Øada PowerFlex 7000 Bezpeèné vypnutí krouticího momentu

Návod k použití

Øada PowerFlex 7000 – Bezpeèné vypnutí krouticího momentu Publikace 7000-UM203B-CS-P

Pøeklad originálního návodu k obsluze

Důležité informace pro uživatele Než se pustíte do instalace, konfigurace, zprovoznění nebo údržby tohoto produktu, přečtěte si tento dokument i dokumenty uvedené v části věnované dalším zdrojům instalace, konfigurace a provozu tohoto zařízení. Kromě platných zákonů, předpisů a norem jsou uživatelé povinni se seznámit i s pokyny pro instalaci a elektrické zapojení. Práce zahrnující instalaci, nastavení, uvedení do provozu, používání, montáž, demontáž a údržbu smí provádět pouze vhodně vyškolený personál v souladu s předepsanými pracovními postupy. Při použití tohoto zařízení způsobem nespecifikovaným výrobcem může být ohrožena ochrana poskytovaná zařízením. Rockwell Automation, Inc. neponese za žádných okolností zodpovědnost a závazky za nepřímá nebo následná poškození, vyplývající z použití nebo aplikace tohoto zařízení. Příklady a schémata v této příručce slouží výhradně k ilustračním účelům. Každá konkrétní instalace podléhá řadě proměnných a požadavků, proto nemůže Rockwell Automation, Inc. přijmout žádnou zodpovědnost nebo závazky za faktické použití na základě těchto příkladů a schémat. Rockwell Automation, Inc. nepřebírá žádné patentové závazky z pohledu použití informací, obvodů, vybavení nebo softwaru popsaného v této příručce. Kopírování obsahu této příručky, ať již v celku nebo po částech, je bez písemného svolení Rockwell Automation, Inc., zakázáno. V celém návodu používáme podle potřeby poznámky, které upozorňují na bezpečnostní pokyny.

VÝSTRAHA: Informuje o postupech a okolnostech, které mohou způsobit v nebezpečném prostředí explozi, které mohou vést k úrazu, smrtelnému úrazu, poškození majetku nebo hospodářským ztrátám. POZOR: Informuje o postupech a okolnostech, které mohou vést k úrazu, smrtelnému úrazu, poškození majetku nebo hospodářským ztrátám. Upozornění vám pomůže rozpoznat nebezpečí, vyhnout se nebezpečí a uvědomit si souvislosti. DŮLEŽITÉ

Poskytuje kritické informace pro úspěšné používání a porozumění výrobku.

Štítky obsahující konkrétní pokyny mohou být umístěny také vně zařízení nebo uvnitř něj.

NEBEZPEÈÍ ÚRAZU EL. PROUDEM: Štítky upozorňující osoby na možnost přítomnosti nebezpečného vysokého napětí se mohou nacházet uvnitř i vně zařízení, např. měniče nebo motoru. NEBEZPEÈÍ POPÁLENÍ: Štítky upozorňující osoby na možnost nebezpečných vysokých teplot povrchu se mohou nacházet uvnitř i vně zařízení, např. měniče nebo motoru. NEBEZPEÈÍ ÚRAZU EL. PROUDEM: Na zařízení nebo uvnitř něho, například v řídicím centru motoru, mohou být štítky varující před možným elektrickým proudem. Elektrický proud může způsobit těžké zranění nebo smrt. Používejte vhodné osobní ochranné prostředky (OOP). Dodržujte VŠECHNY požadavky předpisů na bezpečné pracovní postupy a osobní ochranné prostředky (OOP). Allen-Bradley, Rockwell Software, Rockwell Automation a TechConnect jsou ochranné známky spoleènosti Rockwell Automation, Inc. Ochranné známky nenáležející společnosti Rockwell Automation jsou vlastnictvím jejich příslušných společností.

Obsah Obsah Obecný popis

Kapitola 1 Co je volitelný modul bezpečného vypnutí krouticího momentu u řady PowerFlex 7000?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bezpečnostní normy vztahující se na možnost bezpečného odpojení krouticího momentu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Další zdroje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zkratky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 6 6 7

Kapitola 2 Bezpečnostní koncepce

Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Bezpečnostní certifikace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Důležité poznámky k bezpečnosti. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Definice funkční způsobilosti podle bezpečnostní kategorie 3 . . . . . 10 Definice kategorie zastavení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Úroveň vlastností a úroveň integrity bezpečnosti (SIL) CL3 . . . . . . 11 Funkční validační zkoušky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Definice PFD a PFH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Data bezpečnostních parametrů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Údaje o spolehlivosti pro test 12leté doby provozu . . . . . . . . . . . . . . . 12 Bezpečný stav . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Čas bezpečnostní odezvy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Uvážení bezpečnostní charakteristiky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Kontaktní informace, pokud nastane porucha volitelné bezpečnostní možnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Kapitola 3 Provoz, instalace a zapojení

Činnost modulu bezpečného vypnutí krouticího momentu řady PowerFlex 7000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Zapojení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Blokování vstupního izolačního propojovacího zařízení měniče . . . . . . . 18 Kompatibilita produktu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Nastavení parametrů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Nastavení jumperu SPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Uvedení do provozu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Ověření činnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Kapitola 4 Součásti systému

Umístění součástí systému STO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Desky optického rozhraní 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Výměna desky optického rozhraní 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Bezpečnostní základní deska optického rozhraní . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Výměna bezpečnostní základní desky optického rozhraní (OIBBS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Zkušební body bezpečnostní základní desky optického rozhraní . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Publikace Rockwell Automation 7000-UM203B-CS-P – Bøezen 2015

3

Obsah

Dodatek A Technické údaje

Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Všeobecné technické údaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Údaje o prostředí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Certifikace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Shoda s CE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Směrnice o strojních zařízeních (2006/42/EC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Směrnice EMC (2004/108/EC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Dodatek B Náhradní díly a preventivní údržba

4

Náhradní díly. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Preventivní údržba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37


Kapitola

1

Obecný popis

Volitelné bezpečné vypnutí krouticího momentu je určeno jako součást bezpečnostního řídicího systému. Součásti v systému musí být vhodně zvoleny a použity tak, aby se dosáhlo požadované úrovně provozní bezpečnosti.

Co je volitelný modul bezpečného vypnutí krouticího momentu u řady PowerFlex 7000?

Volitelný modul bezpečného vypnutí krouticího momentu u řady PowerFlex 7000: • Je určen k tomu, aby napomohl bezpečnému odpojení napájení od řídicích hradlových obvodů výkonových zařízení měniče (tyristorů SGCT). Tím se zabrání výkonovým zařízením měniče spínat v takovém sledu, jenž je nutný k vytváření střídavého napájení pro motor. • Splňuje definici bezpečného vypnutí krouticího momentu uvedenou v normě EN 61800-5-2:2007. • Lze ho použít v kombinaci s dalšími bezpečnostními zařízeními, aby tak byly splněny požadavky IEC 61508, EN 61800-5-2 SIL 3, ISO 13849-1 PL e a kategorie 3 pro bezpečné odpojení krouticího momentu (STO). DŮLEŽITÉ

Tato volitelná možnost je vhodná pouze k provádění mechanických prací na systému měniče nebo příslušné oblasti stroje. Nezajišťuje elektrickou bezpečnost. Této volitelné možnosti se nesmí používat pro běžné spouštění nebo zastavování měniče. POZOR: Nebezpečí úrazu elektrickým proudem. Ověřte, že všechny zdroje střídavého a stejnosměrného napájení jsou bez proudu a uzamčené nebo zablokované v souladu s požadavky ANSI/NFPA 70E, část II. POZOR: V režimu bezpečného vypnutí mohou být na motoru stále přítomná nebezpečná napětí. Abyste předešli nebezpečí úrazu elektřinou, odpojte napájení od motoru a zkontrolujte před prováděním jakýchkoli prací na motoru, že je napětí rovno nule. POZOR: U měniče existuje zbytkové riziko spojené se čtyřmi nebo více poruchami SGCT, které by mohly být příčinou vzniku točivého momentu, a to i když volitelné bezpečného vypnutí krouticího momentu u řady PowerFlex 7000 zajišťovalo přechod výstupů měniče do vypnutého stavu. V tomto případě může měnič dodávat energii, dokud neuplyne uveřejněná doba odezvy 1 000 ms. POZOR: Zamezení dodávání energie z měniče do motoru nezajistí, aby se motor netočil. Pro zabránění otáčení motoru mohou být zapotřebí mechanické brzdy. Pokud se motor nebrzdí, může se točit dál, případně se může začít otáčet na základě setrvačnosti zátěže, energie uložené v zátěži nebo vnějších sil.


