der Steuerkarte des Frequenzumrichters. Stellen Sie eine ordnungsgemäße Masseverbindung an der Erdungsklemme her. Kabelinstallation: Für die Sicherheitsfunktionen STO und SS1 müssen Kabeldichtungen oder dichtende Kabelbuchsen für alle Kabel im Umrichter verwendet werden.
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Seite 13: Aufbau Der Opt-Af-Karte
Nach Aktivität kann der Fehler zurückgesetzt werden, wenn Widerstand < 2000 Ohm. +24V+ +24V- +24V+ +24V- Programmierbares Relais „NO“ Programmierbares Relais „NO/NC“ Überbrückung X12 Siehe Kapitel 4.2.4. 11052.emf Abbildung 1. Aufbau der OPT-AF-Karte 24-hour support +358 (0)201 212 575 • Email: vacon@vacon.com... - Seite 14 • 12 INSTALLATION DER OPT-AF-KARTE Tel. +358 (0) 201 2121 • Fax +358 (0)201 212 205...
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Seite 15: Sicherheitsfunktionen Sto Und Ss1
SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1 vacon • 13 SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1 In diesem Kapitel werden die Sicherheitsfunktionen der OPT-AF-Karte beschrieben, z. B. das technische Prinzip und technische Daten, Verdrahtungsbeispiele und Inbetriebnahme. Hinweis: Bei der Konzipierung sicherheitsbezogener Systeme sind Fachkenntnisse und eine entsprechende Qualifikation vonnöten. Nur qua- lifizierte Personen dürfen die OPT-AF-Karte installieren und einrichten. -
Seite 16: Safe Torque Off (Sto)-Prinzip
SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1 Safe Torque Off (STO)-Prinzip Die Sicherheitsfunktion STO der Karte OPT-AF ermöglicht eine Deaktivierung des Umrichterausgangs, sodass der Umrichter kein Drehmoment an der Motorwelle erzeugen kann. Für STO verfügt die OPT-AF-Karte über zwei separate, galvanisch getrennte Eingänge: SD1 und SD2. -
Seite 17: Prinzip „Safe Stop 1 (Ss1)
Subsysteme ergibt die Sicherheitsfunktion Safe Stop 1 (siehe Abbildung 4). Safe Stop 1 (SS1) Zeitverzögertes Sicherheitsrelais Safe Torque Off (STO) des Vacon NX Subsystem Subsystem Sicherheitsrelais 11055_de.emf Abbildung 4. Sicherheitsfunktion Safe Stop 1 (SS1) 24-hour support +358 (0)201 212 575 • Email: vacon@vacon.com... - Seite 18 • 16 SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1 Abbildung 5 zeigt das Anschlussprinzip der Sicherheitsfunktion Safe Stop 1. Die Ausgänge des zeitverzögerten Sicherheitsrelais sind an die STO-Eingänge angeschlossen. Ein separater Digitalausgang vom Sicherheitsrelais ist an einen allgemeinen Digitaleingang des NX-Umrichters angeschlossen. Der allgemeine Digitaleingang muss so programmiert sein, dass er den Umrichterstopp-Befehl erkennt, ohne Zeitverzögerung die Umrichter-...
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Seite 19: Technische Einzelheiten
* Wenn die Ausgangsrelais mit einer Steuerspannung von 230 VAC betrieben werden, muss diese über einenseparaten Trenntrafo gespeist werden, um Kurzschlussströme und Schalt-Überspannungen zu begrenzen. Hiermit soll ein Verschweißen der Relaiskontakte vermieden werden. Siehe Norm EN 60204-1, Abschnitt 7.2.9. 24-hour support +358 (0)201 212 575 • Email: vacon@vacon.com... -
Seite 20: Sicherheitsbezogene Daten Laut Norm
• 18 SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1 3.3.3 Sicherheitsbezogene Daten laut Norm Safe Torque Off (STO) – Sicherheitsbezogene Daten EN 61800-5-2:2007 SIL 2 PFH = 2,98 x 10 /Stunde Zweikanal-Struktur EN 62061:2005 SIL CL 2 PFH = 2,98 x 10... - Seite 21 Stunde = 4,87 x 10 /Stunde → Das Ergebnis liegt im Rahmen der Anforderungen für SIL 2 oder PL d (PFH liegt sogar im Rahmen der Anforderungen für bis zu SIL 3/PL e). 24-hour support +358 (0)201 212 575 • Email: vacon@vacon.com...
