Integrierter Antrieb EMCA-EC Beschreibung STO. Safe torque off (STO) a [ ]

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1 Integrierter Antrieb EMCA-EC de Beschreibung STO Safe torque off (STO) a [ ]

2 Originalbetriebsanleitung EMCA-EC-S1-DE Tyco Electronics ist eine eingetragene Marke des jeweiligen Markeninhabers in bestimmten Ländern. Kennzeichnung von Gefahren und Hinweise zu deren Vermeidung: Gefahr Unmittelbare Gefahren, die zum Tod oder zu schweren Verletzungen führen werden Warnung Gefahren, die zum Tod oder zu schweren Verletzungen führen können Vorsicht Gefahren, die zu leichten Verletzungen führen können Weitere Symbole: Hinweis Sachschaden oder Funktionsverlust Empfehlung, Tipp, Verweis auf andere Dokumentationen Notwendiges oder sinnvolles Zubehör Information zum umweltschonenden Einsatz Textkennzeichnungen: Tätigkeiten, die in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden können 1. Tätigkeiten, die in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden sollen Allgemeine Aufzählungen Resultat einer Tätigkeit/Verweise auf weiterführende Informationen 2 Festo EMCA-EC a

3 Inhaltsverzeichnis Zielgruppe... 4 Service... 4 Dokumentationen zum Produkt Sicherheit und Voraussetzungen für den Produkteinsatz Sicherheit Sicherheitshinweise zur Sicherheitsfunktion STO (Safe torque off ) Bestimmungsgemäße Verwendung der STO-Funktion Sicherheitskennwerte Vorhersehbare Fehlanwendung für die STO-Funktion Diagnosedeckungsgrad (Diagnostic coverage/dc) Voraussetzungen für den Produkteinsatz Qualifikation des Fachpersonals Einsatzbereich Angegebene Normen Funktion und Anwendung Beschaltung der Steuereingänge Funktionsbeschreibung [X6] Schnittstelle STO Schaltzustände Schaltzeiten Reaktion auf Testimpulse Hilfsversorgung +24 V LOGIC OUT Installation und Inbetriebnahme Installation Hinweise zur Inbetriebnahme Diagnose Verpflichtung des Maschinenbetreibers Technische Daten Sicherheitstechnik Elektrische Daten Produktkonformität und Zulassungen Festo EMCA-EC a Deutsch 3

4 Zielgruppe Diese Dokumentation wendet sich ausschließlich an ausgebildete Fachleute der Steuerungs- und Automatisierungstechnik, die Erfahrungen mit der Installation, Inbetriebnahme, Parametrierung, Programmierung und Diagnose von elektrischen Antriebssystemen besitzen. Service Wenden Sie sich bei technischen Fragen an Ihren regionalen Ansprechpartner von Festo. Dokumentationen zum Produkt Alle verfügbaren Dokumente zum Produkt Das vorliegende Dokument beschreibt ausschließlich die Verwendung der Sicherheitsfunktion Sicher abgeschaltetes Moment (Safe torque off/sto) nach EN , die im EMCA implementiert ist. Die vollständige Beschreibung des Produkts umfasst folgende Dokumente: Bezeichnung Inhalt Kurzdokumentation EMCA-... Handbuch EMCA-EC-SY-... 1) EMCA-EC-DIO-... 2) Handbuch EMCA-EC-S1-... Handbuch EMCA-EC-C-HP-... 1) kurze Geräte- und Funktionsbeschreibung zur Erstinformation Geräte- und Funktionsbeschreibung Montage Installation (Pin-Belegungen) Antriebsfunktionen Inbetriebnahmehinweise Fehlermeldungen Technische Daten Beschreibung der Sicherheitsfunktion Sicher abgeschaltetes Moment (Safe torque off/sto) Beschreibung zum Geräteprofil FHPP (Festo Handling and Positioning Profile) Handbuch Beschreibung zum Geräteprofil CiA 402 EMCA-EC-C-CO-... 1) Hilfesystem zur Software FCT (Hilfe zum PlugIn EMCA) Spezialdokumentation EMCA-EC_UL-... 1) nur relevant für Produktvarianten mit Busschnittstelle 2) nur relevant für Produktvarianten mit I/O-Schnittstelle Tab. 1 Dokumentationen zum Produkt Online-Hilfe des Festo Configuration Tool (FCT) zur Inbetriebnahme und Parametrierung Anforderungen zum Betrieb des Produkts in den USA und Kanada entsprechend Zertifizierung von Underwriters Laboratories Inc. (UL) 4 Festo EMCA-EC a Deutsch