5

Kapitola 1

Obecný popis

Bezpečnostní normy vztahující se na možnost bezpečného odpojení krouticího momentu

Volitelná možnost bezpečného odpojení krouticího momentu naplňuje příslušné požadavky následujících norem vztahujících se k funkční bezpečnosti a bezpečnosti strojních zařízení. • IEC 61508-1 až 7: 2010 • EN 61800-5-1: 2007 • EN 61800-5-2: 2007 SIL 3 • EN 61800-3: 2004 • EN 62061: 2005 + A1: 2013 • EN ISO 13849-1: 2008 Úroveň vlastností e, kategorie 3 • EN 60204-1: 2006 • EN 60204-11: 2000

Další zdroje

Tyto dokumenty obsahují doplňující informace ohledně příslušných produktů od společnosti Rockwell Automation. Zdroj

Popis

Publikace 7000-IN006_-EN-P

PowerFlex 7000 Medium Voltage AC Drive (B Frame) Commissioning – ForGe Control

Publikace 7000-IN007_-EN-P

PowerFlex 7000 Medium Voltage AC Drive (B Frame) Installation Instructions – ForGe Control

Publikace 7000-IN008_-EN-Px

PowerFlex 7000 Medium Voltage AC Drive (B Frame) Transportation & Handling – ForGe Control

Publikace 7000-QS002_-EN-P

HMI Interface Board Software Updater and Firmware Download Procedure

Publikace 7000-TD002_-EN-P

PowerFlex 7000 Medium Voltage AC Drive (Firmware Version 10.xxx) – ForGe Control

Publikace 7000-TG002_-EN-P

PowerFlex 7000 Medium Voltage AC Drive (ForGe Control) – Troubleshooting Guide

Publikace 7000-UM151_-EN-P

PowerFlex 7000 Medium Voltage AC Drive (B Frame) – ForGe Control (Using PanelView 500)


PowerFlex 7000 HMI Offering with Enhanced Functionality


Vysokonapěťový vzduchem chlazený frekvenční měnič PowerFlex® 7000 (rám „B“) – řízení ForGe

Publikace 7000A-UM151_-EN-P

Vysokonapěťový AC měnič PowerFlex 7000 (rám A) – řízení ForGe (Používání PanelView 550)

Publikace 7000L-UM301_-EN-P

Vysokonapěťový AC měnič PowerFlex 7000 (rám C) – řízení ForGe

Publikace 7000L-UM302_-EN-P

Vysokonapěťový AC měnič PowerFlex 7000 (rám C) – řízení ForGe (Námořní)

Publikace si můžete prohlédnout nebo stáhnout na stránce http:/www.rockwellautomation.com/literature/. Chcete-li objednat výtisky technické dokumentace, obraťte se na místního distributora Allen-Bradley nebo obchodního zástupce Rockwell Automation.

6


Obecný popis

Zkratky

Kapitola 1

Zkratka

Popis

DCavg

Pokrytí diagnostikou (průměrné)

DIC

Vstupní stykač měniče

DPM

Procesorový modul měniče

ForGe

Řízení čtvrté generace

MTTFd

Střední doba do poruchy

OIB2

Deska optického rozhraní (rev. 2)

OIBBS

Bezpečnost základní desky optického rozhraní

PFD

Pravděpodobnost poruchy při požadavku

PFH

Pravděpodobnost četnosti výskytu nebezpečné poruchy za hodinu (PFH)

PSD

Diagnostika struktury napájení

PWM

Pulzně šířková modulace

SCR

Řízený křemíkový usměrňovač

SGCT

Symetrický hradlem komutovaný tyristor

SPS

SGCT s vlastním pohonem (napájením)

STO

Bezpečné vypnutí krouticího momentu

STORK

Dodatečně namontované bezpečné vypnutí krouticího momentu


7

Kapitola 1

Obecný popis

Poznámky:

8


Kapitola

2

Bezpečnostní koncepce Úvod

Tato část popisuje koncepci úrovně bezpečnostní způsobilosti a způsob, jak mohou měniče řady PowerFlex 7000 splňovat požadavky pro aplikace vyhovující SIL CL3, CAT 3 nebo PL e.

Bezpečnostní certifikace

Bezpečnostní možnosti řady PowerFlex 7000 jsou certifikovány pro použití v bezpečnostních aplikacích do úrovně SIL 3 včetně podle EN 61800-5-2, IEC 61508 a EN 62061, úrovně vlastností PL e a kategorie 3 podle ISO 13849-1. Požadavky na bezpečnost jsou založeny na normách aktuálních v době certifikace. Skupina TÜV Rheinland schválila bezpečnostní možnosti u PowerFlex 7000 pro použití v bezpečnostních aplikacích, kde bezproudový stav je považován za bezpečný stav. Všechny příklady v tomto návodu se zakládají na dosažení bezproudového stavu jako stavu bezpečného pro typické systémy bezpečnosti strojních zařízení a nouzového vypnutí (ESD).

Důležité poznámky k bezpečnosti Uživatel systému je zodpovědný za: • nastavení, bezpečnostní hodnoty a ověření veškerých snímačů a akčních prvků připojených k systému, • provedení vyhodnocení rizik na úrovni systému a za opětovné vyhodnocování systému po každé provedené změně, • certifikaci systému na požadovanou úroveň bezpečnostně funkční způsobilosti, • projektový management a validační zkoušky, • programování aplikačního softwaru a konfiguraci bezpečnostních volitelných možností v souladu s informacemi v tomto návodu, • řízení přístupu k systému, • analýzu všech konfiguračních nastavení a za volbu řádného nastavení k dosažení požadované bezpečnostní úrovně. DŮLEŽITÉ

Při zavádění funkční bezpečnosti omezte přístup na kvalifikovaný, oprávněný personál, který je proškolen a má odpovídající zkušenosti.

DŮLEŽITÉ

Tuto bezpečnostní funkci lze používat tam, kde se požaduje odpojení napájení, aby se zabránilo neočekávanému spuštění.


9

Kapitola 2

Bezpečnostní koncepce

POZOR: Pokud není tato bezpečnostní funkce aktivní, nelze nikdy považovat, že se měnič nachází v bezpečném stavu.

POZOR: Při návrhu svého systému uvažte, jak obsluha opustí prostor zařízení, pokud dojde k uzamknutí dveří, pokud je obsluha uvnitř stroje. Pro vaši specifickou aplikaci mohou být potřeba dodatečná bezpečnostní a ochranná zařízení.

Definice funkční způsobilosti podle bezpečnostní kategorie 3 Aby bylo dosaženo bezpečnostní kategorie 3 podle ISO 13849-1:2008, musí být díly související s bezpečností navrženy tak, aby bylo splněno následující: • bezpečnostní díly řídicích systémů stroje nebo jejich ochranná zařízení a jejich součásti musejí být navrženy, zkonstruovány, vybrány, sestaveny a zkombinovány v souladu s příslušnými normami, aby byly schopny odolat očekávaným podmínkám, • musí se zohlednit základní bezpečnostní principy, • výskyt jedné chyby v kterékoli části nevede ke ztrátě bezpečnostní funkce, • průměrné pokrytí bezpečnostních dílů řídicího systému diagnostikou musí být střední, • střední čas do nebezpečné závady každého z redundantních kanálů musí mít vysokou hodnotu, • musí se zavést opatření proti výskytu více závad způsobených společnou příčinou.

Definice kategorie zastavení Volba kategorie zastavení pro každou funkci zastavení musí být určena vyhodnocením rizik. • Kategorie zastavení 0 je dosaženo při okamžitém odpojení napájení od akčního členu, jehož výsledkem je neřízený volný doběh až do zastavení. Bezpečné odpojení krouticího momentu zajišťuje zastavení kategorie 0. • Kategorie zastavení 1 se dosáhne, když je pro účely zastavení použito napájení akčních členů stroje. Napájení je od akčních členů odpojeno, až se dosáhne zastavení. DŮLEŽITÉ

10

Při tvorbě návrhu strojní aplikace se musí uvážit časování a vzdálenost při volném doběhu do zastavení (kategorie zastavení 0 nebo bezpečné vypnutí krouticího momentu). Více informací ohledně kategorií zastavení naleznete v EN 60204-1.



Kapitola 2

Úroveň vlastností a úroveň integrity bezpečnosti (SIL) CL3 U bezpečnostních řídicích systémů obsahují úroveň vlastností (PL) podle ISO 13849-1 a úrovně SIL podle IEC 61508 a EN 62061 jmenovité hodnoty pro schopnost systému vykonávat své bezpečnostní funkce. Všechny bezpečnostní součásti řídicího systému musejí být zahrnuty do vyhodnocení rizik i do postupu stanovení dosažených úrovní. Kompletní informace týkající se požadavků na stanovení PL a SIL jsou uvedeny v normách ISO 13849-1, IEC 61508 a EN 62061.