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Seite 22: Technische Daten
• 20 SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1 Abkürzungen oder Definitionen von Sicherheitsparametern Safety Integrity Level (Sicherheitsintegritätslevel) Performance Level (Leistungsstufe) Probability of a dangerous random hardware Failure per Hour (Wahr- scheinlichkeit von gefahrbringenden zufälligen Hardwareausfällen je Stunde) Kategorie Vorgesehene Architektur für eine Sicherheitsfunktion (aus EN ISO 13849-1:2006) Durchschnittliche Wahrscheinlichkeit von (zufälligen Hardware-) -
Seite 23: Verdrahtungsbeispiele
Abbildung 6. Beispiel 1 Abbildung 6 zeigt ein Anschlussbeispiel der OPT-AF-Karte für die Sicherheitsfunktion Safe Torque Off ohne Reset. Wie oben zu sehen ist, wird Schalter S1 mit 4 Leitern an die OPT-AF-Karte angeschlossen. Die Spannungsversorgungvon S1 erfolgt entweder über die OPT-A1-Karte (Anschlüsse 6 und 7 in Abbildung 6) oder über eine externe Vorrichtung. -
Seite 24: Beispiel 2: Opt-Af-Karte Mit Reset Für Safe Torque Off (Sto) Oder En 60204-1 Stoppkategorie 0
Abbildung 7. Beispiel 2 Abbildung 7 stellt ein Anschlussbeispiel der OPT-AF-Karte für die Sicherheitsfunktion STO mit Reset dar. Wie oben zu sehen ist, wird Schalter S1 mit 4 Leitern an die OPT-AF-Karte angeschlossen. Der Digitaleingang 3 (DIN3) zum Beispiel wird für die Fehlerquittierungsfunktion verdrahtet. -
Seite 25: Beispiel 3: Opt-Af-Karte Mit Externem Sicherheitsrelaismodul Mit Oder Ohne Reset Für Safe Torque Off (Sto) Oder En 60204-1 Stoppkategorie 0
Versorgung 11059_de Abbildung 8. Beispiel 3 Abbildung 8 stellt ein Anschlussbeispiel der OPT-AF-Karte für die Sicherheitsfunktion STO mit externem Sicherheitsrelaismodul und ohne Reset dar. Externes Sicherheitsrelaismodul ist an den Schalter S1 angeschlossen. Die Spannungsversorgungvon Schalter S1 beträgt beispielhaft 230 VAC. Das Sicherheitsrelaismodul ist wie in Abbildung 8 gezeigt mit 4 Leitern an die OPT-AF-Karte angeschlossen. -
Seite 26: Beispiel 4: Opt-Af-Karte Mit Externem Zeitverzögertem Sicherheitsrelais Für Safe Stop 1 (Ss1) Oder En 60204-1 Stoppkategorie 1
Versorgung 11060_fi Abbildung 9. Beispiel 4 Abbildung 9 stellt ein Anschlussbeispiel der OPT-AF-Karte für die Sicherheitsfunktion STO mit externem zeitverzögertem Sicherheitsrelaismodul zur Realisierung von Safe Stop 1 oder EN 60204-1 Stoppkategorie 1. Tel. +358 (0) 201 2121 • Fax +358 (0)201 212 205... - Seite 27 SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1 vacon • 25 Externes Sicherheitsrelaismodul ist an den Schalter S1 angeschlossen. Das Sicherheitsrelaismodul ist wie in Abbildung 9 gezeigt mit 4 Leitern an die OPT-AF-Karte angeschlossen. Die Zeitverzö- gerungseinstellungen des Sicherheitsrelais müssen den Anforderungen der Anwendung ent- sprechen.
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Seite 28: Inbetriebnahme
• Die Verdrahtung hat gemäß der allgemeinen Verdrahtungsanleitung für das jeweilige Produkt zu erfolgen, in dem OPT-AF installiert ist. • Für den Anschluss der OPT-AF-Karte ist ein geschirmtes Kabel erforderlich. • EN 60204-1 Teil 13.5: Der Spannungsabfall zwischen Übergabestelle und Last darf höchstens 5 % betragen. - Seite 29 Abbildung 13. Kabeldichtung SNAP-PG von A. Vogt GmbH & Co. KG (Gummivogt) 11065.emf Abbildung 14. Kabelbuchse UNI Dicht für mehrere Kabel von PFLITSCH GmbH 11066.emf Abbildung 15. Kabelbuchsenmodell „PERFECT“ mit Mehrfachdichteinsatz von Jacob GmbH. 24-hour support +358 (0)201 212 575 • Email: vacon@vacon.com...