5 Weitere Informationen zum Produkt stehen auf dem Support Portal von Festo zur Verfügung ( Bedienungsanleitungen der konfigurierbaren elektromechanischen Antriebe von Festo Funktionsbausteine für CoDeSys Zertifikate, Konformitätserklärung Übersicht zum Zubehör (Katalog) Versionsstand Die vorliegende Dokumentation bezieht sich auf folgenden Ausgabestand des Geräts: Revision Die Revision des Geräts lässt sich mit Hilfe des Product Key ermitteln. Der Product Key ist ein 11-stelliger alphanumerischer Code auf dem Typenschild, der das Produkt eindeutig kennzeichnet. Der Product Key lässt sich als Suchbegriff im Support Portal von Festo eingeben ( Nach erfolgreicher Suche zeigt das Support Portal die Revision zusammen mit weiteren Produktdaten an. Festo EMCA-EC a Deutsch 5

6 1 Sicherheit und Voraussetzungen für den Produkteinsatz 1.1 Sicherheit Bei der Inbetriebnahme von elektrischen Antrieben: Sicherheits- und Warnhinweise in den Dokumentationen zum Produkt ( Tab. 1) und den Dokumentationen der eingesetzten Komponenten unbedingt beachten. Vor Montage- und Installationsarbeiten Versorgungsspannung ausschalten und gegen versehentliches Wiedereinschalten sichern. Versorgungsspannung erst wieder einschalten, wenn Montageund Installationsarbeiten vollständig abgeschlossen sind. Stecker nie unter Spannung abziehen oder einstecken. Handhabungsvorschriften für elektrostatisch gefährdete Bauelemente beachten. Regler erst freigeben, wenn der Antrieb fachgerecht installiert und vollständig parametriert ist. Keine Reparaturen am Gerät durchführen. Bei Defekt Gerät austauschen Sicherheitshinweise zur Sicherheitsfunktion STO (Safe torque off ) Hinweis Zur Erreichung der Sicherheitskennwerte nach ISO : Risikobeurteilung der Applikation durchführen. Auswahl der Bauelemente und ihre Verdrahtung entsprechend der erforderlichen Kategorie nach ISO durchführen. Vorsicht Der Verlust der Sicherheitsfunktion kann zu schweren, irreversiblen Verletzungen führen, z. B. durch unerwartete Bewegungen der Aktuatorik. Anschlüsse von Sicherheitseinrichtungen nicht überbrücken. Eingangsspannungsbereiche des Geräts einhalten Kapitel 4. STO-Funktion erst verwenden, nachdem alle erforderlichen Schutzmaßnahmen eingerichtet wurden und in Funktion sind. STO-Funktion zum Abschluss der Inbetriebnahme validieren. Vorsicht Schwere Verletzungen durch selbsttätige Bewegung der antriebslosen Aktuatorik beim Abschalten der Leistungsendstufe. Die STO-Funktion ist bei Antrieben, auf die ein permanentes Moment wirkt (z. B. durch hängende Lasten) als alleinige Sicherheitsfunktion nicht ausreichend. Antriebslose Aktuatorik bei Bedarf mechanisch stillsetzen, z. B. über eine Bremse. Dies gilt insbesondere für Vertikalachsen ohne selbsthemmende Mechanik, Feststelleinheit oder Gewichtsausgleich. Bewegungen der Aktuatorik bei hängenden Lasten oder anderen externen Kräften sicher verhindern, z. B. mit mechanischer Haltebremse. 6 Festo EMCA-EC a Deutsch

