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Mechanische
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Installation
Sincos-Encoderauflösung
Die Sinusfrequenz kann bis zu 500 kHz betragen, wobei die Auflösung
bei hoher Frequenz reduziert wird. Tabelle 4-9 enthält die Anzahl der
Bits an interpolierten Informationen bei verschiedenen Frequenzen und
bei unterschiedlichen Spannungspegeln am Encoderanschluss des
Umrichters. Die Gesamtauflösung in Bit pro Umdrehung ist die Summe
aus der ELPR und der Anzahl der Bits an interpolierten Informationen.
Obwohl es möglich ist, 11 Bits an Interpolationsinformationen zu
erreichen, beträgt der Nennauslegungswert 10 Bits.
Tabelle 4-9 Auflösung der Rückführung auf der Basis des
Frequenz-und Spannungspegels
Frequenz/
Spannun
1 kHz
5 kHz
g
1,2
11
11
1,0
11
11
0,8
10
10
0,6
10
10
0,4
9
9
4.5
Safe Torque Off (STO)
Die Funktion „Safe Torque Off" (STO - sicher abgeschaltetes
Drehmoment) verhindert mit sehr hoher Zuverlässigkeit, dass
der Umrichter im Motor ein Drehmoment erzeugt. Sie kann in ein
Sicherheitssystem für eine Anlage eingebunden werden. Die Funktion
kann weiterhin als ein herkömmlicher Eingang für die Umrichterfreigabe
eingesetzt werden.
Die Sicherheitsabschaltung ist aktiv, wenn sich der STO-Eingang im
logischen Low-Status gemäß der Spezifikation für elektronische
Anschlüsse befindet. Die Funktion ist gemäß EN 61800-5-2 und
IEC 61800-5-2 wie folgt definiert. (In diesen Normen wird ein Umrichter,
der sicherheitsbezogene Funktionen bietet, als ein PDS(SR)
bezeichnet):
‚Dem Motor wird keine Energie zugeführt, die eine Drehung (oder bei
einem Linearmotor eine Bewegung) verursachen kann. Das PDS(SR)
liefert keine Energie an den Motor, die ein Drehmoment (oder bei einem
Linearmotor eine Bewegung) erzeugen kann.'
Diese Sicherheitsfunktion entspricht einem ungesteuerten Stillsetzen
gemäß der Stopp-Kategorie 0 der Norm IEC 60204-1.
Die Funktion „Safe Torque Off" nutzt die typischen Eigenschaften eines
frequenzgesteuerten Drehstromantriebes dahingehend, dass bei nicht
korrekter Funktionsweise des Umrichters kein Drehmoment im Antrieb
erzeugt wird. Alle in der Umrichterschaltung auftretenden Fehler haben
einen Ausfall der Drehmomenterzeugung zur Folge.
Hinweis zur Verwendung von Servomotoren, anderen permanent
erregten Motoren, Reluktanzmotoren und Schenkelpol-
Induktionsmotoren:
Wenn der Umrichter durch die Funktion Safe Torque Off gesperrt wird,
kann es im ungünstigsten Fehlerfall vorkommen, dass zwei
Leistungshalbleiter fehlerhaft arbeiten und Strom führen.
Dieser Fehler kann kein Dauerdrehmoment in einem AC-Motor
erzeugen. Er erzeugt kein Drehmoment in einem herkömmlichen
Induktionsmotor mit Käfigläufer.
Ist der Rotor mit Dauermagneten und/oder Schenkeligkeit ausgestattet,
kann ein vorübergehendes Ausgleichsmoment auftreten. Der Motor
könnte sich kurz drehen, und zwar bis zu 180° einer elektrischen
Umdrehung, bei einem Dauermagnetmotor oder 90° elektrisch,
bei einem Schenkelpol-Induktions- oder Reluktanzmotor.
Dieser mögliche Fehlerfall muss beim Systementwurf in Betracht
gezogen werden.