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Seite 30: Checkliste Für Die Inbetriebnahme Der Opt-Af-Karte
Checkliste für die Inbetriebnahme der OPT-AF-Karte Die mindestens erforderlichen Schritte beim Anschließen der Sicherheitsfunktion Safe Torque Off (STO) oder Safe Stop 1 (SS1) der OPT-AF-Karte sind in der unten stehenden Checkliste aufgeführt. Für Fragen in Bezug auf ATEX siehe ATEX-Abschnitt. -
Seite 31: Parametrisierung Des Umrichters Für Die Sicherheitsfunktionen Safe Torque Off (Sto)
Digitalausgang verwendet werden. So bietet beispielsweise die NXP-Universalanwendung dem Benutzer diese Möglichkeit. Die Anzeige des STO-Status ließe sich auf eines der Relais (B1 oder B2) auf der OPT-AF-Karte parametrisieren. Der Parameter zur Bereitstellung dieser Rückmeldung befindet sich in: Parameter ... -
Seite 32: Parametrisierung Von Umrichter Und Externem Zeitverzögertem Sicherheitsrelais Für Die Sicherheitsfunktion Safe Stop (Ss1)
• 30 SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1 3.5.5 Parametrisierung von Umrichter und externem zeitverzögertem Sicherheitsrelais für die Sicherheitsfunktion Safe Stop (SS1) Safe Stop 1 erfordert die Einstellung der Zeitverzögerung in der externen Sicherheitsrelaiskomponente: • Anforderung: Die Zeitverzögerungseinstellung muss größer sein als die im Umrichter festgelegte Verzögerungszeit... -
Seite 33: Wartung
Kapitel 3.5.3. ACHTUNG! Bei Wartungspausen oder Instandsetzungs-/Reparaturarbeiten muss die OPT-AF-Karte ggf. aus ihrem Steckplatz entfernt werden. Führen Sie nach dem Wiederanschluss der Karte IMMER einen Test durch, um sicherzustellen, dass die Sicherheitsfunktionen STO bzw. SS1 aktiv und voll funktionsfähig sind. - Seite 34 44...46 Einzelnes Hardware- OPT-AF-Karte NXP-Steuerkarte problem in STO- wechseln Eingängen oder im Ther- mistoreingang erkannt. Systemfehler OPT-AF-Karte in alte NXP-Steuerkarte NXP-Steuerkarte gesetzt. gegen VB00561, Rev. H oder neuer austauschen. Tel. +358 (0) 201 2121 • Fax +358 (0)201 212 205...
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Seite 35: Thermistorfunktion (Atex)
Hinweis: Die OPT-AF-Karte enthält auch die Sicherheitsfunktion Safe Torque Off (STO). Wenn STO verwendet werden soll, sind Eingänge SD1+(OPT-AF: 1), SD2+(OPT-AF:3) an +24 V anzuschließen (z. B. OPT-A1:6) und SD1-(OPT-AF:2). SD2- (OPT-AF:4) sind an GND anzuschließen (z. B. für OPT-A1:7). Hinweis: Sicherheitselemente wie die OPT-AF-Karte müssen korrekt in das Gesamtsystem... - Seite 36 Runsorintie 7 FIN-65381 Vaasa Finnland erklärt hiermit, dass folgendes Produkt Vacon OPTAF (VB00328) zur Verwendung mit der Vacon NXP- Produktname: Steuereinheit (VB00561H, VB00661A oder VB00761B oder höher) Kennzeichnung der Ausrüstung: wurde konform zu den Anforderungen der EU-Richtlinie 94/09/EG für explosive Atmosphären vom März 1994 in Übereinstimmung mit den folgenden Normen entworfen.