7 1.1.2 Bestimmungsgemäße Verwendung der STO-Funktion Der EMCA unterstützt die Sicherheitsfunktion Sicher abgeschaltetes Moment (Safe torque off/sto) nach EN Die STO-Funktion dient bestimmungsgemäß zum Abschalten des Drehmoments des integrierten Motors und verhindert den unerwarteten Wiederanlauf des Motors. Der Einsatz der STO-Funktion darf nur für Anwendungen erfolgen, für die die genannten Sicherheitskennwerte ausreichen Sicherheitskennwerte Die STO-Funktion des Integrierten Antriebs EMCA erfüllt die Anforderungen für folgende Sicherheitskennwerte: PL d/kat. 3 nach ISO (Performance Level/PL) SIL 2 nach EN (Safety Integrity Level/SIL) SILCL 2 nach IEC (Claim Limit/CL) Das erreichbare Sicherheitsniveau hängt von den weiteren Komponenten ab, die zur Realisierung der Sicherheitsfunktion verwendet werden. Die Ansteuerung des Geräts muss über den Anschluss [X6] mit der für die Anwendung geforderten Kategorie nach ISO erfolgen, z. B. über ein externes Sicherheitsschaltgerät Vorhersehbare Fehlanwendung für die STO-Funktion Zur nicht bestimmungsgemäßen Verwendung gehören folgende Fehlanwendungen: Überbrücken der Sicherheitsfunktion Einsatz in Anwendungen, bei denen das Abschalten zu gefährlichen Bewegungen oder Zuständen führen kann Die STO-Funktion schützt nicht gegen elektrischen Schlag, sondern ausschließlich gegen gefährliche Bewegungen! Diagnosedeckungsgrad (Diagnostic coverage/dc) Der Diagnosedeckungsgrad ( Kapitel 4) wird von der Einbindung des Geräts in die Steuerkette und den zur Diagnose umgesetzten Maßnahmen bestimmt. Um den angegebenen Diagnosedeckungsgrad zu erreichen, muss der Zustand des Rückmeldekontakts bei jeder Anforderung der STO-Funktion durch die Steuerung ausgewertet werden. Wenn das Signal des Rückmeldekontaktes nicht dem erwarteten Wert entspricht, kann eine potenziell gefährliche Störung vorliegen. Für diesen Fall müssen geeignete Maßnahmen zum Erhalt des Sicherheitsniveaus vorgesehen werden. Hinweis Der EMCA kann einen Querschluss im Eingangskreis nicht selbst erkennen. Notwendigkeit einer Querschlusserkennung für Eingangskreis und Anschlussverdrahtung in Ihrer Anwendung prüfen. Bei Bedarf ein Sicherheitsschaltgerät mit Querschlusserkennung verwenden. Festo EMCA-EC a Deutsch 7

8 1.2 Voraussetzungen für den Produkteinsatz Für den ordnungsgemäßen und sicheren Einsatz des Produkts in einer Maschine oder Anlage: Vollständige Dokumentation des Produkts folgenden Fachkräften zur Verfügung stellen dem Konstrukteur und dem Monteur der Maschine oder Anlage dem für die Inbetriebnahme zuständigen Personal Dokumentation während des gesamten Produktlebenszyklus aufbewahren. Einhaltung aller Vorgaben der Dokumentation des Geräts sicherstellen Tab. 1. Dokumentationen zu weiteren Komponenten (z. B. Leitungen) berücksichtigen. Alle für den Bestimmungsort geltenden gesetzlichen Regelungen und folgende Dokumente berücksichtigen: Vorschriften und Normen Regelungen der Prüforganisationen und Versicherungen Nationale Bestimmungen Für den ordnungsgemäßen und sicheren Einsatz der STO-Funktion: Risikobeurteilung für Ihre Maschine oder Anlage durchführen. Spezifizierte Sicherheitskennwerte einhalten Kapitel 4, Technische Daten. Anschluss- und Umgebungsbedingungen, insbesondere die Spannungsbereiche des Produkts und aller angeschlossenen Komponenten, einhalten. Nur die Einhaltung der Grenzwerte bzw. der Belastungsgrenzen ermöglicht den Betrieb des Produktes gemäß den angegebenen Sicherheitsrichtlinien Qualifikation des Fachpersonals Die Funktion darf nur von einer elektrotechnisch befähigten Person des Maschinenherstellers in die Maschine integriert werden. Die qualifizierte Fachkraft muss vertraut sein mit den Themen: Installation und Betrieb von elektrischen Steuerungssystemen geltende Vorschriften zum Betrieb sicherheitstechnischer Anlagen geltende Vorschriften zur Unfallverhütung und Arbeitssicherheit Dokumentation zum Produkt Einsatzbereich Das Gerät ist mit dem CE-Kennzeichen versehen. Die produktrelevanten EG-Richtlinien sind in der Konformitätserklärung aufgeführt. Bestimmte Konfigurationen des Produkts besitzen eine Zertifizierung von Underwriters Laboratories Inc. (UL) für die USA und Kanada (Dokumentation Tab. 1). Weitere Informationen: Zertifikate und Konformitätserklärung Normen und Prüfwerte Kapitel 4, Technische Daten Angegebene Normen Ausgabestand ISO :2015 EN Parts 1-7:2010 IEC 62061:2015 EN :2007 Tab. 2 Im Dokument angegebene Normen 8 Festo EMCA-EC a Deutsch