34
Elektrische
Bedienung und
Basis-
Installation
Softwarestruktur
parameter
50 kHz 100 kHz 200 kHz 500 kHz
10
10
9
10
9
9
10
9
8
9
9
8
9
8
7
Inbetrieb-
EtherCAT-
Optimierung
nahme
Schnittstelle
der SD-Karte
Die Funktion „Safe Torque Off" ist fehlersicher. Das heißt, bei nicht
angesteuertem STO-Eingang ist eine Ansteuerung des Antriebs nicht
möglich, selbst wenn im Umrichter andere Elektronikbausteine fehlerhaft
arbeiten sollten. Die meisten Bauelementefehler können dadurch
erkannt werden, dass der Umrichter nicht mehr betrieben werden kann.
Die Funktion „Safe Torque Off" ist außerdem von der Umrichter-
Firmware unabhängig. Sie erfüllt die Anforderungen der folgenden
Normen zum Verhindern eines unbeabsichtigten Motorstarts.
Maschinenanwendungen
Die Safe Torque Off-Funktion (Sicher abgeschaltetes Moment) kann als
Sicherheitskomponente einer Maschine verwendet werden.
Sicherheitsparameter
Entsprechend IEC 61508-1 bis 7 / EN 61800-5-2 / EN 62061
Typ
8
Prüfintervall
7
Hohe Anforderungen oder Dauerbetrieb
7
PFH (1/h)
7
Geringe Betriebsanforderungen (nicht EN 61800-5-2)
6
PFDavg
Gemäß EN ISO 13849-1
Typ
Kategorie
Leistungsstufe (PL)
MTTF
(STO1)
D
MTTF
(STO2)
D
MTTFD (Einkanal-STO)
DC
avg
Missionszeit
HINWEIS
Logikstufen entsprechen IEC 61131-2:2007 für digitale Nenneingänge
bei 24 V des Typs 1. Maximale Stufe für Logik Low zum Erreichen von
SIL3 und PL e 5 V und 0,5 mA.
Safe Torque Off mit zwei Kanälen
Die Serie Digitax HD M75X ist mit einer Zweikanal-STO ausgestattet.
Die Zweikanal-STO hat zwei voneinander unabhängige Kanäle.
Jeder Eingang erfüllt die Anforderungen der vorgenannten Normen.
Wenn einer oder beide Eingänge einen logischen Low-Zustand
aufweisen, kann kein einzelner Fehler dazu führen, dass der Motor
angetrieben wird
Es ist nicht erforderlich, beide Kanäle zu verwenden, um die
Anforderungen der Normen zu erfüllen. Der Grund für die zwei Kanäle
besteht darin, eine Verbindung zu Maschinensicherheitssystemen zu
ermöglichen, wofür zwei erforderlich sind, und den Schutz vor
Verdrahtungsfehlern zu vereinfachen.
Angenommen, jeder Kanal ist mit einem sicherheitsrelevanten
Digitalausgang eines sicherheitsrelevanten Controllers oder einer SPS
verbunden, kann der Umrichter auch nach dem Erfassen eines Fehlers
in einem Ausgang sicher über den anderen Ausgang deaktiviert werden.
Unter diesen Bedingungen gibt es keine einzelnen Verdrahtungsfehler,
die zu einem Verlust der Sicherheitsfunktion, d. h., der Unmöglichkeit,
den Umrichter zu deaktivieren, führen kann.
Falls ein Zweikanalbetrieb nicht erforderlich ist, können die beiden
Eingänge zusammengeschaltet werden, um einen einzelnen
Safe Torque Off-Eingang zu bilden.
Digitax HD M753 Betriebsanleitung: Steuereinheit
Verwendung
Onboard-
Erweiterte
SPS
Parameter
Wert
20 Jahre
-11
4,21 x 10
1/h
-6
3,68 x 10
Wert
4
e
>2500 Jahre
>2500 Jahre
>2500 Jahre
≥99 %
20 Jahre
Ausgabenummer: 3
Hinweise zur
Diagnose
UL-Konformität
SIL 3-Toleranz
< 1 %
< 1 %
Klassifizierung
Hoch
Hoch
Hoch
Hoch
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