Funkční validační zkoušky

Normy týkající se funkční bezpečnosti vyžadují, aby se u zařízení používaných v systému provedly funkční validační zkoušky. Validační zkoušky se provádějí v uživatelem definovaných intervalech a jsou závislé na hodnotách pravděpodobnosti poruchy při požadavku (PFD) a pravděpodobnosti četnosti výskytu nebezpečné poruchy za hodinu (PFH). DŮLEŽITÉ

Definice PFD a PFH

Časový rámec pro interval validačních zkoušek je určován vaší specifickou aplikací.

Bezpečnostní systémy lze klasifikovat podle provozu do tříd režimu s nízkými nároky a režimu s vysokými nároky/trvalého režimu. • Režim s nízkými nároky: kde četnost nároků na provoz kladených na bezpečnostní systém není vyšší než jednou za rok nebo vyšší než dvojnásobek četnosti verifikačních zkoušek. • Režim s vysokými nároky/trvalý režim: kde četnost nároků na provoz kladených na bezpečnostní systém je vyšší než jednou za rok nebo vyšší než dvakrát za interval verifikačních zkoušek. Hodnota SIL pro bezpečnostní systém s nízkými nároky je přímo úměrná řádovým rozsahům jeho průměrné pravděpodobnosti selhání ve smyslu uspokojivého vykonávání jeho požadované bezpečnostní funkce, nebo jednoduše jeho průměrné PFD. Hodnota SIL pro bezpečnostní systém s vysokými nároky / trvalým režimem je přímo úměrná PFH.


11

Kapitola 2


Data bezpečnostních parametrů

Výpočty PFH vycházejí z rovnic uvedených v části 6 normy IEC 61508. Hodnoty MTTFd and DCavg vycházejí z normy EN ISO 13849-1. Tato tabulka poskytuje údaje pro 12letou dobu provozu, a to za předpokladu, že bezpečnostní funkce je požadována minimálně jednou za 6 měsíců, a znázorňuje vliv nejrůznějších změn konfigurace měniče na údaje v nejhorším uvažovaném případě.

Údaje o spolehlivosti pro test 12leté doby provozu Atribut

Hodnota(1)

PFH

2,26 E-8 1/hod

SIL CL

3

PL

e

Kategorie

3

MTTFd

803 let

DCavg

90%

HFT

1

PTI (interval validační zkoušky)

12

(1) Údaje o bezpečném odpojení krouticího momentu (STO) pro všechny velikosti vysokonapěťových měničů.

Bezpečný stav

Bezpečný stav zahrnuje veškerý provoz, který se děje mimo ostatní činnosti v rámci sledování a zastavování měniče, definované jako součást běžného provozu volitelného modulu bezpečného vypnutí krouticího momentu. Pokud je detekována chyba systému funkční bezpečnosti vyžadující bezpečný stav, přejde zařízení do bezpečného stavu. Toto zahrnuje chyby vztahující se k integritě hardwaru nebo firmwaru.

Čas bezpečnostní odezvy

Čas bezpečnostní odezvy je doba od vstupní bezpečnostní události do okamžiku, kdy je systém uveden do bezpečného stavu. Čas bezpečnostní odezvy od stavu vstupního signálu, který aktivuje bezpečné vypnutí krouticího momentu, do dosažení bezpečného stavu je 1 000 ms (maximum). DŮLEŽITÉ

12

Pokud vstupní bezpečnostní signál trvá kratší dobu, než je čas bezpečnostní odezvy, nemusí vyplynout ve vykonání bezpečnostní funkce. Požadavek na bezpečnostní funkci trvající kratší dobu, než činí čas odezvy, může mít za následek detekci chyby.



Uvážení bezpečnostní charakteristiky

Kapitola 2

Dosažitelná bezpečnostní charakteristika aplikace využívající bezpečnostní možnosti instalované v měničích řady PowerFlex 7000 závisí na mnoha vnějších faktorech. U aplikací, které spoléhají na okamžité odpojení napájení od akčního členu, které má za následek neřízený volný doběh až do zastavení, lze dosáhnout bezpečnostní charakteristiku až SIL CL3, PL e a kategorie 3.

Kontaktní informace, pokud nastane porucha volitelné bezpečnostní možnosti

Pokud se setkáte s poruchou jakéhokoli zařízení s bezpečnostní certifikací, kontaktujte svého místního distributora společnosti Rockwell Automation. Prostřednictvím tohoto kontaktu můžete: • vrátit danou součástku společnosti Rockwell Automation, aby byla tato porucha náležitě registrována pro příslušné katalogové číslo a aby byl o závadě proveden záznam, • vyžádat analýzu poruchy (je-li to nutné), aby byla stanovena pravděpodobná příčina této poruchy.


13

Kapitola 2


Poznámky:

14


Kapitola

3

Provoz, instalace a zapojení

Činnost modulu bezpečného vypnutí krouticího momentu řady PowerFlex 7000

Volitelné vypnutí krouticího momentu u řady PowerFlex 7000 deaktivuje SGCT usměrňovače a invertoru tím, odebere napájení vysílačů optického signálu, které vydávají zařízením pokyny pro zapnutí, a deaktivuje hradlové signály k těmto vysílačům. Systém vyhovuje požadavkům pro úroveň SIL3 bezpečného odpojení krouticího momentu. Na Obrázek 1 je zobrazeno blokové schéma volitelného modulu bezpečného odpojení krouticího momentu (STO) u měniče PowerFlex 7000. Volitelný modul bezpečného vypnutí krouticího momentu je zamýšlen jako součástí bezpečnostního řídicího systému strojního zařízení. Před instalací by se mělo provést vyhodnocení rizik, které porovnává specifikace volitelného modulu bezpečného vypnutí krouticího momentu a všechny předvídatelné provozní charakteristiky a charakteristiky okolního prostředí stroje, na který se má modul nainstalovat. Je vyžadována bezpečnostní analýza části stroje řízené měničem, která určí, jak často by měla být bezpečnostní funkce zkoušena pro zajištění řádného provozu během celé délky životnosti stroje. Volitelné vypnutí krouticího momentu (STO) je k dispozici ve dvou provedeních. Možnost 24STO se instaluje při výrobě měniče a je určena pro nové měniče. Možnost 24STORK pro dodatečnou montáž je určena pro stávající měniče a nachází se na dvířkách nízkonapěťového rozvaděče LV Door (viz Umístění součástí systému STO na stranì 25). Instalaci musí provádět společnost Rockwell Automation. POZOR: Následující informace jsou pouze návodem k správné instalaci. Rockwell Automation, Inc., nemůže převzít zodpovědnost za dodržení nebo nedodržení zákona nebo jeho místní úpravy či normy při zajištění správné instalace tohoto zařízení. Pokud nejsou při instalaci respektovány zákony a normy, existuje nebezpečí úrazu osob a poškození zařízení. DŮLEŽITÉ

Volitelný modul bezpečného odpojení krouticího momentu nezabraňuje přítomnosti nebezpečných napětí na výstupu měniče. Než se začne s prováděním jakýchkoli prací na elektrických součástech měniče nebo motoru, musí se vypnout vstupní napájení k měniči a musí se vykonat bezpečnostní postupy. POZOR: U měniče existuje zbytkové riziko spojené se čtyřmi nebo více poruchami SCGT, které by mohly být příčinou vzniku točivého momentu, a to i když volitelný modul bezpečného vypnutí krouticího momentu u řady PowerFlex 7000 zajišťoval přechod výstupů měniče do vypnutého stavu. V tomto případě může měnič dodávat energii, dokud neuplyne uveřejněná doba odezvy 1000 ms.


15

Kapitola 3


POZOR: Volitelný modul bezpečného vypnutí krouticího momentu řady PowerFlex 7000 pak sám iniciuje akci zastavení volným doběhem. Pokud aplikace vyžaduje jinou akci pro zastavení, bude třeba zavést dodatečná ochranná opatření. DŮLEŽITÉ

Aby se zabránilo vzniku chyb, musí být stav vstupního zařízení měniče správně nakonfigurován a zařízení správně připojeno k bezpečnostnímu systému. Pro zajištění správného fungování testovací funkce systému u měniče SPS se řiďte doporučeným obvodem, jak je znázorněno v Blokování vstupního izolačního propojovacího zařízení měniče na stranì 18.