9 2 Funktion und Anwendung Die Sicherheitsfunktion Sicher abgeschaltetes Moment (Safe torque off/sto) ermöglicht das 2-kanalige, sichere Abschalten des integrierten Motors. Die Sicherheitsfunktion wird ausschließlich über die Steuereingänge des Anschlusses [X6] STO des Geräts angefordert. Eine sicherheitsgerichtete Beschaltung weiterer Schnittstellen des Geräts ist nicht erforderlich. Anschluss [X6] Safe torque off/sto Fig. 1 Anschluss [X6] Safe torque off/sto unter dem Deckel Festo EMCA-EC a Deutsch 9

10 2.1 Beschaltung der Steuereingänge Zum Schutz vor unerwartetem Anlauf muss die Ansteuerung des Geräts über den Anschluss [X6] mit der für die Anwendung geforderten Kategorie nach ISO erfolgen. Erreichbares Sicherheitsniveau der STO-Funktion Kapitel An die Steuereingänge ( Tab. 8) können folgende Komponenten zur Anforderung der STO-Funktion angeschlossen werden: sichere Halbleiterausgänge (elektronische Sicherheitsschaltgeräte, aktive Sicherheitssensoren, z. B. Lichtgitter mit OSSD-Signalen (Output signal switching device/ossd) Schaltkontakte (Sicherheitsschaltgeräte mit Relaisausgängen, passive Sicherheitssensoren, z. B. zwangsgeführte Positionsschalter) 2 S V DC +24 V DC 3 Eingang SPS: Safety Rückmeldung S1 1 3 S1 Sender Empfänger OSSD1 OSSD2 1 [X6] 1 2 NC1 NC V 4 STO 1 5 STO 2 6 GND [X4] V DC +24 V DC S EMCA Eingangskreis Rückführkreis EMCA mit STO-Schnittstelle (nur relevante Anschlüsse dargestellt) 2 Not-Halt-Schalter Fig. 2 Schaltungsbeispiel (ohne Querschlusserkennung) 3 Schutztür (alternativ zu 2 ) 4 Lichtgitter (alternativ zu 2 ) 5 Sicherheitsschaltgerät (alternativ zu 2 ) 10 Festo EMCA-EC a Deutsch

11 2.2 Funktionsbeschreibung Die Anforderung der STO-Funktion erfolgt 2-kanalig über den Schalter S1, indem die Steuerspannung (+24 V DC, Logic Fig. 2) an beiden Steuereingängen STO 1 und STO 2 abgeschaltet wird. Die Steuereingänge sollten gleichzeitig geschaltet werden. Die Diskrepanzzeit zwischen den beiden Eingängen wird überwacht (max. 50 ms). Bei Überschreitung der zulässigen Diskrepanzzeit wird eine Diagnosemeldung ausgegeben. Die Überwachung der Diskrepanzzeit ist nur informativ. Die Überwachung der Diskrepanzzeit ist nicht Teil der Sicherheitsfunktion. Der EMCA überwacht den Status der Steuereingänge. Die Steuereingänge sind gleichwertig. Sobald an einem der Steuereingänge das 0-Signal (0 V) anliegt, reagiert der EMCA wie folgt: Kanal 1 (STO 1): Solange am Eingang STO 1 ein 0-Signal anliegt, werden die Endstufentreiber nicht mit Spannung versorgt. Der Motor erzeugt kein Drehmoment. Kanal 2 (STO 2): Solange am Eingang STO 2 ein 0-Signal anliegt, werden keine PWM-Signale an den Treiberbaustein weitergegeben. Der Motor erzeugt kein Drehmoment. Verhalten des Antriebs bei Anforderung der STO-Funktion Verhalten des Antriebs bei laufendem Motor: Die Bewegung des Antriebs wird nicht über eine Bremsrampe verlangsamt. Der Antrieb bewegt sich durch Massenträgheit oder externe Kräfte unkontrolliert weiter, bis er von selbst zum Stillstand kommt. Verhalten des Antriebs bei stehendem Motor: Der Antrieb steht ungeregelt und kann sich durch externe Kräfte bewegen. Das 2-kanalige Abschalten des Motors wird durch den Rückmeldekontakt NC1/NC2 (Halbleiterrelais) angezeigt ( Tab. 8). Über den Rückmeldekontakt kann der Zustand der STO-Funktion zur Diagnose z. B. an ein externes Sicherheitsschaltgerät gemeldet werden. Der Rückmeldekontakt ist sicherheitstechnisch nicht bewertet. +24 V DC 1 STO 1 STO V DC Lastspannung Eingangskreis (z. B. Sicherheitsschaltgerät) 2 Versorgungsspannung Bustransmitter für die PWM-Signale Fig. 3 3 Treiberversorgung 4 Mosfet-Endstufe Sicher abgeschaltetes Moment (Safe torque off/sto) Funktionsprinzip Festo EMCA-EC a Deutsch 11