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Seite 37: Steuerkarte
Torque Off 2 SD2- RO1/3 RO1/1 RO1/2 RO2/3 RO2/2 Relais für reine Betriebsfunktionen, kein Bestandteil der ATEX-zertifizierten Thermistorfunktion PWM-Regler LEISTUNGSEINHEIT 11068_de.emf Abbildung 16. Prinzip der Thermistorfunktion in einem NXP-Frequenzumrichter mit OPT-AF-Karte 24-hour support +358 (0)201 212 575 • Email: vacon@vacon.com... -
Seite 38: 4Technische Daten
Abbildung 17. Aufbau der OPT-AF-Karte 4.1.1 Funktionsbeschreibung Der Thermistor-Überwachungsschaltkreis der OPT-AF-Karte ist so konzipiert, dass er eine zuverlässige Möglichkeit zur Deaktivierung der Umrichtermodulation bereitstellt, falls in einem oder mehreren Motorthermistoren eine Überhitzung auftritt. Mit der Deaktivierung der Umrichtermodulation wird die Energiezuführung zum Motor verhindert und so eine weitere Erhitzung des Motors vermieden. -
Seite 39: Hardware Und Anschlüsse
Spannung = 10 V max. Strom = 6,7 mA Der Thermistor (PTC) wird zwischen den Anschlussklemmen 28(TI1+) und 29(TI1-) der OPT-AF-Karte angeschlossen. Der Optokoppler trennt die Thermistoreingänge vom Potential der Steuerkarte. * Wenn die Ausgangsrelais mit einer Steuerspannung von 230 VAC betrieben werden, muss diese über einen separaten Trenntrafo gespeist werden, um Kurzschlussströme und Schalt-Überspannungen zu begrenzen. - Seite 40 • 38 THERMISTORFUNKTION (ATEX) [kΩ] OPTAF: Auslösewert OPTAF: Zurück zum „Bereit“-Wert RLOW OPTAF: Kurzschlussschutzbereich {30–50 Ω} [°C] –20 °C 11069_de Abbildung 18. Typische Kennlinien eines Motorschutzsensors gemäß DIN 44081/DIN 440 Tel. +358 (0)201 2121 • Fax +358 (0)201 212 205...
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Seite 41: Inbetriebnahme
2= Fehler (gemäß Stopp-Modus).* 3= Fehler (Stopp durch Leerauslauf). * Mit OPT-AF-Karte gemäß ATEX-Richtlinie 94/9/EG (d. h. Überbrückung X12 nicht durchtrennt), Reaktion auf Thermistorfehler = 2 ist immer identisch mit Reaktion auf Thermistorfehler =3, d. h. Stopp durch Leerauslauf. Ω... -
Seite 42: Kurzschlussüberwachung
Der Umrichter kehrt in den Bereitschaftszustand zurück. Der gültige Startbefehl ist erforderlich, um den Umrichter neu zu starten. Hinweis: Mit OPT-AF-Karte gemäß ATEX-Richtlinie 94/9/EG (d. h. Überbrückung X12 nicht getrennt) sind alle NXP-Umrichter so programmiert, dass sie nur einen flankensensitiven Startbefehl für einen gültigen Start nach einem Thermistorfehler akzeptieren. -
Seite 43: Opt-Af-Kartenparameter
Fehlerquittierung erforderlich. Wenn der OPT-AF-Kartenparameter „Freig.fehlt“ auf „Keine Reaktion“ gesetzt ist, erzeugt der Umrichter keine Anzeige. Der Umrichter kann mit einem flankensensitiven Startbefehl gestartet werden. In diesem Fall ist keine Fehlerquittierung erforderlich. 24-hour support +358 (0)201 212 575 • Email: vacon@vacon.com... -
Seite 44: Fehlerdiagnose Der Thermistorfunktion
Karte von der Software erkannt wurde, darf sie nicht entfernt werden. Hinweis: Dieser Fehler lässt sich nur mit einer Methode beseitigen: Indem „OPT-AF Removed“ mit „1“ und anschließend wieder mit „0“ beschrieben wird. Diese Variable ist in „System-Menü“ „Sicherheit“ (6.5.5) zu finden. - Seite 45 -NXP-Steuerkarte gegen Steuerkarte gesetzt. VB00561, Rev. H oder neuer austauschen. Systemfehler Parameter Zusatzkarten/ Parameter entsprechend Steckpl.B/Therm Trip(HW) den Steckbrückenein- ist auf OFF gesetzt, obwohl stellungen korrigieren. die Überbrückung X12 nicht durchtrennt ist. 24-hour support +358 (0)201 212 575 • Email: vacon@vacon.com...
- Seite 46 Document ID: Vacon Ltd DPD01039C Member of the Danfoss Group Rev. C Runsorintie 7 65380 Vaasa Sales code: DOC-OPTAF+DLDE Finland...