Obrázek 1 – Blokové schéma bezpečného vypnutí krouticího momentu

Vstupní izolační zařízení měniče Usměrňovač

Stejnosměrné propojení Invertor

Zdroj vysokého napětí

M

700S-CF Bezpečnostní ovládací relé Příkaz a reset STO (zákaznický bezpečnostní obvod)

MSR127 Bezpečnostní relé

Obrázek 2 – Příklad měniče řady PowerFlex 7000, zapojení modulu bezpečného vypnutí krouticího momentu, dvojitý kanál PowerFlex 7000

Gate

GuardMaster Trojan

D-1200

S12

D-1201

S11

D-1202

S22

D-1203

S21

D-1204

S34

Stav obvodu Obvod zobrazený se zavřenými ochrannými dveřmi a systémem připraveným pro normální provoz měniče.

16



Kapitola 3

Princip činnosti Měnič implementuje rozhraní systému dvojitého kanálu pomocí bezpečnostního relé Allen-Bradley Minotaur MSR127. Otevření dveří hradla způsobí aktivaci vstupních obvodů bezpečnostního relé Minotaur (Obrázek 2). Výstupní obvody bezpečnostního relé odešlou signál každému OIBBS (jeden pro můstek usměrňovače a druhý pro můstek invertoru), aby se přepnuly do bezpečného stavu. Každý OIBBS odešle signál řízení měniče, aby okamžitě iniciovalo vypnutí, které způsobí, že výkonová zařízení potlačí proud ve stejnosměrném propojení. Po zadání požadavku na bezpečnostní funkci jsou hradlové signály zablokovány a napájení vysílačů optického signálu je odpojeno. 1 000 ms po zadání požadavku na bezpečnostní funkci se u dveří rozsvítí kontrolka aktivní funkce STO, což signalizuje, že se systém nachází v bezpečném stavu. Stav měniče v PanelView 1000 signalizuje „not ready” a parametr P699 'Drive Not Ready 2' bit 3 bude uplatněn. Aby bylo možné měnič restartovat, zavřete dveře hradla, stiskněte tlačítko pro resetování STO a následně dejte měniči platný spouštěcí příkaz (Obrázek 2). Bezpečné odpojení krouticího momentu je zapnuto – motor se zastaví volným doběhem

Je dosaženo bezpečného stavu (zpoždění 1 s)

Po ukončení bezpečnostního požadavku a restartování motoru se vrátí původní výkon motoru

Požadavek na bezpečné vypnutí krouticího momentu Rotační síla motoru Dosažen bezpečný stav

POZOR: MSR127 lze nakonfigurovat na automatický reset. To lze provést jedině tehdy, pokud byla provedena analýza úrovně rizik a lze tuto metodu pro danou aplikaci považovat za přijatelnou. DŮLEŽITÉ

Výstupy, které zapínají kontrolku aktivní funkce STO (na dveřích měniče), jsou pouze pro indikaci a nejedná se o bezpečnostní výstupy.

Detekce chyb Jedna chyba detekovaná v bezpečnostních vstupních obvodech Allen-Bradley Minotaur MSR127 způsobí zablokování systému při další operaci a nezpůsobí ztrátu bezpečnostní funkce. Jednotlivé chyby detekované u dalších součástek systému (např. OIBBS, struktura napájení) způsobí vystavením požadavku na bezpečnostní funkci a zablokování systému, dokud nejsou chyby odstraněny a dokud není proveden reset měniče.

Uvážení okolností aplikace Jestliže analýza rizik pro celkové strojní zařízení stanoví nutnost použití externích mechanických brzd nebo jiných prostředků k zastavení, musí se dané externí prostředky aktivovat po odpojení napájení pro kategorii zastavení 0.


17

Kapitola 3


Zapojení

Zapojení k bezpečnostním součástem v měniči musí být v souladu s následujícími kroky a musí jej provádět kompetentní personál. Co je důležité si pamatovat o zapojení řídicích obvodů: • Vždy používejte pocínované měděné vodiče. • Jsou doporučeny vodiče s izolací 600 V nebo vyšší. • Řídicí vodiče by měly být vzdáleny od silových vodičů nejméně 0,3 m (1 ft). • Vodiče bezpečnostních vstupů musejí být chráněny před vnějším poškozením pomocí kabelovodu, vedení, pancéřováním nebo jinými prostředky. • Je vyžadován stíněný kabel. • Bližší informace naleznete v části Napájení a zapojení řídicích obvodů v příslušném návodu k použití měniče PowerFlex 7000. Tabulka 1 – Specifikace svorkovnice pro bezpečné vypnutí krouticího momentu Rozsah průřezů vodičů Maximum

Minimum

5,2 mm2

0,3 mm2 (22 AWG)

(10 AWG)

Typ vodiče

Délka odizolování

Jednoduchý nebo vícevodičový kabel

10 mm (0,39")

D-1200 D-1201 D-1202 D-1203 D-1204

Tabulka 2 – Popis vývodu VFD6

Blokování vstupního izolačního propojovacího zařízení měniče

DŮLEŽITÉ

Vývod

Název

Popis

D-1200

S12

Bezpečnostní vstup N.C. (kanál 1)

D-1201

S11 (přes OIBBS)

D-1202

S22 (přes OIBBS)

D-1203

S21

D-1204

S34

Bezpečnostní vstup N.C. (kanál 2) Reset

Termín „vstupní izolační zařízení měniče” se vztahuje na elektricky podporovaný stykač nebo jistič s obvodem podpěťového vypínače používaný jako vstupní zařízení měniče.

Volitelný doplněk STO (bezpečné vypnutí krouticího momentu) vyžaduje jak blokování pro otevření vstupního izolačního zařízení měniče, tak i zpětnou vazbu sledování stavu pro signalizaci stavu vstupního izolačního zařízení měniče. Zobrazení správného blokování na základě typu vstupního zařízení konkrétní aplikace naleznete ve schématech elektrického zapojení. Ve všech případech je blokování připojeno ke vstupu nouzového vypínače vstupního zařízení. POZOR: Blokování vstupního izolačního zařízení měniče musí být provedeno v souladu s doporučeními této příručky a se schématy elektrického zapojení systému.

18



Kapitola 3

POZOR: Jako vstupní izolační zařízení měniče nepoužívejte mechanické vstupní stykače. Pokud je zjištěna chyba struktury napájení měniče, bezpečnostní systém musí být schopen otevřít vstupní izolační zařízení měniče. Aby bylo zajištěno řádné fungování modulu STO, musí být splněny požadavky vyplývající z typu vstupního zařízení, které se nachází před měničem PowerFlex 7000. Požadované kontakty zpětné vazby ze vstupního izolačního zařízení měniče vycházející z volitelné možnosti vstupního zařízení jsou uvedeny v Tabulka 3. Více informací viz publikace 7000-AT002_-EN-P a 7000-AT003_-EN-P. Tabulka 3 – Kontakty zpětné vazby na základě vstupního zařízení TTTyp vstupu

Pomocné kontakty, které vyžaduje měnič bez volitelného modulu STO

Pomocné kontakty, které vyžaduje měnič s volitelným modulem STO

Spouštěč/ jistič

Izolační spínač

Spouštěč/ jistič

Izolační spínač

Interní/externí startér (Allen-Bradley 1512 s IntelliVAC)(1)

1 NO, 1 NC

3 NO, 1 NC

1 NO, 2 NC

3 NO, 2 NC

Externí startér (dodaný zákazníkem)

1 NO

1 NO

2 NO, 1 NC

1 NO, 1 NC

Jistič (Allen-Bradley nebo dodaný zákazníkem)

1 pretrip, 1 NO

není k dispozici 1 pretrip, 1 NO, 1 NC

Poznámky

Zbývající náhradní kontakty na stykači jsou 1 NO a 1 NC pro osvětlení nebo pro možnosti přídavného relé

není k dispozici Kromě stávající metody řízení z DIC relé vyžaduje STO pro případy vypadnutí jističe UV relé

(1) Přídavné relé pro STO je nainstalováno ve skříni LV startéru.