12 Vorsicht Schwere Verletzungen durch selbsttätige Bewegung der antriebslosen Aktuatorik beim Abschalten der Leistungsendstufe. Die STO-Funktion ist bei Antrieben, auf die ein permanentes Moment wirkt (z. B. durch hängende Lasten) als alleinige Sicherheitsfunktion nicht ausreichend. Antriebslose Aktuatorik bei Bedarf mechanisch stillsetzen, z. B. über eine Bremse. Dies gilt insbesondere für Vertikalachsen ohne selbsthemmende Mechanik, Feststelleinheit oder Gewichtsausgleich. Bewegungen der Aktuatorik bei hängenden Lasten oder anderen externen Kräften sicher verhindern z. B. mit mechanischer Haltebremse. Hinweis Ansteuerung von Motoren mit integrierter Haltebremse (nur EMCA-EC B). Die Ansteuerung der Haltebremse erfolgt durch die nicht sicherheitsgerichtete Firmware des Geräts. Beim Abschalten der Endstufe erfolgt keine Verlangsamung des Antriebs über eine Bremsrampe. Die Haltebremse wird sofort geschlossen. Prüfen, ob die integrierte Haltebremse die Aktuatorik stillsetzen kann. Mechanische Trägheit der Haltebremse beachten. Höheren Verschleiß der Haltebremse gegenüber der automatischen Bremsenansteuerung im Normalbetrieb berücksichtigen. Hinweis Ausfall der Endstufe. Fällt die Endstufe des Geräts bei aktiver STO-Funktion aus, kann der Antrieb durch eine begrenzte Rast-Bewegung des Rotors anrucken. Der maximale Drehwinkel/Weg entspricht der Polteilung des verwendeten Motors. 12 Festo EMCA-EC a Deutsch

13 2.3 [X6] Schnittstelle STO Schaltzustände Steuereingänge STO Solange an beiden Steuereingängen 1-Signal (+24 V DC) anliegt, kann der Motor betrieben werden (STO-Funktion ist inaktiv). Sobald an einem oder beiden Steuereingängen 0-Signal anliegt (0 V DC), wird die Spannungsversorgung des Motors unterbrochen. Wenn beide STO-Eingänge 1-Signal bekommen, muss die Reglerfreigabe erneut erfolgen. Rückmeldekontakt (NC1/NC2) Der Rückmeldekontakt ist geschlossen, wenn die STO-Funktion aktiv ist. Der Rückmeldekontakt ist geöffnet: bei Ausfall der Versorgungsspannung bei inaktiver STO-Funktion STO 1 STO 2 NC1/NC2 Zustand 1 1 hochohmig (geöffnet) 1 0 hochohmig (geöffnet) niederohmig (geschlossen) Normalbetrieb Endstufe ist eingeschaltet. STO-Funktion ist inaktiv. Die STO-Funktion wurde 1-kanalig angefordert, z. B. bei Ausfall eines Kanals: Endstufe wird 1-kanalig abgeschaltet. Motor kann nicht mehr betrieben werden. STO-Funktion ist inaktiv. Die STO-Funktion wurde 2-kanalig angefordert: Endstufe wird 2-kanalig abgeschaltet. Motor kann nicht mehr betrieben werden. STO-Funktion ist aktiv. Tab. 3 Schaltlogik der Steuereingänge STO 1/STO 2 Schaltzustände [X6] Steuereingänge STO 1/STO 2 1) STO deaktivieren [V DC] 18 STO aktivieren [V DC] 5 Rückmeldekontakt NC1/NC2 geschlossen: max. Innenwiderstand [Ω] 40 geöffnet: Reststrom [μa] 2 1) Zwischenbereich ist undefiniert. Tab. 4 Elektrische Daten der Schaltzustände [X6] Die Steuereingänge sind gegen Verpolung geschützt, besitzen jedoch keine Spannungsüberwachung. Falls erforderlich, muss eine Spannungsüberwachung durch zusätzliche Maßnahmen realisiert werden. Festo EMCA-EC a Deutsch 13