Pokud používáte startér Allen-Bradley Bulletin 1512 nebo pokud je startér zabudován v měniči, pro možnost STO se přidává a připojuje relé (CNT_AUX_RLY), aby se vytvořila řádná logika potřebná pro splnění požadavků zpětné vazby. Níže je zobrazen obvod použitý u externího startéru Allen-Bradley (viz schémata elektrického zapojení). Obrázek 3 – Požadavky obvodů vstupního startéru Allen-Bradley měniče na bezpečné vypnutí krouticího momentu

Řídicí napájení


Zpětná vazba vstupního startéru měniče

19

Kapitola 3


Pokud je použit vstupní startér měniče dodaný zákazníkem / funkce odpojení, použije se pro zpětnou vazbu systému STO obvod uvedený na Obrázek 4 . To je míněno navíc, kromě již pro měnič potřebného blokování. Obrázek 4 – Požadavky obvodů zákaznického vstupního startéru měniče na bezpečné vypnutí krouticího momentu

Zpětná vazba vstupního startéru měniče


Pokud se jako vstupní izolační zařízení měniče používá vstupní jistič měniče, je pro volitelnou možnost STO zapotřebí pouze NC kontakt (Tabulka 3). Na Obrázek 5 jsou uvedeny požadavky na připojení tohoto kontaktu. Obrázek 5 – Požadavky obvodů vstupního jističe měniče na bezpečné vypnutí krouticího momentu


Zpětná vazba vstupního jističe měniče

Dodává se bezpotenciálový kontakt, který se musí zasunut buď do vstupu nouzového vypínače startéru (v případě interního/externího startéru AllenBradley nebo startéru dodaného zákazníkem), nebo pokud se jako vstupní izolační zařízení měniče používá jistič, musí se vložit do obvodu proti výpadkům v důsledku podpětí. Koncovými body jsou DI-14A a DI-1. Ve všech případech je na Obrázek 6 znázorněna závislost na stavu zpětné vazby s aplikovaným středním napětím a požadavky v případě, kdy blokovací kontakt vypíná vstupní izolační zařízení měniče. Obrázek 6 – Časový diagram Zpětná vazba vstupního izolačního propojovacího zařízení měničevodič 509A) Aplikováno vysoké napětí Blokovací kontakt ke vstupnímu zařízení (vodič DI-14A)

Max. 0,5 s

1 s max.

20

Max. 2 cykly



Kompatibilita produktu

Kapitola 3

Volitelný modul STO není kompatibilní s následujícími konfiguracemi PowerFlex 7000: • Usměrňovače 18 Pulse SCR • redundantní zařízení SGCT (např. konfigurace N+1, N-1) • Paralelní měniče • Použití přemosťovacího stykače (např. synchronní přenos, samostatně řízený přemosťovací stykač) • Mechanické vstupní stykače měniče (např. volitelná možnost 3950_) • Verze firmwaru měniče nižší než 10.002 • Verze hardwaru měniče před řízením ForGe Volitelný modul STO neumožňuje: • Automatický restart, pokud je vysoké napětí přerušeno po dostatečně dlouhou dobu, aby se vybily napájecí zdroje hradlového budiče u usměrňovače SPS. • Více než 200 ms schopnosti stability řízení vstupního startéru pomocí řídicího modulu stykače IntelliVAC (viz 1503-UM053_-EN-P nebo 1503-UM054_-EN-P).

Nastavení parametrů

Všechny parametry měniče PowerFlex vztahující se k volitelnému modulu STO jsou ve skupině funkční bezpečnosti. Režim funkční bezpečnosti je jediným zapisovatelným parametrem a musí odpovídat nainstalovanému hardwaru (pro ostatní konfigurační parametry měniče, viz Tabulka 4). Pokud je tento parametr povolen, pro spuštění měniče musí být nainstalovány OIBBS a OIB2. Pro změnu tohoto parametru musí být nastaven minimálně pokročilý režim přístupu (viz publikace 7000-UM201_EN-P. Obrázek 7 – Režim funkční bezpečnosti


21

Kapitola 3


Tabulka 4 – Nastavení parametrů Skupina

Název parametru

Stav

Skupina hardwaru měniče

Počet zařízení (P145/P146)

Počet instalovaných OIB2

Typ usměrňovače (P153)

6 PWM

Přemosťovací stykač (volitelné možnosti hardwaru 1 – P141)

Nezaškrtnuto

Redundantní zařízení (volitelné možnosti hardwaru 1 – P141)

Nezaškrtnuto

Měnič SPS (volitelné možnosti hardwaru 2 – P141)

Musí odpovídat jumperu SPS na usměrňovači OIBBS

Skupina paralelního měniče

Měniče v systému (P745)

Nastavit na 1

Konfigurace zapnutí napájení (P717)

Jednoduchá

Skupina výběru vlastností

Synchronní přenos (speciální vlastnosti – P99)

Nezaškrtnuto

Nastavení jumperu SPS Informace o umístění jumperu SPS na OIBBS viz Obrázek 12. 1. Pokud je měnič nainstalovaný s usměrňovačem SPS, zajistěte, aby jumper SPS byl nainstalován na usměrňovači OIBBS. 2. Zajistěte, aby jumper SPS nebyl na invertoru OIBBS nainstalovaný.

Uvedení do provozu

Pro uvedení do provozu postupujte dle návodu k obsluze odpovídajícímu příslušné velikosti rámu měniče (viz Další zdroje na stranì 6). DŮLEŽITÉ

22

Při použití režimu testování systému s volitelným modulem STO a s usměrňovačem SPS dodržujte požadavky ohledně blokování vstupního zařízení.



Ověření činnosti

Kapitola 3

Otestujte řádnou činnost bezpečnostní funkce po počáteční instalaci měniče nebo retrofit sady bezpečného vypnutí krouticího momentu. Proveďte opakovaný test bezpečnostní funkce v intervalech stanovených na základě bezpečnostní analýzy popsané na strana 15. Tyto postupy proveďte, jakmile je postup uvedení měniče do provozu dokončen. DŮLEŽITÉ

Vstupní součástkou systému STO v měniči je bezpečnostní relé AllenBradley Minotaur MSR127. Pro zachování bezpečnostní charakteristiky minimálně každých šest měsíců proveďte funkční test modulu STO.

Ověřte blokování vstupního izolačního zařízení měniče a schopnost systému STO otevírat toto zařízení. Tabulka 5 – Zapnutí Hotovo?

Popis Při zapnutí měniče ověřte, zda se neobjevuje chyba s kódem 657 nebo 689 (např. Rec InpCtrctrClsd nebo Inv InpCtctrClsd). Resetujte všechny chyby měniče a systém uveďte do běžného spuštěného stavu (např. resetujte aktivní stav modulu STO). Spusťte měnič nad 5 Hz a ověřte, zda se z důvodu, že zpětná vazba vstupního zařízení pro systém STO není ve správném stavu, neobjevují chyby Rec General Flt (kód 639) a Inv General Flt (kód 671). Zastavte měnič a vstupní stykač nastavte na kritické chyby. Tento parametr se nachází ve skupině výběru vlastností, P1 Input Ctctr Cfg. a. Resetujte všechny existující chyby a resetujte vlastnost STO. Vstupní zařízení by mělo být zapnuté a mělo by dodávat do měniče střední napětí. Ověřte, že měnič NENÍ spuštěn. b. Z invertorů OIB2 odpojte všechny optické kabely. c. Ověřte, zda relé KG_STO a KG_DIC otevírají a zda vstupní zařízení měniče otevírá. Jedinou generovanou chybou by měla být chyba 690 invertoru PSD. d. Znovu nainstalujte optický kabel a ověřte, zda je správně připojen. e. Resetujte všechny existující chyby a resetujte vlastnost STO. Vstupní zařízení by mělo být zapnuté a mělo by dodávat do měniče vysoké napětí. Ověřte, že měnič NENÍ spuštěn. f. Pomocí šroubováku nastavte bílou kontrolku na relé KG_DIC tak, aby relé pro kroky g. a h. neotevíralo. g. Z invertorů OIB2 odpojte všechny optické kabely. h. Ověřte, zda relé KG_STO otevírá a zda vstupní zařízení měniče otevírá. Jedinou generovanou chybou by měla být chyba 690 invertoru PSD. Znovu nainstalujte optický kabel a ověřte, zda je správně připojen. Resetujte chyby a vlastnost STO. Ověřte, zda jsou všechny změněné parametry nastaveny zpět do správného stavu.


23

Kapitola 3


Součástí tohoto postupu je zadání požadavku na bezpečnostní funkci. Ověřte, zda 1 sekundu po požadavku na bezpečnostní funkci platí následující: Tabulka 6 – Aktivace STO Hotovo?

Popis Oba kanály bezpečnostního relé MSR127 jsou vypnuty.

Po zadání požadavku na bezpečnostní funkci se oba indikátory stavu CH1 a CH2 musí vypnout.

U měniče se neobjevují žádné chyby vztahující se k modulu STO a parametry Rec Safe Supply a Inv Safe Supply (P1062 a 1074) vykazují<0,2 V. Pamatujte, že k prohlížení těchto parametrů je zapotřebí přístup na servisní úrovni. Kontrolka aktivní funkce STO na dveřích svítí. Stav měniče v PV1000 signalizuje „nepřipraven (not ready)” a parametr P699 'Drive Not Ready 2' bit 3 je zaškrtnutý. Parametry Rec OIBBS Status 1 a Inv OIBBS Status 1 (P1057 a P1069) mají své bity 'STO Active' zaškrtnuty. Pokud motor běžel, zastaví se a měnič se nespustí.

Ověřte, zda systém STO lze resetovat. Tabulka 7 – Deaktivace STO Hotovo?

Popis Resetujte bezpečnostní zařízení, které způsobilo zadání požadavku na bezpečnostní funkci. – Ověřte, že měnič nelze spustit. Resetujte funkci STO přes pevně zapojené resetování STO. – Ověřte, že měnič nyní lze spustit.

DŮLEŽITÉ

24

MV Tech Support předložte kopie Tabulka 5, Tabulka 6 a Tabulka 7 (podepsané servisním technikem) potvrzující, že součástka měniče systému funkční bezpečnosti byla uvedena do provozu a správně funguje.


Kapitola

4

Součásti systému

Umístění součástí systému STO

Umístění součástí systému volitelného modulu 24STO je shodné pro všechny velikosti a konfigurace měniče PowerFlex 7000 (Obrázek 8). Součásti systému STO jsou namontovány na DIN liště ve skříni nízkého napětí nad panelem řídicí desky a podrobně jsou znázorněny na Obrázek 9. Desky OIB2 a OIBBS jsou umístěny za závěsným panelem nad DC-DC napájením. Volitelná retrofit možnost 24STORK má součásti systému namontované na dvířkách skříně nízkého napětí (Obrázek 10) nebo ve skříni nízkého napětí, podle toho, kde je místo. Volitelné možnosti 24STO a 24STORK mají na dvířkách skříně nízkého napětí kontrolku. Obrázek 8 – Umístění modulu bezpečného vypnutí krouticího momentu pro 24STO

Součásti systému STO

Desky optického rozhraní 2 (OIB2)

Bezpečnostní základní deska optického rozhraní (OIBBS)

Závěsný panel (otevřený)


25

Kapitola 4

Součásti systému

Obrázek 9 – Podrobnosti o součástech systému STO Bezpečnostní relé (440R-N23132)

D-1200 D-1201 D-1202 D-1203 D-1204

Svorkovnice (1492-JR-RE)

Doplňková ochrana (PN-D165417)

Koncová kotva (1492-EAJ35)

Body uživatelského rozhraní Bezpečnostní průmyslové relé ( )

AC/DC napájecí zdroje (1606-XLP50E)

Obrázek 10 – Umístění modulu bezpečného vypnutí krouticího momentu pro 24STORK

Desky optického rozhraní 2 (OIB2) (PN-271938)

Bezpečnostní základní deska optického rozhraní (OIBBS) (PN-271937)

Součásti systému STO

26


Součásti systému

Desky optického rozhraní 2

Kapitola 4

Desky optického rozhraní (OIB2) představují rozhraní mezi DPM/OIBBS a hradlovacím řídicím obvodem. Řízení měniče rozhoduje, které zařízení se má aktivovat, a vydá elektrický signál pro desky OIB2 přes desky OIBBS. Deska OIB2 tento elektrický signál převede na optický signál, který následně optickými vlákny odešle ke kartám hradlovacích řídicích obvodů. Obvykle platí, že vysílací porty jsou šedé a přijímací porty modré. Hradlovací řídicí obvod tento signál přijímá a v souladu s ním zapíná a vypíná dané zařízení. Diagnostické optické signály fungují shodným způsobem, ale zdrojem je deska hradlovacího řídicího obvodu a cílem jsou desky řízení měniče. Každá OIB2 obsahuje navíc jeden optický přijímač (RX7), jenž se používá k měření teploty. Desky OIB2 se od desek OIB liší v tom, že napájení vysílače lze vypnout, zatímco napájení přijímače zůstává zapnuté. To umožňuje diagnostickou zpětnou vazbu výkonových zařízení, zatímco měnič se nachází v bezpečném stavu. Obrázek 11 – Deska optického rozhraní

Desky OIB2 se instalují přímo na bezpečnostní základní desku optického rozhraní (OIBBS) pomocí dvou souběžných 14kolíkových konektorů pro elektrické spojení a kovových distančních sloupků k zajištění mechanické podpory. Je zde jedna OIBBS pro invertor a jedna OIBBS pro zařízení usměrňovače. OIBBS jsou připojeny k DPM pomocí dvou plochých kabelů, jež se připojují k J11 a J12. OIBBS má čtyři konektory Phoenix, pomocí nichž se deska připojuje k bezpečnostnímu systému. Každá deska OIB2 pojme spínací a diagnostický duplexní optický konektor pro 6 zařízení. Fyzicky je na deskách OIBBS prostor pro 18 zařízení pro invertor a usměrňovač. To je dostatečná kapacita k tomu, aby deska zvládala nejvyšší jmenovitý výkon, který v současnosti produkujeme. Horní deska OIB2 na OIBBS je pro zařízení „A“, prostřední deska OIB2 na OIBBS je pro zařízení „B“ a spodní deska OIB2 na OIBBS je pro zařízení „C“. Zkušební body pro signály diagnostiky hradel OIB2 a teplotní zpětné vazby se nacházejí na OIBBS.


27

Kapitola 4

Součásti systému

Každá deska OIB2 má rovněž vstup RX7 pro signál od desky teplotní zpětné vazby. Množství a umístění připojení pro termistory závisí na konfiguraci měniče. Obvykle je k dispozici jedno teplotní čidlo od síťového střídače a jedno teplotní čidlo od střídače na straně stroje, přičemž každé z nich vede k pozici „A“ na příslušné desce OIB2. Některé konfigurace měničů však vyžadují pouze jedno připojení zpětné vazby termistoru. Připojení teplotní zpětné vazby na OIB2C není na OIBBS realizováno a nikdy se nepoužívá. Více informací naleznete ve výkresech dodaných společně s vaším měničem. Nastavené hodnoty alarmu a vypnutí pro všechny tyto signály lze naprogramovat v rámci softwaru. Na desce OIB2 se nacházejí 3 indikátory stavu. Jejich stavy a popis uvádí následující tabulka: Indikátor stavu D1

Stav Červená – svítí

D2 D3

Žlutá – svítí Zelená – svítí D3 – svítí D1 a D2 – nesvítí

Popis V provozu – OIB2 přijala povolovací signál. Řídicí software měniče ovládá veškeré hradlování. Připraveno – Napájení OIB2 je dostatečné pro řádný provoz. Napájení – OIB2 přijala napěťový signál vyšší než 2 V. Měnič je napájený a nachází se v bezpečném stavu.

Výměna desky optického rozhraní 2 POZOR: Odpojte a v odpojeném stavu uzamkněte veškerá napájení měniče. 1. Poznamenejte si umístění a orientaci všech optických kabelů. Použijte schéma elektrického zapojení jako referenci. 2. Uzemněte svůj pásek proti statickým nábojům a odpojte veškerá vedení. Možná budete muset odstranit konektory 60žilového kabelu na základně optického rozhraní a zemnicí přívod, abyste získali přístup k distančním sloupkům. 3. Odstraňte desku OIB2 z OIBBS. Jsou zde čtyři distanční sloupky, které zapadají do příslušných míst na OIB2. Mezi deskami se nachází rovněž 28kolíkové propojení, přičemž s tímto propojením je třeba manipulovat opatrně, abyste zamezili ohnutí kontaktů. 4. Na OIBBS nainstalujte novou desku OIB2. Dbejte na to, aby všechny čtyři distanční sloupky zapadly do příslušných míst. 5. Vytvořte opět všechna optická připojení a ověřte správnost jejich pozic. 6. Přiveďte nízkonapěťové napájení a proveďte kompletní zkoušky hradlovacího, systémového a vysokého napětí, čímž řádně ověříte funkčnost desky. 7. Postupujte podle pokynů v Ověření činnosti na stranì 23.

28


Součásti systému

Bezpečnostní základní deska optického rozhraní

Kapitola 4

Tato deska zajišťuje mechanické a elektrické propojení mezi OIB2 a DPM a současně poskytuje potřebné obvody pro implementaci bezpečného vypnutí krouticího momentu. Připojuje se buď k J11 nebo k J12 na DPM prostřednictvím 60žilového stíněného plochého kabelu. Ke šroubovací svorce J8 připojte svodič kabelu. Zbývající konektory na desce doplňují elektrické připojení nainstalovaných OIB2 k DPM. Každá deska OIBBS může podporovat jedno až tři OIB2.

1

+

5

+

1 2

9 10

+

Obrázek 12 – Bezpečnostní základní deska optického rozhraní (OIBBS)

+

1

+ +

+

+

+ +

59

+

60

+ + 28

+

+ 1

1

2

+

+

28

2

+

1

1

1

1

2

24

1

2

23

2

5

1

6

2

4 3 2 1

+ 28

6

10 9

2 1

10

1

1


29

Kapitola 4

Součásti systému

Na desce OIBBS se nachází 6 indikátorů stavu. Indikátor stavu

Stav

Popis

D4

vypnuto

Deska nemá žádné napájení

Zelená

Normální provozní podmínky

Červená

Chyba časové prodlevy diagnostického procesoru nebo chyba napájení

Zelená bliká

Normální provoz

Červená

Diagnostický procesor chyboval

DS1

Žlutá – svítí

Na desce OIBBS nebyly zjištěny žádné diagnostické chyby. To reprezentuje stav relé A3 použitého pro blokování systému STO zpět na MSR127

DS2

Žlutá – svítí

Na desce OIBBS nebyly zjištěny žádné diagnostické chyby. To reprezentuje stav relé A4 použitého pro blokování systému STO zpět na MSR127

DS3

Žlutá – svítí

Na desce OIBBS nebyla zjištěna žádná chyba struktury napájení. To reprezentuje stav relé A5 použitého pro tolerantní řízení vstupního zařízení měniče

DS4

Žlutá – svítí

OIBBS se nachází v bezpečném stavu. To reprezentuje stav relé A7 použitého pro rozsvícení kontrolky STO na dveřích

D9

Výměna bezpečnostní základní desky optického rozhraní (OIBBS) POZOR: Odpojte a v odpojeném stavu uzamkněte veškerá napájení měniče. 1. Pokud se vyměňuje i OIB2, poznamenejte si umístění a orientaci všech optických kabelů. Použijte schéma elektrického zapojení jako referenci. 2. Uzemněte svůj pásek proti statickým nábojům a odstraňte desku OIB2 z OIBBS. Jsou zde čtyři distanční sloupky, které zapadají do příslušných míst na OIB2. Mezi deskami se nachází rovněž 28kolíkové propojení, přičemž s tímto propojením je třeba manipulovat opatrně. Zamezte ohnutí kontaktů. 3. Odpojte čtyři konektory Phoenix J11, J12, J13 a J15. 4. Vyjměte konektory 60žilového kabelu na desce OIBBS a odpojte uzemnění. 5. Odstraňte matici, která drží desku OIBBS. Je zde pět distančních sloupků, které zapadají do příslušných míst na OIBBS a při vyjímání desek je s nimi třeba manipulovat opatrně. 6. Nainstalujte novou OIBBS a vraťte zpět matici. 7. Zapojte do zásuvky desky OIB2 a připojte zpět všechny kabely. 8. Zajistěte, aby jumper SPS byl na OIBBS nainstalovaný správně (viz Obrázek 12). 9. Přiveďte nízkonapěťové napájení a proveďte kompletní zkoušky hradlovacího, systémového a vysokého napětí, čímž řádně ověříte funkčnost desky. 10. Postupujte podle pokynů v Ověření činnosti na stranì 23.

30


Součásti systému

Kapitola 4

Zkušební body bezpečnostní základní desky optického rozhraní Kromě příkazových a diagnostických zkušebních bodů se zde nacházejí tři referenční zemnicí zkušební body. Tyto referenční body jsou elektricky totožné, ale jejich umístění usnadňují připojení zkušebních přívodů osciloskopu nebo souřadnicového zapisovače. Tabulka 8 – Zkušební body na základní desce optického rozhraní (OIBBS) Zkušební bod

Název signálu

Popis

TP1

+5 V

Kladné napájení 5 V

TP2

DIAG_0

OIB2 A, RX1 diagnostická zpětná vazba

TP3

CMD_0

OIB2 A, TX1 signál aktivačního příkazu

TP4

DIAG_1


TP5

CMD_1


TP6

DIAG_2


TP7

CMD_2


TP8

DIAG_3


TP9

CMD_3


TP10

DIAG_4


TP11

CMD_4


TP12

DIAG_5


TP13

CMD_5


TP14

TFB_A

OIB2 A signál teplotní zpětné vazby

TP15

GND

Referenční zemnicí bod pro TP1 – TP14

TP16

DIAG_6

OIB2 B, RX1 diagnostická zpětná vazba

TP17

CMD_6

OIB2 B, TX1 signál aktivačního příkazu

TP18

DIAG_7


TP19

CMD_7


TP20

DIAG_10


TP21

CMD_8


TP22

DIAG_9


TP23

CMD_9


TP24

DIAG_8


TP25

CMD_10


TP26

DIAG_11


TP27

CMD_11


TP28

TFB_B

OIB2 B signál teplotní zpětné vazby

TP29

GND


TP30

DIAG_12

OIB2 C, RX1 diagnostická zpětná vazba

TP31

CMD_12

OIB2 C, TX1 signál aktivačního příkazu

TP32

DIAG_13


TP33

CMD_13


TP34

DIAG_14


TP35

CMD_14


TP36

DIAG_15



31

Kapitola 4

Součásti systému

Tabulka 8 – Zkušební body na základní desce optického rozhraní (OIBBS) (pokraèování)

32

Zkušební bod

Název signálu

Popis

TP37

CMD_15


TP38

DIAG_16


TP39

CMD_16


TP40

DIAG_17


TP41

CMD_17


TP42

TFB_C

OIB2 C signál teplotní zpětné vazby – V měniči není provedena příprava pro použití tohoto signálu, je k dispozici pouze pro interní testování ze strany společnosti Rockwell.

TP43

GND



Dodatek

A

Technické údaje Úvod

Všeobecné technické údaje

Tato příloha uvádí všeobecné technické údaje pro volitelný modul bezpečného vypnutí krouticího momentu měniče PowerFlex 7000.

Atribut

Hodnota

Normy

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

Bezpečnostní kategorie

Kat. 3 a PL e podle ISO 13849-1; SIL CL3 podle IEC 61508 a EN 62061

Bezpečnostní vstupy

2 N.C.

Maximální přípustný vstupní odpor

110 Ω

Typ vodiče

Vícevodičový kabel

Velikost vodiče (1)

0,3…5,2 mm2 (22…10 AWG)

Délka odizolování

10 mm (0,39")

(1) Viz Pokyny k zapojení prvků průmyslové automatizace a zemnění, publikace 1770-4.1.

Údaje o prostředí

DŮLEŽITÉ

Níže uvádíme údaje o prostředí, a to pouze pro desky OIBBS a OIB2. Pro bližší informace o prostředí viz návod k obsluze odpovídající příslušné velikosti rámu měniče (viz Další zdroje na stranì 6).

Kategorie

Technické údaje

Skladovací teplota (vše konst.):

-40…70 °C (-40…70,00 °C)

Mechanické rázy – v přepravním balení

381 mm (15") pádová výška

Vibrace – v přepravním balení Sinusová volná zátěž:

20,0 mm špička–špička, 2…5,186 Hz; špička 1,1 g od 5,186 do 20 Hz

Náhodné zajištění: Frekvence (Hz) 1 2 5 9 20 100


PSD (g2/Hz) 0,004 0,1008 0,0008 0,012 0,012 0,00008

33

Dodatek A

Technické údaje

Certifikace

Viz odkaz na certifikace produktu na adrese www.rockwellautomation.com/ products/certification/ ohledně prohlášení o shodě, certifikátů a dalších podrobností o certifikaci. Certifikace (1) c-UL-us

(2)

Hodnota Zahrnuto v UL, certifikováno pro USA a Kanadu.

CE

Směrnice EMC 2004/108/EC Evropské unie, ve shodě s: EN 61800-3; Střídavý frekvenční měnič řady PowerFlex 7000, Rušivé vyzařování a odolnost EN 62061; Bezpečnostní funkce, Odolnost Směrnice o strojních zařízeních 2006/42/EC Evropské unie: EN ISO 13849-1; Bezpečnostní funkce EN 60204-1; Bezpečnostní funkce EN 62061; Bezpečnostní funkce EN 61800-5-2; Bezpečnostní funkce

TÜV Rheinland

Certifikace funkční bezpečnosti TÜV Rheinland: až do SIL CL3, podle EN 61800-5-2 a EN 62061; až do úrovně vlastností PL e a kategorie 3, podle EN ISO 13849-1; pokud je používán tak, jak je popsáno v tomto návodu k použití bezpečného vypnutí krouticího momentu u řady PowerFlex 7000, publikace 7000-UM203_-EN-P.

(1) Pokud je produkt označený, jsou certifikáty prohlášení o shodě uvedeny na adrese www.rockwellautomation.com/products/ certification/. (2) Organizace Underwriters Laboratories Inc. nehodnotila bezpečné vypnutí krouticího momentu z hlediska funkční bezpečnosti.

Shoda s CE

Prohlášení o shodě CE naleznete na adrese: www.rockwellautomation.com/products/certification/ Volitelný modul bezpečného vypnutí krouticího momentu 24STO a 24STORK vykazuje shodu se základními požadavky směrnice o strojních zařízeních 2006/42/ES a směrnice EMC 2004/108/ES, pokud je nainstalován a udržován v souladu s pokyny obsaženými v tomto dokumentu. Pro zajištění shody byly zohledněny následující normy:

Směrnice o strojních zařízeních (2006/42/EC) • EN ISO 13849-1:2008 – Bezpečnost strojních zařízení – Bezpečnostní části ovládacích systémů – Část 1: Všeobecné zásady pro konstrukci • EN 60204-1:2006 – Bezpečnost strojních zařízení – Elektrická zařízení strojů – Část 1: Všeobecné požadavky • EN 62061:2005 – Bezpečnost strojních zařízení – Funkční bezpečnost elektrických, elektronických a programovatelných elektronických řídicích systémů • EN 61800-5-2:2007 – Systémy elektrických výkonových pohonů s nastavitelnou rychlostí – Část 5-2: Bezpečnostní požadavky – Funkční

Směrnice EMC (2004/108/EC) • EN 61800-3:2004 – Systémy výkonových elektrických měničů s nastavitelnou rychlostí – Část 3: Požadavky EMC a specifické zkušební metody 34


Technické údaje

Dodatek A

EU Declaration of Conformity Product:

Adjustable Speed Drives Safe Torque Off Options

Name and address of the manufacturer: Rockwell Automation Canada Limited 135 Dundas Street Cambridge, Ontario, N1R 5X1 Canada

Name and address of the authorised representative: Rockwell Automation B.V. Rivium Promenade 160 2909 LM Capelle aan den Ijssel The Netherlands

This declaration of conformity is issued under the sole responsibility of the manufacturer. Object of the declaration:

Allen-Bradley PowerFlex 7000 Safe Torque Off Options (reference the attached list of catalogue numbers)

The object of the declaration described above is in conformity with the relevant Union harmonisation legislation: 2004/108/EC EMC Directive (EMC) 2006/42/EC Machinery Directive (MD) References to the relevant harmonised standards used or references to the other technical specifications in relation to which conformity is declared: EN 61800-5-2:2007 Adjustable speed electrical power drive systems-Part 5-2: Safety requirements – Functional EN 61800-3:2004 +A1:2012 Adjustable speed electrical power drive systems-Part 3: EMC requirements and specific test methods EN ISO 13849-1:2008 + AC:2009 Safety of machinery – Safety related parts of control systems - Part 1: General principles for design EN 60204-1:2006 +A1:2009 Safety of machinery – Electrical equipment of machines - Part 1: General requirements EN 62061:2005 + A1:2013 Safety of machinery – Functional safety of safety-related electrical, electronic and programmable electronic control systems Notified Body: TÜV Rheinland Industrie Service GmbH, Alboinstr. 56, 12103 Berlin, Germany (NB 0035) performed: EC Type Examination and issued the certificate: 01/205/5437.00/15 (MD) Additional information: Person authorised to compile the technical file (MD): Product Safety Function (MD):

Authorised representative (see details above). Safe Torque Off

Signed for and on behalf of the above named manufacturer: Place and date of issue: Cambridge, N1R 5X1, ON, Canada, 9 February 2015 Name, function: Iulian Profir Sr. Project Engineer Product Certification Signature:

Catalogue number 24STO 24STORK

Series 1

Description Safe Torque Off Option Safe Torque Off Option Retrofit

Directive 2 EMC MD Yes Yes Yes Yes

1) If no series number is given, then all series are covered 2) No = Product is not certified to this directive. Yes = Product is certified to this directive. N/R = This directive is not required for this product


35

Dodatek A

Technické údaje

Poznámky:

36


Dodatek

B

Náhradní díly a preventivní údržba

Náhradní díly

Tabulka 1 – Seznam náhradních dílů modulu bezpečného vypnutí krouticího momentu Č. dílu

Popis

Množství

PN-271937

Bezpečnostní základní deska optického rozhraní (OIBBS)

1

PN-271938

Deska optického rozhraní (OIB2)

1

PN-36744

Bezpečnostní průmyslové relé

1

440R-N23132

Bezpečnostní relé

1

1606-XLP50E

Napájecí zdroj XLP 50 W

1

POZOR: Po výměně jakékoli z těchto součástek proveďte nejen restart popsaný v návodu k obsluze, ale i postupy pro ověření činnosti uvedené na strana 23 . Pokud u měniče funguje bezpečnostní systém, odhadovaný čas potřebný pro toto ověření je méně než 0,5 hodiny.

Preventivní údržba

DŮLEŽITÉ

Podrobný plán preventivní údržby a postup pro ostatní součástky nesouvisející s bezpečností naleznete v návodu k obsluze měniče PowerFlex 7000.

Pro zachování hodnoty SIL měniče vyměňujte následující součástky pravidelně každých 12 let. Součástka

Množství

OIBBS

2

OIB2

2/4/6 (na základě třídy napětí)

SGCT

12/24/36 (na základě třídy napětí)

MSR127

1


37

Dodatek B

Náhradní díly a preventivní údržba

Poznámky:

38


Podpora Rockwell Automation Spoleènost Rockwell Automation poskytuje na Internetu technické informace, jež vám mají pomáhat pøi použití jejích produktù. Na stránce http://www.rockwellautomation.com/support mùžete nalézt technické poznámky, poznámky k aplikaci, vzorové kódy a odkazy na softwarové servisní balíèky. Mùžete také navštívit naše centrum podpory (Support Center) na stránce https://rockwellautomation.custhelp.com/, kde najdete aktualizace softwaru, asistenèní chat a fóra, technické informace, odpovìdi na èasto kladené otázky (FAQ) a možnost registrace pro zasílání informací o aktualizacích výrobkù. Kromì toho nabízíme rùzné podpùrné programy pro instalaci, konfiguraci a odstraòování problémù. Více informací získáte od svého místního distributora èi zástupce spoleènosti Rockwell Automation nebo na stránce http://www.rockwellautomation.com/services/online-phone.

Asistence pøi instalaci Pokud se setkáte s problémem bìhem prvních 24 hodin po instalaci, projdìte si informace obsažené v tomto návodu. Pro úèely prvotní pomoci pøi uvedení vašeho produktu do provozu mùžete kontaktovat zákaznickou podporu. Spojené státy nebo Kanada

1.440.646.3434

Mimo Spojené státy nebo Kanadu Využijte Worldwide Locator (lokátor poboèek ve svìtì) na stránce http://www.rockwellautomation.com/rockwellautomation/support/ overview.page nebo kontaktujte svého místního zástupce spoleènosti Rockwell Automation.

Záruka spokojenosti s možností vrácení nových produktù Spoleènost Rockwell Automation testuje všechny své produkty, aby pomohla zajistit, že jsou pøi expedici z výrobního závodu plnì provozuschopné. Pokud však váš produkt není funkèní a je tøeba jej vymìnit, postupujte následovnì. Spojené státy

Kontaktujte svého distributora. Pro provedení postupu vrácení musíte svému distributorovi poskytnout èíslo pøípadu zákaznické podpory (toto získáte na døíve uvedeném telefonním èísle).

Mimo Spojené státy

Kontaktujte svého místního zástupce Rockwell Automation ohlednì postupu vrácení produktu.

Zpìtná vazba k dokumentaci Vaše komentáøe nám pomohou lépe vyhovìt vašim potøebám z hlediska dokumentace. Pokud máte jakékoli návrhy jak zlepšit tento dokument, vyplòte formuláø RA-DU002 jenž je k dispozici na adrese http://www.rockwellautomation.com/literature/. Medium Voltage Products, 135 Dundas Street, Cambridge, ON, N1R 5X1 Kanada, Tel.: (1) 519.740.4100, Fax: (1) 519.623.8930 Web: www.ab.com/mvb Spoleènost Rockwell Automation udržuje aktuální informace o produktu z hlediska životního prostøedí na svých webových stránkách http://www.rockwellautomation.com/rockwellautomation/about-us/sustainability-ethics/product-environmental-compliance.page.

Publikace 7000-UM203B-CS-P - Bøezen 2015 © 2015 Rockwell Automation, Inc. Veškerá práva vyhrazena. Vytištìno v Kanadì.

Øada PowerFlex 7000 Bezpeèné vypnutí krouticího momentu

Recommend Documents