14 2.3.2 Schaltzeiten Die Energiemenge, die in den Komponenten der STO-Funktion (z. B. Kondensatoren) gespeichert ist, hängt von der Höhe der Eingangsspannung ab. Abhängig vom Schaltvorgang müssen diese Energiemengen aufgeladen oder entladen werden. In Abhängigkeit von der Eingangsspannung ergeben sich daher unterschiedliche Werte für den Übergang in den sicheren Zustand (STO) und für die Toleranzzeit (Pufferzeit) gegenüber OSSD-Signalen. Signal 1) Schaltzeit 1) STO 1/STO 2 STO aktivieren [ms] 5 STO deaktivieren [ms] 4 NC Rückmeldekontakt schließen [ms] 10 Rückmeldekontakt öffnen [ms] 60 1) Weitere elektrische Daten Kapitel 4.2. Tab. 5 Schaltzeiten Reaktion auf Testimpulse Kurze Testimpulse einer Sicherheitssteuerung werden toleriert, führen also nicht zur Anforderung der STO-Funktion. Die zulässige Pulsbreite ist abhängig von der Höhe der Steuerspannung an den Eingängen STO 1 und STO 2. Steuereingänge STO 1/STO 2 [X6] 1) Max. zulässige Pulsbreite für 0-V-Testimpulse bei 24-V-Signal [ms] 0,6 für 24-V-Testimpulse bei 0-V-Signal [ms] 10 Min. Zeit zwischen den Testimpulsen für 0-V-Testimpulse bei 24-V-Signal [ms] 60 für 24-V-Testimpulse bei 0-V-Signal [ms] 4 1) Weitere elektrische Daten Kapitel 4.2. Tab. 6 Testimpulse der Eingänge STO 1 und STO Hilfsversorgung +24 V LOGIC OUT An [X6.3] steht eine 24-V-Hilfsversorgung zur Verfügung. Bezugspotenzial (0 V) ist Pin 2 am Spannungsversorgungsanschluss [X4] (intern gebrückt mit [X6.6]). Die Hilfsversorgung kann optional zur Versorgung externer, aktiver Sensoren verwendet werden. Weitere elektrische Daten Kapitel Festo EMCA-EC a Deutsch

15 3 Installation und Inbetriebnahme Warnung Gefahr des elektrischen Schlags bei Spannungsquellen ohne Schutzmaßnahmen. Für die elektrische Versorgung ausschließlich PELV-Stromkreise (Protective extralow voltage/pelv) nach EN verwenden. Zusätzlich die allgemeinen Anforderungen an PELV-Stromkreise gemäß der EN berücksichtigen. Ausschließlich Spannungsquellen verwenden, die eine sichere elektrische Trennung der Betriebs- und Lastspannung nach EN gewährleisten. 3.1 Installation Vorsicht Unerwartete und unbeabsichtigte Bewegungen des Antriebs bei Montage-, Installations- und Wartungsarbeiten. Vor den Arbeiten: Energieversorgungen ausschalten. Die Wegnahme des Freigabesignals am EMCA reicht nicht aus. Energieversorgungen gegen versehentliches Wiedereinschalten sichern. Festo EMCA-EC a Deutsch 15

16 Hinweise zur Installation: Vollständige Information zur elektrischen Installation des Geräts beachten Tab. 1. Handhabungsvorschrift für elektrostatisch gefährdete Bauelemente einhalten. Steuereingänge 2-kanalig in Parallelverdrahtung anschließen. Für den Anschluss [X6] den Gegenstecker aus dem Steckersortiment NEKM-C von Festo verwenden (Zubehör Anschluss [X6] Stecker am EMCA Gegenstecker Ausführung (Hersteller: Tyco Electronics AMP), Stiftleiste, 6-polig (Hersteller: Tyco Electronics AMP), Crimpkontakte (Hersteller: Tyco Electronics AMP): AWG24... AWG20: (Streifen); (lose) AWG30... AWG26: (Streifen); (lose) Tab. 7 Anschluss STO-Schnittstelle [X6] [X6] schwarz Pin Bezeichnung Beschreibung 1 NC1 Rückmeldekontakt: potenzialfrei 2 NC2 niederohmig, wenn die STO-Funktion 2-kanalig angefordert und aktiviert wurde V DC LOGIC OUT Ausgang Logikspannung (von [X4]), Bezugspotenzial (0 V) ist Pin [X6.6] bzw. [X4.2] (intern gebrückt) Nicht überlastfest! Max. 100 ma zulässig. 4 STO 1 Steuereingänge für STO-Funktion 5 STO 2 6 GND Bezugspotenzial 0 V Tab. 8 Pin-Belegung STO-Schnittstelle (Safe torque off ) [X6] am EMCA Hinweis Geräteschaden bei Überlast. Pin [X6.3] (+24 V DC LOGIC Out) ist nicht überlastfest! Maximal 100 ma zulässig. Hinweis Die STO-Funktion darf nie gebrückt werden. Sicherstellen, dass keine Brücken o. Ä. parallel zur Sicherheitsverdrahtung eingesetzt werden können. 16 Festo EMCA-EC a Deutsch

17 3.2 Hinweise zur Inbetriebnahme Die vollständige Inbetriebnahme des Geräts durch den Maschinenhersteller wird in der Dokumentation EMCA-EC-... und in der Online-Hilfe zum EMCA-PlugIn der FCT-Software beschrieben. Empfehlung bei Erst-Inbetriebnahme ohne vollständige Sicherheitstechnik: Mindestbeschaltung mit Not-Halt-Schaltgerät und 2-kanalige Abschaltung über die Steuereingänge STO 1 [X6.4] und STO 2 [X6.5] Beschaltung so ausführen, dass sie zwangsweise entfernt werden muss, wenn die endgültige Sicherheitsbeschaltung erfolgt. Hinweis Falsche Verdrahtung oder Verwendung ungeeigneter Bauteile führt zum Verlust der STO Funktion oder zur Nicht-Einhaltung der Anforderungen nach ISO (Kategorie). Vor der Inbetriebnahme: Sicherstellen, dass die Verwendung der Bauteile und ihre Verdrahtung entsprechend der erforderlichen Kategorie nach ISO erfolgt ist. Elektrische Installation (Anschlusskabel, Kontaktbelegung) prüfen. STO-Funktion zum Abschluss der Installation und nach jeder Änderung der Installation validieren. STO-Funktion erst verwenden, nachdem alle Schutzmaßnahmen eingerichtet wurden und in Funktion sind. Zum Funktionstest der STO-Funktion: 1. Jeden Kanal einzeln abschalten, Reaktion des Motors und des Rückmeldekontakts kontrollieren. 2. Beide Kanäle abschalten und Reaktionen kontrollieren. Festo EMCA-EC a Deutsch 17

18 3.3 Diagnose Diagnose Rückmeldekontakt 1) Störungsmeldung 0x34 Beschreibung Der Rückmeldekontakt der STO-Funktion (NC1/NC2) kann von einer übergeordneten Steuerung ausgewertet werden. Der geschlossene Rückmeldekontakt zeigt an, dass die STO-Funktion aktiv ist. Bei Anforderung der STO-Funktion wird die Störungsmeldung Safe torque off (0x34) erzeugt. Die Meldung kann als Fehler, Warnung oder Information konfiguriert werden. Ein Eintrag in den Diagnosespeicher ist optional möglich. 1) Diese Diagnose ist sicherheitstechnisch nicht bewertet. Tab. 9 Diagnosemöglichkeiten der STO-Funktion Weitere Informationen und vollständige Liste der Meldungen Beschreibung zum verwendeten EMCA.( Tab. 1). 3.4 Verpflichtung des Maschinenbetreibers Die umgesetzte Sicherheitsfunktion muss während der Einsatzdauer der Maschine einem regelmäßigen und dokumentierten Funktionstest durch eine Fachkraft unterzogen werden. Die Festlegung der Häufigkeit muss durch den Maschinenbetreiber und auf Basis der Angaben des Maschinenherstellers erfolgen. Den EMCA mindestens einmal pro Jahr prüfen. 18 Festo EMCA-EC a Deutsch

19 4 Technische Daten Die allgemeinen technischen Daten, Betriebs- und Umgebungsbedingungen, die technischen Daten des Antriebs und weitere Anschlussdaten finden Sie in der Beschreibung des Integrierten Antriebs EMCA Handbuch EMCA-EC-... Weitere Informationen Sicherheitstechnik Sicherheitskennzahlen und Sicherheitsangaben Sicherheitsfunktion STO Safe Torque Off (Sicher abgeschaltetes Moment) Kategorie 3 nach ISO Performance Level bis PL d nach ISO Safety Integrity Level bis SIL 2 nach EN (Sicherheits Integritätslevel) SIL Claim Limit SILCL 2 nach IEC (SIL-Anspruchsgrenze) DC avg [%] 90 Average Diagnostic Coverage (Mittlerer Diagnosedeckungsgrad) Kapitel HFT 1 Hardware Failure Tolerance (Hardware-Fehlertoleranz) SFF [%] > 90 Safe Failure Fraction nach EN (Anteil sicherer Ausfälle) PFH D [1/Std.] 1 x 10-9 Probability of dangerous failure per hour (Wahrscheinlichkeit eines gefahrbringenden Ausfalls pro Stunde) T Proof Test Interval [Jahre] 20 Prüfintervall Gebrauchsdauer [Jahre] 20 nach ISO Baumusterprüfung Die STO-Funktion wurde von einer unabhängigen Prüfstelle zertifiziert. Zertifikat EMCA Tab. 10 Technische Daten: Sicherheitskennzahlen und Sicherheitsangaben Festo EMCA-EC a Deutsch 19

20 4.2 Elektrische Daten Steuereingänge STO 1/STO 2 [X6] Nennspannung [V DC] 24 (bezogen auf 0 V an [X4] ) Spannungsbereich [V DC] 19,2 28,8 Zul. Restwelligkeit [%] 5 (bezogen auf Nennspannung 24 V) Überspannungssicherheit bis [V] 60 Nennstrom [ma] 15 Einschaltstrom [ma] 200 Eingangsspannungsschwellen (Zwischenbereich ist undefiniert.) STO deaktivieren [V DC] 18 STO aktivieren [V DC] 5 Schaltzeit STO-Funktion aktivieren [ms] 5 Schaltzeit STO-Funktion deaktivieren [ms] 4 Max. zul. Pulsbreite für 0-V-Testimpulse bei 24-V-Signal [ms] 0,6 1)2) für 24-V-Testimpulse bei 0-V-Signal [ms] 10 Min. Zeit zwischen den Testimpulsen für 0-V-Testimpulse bei 24-V-Signal [ms] 60 für 24-V-Testimpulse bei 0-V-Signal [ms] 4 Schutzfunktion Schutz gegen Verpolung 1) Dieser Wert bezieht sich auf einen Einfachimpuls. Doppel- oder Mehrfachimpulse können andere Werte erfordern. 2) Längere 0-V-Testimpulse oder Doppel-/Mehrfachimpulse des Sicherheitsschaltgeräts erfordern eine Erhöhung des Spannungspegels bis hin zur oberen Grenze des zulässigen Spannungsbereichs des EMCA. Tab. 11 Technische Daten: Elektrische Daten der Eingänge STO 1 und STO 2 Rückmeldekontakt NC [X6] Ausführung Halbleiterrelais Max. Spannung [V DC] 30 Überspannungsfestigkeit [V] 60 Nennstrom [ma] 100 Max. Innenwiderstand [Ω] 40 (Kontakt geschlossen) Reststrom (Kontakt geöffnet) [μa] 2 Schaltzeit Schließen [ms] 10 Schaltzeit Öffnen [ms] 60 Galvanische Trennung über Optokoppler Tab. 12 Technische Daten: Elektrische Daten des Rückmeldekontakts 20 Festo EMCA-EC a Deutsch

21 Hilfsversorgung +24 V DC, Pin 3 an [X6] Nennspannung [V DC] 24 Aus dem Antrieb herausgeführte Spannung (eingespeist an [X4] ) Nennstrom [ma] 100 (max.) nicht überlastfest Tab. 13 Technische Daten: Elektrische Daten des Hilfsversorgungsausgangs Signalleitungen Max. Leitungslänge [m] 30 Leiterquerschnitt [mm²] 0,05 0,36 Tab. 14 Technische Daten: Verkabelung an [X6] 4.3 Produktkonformität und Zulassungen Produktkonformität und Zulassungen CE Zeichen (Konformitätserklärung Zulassungen 2) nach EU-Maschinen-Richtlinie nach EU-EMV-Richtlinie 1) RCM (Regulatory Compliance Mark) c UL us Recognized (OL) 1) Die Komponente ist für den Einsatz im Industriebereich vorgesehen. Außerhalb von industriellen Umgebungen, z. B. in Gewerbeund Wohn-Mischgebieten, müssen evtl. Maßnahmen zur Funkentstörung getroffen werden. 2) nur gültig für Produktvarianten mit entsprechender Kennzeichnung Tab. 15 Produktkonformität und Zulassungen Anforderungen zur Einhaltung der von UL zertifizierten Bedingungen beim Betrieb des Produkts in den USA und Kanada sind in der separaten UL-Dokumentation aufgeführt. Festo EMCA-EC a Deutsch 21

22 Copyright: Festo AG & Co. KG Ruiter Straße Esslingen Deutschland Phone: Fax: Weitergabe sowie Vervielfältigung dieses Dokuments, Verwertung und Mitteilung seines Inhalts sind verboten, soweit nicht ausdrücklich gestattet. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz. Alle Rechte sind für den Fall der Patent-, Gebrauchsmusteroder Geschmacksmustereintragung vorbehalten. Internet: