SINAMICS SINAMICS G120. Frequenzumrichter mit den Control Units CU240E-2 CU240E-2 DP CU240E-2 F CU240E-2 DP-F

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1 SINAMICS G120 Frequenzumrichter mit den Control Units CU240E-2 CU240E-2 DP CU240E-2 F CU240E-2 DP-F Funktionshandbuch Safety Integrated 07/2010 SINAMICS Answers for industry.

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3 Funktionshandbuch Safety Integrated, SINAMICS G120 SINAMICS SINAMICS G120 Funktionshandbuch Safety Integrated, SINAMICS G120 Funktionshandbuch Einleitung 1 Beschreibung 2 Ansteuern 3 Inbetriebnehmen 4 Instandhalten und Warten 5 Warnungen, Störungen und Systemmeldungen 6 Systemeigenschaften 7 A Anhang Ausgabe 07/2010, Firmware V /2010, FW A5E A AA

4 Rechtliche Hinweise Rechtliche Hinweise Warnhinweiskonzept Dieses Handbuch enthält Hinweise, die Sie zu Ihrer persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden beachten müssen. Die Hinweise zu Ihrer persönlichen Sicherheit sind durch ein Warndreieck hervorgehoben, Hinweise zu alleinigen Sachschäden stehen ohne Warndreieck. Je nach Gefährdungsstufe werden die Warnhinweise in abnehmender Reihenfolge wie folgt dargestellt. GEFAHR bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten wird, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. WARNUNG bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT mit Warndreieck bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT ohne Warndreieck bedeutet, dass Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. ACHTUNG bedeutet, dass ein unerwünschtes Ergebnis oder Zustand eintreten kann, wenn der entsprechende Hinweis nicht beachtet wird. Beim Auftreten mehrerer Gefährdungsstufen wird immer der Warnhinweis zur jeweils höchsten Stufe verwendet. Wenn in einem Warnhinweis mit dem Warndreieck vor Personenschäden gewarnt wird, dann kann im selben Warnhinweis zusätzlich eine Warnung vor Sachschäden angefügt sein. Qualifiziertes Personal Das zu dieser Dokumentation zugehörige Produkt/System darf nur von für die jeweilige Aufgabenstellung qualifiziertem Personal gehandhabt werden unter Beachtung der für die jeweilige Aufgabenstellung zugehörigen Dokumentation, insbesondere der darin enthaltenen Sicherheits- und Warnhinweise. Qualifiziertes Personal ist auf Grund seiner Ausbildung und Erfahrung befähigt, im Umgang mit diesen Produkten/Systemen Risiken zu erkennen und mögliche Gefährdungen zu vermeiden. Bestimmungsgemäßer Gebrauch von Siemens-Produkten Beachten Sie Folgendes: WARNUNG Siemens-Produkte dürfen nur für die im Katalog und in der zugehörigen technischen Dokumentation vorgesehenen Einsatzfälle verwendet werden. Falls Fremdprodukte und -komponenten zum Einsatz kommen, müssen diese von Siemens empfohlen bzw. zugelassen sein. Der einwandfreie und sichere Betrieb der Produkte setzt sachgemäßen Transport, sachgemäße Lagerung, Aufstellung, Montage, Installation, Inbetriebnahme, Bedienung und Instandhaltung voraus. Die zulässigen Umgebungsbedingungen müssen eingehalten werden. Hinweise in den zugehörigen Dokumentationen müssen beachtet werden. Marken Alle mit dem Schutzrechtsvermerk gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann. Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so dass wir für die vollständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in dieser Druckschrift werden regelmäßig überprüft, notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten. Siemens AG Industry Sector Postfach NÜRNBERG DEUTSCHLAND A5E A AA P 06/2010 Copyright Siemens AG Änderungen vorbehalten

5 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Über dieses Handbuch Wegweiser durch dieses Handbuch Übersicht der Dokumentation Leitfaden zur Inbetriebnahme Schreibweisen Beschreibung Die Sicherheitsfunktionen im SINAMICS G Beispiele für die Anwendung der Sicherheitsfunktionen Voraussetzungen und Einschränkungen Randbedingungen Zulässige und unzulässige Anwendungen Unzulässige Funktionen Safe Torque Off, STO Safe Stop 1, SS Grundsätzliche Funktionsweise Zeitverhalten SS Safely Limited Speed, SLS Grundsätzliche Funktionsweise SLS anwählen bei eingeschaltetem Motor Motor einschalten bei aktivem SLS Umschalten zwischen Überwachungsgrenzen Sicherheitsfunktionen unterbrechen STO anwählen bei aktivem SS STO anwählen bei aktivem SLS SS1 anwählen bei aktivem SLS Motor ausschalten bei aktivem SS Motor ausschalten bei aktivem SLS Motor aus- und einschalten bei aktivem SLS Passwort Prüfsumme Zwangsdynamisierung Ansteuern Übersicht Ansteuern über F-DI Fehlersichere Digitaleingänge Sensoren direkt anschließen Zulässige Sensoren Elektromechanischer Sensor...45 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 5

6 Inhaltsverzeichnis Reihenschaltung elektromechanischer Sensoren Parallele Ansteuerung mehrerer Umrichter Elektronischer Sensor Vorverarbeitende Geräte anschließen Zulässige vorverarbeitende Geräte Sicherheitsschaltgerät 3TK Modulares Sicherheitssystem 3RK S7 300 Peripheriebaugruppen ET 200S Peripheriebaugruppen S7 400 Peripheriebaugruppen Signalfilterung F-DI Ansteuern über PROFIsafe Kommunikation über PROFIsafe Telegrammtypen Steuerwort 0 und Zustandswort 0 (Basic Safety) Steuerwort 0 und Zustandswort 0 (Extended Safety) Steuerwort 2 und Zustandswort Konfigurieren der Kommunikation in STEP 7 (Telegramm 30) Konfigurieren der Kommunikation in STEP 7 (Telegramm 900) Weitere Schritte Beispiel: Schnittstelle zum S7-Sicherheitsprogramm Inbetriebnehmen Inbetriebnahme: Online oder Offline Inbetriebnahmeweg wählen Basic Safety STO mit Ansteuerung über F-DI Inbetriebnahmeweg festlegen STO parametrieren Einstellungen aktivieren Mehrfachbelegung der DI Weitere Schritte STO mit Ansteuerung über PROFIsafe Inbetriebnahmeweg festlegen STO parametrieren Einstellungen aktivieren Weitere Schritte STO mit Ansteuerung über PROFIsafe und F-DI Inbetriebnahmeweg festlegen STO parametrieren Einstellungen aktivieren Mehrfachbelegung der DI Weitere Schritte Extended Safety Extended Safety mit Ansteuerung über F-DI Inbetriebnahmeweg festlegen Ansteuerung über F-DI konfigurieren Sicherheitsfunktionen konfigurieren Zwangsdynamisierung einstellen Getriebefaktor einstellen Sicherheitsfunktionen freigeben STO parametrieren SS1 parametrieren Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

7 Inhaltsverzeichnis SBR parametrieren SLS parametrieren Einstellungen aktivieren Mehrfachbelegung der DI Weitere Schritte Extended Safety mit Ansteuerung über PROFIsafe Inbetriebnahmeweg festlegen Zwangsdynamisierung und PROFIsafe-Adresse einstellen Getriebefaktor einstellen Sicherheitsfunktionen freigeben STO parametrieren SS1 parametrieren SBR parametrieren SLS parametrieren F-DI-Status festlegen Einstellungen aktivieren Kommunikation über PROFIsafe starten Weitere Schritte Extended Safety mit Ansteuerung über PROFIsafe und F-DI Inbetriebnahmeweg festlegen Zwangsdynamisierung und PROFIsafe-Adresse einstellen Getriebefaktor einstellen Sicherheitsfunktionen freigeben STO parametrieren SS1 parametrieren SBR parametrieren SLS parametrieren F-DI-Status festlegen Einstellungen aktivieren Kommunikation über PROFIsafe starten Mehrfachbelegung der DI Weitere Schritte Offline-Inbetriebnahme Offline-Parametrierung Download der Parameter Weitere Schritte Serieninbetriebnahme Rücksetzen auf Werkseinstellung Abnahmetest - Abschluss der Inbetriebnahme Voraussetzungen und berechtigte Personen Vollständiger Abnahmetests Reduzierter Abnahmetest Dokumentation Funktionstest Safe Torque Off, STO (Basic Safety) Safe Torque Off, STO (Extended Safety) Safe Stop 1, SS Safely Limited Speed, SLS Protokollabschluss Instandhalten und Warten Komponenten des Umrichters tauschen Tausch der Control Unit Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 7

8 Inhaltsverzeichnis 5.3 Tausch des Power Modules Warnungen, Störungen und Systemmeldungen Über LED angezeigte Betriebszustände Störverhalten der Sicherheitsfunktionen Störungsursachen Störungen quittieren mit fehlersicherem Signal STOP-Reaktionen Störverhalten von Safe Torque Off, STO Störverhalten von Safe Stop 1, SS Störverhalten von Safely Limited Speed, SLS Liste der Warnungen Liste der Störungen Systemeigenschaften Reaktionszeiten Zertifizierungen Versagenswahrscheinlichkeit der Sicherheitsfunktionen (PFH) A Anhang A.1 Normen und Vorschriften A.1.1 Allgemeines A Zielsetzung A Funktionale Sicherheit A.1.2 Maschinensicherheit in Europa A Maschinenrichtlinie A Harmonisierte Europanormen A Normen zur Realisierung sicherheitsrelevanter Steuerungen A EN ISO :2006 (Nachfolger von EN 954-1) A EN A Normenreihe EN (VDE 0803) A Risikoanalyse/-beurteilung A Risikominderung A Restrisiko A.1.3 Maschinensicherheit in USA A Mindestanforderungen der OSHA A NRTL-Listung A NFPA A ANSI B A.1.4 Maschinensicherheit in Japan A.1.5 Betriebsmittelvorschriften A.1.6 Weitere sicherheitsrelevante Themen A Weitere Literatur A Informationsblätter der Berufsgenossenschaft Index Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

9 Einleitung Über dieses Handbuch Wer benötigt dieses Handbuch und warum? Dieses Handbuch richtet sich schwerpunktmäßig an Maschinenhersteller, Anlagenhersteller, Inbetriebnehmer und Servicepersonal. Das Handbuch beschreibt die integrierten Sicherheitsfunktionen des Umrichters SINAMICS G120 und befähigt die angesprochenen Zielgruppen, die integrierten Sicherheitsfunktionen des Umrichters fachgerecht zu parametrieren und in Betrieb zu nehmen. Was ist in diesem Handbuch beschrieben? Dieses Handbuch vermittelt Informationen, Vorgehensweisen und Bedienhandlungen für die folgenden Fälle: Ansteuerung der Sicherheitsfunktionen über fehlersichere Digitaleingänge oder PROFIsafe. Inbetriebnahme der Sicherheitsfunktionen. Diagnose der Sicherheitsfunktionen. Im Anhang finden Sie einen Überblick über die Vorschriften und Normen, die für den Einsatz der Sicherheitsfunktionen gelten. Welche Informationen brauchen Sie außerdem? Für die Montage oder die Inbetriebnahme der "Standard"-Funktionen eines Umrichters reicht dieses Handbuch nicht aus. Sie finden eine Übersicht der verfügbaren Dokumentation und der dazugehörigen Anwendungsfälle im Abschnitt Übersicht der Dokumentation (Seite 10). Fehler und Verbesserungen Wenn Sie beim Lesen dieses Handbuchs auf Fehler stoßen oder wenn Sie Vorschläge für Verbesserungen haben, wenden Sie sich an folgende Adresse oder senden Ihre Anregung per Siemens AG Drive Technologies Motion Control Systems Postfach 3180 D Erlangen (mailto:documentation.standard.drives@siemens.com) Wenn Sie noch Fragen haben Weitere Informationen bieten die Online-Hilfe des PC-Tools STARTER, das Listenhandbuch und die Montageanleitung. Darüber hinaus finden Sie im Internet Support für Ihr Produkt: Product support ( Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 9

10 Einleitung 1.2 Wegweiser durch dieses Handbuch 1.2 Wegweiser durch dieses Handbuch Kapitel Beschreibung (Seite 15) Ansteuern (Seite 43) Inbetriebnehmen (Seite 69) Warnungen, Störungen und Systemmeldungen (Seite 133) Systemeigenschaften (Seite 151) Anhang (Seite 153) Wozu brauchen Sie die Informationen? Dieses Kapitel enthält detaillierte Informationen zu den Sicherheitsfunktionen des Umrichters. Wenn Sie die fehlersicheren Eingänge des Umrichters nutzen, finden Sie in diesem Kapitel eine Reihe von Verdrahtungsbeispielen. Entnehmen Sie dem für Sie passenden Beispiel die erforderliche Verdrahtung in Ihrem Fall. Wenn Sie die PROFIsafe-Kommunikation konfigurieren wollen, folgen Sie der Beschreibung in diesem Kapitel. In diesem Kapitel finden Sie die unterschiedlichen Inbetriebnahmewege und eine Entscheidungshilfe, welchen der Wege Sie für Ihre Anwendung wählen müssen. In diesem Kapitel finden Sie Informationen zur Diagnose und Fehlerbehebung der Sicherheitsfunktionen. Dieses Kapitel fasst alle wichtigen Eigenschaften und Daten der Sicherheitsfunktionen zusammen. Im Anhang finden Sie eine Zusammenfassung der Normen und Vorschriften, die Sie als Maschinenbauer oder Betreiber bei Verwendung der Sicherheitsfunktionen beachten müssen. 1.3 Übersicht der Dokumentation Für Ihren Umrichter stehen für jeden Anwendungsfall Handbücher und Software zur Verfügung: Tabelle 1-1 Dokumentation zum SINAMICS G120 Planung und Projektierung SIZER Projektierungstool Projektierungshandbuch Auswahl von Getriebemotoren, Motoren und Frequenzumrichter an hand von Berechnungsbeispielen Montagehandbuch Power Module Umfassende Informationen zu jedem Power Module. Verfügbar für: PM230 PM240 PM250 PM260 Montage und Inbetriebnahme Instandhalten und Service Anschluss Montagehandbuch Power Module (siehe linke Spalte) 10 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

11 Einleitung 1.3 Übersicht der Dokumentation Planung und Projektierung Montage und Anschluss Inbetriebnahme Instandhalten und Service Funktionshandbuch Safety Integrated Umfassende Informationen zu den integrierten Sicherheitsfunktionen der Control Units CU240E-2 Betriebsanleitung Enthält ausreichende Informationen für die allermeisten Anwendungen. Verfügbar für die folgenden Control Units: CU230P-2 CU240B-2 und CU240E-2 CU240E und CU240S STARTER Inbetriebnahmetool Getting Started --- Für den Einsteiger zum ersten Einschalten des Motors. Verfügbar für die Control Units: CU230P-2 CU240B-2 und CU240E-2 CU240E CU240S Listenhandbuch Enthält ausführliche Listen aller Parameter, Warnungen und Störungen sowie grafische Funktionspläne. Verfügbar für die folgenden Control Units: CU230P-2 CU240B-2 und CU240E-2 CU240E und CU240S So finden Sie die Software und die Handbücher SIZER Projektierungshandbuch STARTER Getting Started Betriebsanleitung und Handbücher Den SIZER erhalten Sie auf einer DVD (Bestellnummer: 6SL3070-0AA00-0AG0) und zum Download im Internet: SIZER ( Das Projektierungshandbuch erhalten Sie über Ihre Vertriebsniederlassung Den STARTER erhalten Sie auf einer DVD (Bestellnummer: 6SL3072-0AA00-0AG0) und zum Download im Internet: STARTER ( Ein Papierexemplar des "Getting Started" wird mit jeder Control Unit ausgeliefert Alle Handbücher sind im Internet per Download verfügbar: Customer Support ( und zusätzlich auf DVD: SD Manual Collection - alle Handbücher zu Niederspannungsmotoren, Getriebemotoren und Niederspannungsumrichtern, 5-sprachig Bestellnummer: 6SL3298-0CA00-0MG0 (1-malige Lieferung) Bestellnummer: 6SL3298-0CA10-0MG0 (Pflegeservice für 1 Jahr; 4 Lieferungen) Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 11

12 Einleitung 1.4 Leitfaden zur Inbetriebnahme 1.4 Leitfaden zur Inbetriebnahme Die Inbetriebnahme der Sicherheitsfunktionen ist Teil der Inbetriebnahme des gesamten Antriebs. Je nachdem, ob Sie die Sicherheitsfunktionen über fehlersichere Eingänge ansteuern oder den Umrichter an PROFIsafe anbinden, empfehlen wir eine der folgenden beiden Inbetriebnahme-Reihenfolgen. Ansteuerung über fehlersichere Digitaleingänge F-DI Informationen zu den Inbetriebnahmeschritten finden Sie in diesen Abschnitten oder Handbüchern: 1 STEP 7 Handbücher 2 Betriebsanleitung und Fehlersichere Digitaleingänge (Seite 43) 3 Betriebsanleitung 4 Inbetriebnehmen (Seite 69) 5 Betriebsanleitung 6 Abnahmetest - Abschluss der Inbetriebnahme (Seite 116) 12 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

13 Einleitung 1.4 Leitfaden zur Inbetriebnahme Ansteuerung über PROFIsafe (und ggf. zusätzlich über F-DI) Informationen zu den Inbetriebnahmeschritten finden Sie in diesen Abschnitten oder Handbüchern: 1 STEP 7 Handbücher 2 Betriebsanleitung und Fehlersichere Digitaleingänge (Seite 43) 3 Betriebsanleitung und Ansteuern über PROFIsafe (Seite 60) 4 Inbetriebnehmen (Seite 69) 5 Betriebsanleitung 6 Abnahmetest - Abschluss der Inbetriebnahme (Seite 116) Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 13

14 Einleitung 1.5 Schreibweisen 1.5 Schreibweisen In dieser Dokumentation gelten folgende Schreibweisen: Schreibweisen bei Parametern: p0918 Einstellparameter 918 r1024 Beobachtungsparameter 1024 p1070[1] Einstellparameter 1070 Index 1 p2098[1].3 Einstellparameter 2098 Index 1 Bit 3 p0099[0...3] Einstellparameter 99 Index 0 bis 3 p Einstellparameter 795 Bit 4 Schreibweisen bei Störungen und Warnungen: F12345 A67890 C01700 Störung (englisch: Fault) Warnung (englisch: Alarm) Meldung 1700 der Sicherheitsfunktionen Diese Meldungen können Störungen oder Warnungen sein, siehe Abschnitte Liste der Warnungen (Seite 145) und Liste der Störungen (Seite 147). 14 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

15 Beschreibung 2 Anwendungen mit Festdrehzahl Integrierte Sicherheitsfunktionen (gemäß IEC ) STO Safe Torque Off SS1 Safe Stop 1 SBC Safe Brake Control SBT Safe Brake Test SLS Safely Limited Speed SSM Safe Speed Monitor SOS Safe Operating Stop SS2 Safe Stop 2 SCA Safe Cam SLP Safely Limited Position Fehlersichere Kommunikation PROFIBUS mit PROFIsafe Profil PROFINET mit PROFIsafe Profil Safety Local über F-DI Zertifizierungen EN EN ISO EN NFPA 79 NRTL-gelistet SIMATIC ET 200S Motorstarter Ja Ja Ja Ja, externe Komponenten erforderlich Kat. 4 / PL e SIL 3 Ja Ja SIMATIC ET 200pro Motorstarter SIMATIC ET 200S FC Ja, externe Komponenten erforderlich Anwendungen mit variabler Drehzahl SIMATIC ET 200pro FC SINAMICS G120 Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Kat. 3 Kat. 3 / PLd SIL 2 SINAMICS G120D SINAMICS G130 High Performance und Motion Control Anwendungen SINAMICS G150 SINAMICS S110 SINAMICS S120 SINAMICS S150 Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja, teilweise externe Komponenten erforderlich Kat. 3 Kat. 3 / PL d SIL 2 Ja Ja (1) 1) nur bei SINAMICS S120 Booksize Numeric Control in Bearbeitungsmaschinen SINUMERIK 840D sl SINUMERIK 840D powerline Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Kat. 3 Kat. 3 / PL d SIL 2 Ja Ja Bild 2-1 Überblick über Produkte für Antriebstechnik mit integrierten Sicherheitsfunktionen Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 15

16 Beschreibung 2.1 Die Sicherheitsfunktionen im SINAMICS G Die Sicherheitsfunktionen im SINAMICS G120 Hinweis Die Einträge der folgenden Tabellen in kursiver Schrift gelten für die Control Units CU240S DP-F und CU240S PN-F. Diese Control Units sind nicht im vorliegenden Handbuch beschrieben. Informationen zu diesen Control Units finden Sie im Funktionshandbuch: SINAMICS G120, SINAMICS G120D, SIMATIC ET200S FC, SIMATIC ET200pro FC ( Tabelle 2-1 Sicherheitsfunktionen im SINAMICS G120 Abkürzung Beschreibung de/en Funktion Verfügbar mit Control Unit STO Sicher abgeschaltetes Moment Safe Torque Off SS1 Sicherer Stopp 1 Safe Stop 1 SLS SBC Sicher begrenzte Geschwindigkeit Safely Limited Speed Sichere Bremsenansteuerung Safe Brake Control Der Motor wird sicher drehmomentfrei geschaltet Der Motor wird sicher überwacht stillgesetzt. Ein Geber zur Erfassung der Motordrehzahl ist nicht erforderlich Die Drehzahl des Motors wird sicher überwacht begrenzt. Ein Geber zur Erfassung der Motordrehzahl ist nicht erforderlich Die Ansteuerung der Motorhaltebremse wird sicher überwacht CU240E-2 CU240E-2 DP CU240E-2 F CU240E-2 DP-F CU240S DP-F CU240S PN F CU240E-2 F CU240E-2 DP-F CU240S DP-F CU240S PN-F CU240E-2 F CU240E-2 DP-F CU240S DP-F CU240S PN-F CU240S DP-F CU240S PN-F Tabelle 2-2 Fehlersichere Kommunikation mit dem SINAMICS G120 Kommunikation PROFIsafe über PROFIBUS PROFIsafe über PROFINET Verfügbar mit Control Unit CU240E-2 DP CU240E-2 DP-F CU240S DP-F CU240S PN-F 16 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

17 Beschreibung 2.2 Beispiele für die Anwendung der Sicherheitsfunktionen Tabelle 2-3 Zertifizierungen der Sicherheitsfunktionen im SINAMICS G120 Norm Verfügbar mit Control Unit EN Kat. 3 CU240S DP-F CU240S PN-F EN ISO Kat. 3 / PL d CU240E-2 CU240E-2 DP CU240E-2 F CU240E-2 DP-F CU240S DP-F CU240S PN-F EN SIL 2 CU240E-2 CU240E-2 DP CU240E-2 F CU240E-2 DP-F CU240S DP-F CU240S PN-F 2.2 Beispiele für die Anwendung der Sicherheitsfunktionen Problembeschreibung Beim Betätigen des Not-Halt-Tasters darf ein stillstehender Motor nicht ungewollt beschleunigen. Mit einem zentralen Not-Halt-Taster wird sichergestellt, dass mehrere Antriebe nicht ungewollt beschleunigen. Der Maschinenbediener muss nach dem Öffnen einer Schutztüre die Maschine betreten und im Gefahrenbereich ein Förderband langsam verfahren. Beim Öffnen einer Schutztüre muss sichergestellt sein, dass ein Motor steht. Passende Sicherheitsfunktion STO STO SLS SS1 Lösungsmöglichkeit Ansteuerung des Umrichters über Klemmen durch einen Not-Halt-Taster. Auswertung des Not-Halt-Tasters in einer zentralen Steuerung, Ansteuerung des Umrichters über PROFIsafe. Ansteuerung des Umrichters über Klemmen durch einen Taster zum Verfahren des Förderbandes. Ansteuerung der Funktion SS1 im Umrichter, Freigabe der Schutztüre, sobald der Umrichter "Power removed" zurückmeldet. Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 17

18 Beschreibung 2.3 Voraussetzungen und Einschränkungen 2.3 Voraussetzungen und Einschränkungen Randbedingungen Voraussetzungen für die Verwendung fehlersicherer Funktionen 1. Die Risikobeurteilung der Maschine, z. B. in Übereinstimmung mit EN ISO 1050, "Sicherheit von Maschinen Leitsätze zur Risikobeurteilung", erlaubt den Einsatz der Sicherheitsfunktionen des Umrichters entsprechend SIL 2 oder PL d. 2. Die Drehzahlregelung des Umrichters muss einwandfrei funktionieren. Jeder fehlersichere Antriebsstrang muss so aufgebaut sein, dass alle Betriebsabläufe der angetriebenen Maschine vollständig überwacht werden können und der Umrichter unter seinen Grenzwerten (z. B. Strom, Temperatur, Spannung) bleibt. Mit dem Begriff "Antriebsstrang" ist die Einheit bestehend aus Umrichter, Motor, Bremse und angetriebener Maschine gemeint. Leistung und Parametrierung des Umrichters müssen gleichermaßen zum angeschlossenen Motor wie zur vorgesehenen Anwendung passen. 3. Nach erfolgreicher Inbetriebnahme der Maschine ist es erforderlich, sowohl die typischen Betriebsbedingungen zu überprüfen als auch die erlaubten Grenzbedingungen anzufahren. Der fehlersichere Umrichter darf bei diesem Test nicht in Störung gehen. Zulässige Regelungsarten für die Verwendung fehlersicherer Funktionen Wenn die oben genannten Voraussetzungen erfüllt sind, dann sind alle fehlersicheren Funktionen sowohl für U/f-Steuerung als auch für Vektorregelung zulässig. Zulässige Motoren für die Verwendung fehlersicherer Funktionen Wenn die oben genannten Voraussetzungen erfüllt sind, dann sind alle fehlersicheren Funktionen für Asynchronmotoren sowohl von SIEMENS als auch von anderen Herstellern zulässig Zulässige und unzulässige Anwendungen Die Sicherheitsfunktion STO dürfen Sie in allen Anwendungen ohne Einschränkung einsetzen. WARNUNG Hängende Lasten Wenn die Mechanik des angeschlossenen Maschinenteils den Motor nach dem Ausschalten beschleunigen kann, dürfen Sie die geberlosen Sicherheitsfunktionen SS1 und SLS nicht einsetzen. Eine mechanische Bremse spielt bei dieser Überlegung keine Rolle. 18 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

19 Beschreibung 2.3 Voraussetzungen und Einschränkungen Beispiele: 1. Im Hubwerk eines Krans beschleunigt die hängende Last den Motor, sobald der Motor ausgeschaltet wird. In diesem Fall sind die geberlosen Sicherheitsfunktionen SS1 und SLS nicht zulässig. Auch wenn die mechanische Bremse des Hubwerks nach dem Ausschalten des Motors geschlossen wird, ist das ohne Belang für das Verbot der Sicherheitsfunktionen SS1 und SLS in dieser Anwendung. 2. Ein Horizontalförderer wird durch die vorhandene Reibung in jedem Fall bis zum Stillstand gebremst, sobald der Motor ausgeschaltet wird. In diesem Fall sind die geberlosen Sicherheitsfunktionen SS1 und SLS ohne Einschränkung zulässig. WARNUNG Synchronmotoren Wenn Sie den Umrichter mit einem Synchronmotor betreiben, dürfen Sie die geberlosen Sicherheitsfunktionen SS1 und SLS nicht einsetzen. WARNUNG Power Module PM240 FSGX Wenn Sie das Power Module PM240 FSGX verwenden, dürfen Sie die geberlosen Sicherheitsfunktionen SS1 und SLS nicht einsetzen Unzulässige Funktionen ACHTUNG Einige Funktionen des Umrichters können zu starken Schwankungen der Motordrehzahl führen. Bei aktiver Sicherheitsfunktion SS1 oder SLS kann deren Überwachung ansprechen und der Umrichter löst einen STOP F aus. Bei aktiver Sicherheitsfunktion SS1 oder SLS dürfen Sie die folgenden Funktionen des Umrichters nicht verwenden: Drehmomentregelung Motoridentifizierung Fangen Gleichstrombremsung Compound-Bremsung Darüber hinaus dürfen Sie bei aktivem SS1 und SLS die Regelungsart nicht umschalten, weder über p1300 noch über die DDS-Umschaltung. Nähere Informationen zu den oben genannten Umrichterfunktionen finden Sie in der Betriebsanleitung. Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 19

20 Beschreibung 2.4 Safe Torque Off, STO 2.4 Safe Torque Off, STO Die Sicherheitsfunktion STO funktioniert folgendermaßen: Der Bediener löst die Sicherheitsfunktion STO über einen fehlersicheren Eingang oder über die sichere Kommunikation PROFIsafe aus. Der Umrichter schaltet den Motor drehmomentfrei. Um den Motor wieder einzuschalten, müssen Sie zunächst STO deaktivieren und anschließend den ON-Befehl erneut vorgeben. Bild 2-2 Zeitverhalten der Sicherheitsfunktion STO (Safe Torque Off) Diagnose der Sicherheitsfunktion Das Bit r signalisiert den Zustand des Motors. Die gleiche Bedeutung hat das Bit 0 im PROFIsafe-Zustandswort 0. Die gelb leuchtende LED "SAFE" auf der Frontseite der Control Unit signalisiert, dass eine der Sicherheitsfunktionen - in diesem Fall STO - freigegeben ist. An der langsam blinkenden LED "SAFE" erkennen Sie, dass eine der Sicherheitsfunktionen - in diesem Fall STO - aktuell aktiv ist. 20 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

21 Beschreibung 2.5 Safe Stop 1, SS1 2.5 Safe Stop 1, SS Grundsätzliche Funktionsweise Die Sicherheitsfunktion SS1 bremst den Motor bis nahe dem Stillstand und überwacht die Lastdrehzahl während des Bremsvorgangs mit der Funktion SBR (Safe Brake Ramp). Wenn die Drehzahl klein genug ist, schaltet der Umrichter den Motor drehmomentfrei. SS1 überwacht den Betrag der Drehzahl, aber nicht die Drehrichtung. Bild 2-3 Grundsätzliche Funktionsweise von SS Zeitverhalten SS1 Der Umrichter überwacht die Lastdrehzahl. Damit der Umrichter die Lastdrehzahl aus der Motordrehzahl berechnen kann, müssen Sie während der Inbetriebnahme die Getriebeübersetzung und die Polpaarzahl des Motors parametrieren. Die Sicherheitsfunktion SS1 funktioniert folgendermaßen: Der Bediener wählt die Sicherheitsfunktion SS1 über einen fehlersicheren Eingang oder über die sichere Kommunikation PROFIsafe an. Wenn der Motor bei Anwahl von SS1 bereits drehmomentfrei ist, schaltet der Umrichter das Drehmoment des Motors sicher ab (STO). Wenn der Motor bei Anwahl von SS1 eingeschaltet ist, bremst der Umrichter den Motor mit der OFF3-Rücklaufzeit. Die OFF3-Rücklaufzeit stellen Sie mit dem Parameter P1135 ein. Hinweis Der Motor wird bis zum Stillstand gebremst. Das Bremsen des Motors lässt sich nicht unterbrechen, indem Sie SS1 während des Bremsens abwählen. Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 21

22 Beschreibung 2.5 Safe Stop 1, SS1 Bremsverhalten Während des Bremsvorgangs überwacht der Umrichter mit der Funktion SBR, ob die Drehzahl der Last abnimmt. Die Überwachung wird durch die beiden Parameter "Bezugsdrehzahl" und "Überwachungszeit SS1" festgelegt. Die Funktion SBR startet erst nach einer einstellbaren Zeit (Verzögerung SS1). Die Überwachung beginnt mit dem Drehzahlsollwert, der in dem Zeitpunkt aktuell war, als SS1 angewählt wurde. Erreicht die Drehzahl des Motors eine einstellbare Schwelle ("Stillstandüberwachung"), schaltet der Umrichter das Drehmoment des Motors sicher ab (STO), und der Motor läuft bis zum Stillstand aus. Die Stillstandüberwachung, die mit den Parametern P1226 und P1227 eingestellt wird, ist ebenfalls aktiv. Gleichgültig, über welchen Weg der Motorstillstand zuerst erkannt wird - der Motor wird in jedem Fall sofort mit STO abgeschaltet. Motor einschalten Um den Motor wieder einzuschalten, müssen Sie zunächst SS1 abwählen und anschließend den ON-Befehl erneut vorgeben. 22 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

23 Beschreibung 2.5 Safe Stop 1, SS1 Bild 2-4 Bremsverhalten und Diagnose der Sicherheitsfunktion SS1 (Safe Stop 1) Diagnose von SS1: Wenn die Überwachung aktiv ist, werden Bit r und Bit 1 des PROFIsafe- Zustandsworts 0 auf den Wert "1" gesetzt. Sobald die Motor- oder Lastdrehzahl die "Stillstandüberwachung" erreichen, werden zusätzlich das Bit r und Bit 0 des PROFIsafe-Zustandsworts 0 (STO aktiv) auf den Wert "1" gesetzt. Die gelb leuchtende LED "SAFE" auf der Control Unit signalisiert, dass eine der Sicherheitsfunktionen - in diesem Fall SS1 - frei gegeben ist. An der langsam blinkenden LED "SAFE" erkennen Sie, dass eine der Sicherheitsfunktionen - in diesem Fall SS1 - aktuell aktiv ist. Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 23

24 Beschreibung 2.6 Safely Limited Speed, SLS 2.6 Safely Limited Speed, SLS Grundsätzliche Funktionsweise Die Sicherheitsfunktion SLS überwacht kontinuierlich den Betrag der Lastdrehzahl. Zusätzlich begrenzt SLS intern den Sollwert der Motordrehzahl, so dass die Lastdrehzahl innerhalb der Überwachungsgrenzen bleibt. SLS überwacht nicht die Drehrichtung. Bild 2-5 Grundsätzliche Funktionsweise von SLS SLS anwählen bei eingeschaltetem Motor Der Umrichter überwacht die Lastdrehzahl. Damit der Umrichter die Lastdrehzahl aus der Motordrehzahl berechnen kann, müssen Sie während der Inbetriebnahme die Getriebeübersetzung und die Polpaarzahl des Motors parametrieren. Die Sicherheitsfunktion SLS funktioniert folgendermaßen: Der Bediener wählt die Sicherheitsfunktion SLS über einen fehlersicheren Eingang oder über die sichere Kommunikation PROFIsafe an. Wenn der Motor bei Anwahl von SLS bereits drehmomentfrei ist, müssen Sie den Motor anschließend innerhalb von 5 Sekunden einschalten. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Motor einschalten bei aktivem SLS (Seite 27). Wenn der Motor bei Anwahl von SLS bereits eingeschaltet ist, verhält sich der Motor je nach Betrag der Lastdrehzahl unterschiedlich. Im Folgenden werden die beiden Fälle beschrieben. 24 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

25 Beschreibung 2.6 Safely Limited Speed, SLS Fall 1: Der Betrag der Lastdrehzahl ist kleiner als die Überwachungsgrenze Die Motordrehzahl folgt weiterhin dem Sollwert, solange die Lastdrehzahl die "Obergrenze für Drehzahl" nicht überschreitet. Die Überwachung der Lastdrehzahl wird nach einer einstellbaren Zeit (Verzögerung SS1) gestartet. Die Verzögerungszeit ist die gleiche wie die der Funktion SS1. Wenn Sie SLS abwählen, folgt der Motor weiterhin seinem Drehzahlsollwert. Bild 2-6 Anwahl und Abwahl der Sicherheitsfunktion SLS bei geringer Drehzahl Diagnose der Sicherheitsfunktion Die Drehzahlüberwachung der Last ist im Bit r und im Bit 4 des PROFIsafe- Zustandsworts 0 zu erkennen. Die gelb leuchtende LED "SAFE" auf der Frontseite der Control Unit signalisiert, dass eine der Sicherheitsfunktionen - in diesem Fall SLS - freigegeben ist. An der langsam blinkenden LED "SAFE" erkennen Sie, dass eine der Sicherheitsfunktionen - in diesem Fall SLS - aktiv ist. Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 25

26 Beschreibung 2.6 Safely Limited Speed, SLS Fall 2: Der Betrag der Lastdrehzahl ist größer als die Überwachungsgrenze Nach der Anwahl von SLS bremst der Umrichter den Motor sofort mit der OFF3- Rücklaufzeit. Nach der einstellbaren Zeit "Verzögerung SS1" überwacht der Umrichter mit der Funktion SBR (Safe Brake Ramp), ob sich die Lastdrehzahl reduziert. Die Verzögerungszeit ist die gleiche wie die der Funktion SS1. Der Umrichter schaltet von der SBR-Überwachung auf die "Überwachung SLS" um, sobald eine der beiden folgenden Bedingungen erfüllt ist: Die SBR-Rampe erreicht den Wert "Überwachung SLS". Die Lastdrehzahl ist auf den Wert " Überwachung SLS " reduziert, und die Zeit "Verzögerung SS1" ist abgelaufen. Dieser Fall ist in der unteren Abbildung dargestellt. Wenn Sie SLS abwählen, folgt der Motor weiterhin seinem Drehzahlsollwert. Bild 2-7 Anwahl und Abwahl der Sicherheitsfunktion SLS bei hoher Drehzahl 26 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

27 Beschreibung 2.6 Safely Limited Speed, SLS Diagnose der Sicherheitsfunktion Die Drehzahlüberwachung der Last ist im Bit r und im Bit 4 des PROFIsafe- Zustandsworts 0 zu erkennen. Die gelb leuchtende LED "SAFE" auf der Frontseite der Control Unit signalisiert, dass eine der Sicherheitsfunktionen - in diesem Fall SLS - frei gegeben ist. An der langsam blinkenden LED "SAFE" erkennen Sie, dass eine der Sicherheitsfunktionen - in diesem Fall SLS - aktiv ist Motor einschalten bei aktivem SLS In einigen Anwendungen dürfen Sie den Motor nur bei aktivem SLS einschalten, z. B. beim Bewegen eines Transportbandes durch einen Maschinenbediener im Gefahrenbereich. Wegen der geberlosen Ausführung der Sicherheitsfunktionen hat der Umrichter bei Drehmomentfreiheit des angeschlossenen Motors keine Information über die aktuelle Drehzahl. Um den Motor bei aktiver Sicherheitsfunktion SLS einzuschalten, müssen Sie Befehle an den Umrichter in einer bestimmten zeitlichen Reihenfolge vorgeben. Zeitverhalten Aktivieren Sie SLS. Schalten Sie innerhalb von 5 Sekunden den Motor ein (ON-Befehl). Bild 2-8 Motor einschalten bei aktivem SLS Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 27

28 Beschreibung 2.6 Safely Limited Speed, SLS Wenn Sie den Motor nicht innerhalb der 5 Sekunden einschalten, geht der Umrichter in den Zustand STO und reagiert nicht mehr auf den ON-Befehl. Um den Motor wieder einzuschalten, gehen Sie folgendermaßen vor: Aktivieren Sie STO. Deaktivieren Sie STO. Schalten Sie nach dem Deaktivieren von STO innerhalb von 5 Sekunden den Motor ein (ON-Befehl). Weitere Informationen zum Aus- und Einschalten des Motors bei aktivem SLS finden Sie in den folgenden Abschnitten: Motor ausschalten bei aktivem SLS (Seite 37) Motor aus- und einschalten bei aktivem SLS (Seite 39) Umschalten zwischen Überwachungsgrenzen Bei aktivem SLS können Sie zwischen vier unterschiedlichen Überwachungsgrenzen umschalten. Hinweis Das Umschalten der Überwachungsgrenzen ist nur über PROFIsafe möglich. PROFIsafe Steuerwort 0 Aktive Überwachungsgrenze Bit 9 Bit P9331[0], P9531[0] 1 0 P9331[1], P9531[1] 0 1 P9331[2], P9531[2] 1 1 P9331[3], P9531[3] Verhalten von SLS beim Umschalten der Überwachungsgrenzen Wenn Sie von einer größeren auf eine kleinere Überwachungsgrenze umschalten, verhält sich der Antrieb folgendermaßen: Der Umrichter schaltet die Begrenzung des Drehzahlsollwerts (r9733) auf einen kleineren Wert um. Der Umrichter bremst den Motor mit der OFF3-Rücklaufzeit. Die OFF3-Rücklaufzeit stellen Sie mit dem Parameter P1135 ein. Nach Ablauf der Verzögerungszeit (Verzögerung SS1) beginnt die Überwachung des Bremsvorgangs (SBR, "Sichere Bremsrampe"). 28 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

29 Beschreibung 2.6 Safely Limited Speed, SLS Der Umrichter schaltet von der SBR-Überwachung auf die "Überwachung SLS" um, sobald eine der beiden folgenden Bedingungen erfüllt ist: Die SBR-Rampe erreicht den Wert "Überwachung SLS". Die Lastdrehzahl ist auf den Wert " Überwachung SLS " reduziert, und die Zeit "Verzögerung SS1" ist abgelaufen. Dieser Fall ist in der unteren Abbildung dargestellt. Wenn Sie von einer der kleineren auf die größere Überwachungsgrenze umschalten, verhält sich der Antrieb folgendermaßen: Der Umrichter schaltet die Begrenzung des Drehzahlsollwertes (r9733) sofort auf die größere Grenze. Der Umrichter schaltet die Überwachung sofort auf die größere Grenze. Bild 2-9 Umschalten zwischen unterschiedlichen Überwachungsgrenzen Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 29

30 Beschreibung 2.6 Safely Limited Speed, SLS Diagnose der Sicherheitsfunktion Den überwachten Bremsvorgang erkennen Sie an dem gesetzten Bit r Sobald die Lastdrehzahl unterhalb der Überwachungsgrenze liegt, wird das entsprechende Bit im PROFIsafe Zustandswort 0 gesetzt. Die angewählte SLS-Überwachungsgrenze wird durch die Bits 9 und 10 im PROFIsafe Zustandswort 0 zurückgemeldet. PROFIsafe Zustandswort 0 Aktive SLS Grenze Bit 9 Bit P9331[0], P9531[0] 1 0 P9331[1], P9531[1] 0 1 P9331[2], P9531[2] 1 1 P9331[3], P9531[3] An der langsam blinkenden LED "SAFE" erkennen Sie, dass eine der Sicherheitsfunktionen - in diesem Fall SLS - aktuell aktiv ist. 30 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

31 Beschreibung 2.7 Sicherheitsfunktionen unterbrechen 2.7 Sicherheitsfunktionen unterbrechen STO anwählen bei aktivem SS1 Wenn Sie bei aktiver Sicherheitsfunktion SS1 zusätzlich Sicherheitsfunktion STO anwählen, schaltet der Umrichter den Motor sofort drehmomentfrei. Der Motor läuft anschließend bis zum Stillstand aus. Bild 2-10 Anwahl der Sicherheitsfunktion STO bei aktivem SS1 Um den Motor wieder einzuschalten, müssen Sie folgendermaßen vorgehen: Wählen Sie die Sicherheitsfunktionen STO und SS1 ab. Geben Sie den OFF1-Befehl vor. Schalten Sie den Motor ein (ON-Befehl). Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 31

32 Beschreibung 2.7 Sicherheitsfunktionen unterbrechen STO anwählen bei aktivem SLS Wenn Sie bei aktiver Sicherheitsfunktion SLS zusätzlich die Sicherheitsfunktion STO anwählen, schaltet der Umrichter den Motor sofort drehmomentfrei. Der Motor läuft anschließend bis zum Stillstand aus. Bild 2-11 Anwahl der Sicherheitsfunktion STO bei aktivem SLS Um den Motor wieder einzuschalten, haben Sie zwei Möglichkeiten: Wenn Sie SLS abwählen wollen, gehen Sie folgendermaßen vor: Geben Sie den OFF1-Befehl vor. Wählen Sie die Sicherheitsfunktionen STO und SLS ab. Schalten Sie den Motor ein (ON-Befehl). 32 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

33 Beschreibung 2.7 Sicherheitsfunktionen unterbrechen Wenn SLS beim Einschalten des Motors aktiv bleiben muss, gehen Sie folgendermaßen vor: Geben Sie den OFF1-Befehl vor. Wählen Sie die Sicherheitsfunktionen STO ab. Schalten Sie den Motor innerhalb von 5 Sekunden ein (ON-Befehl). Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Motor einschalten bei aktivem SLS (Seite 27). Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 33

34 Beschreibung 2.7 Sicherheitsfunktionen unterbrechen SS1 anwählen bei aktivem SLS Wenn Sie bei aktiver Sicherheitsfunktion SLS zusätzlich die Sicherheitsfunktion SS1 anwählen, bremst der Umrichter den Motor mit der OFF3-Rücklaufzeit und überwacht den Bremsvorgang. Bei Erreichen der Stillstandüberwachung schaltet der Umrichter den Motor drehmomentfrei. Der Motor läuft anschließend bis zum Stillstand aus. Bild 2-12 Anwahl der Sicherheitsfunktion SS1 bei aktivem SLS 34 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

35 Beschreibung 2.7 Sicherheitsfunktionen unterbrechen Um den Motor wieder einzuschalten, haben Sie zwei Möglichkeiten: Wenn Sie SLS abwählen wollen, gehen Sie folgendermaßen vor: Geben Sie den OFF1-Befehl vor. Wählen Sie die Sicherheitsfunktionen SS1 und SLS ab. Schalten Sie den Motor ein (ON-Befehl). Wenn SLS beim Einschalten des Motors aktiv bleiben muss, gehen Sie folgendermaßen vor: Geben Sie den OFF1-Befehl vor. Wählen Sie die Sicherheitsfunktionen SS1 ab. Schalten Sie den Motor innerhalb von 5 Sekunden ein (ON-Befehl). Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Motor einschalten bei aktivem SLS (Seite 27). Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 35

36 Beschreibung 2.7 Sicherheitsfunktionen unterbrechen Motor ausschalten bei aktivem SS1 Wenn Sie den Motor bei aktiver Sicherheitsfunktion SS1 mit dem OFF1- oder OFF3-Befehl ausschalten, z. B. beim Erreichen von Endlagenschaltern, wirkt sich das nicht auf das Verhalten des Motors aus. SS1 bleibt weiterhin aktiv und der Umrichter bremst den Motor mit der OFF3-Rücklaufzeit bis zur Stillstanderkennung. Wenn Sie den Motor bei aktiver Sicherheitsfunktion SS1 mit dem OFF2-Befehl ausschalten, schaltet der Umrichter den Motor sofort drehmomentfrei (STO). Der Motor läuft anschließend bis zum Stillstand aus. Bild 2-13 OFF2-Befehl bei aktiver Sicherheitsfunktion SS1 Um den Motor wieder einzuschalten, müssen Sie folgendermaßen vorgehen: Deaktivieren Sie die Sicherheitsfunktion SS1. Geben Sie den OFF1-Befehl vor. Schalten Sie den Motor ein (ON-Befehl). 36 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

37 Beschreibung 2.7 Sicherheitsfunktionen unterbrechen Motor ausschalten bei aktivem SLS Wenn Sie den Motor bei aktiver Sicherheitsfunktion SLS mit dem OFF1- oder OFF3-Befehl ausschalten wollen, z. B. beim Erreichen von Endlagenschaltern, bremst der Umrichter den Motor mit der OFF1- bzw. OFF3-Rücklaufzeit. Der Umrichter überwacht auch während des Bremsvorgangs die Motordrehzahl auf Überschreiten der zulässigen Grenze. Beim Erreichen der Stillstandüberwachung schaltet der Umrichter den Motor drehmomentfrei. Der Motor läuft anschließend bis zum Stillstand aus. Bild 2-14 OFF1-Befehl bei aktiver Sicherheitsfunktion SLS Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 37

38 Beschreibung 2.7 Sicherheitsfunktionen unterbrechen Wenn Sie bei aktiver Sicherheitsfunktion SLS zusätzlich den OFF2-Befehl geben, schaltet der Umrichter den Motor sofort drehmomentfrei (STO). Der Motor läuft anschließend bis zum Stillstand aus. Bild 2-15 OFF2-Befehl während aktiver Sicherheitsfunktion SLS Um den Motor wieder einzuschalten, gehen Sie folgendermaßen vor: Wählen Sie die Sicherheitsfunktion SLS ab. Geben Sie den OFF1-Befehl vor. Schalten Sie den Motor ein (ON-Befehl). Wie Sie den Motor bei aktivem SLS wieder einschalten, finden Sie im Abschnitt Motor einschalten bei aktivem SLS (Seite 27). 38 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

39 Beschreibung 2.7 Sicherheitsfunktionen unterbrechen Motor aus- und einschalten bei aktivem SLS Um den Motor bei aktivem SLS aus- und wieder einzuschalten, gehen Sie folgendermaßen vor: Schalten Sie den Motor bei aktivem SLS aus. Wenn der Motor stillsteht, aktivieren Sie STO. Wählen Sie STO ab, bevor Sie den Motor wieder einschalten. Schalten Sie innerhalb von 5 Sekunden den Motor ein (ON-Befehl). Bild 2-16 Motor aus- und einschalten bei aktivem SLS Wenn Sie den Motor nicht innerhalb der 5 Sekunden einschalten, geht der Umrichter erneut in den Zustand STO und reagiert nicht mehr auf den ON-Befehl. Um den Motor wieder einzuschalten, gehen Sie folgendermaßen vor: Wählen Sie Sie STO an. Wählen Sie STO wieder ab. Schalten Sie innerhalb von 5 Sekunden den Motor ein (ON-Befehl). Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 39

40 Beschreibung 2.8 Passwort 2.8 Passwort Die Sicherheitsfunktionen sind mit einem Passwort vor unberechtigter Änderung geschützt. Hinweis Wenn Sie die Parametrierung der Sicherheitsfunktionen ändern wollen, aber das Passwort nicht kennen, wenden Sie sich an den Customer Support. In der Werkseinstellung ist das Passwort = 0. Sie vergeben Ihr Passwort während der Inbetriebnahme aus dem zulässigen Bereich 1 FFFF FFFF. 2.9 Prüfsumme Jeder Parameter der Sicherheitsfunktionen ist zweifach vorhanden. Der Umrichter überwacht nach der Inbetriebnahme die Parameter permanent durch Prüfsummen (Cyclic Redundancy Check, CRC) auf ungewollte Änderung. In der Inbetriebnahme stellen Sie jeweils nur einen der beiden redundanten Parameter ein. Nach Abschluss der Inbetriebnahme duplizieren Sie alle Parameter der Sicherheitsfunktionen mithilfe einer Kopierfunktion Zwangsdynamisierung Um die Anforderungen der Normen EN 954-1, ISO und IEC nach rechtzeitiger Fehlererkennung zu erfüllen, muss der Umrichter seine sicherheitsrelevanten Schaltkreise regelmäßig, mindestens aber einmal jährlich, auf korrekte Funktion testen. Zwangsdynamisierung (Teststopp) Der Umrichter überwacht den regelmäßigen Test seiner sicherheitsrelevanten Schaltkreise, welche die Drehzahl des Motors überwachen und das Drehmoment des Motors abschalten. Bild 2-17 Zwangsdynamisierung 40 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

41 Beschreibung 2.10 Zwangsdynamisierung Tabelle 2-4 Anstoß und Überwachung der Zwangsdynamisierung Extended Safety Sie legen das Signal fest, mit dem der Umrichter seine Schaltkreise zur Drehzahlüberwachung prüft. Wenn Sie die Zwangsdynamisierung anwählen, überprüft der Umrichter die Schaltkreise sowohl von Extended Safety als auch von Basic Safety. r9765 enthält die restliche Überwachungszeit. Der Umrichter meldet den Ablauf der Überwachungszeit mit der Warnung A Basic Safety Der Umrichter prüft seine Schaltkreise zum Abschalten des Drehmoments bei einer der folgenden Bedingungen: Nach dem Zuschalten der Versorgungsspannung (Power ON Reset). Nach jeder Anwahl der Funktion STO. Bei der Zwangsdynamisierung von Extended Safety. r9660 enthält die restliche Überwachungszeit. Der Umrichter meldet den Ablauf der Überwachungszeit mit der Warnung A Das Zeitintervall zur Durchführung der Zwangsdynamisierung legen Sie abhängig von Ihrer Anwendung während der Inbetriebnahme fest. Wenn Sie nur "Basic Safety" nutzen, müssen Sie bei der Inbetriebnahme Folgendes tun: Parametrieren Sie die Überwachungszeit p9659. Werten Sie die Warnung A01699 in Ihrer übergeordneten Steuerung aus, indem Sie z. B. r mit einem Digitalausgang oder einem Bit im Statusword des Feldbusses verschalten. Die "Basic-Safety-Schaltkreise" sind Bestandteil der "Extended-Safety-Schaltkreise". Wenn Sie "Extended-Safety" nutzen, müssen Sie bei der Inbetriebnahme Folgendes tun: Setzen Sie beide Überwachungszeiten p9559 und p9659 auf den gleichen Wert. Werten Sie die Warnung A01697 in Ihrer übergeordneten Steuerung aus, indem Sie z. B. r mit einem Digitalausgang oder einem Bit im Statusword des Feldbusses verschalten. Wenn die Warnung A01699 bzw. A01697 den Ablauf der Überwachungszeit meldet, müssen Sie die Zwangsdynamisierung bei nächster Gelegenheit anstoßen. Der Betrieb Ihrer Maschine wird durch diese Warnungen nicht beeinträchtigt. Beispiele für den Zeitpunkt der Zwangsdynamisierung: Bei stillstehenden Antrieben nach dem Einschalten der Anlage. Beim Öffnen der Schutztür. In einem vorgegebenen Rhythmus (z. B. im 8-Stunden-Rhythmus). Im Automatikbetrieb, zeit- und ereignisabhängig. Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 41

42 Beschreibung 2.10 Zwangsdynamisierung 42 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

43 Ansteuern Übersicht Sie steuern die Sicherheitsfunktionen des Umrichters über fehlersichere Digitaleingänge oder über die sichere Buskommunikation PROFIsafe an. Je nach Ausführung der Control Unit gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Wenn Sie die Sicherheitsfunktionen ansteuern über und Sie nutzen die folgenden Sicherheitsfunktionen dann brauchen Sie die folgende Control Unit: einen F-DI STO CU240E-2 drei F-DI STO, SS1, SLS CU240E-2 F einen F-DI STO CU240E-2 DP und / oder über PROFIsafe drei F-DI und / oder über PROFIsafe STO, SS1, SLS CU240E-2 DP-F 3.2 Ansteuern über F-DI Fehlersichere Digitaleingänge In der Werkseinstellung der Control Units CU240E-2 sind die fehlersicheren Digitaleingänge den integrierten Sicherheitsfunktionen nicht zugeordnet. Erst durch die Parametrierung legen Sie fest, ob Sie z. B. die digitalen Eingänge DI4 und DI5 für Standardfunktionen nutzen oder durch Zusammenfassung ein fehlersicherer zweikanaliger Eingang entsteht. Zuordnung der fehlersicheren Digitaleingänge Tabelle 3-1 Fehlersicherer Digitaleingang auf den Control Units CU240E-2 und CU240E-2 DP Klemme auf der Control Unit Digitaleingang Fehlersicherer Eingang Klemme 16 DI 4 F-DI 0 Klemme 17 DI 5 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 43

44 Ansteuern 3.2 Ansteuern über F-DI Tabelle 3-2 Fehlersichere Digitaleingänge auf den Control Units CU240E-2 F und CU240E-2 DP-F Klemme auf der Control Unit Klemme 5 DI 0 Klemme 6 DI 1 Klemme 7 DI 2 Klemme 8 DI 3 Klemme 16 DI 4 Klemme 17 DI 5 Digitaleingang Fehlersicherer Eingang Basic Safety - Extended Safety F-DI 0 F-DI 1 F-DI 0 F-DI 2 Sicherheitsgerichtete Signale, z. B. den Schaltzustand eines Sensors, müssen Sie zweikanalig mit einem fehlersicheren Digitaleingang verdrahten. Der Umrichter wertet das Signal auf zwei getrennten Signalwegen aus. Auf den folgenden Seiten finden Sie Beispiele für die Verschaltung der fehlersicheren Digitaleingänge entsprechend PL d nach EN und SIL2 nach IEC Sensoren direkt anschließen Zulässige Sensoren Die fehlersicheren Eingänge des Umrichters sind für den Anschluss von Sensoren mit zwei Öffnerkontakten ausgelegt. Der direkte Anschluss von Sensoren mit zwei Schließern und antivalenten Kontakten (1 Schließer und 1 Öffner) ist nicht möglich. Bild 3-1 An die fehlersicheren Eingänge anschließbare Sensoren Die fehlersicheren Digitaleingänge sind sowohl für den direkten Anschluss von Sicherheitssensoren, z. B. Not-Halt Befehlsgeräten oder Lichtvorhängen, als auch für den Anschluss von vorverarbeitenden Sicherheitsschaltgeräten, z. B. fehlersicheren Steuerungen, ausgelegt. 44 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

45 Ansteuern 3.2 Ansteuern über F-DI Elektromechanischer Sensor Umrichter liefert Versorgungsspannung Schließen Sie die 24 V-Versorgung des Umrichters an die Sensoren an und verschalten Sie die Bezugspotenziale der verwendeten Eingänge mit GND. Bild 3-2 Anschluss eines elektromechanischen Sensors mit Spannungsversorgung vom Umrichter Externe Versorgungsspannung Schließen Sie die externe Versorgungsspannung an die Sensoren an und verschalten Sie die Bezugspotenziale der verwendeten Eingänge mit dem Bezugspotenzial der externen Versorgungsspannung. Bild 3-3 Anschluss eines elektromechanischen Sensors mit externer Spannungsversorgung Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 45

46 Ansteuern 3.2 Ansteuern über F-DI Reihenschaltung elektromechanischer Sensoren Sie dürfen Not-Halt Befehlsgeräte in Reihe schalten, da das Versagen und gleichzeitige Betätigen der Not-Halt Befehlsgeräte ausgeschlossen ist. Die Reihenschaltung von Positionsschaltern von Schutztüren ist nach IEC (SIL) bzw. ISO (PL) ebenfalls grundsätzlich zulässig. Ausnahme: wenn mehrere Schutztüren regelmäßig gleichzeitig geöffnet werden, ist eine Fehleraufdeckung unmöglich und somit eine Reihenschaltung der Positionsschalter unzulässig. Umrichter liefert Versorgungsspannung Schließen Sie die 24 V-Versorgung des Umrichters an die Sensoren an und verschalten Sie die Bezugspotenziale der verwendeten Eingänge mit GND. Bild 3-4 Reihenschaltung elektromechanischer Sensoren mit Spannungsversorgung vom Umrichter 46 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

47 Ansteuern 3.2 Ansteuern über F-DI Externe Versorgungsspannung Schließen Sie die externe Versorgungsspannung an die Sensoren an und verschalten Sie die Bezugspotenziale der verwendeten Eingänge mit dem Bezugspotenzial der externen Versorgungsspannung. Bild 3-5 Reihenschaltung elektromechanischer Sensoren mit externer Spannungsversorgung Parallele Ansteuerung mehrerer Umrichter Sie dürfen mit einem oder mehreren in Reihe geschalteten Sicherheitssensoren die Sicherheitsfunktionen mehrerer Umrichter parallel ansteuern. Umrichter liefert Versorgungsspannung Schließen Sie die 24 V-Versorgung des Umrichters an die Sensoren an und verschalten Sie die Bezugspotenziale der verwendeten Eingänge mit GND. Bild 3-6 Parallele Ansteuerung mehrerer Umrichter mit Spannungsversorgung vom Umrichter Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 47

48 Ansteuern 3.2 Ansteuern über F-DI Externe Versorgungsspannung Schließen Sie die externe Versorgungsspannung an die Sensoren an und verschalten Sie die Bezugspotenziale der verwendeten Eingänge mit dem Bezugspotenzial der externen Versorgungsspannung. Bild 3-7 Parallele Ansteuerung mehrerer Umrichter mit externer Spannungsversorgung Elektronischer Sensor In diesem Beispiel aktivieren Sie eine der Sicherheitsfunktionen mit einem sicheren Lichtvorhang. Die Abbildung zeigt lediglich die Verschaltung zwischen Sensor und Umrichter. Informationen zur vollständigen Verdrahtung des Sensors finden Sie in der produktspezifischen Dokumentation: Lichtvorhänge und -gitter ( Bild 3-8 Anschluss eines elektronischen Sensors 48 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

49 Ansteuern 3.2 Ansteuern über F-DI Vorverarbeitende Geräte anschließen Zulässige vorverarbeitende Geräte Wenn Sie Sicherheitsschaltgeräte mit elektronischen Freigabekreisen verwenden, dürfen Sie nur solche mit P-schaltenden Ausgängen nutzen. Das Sicherheitsschaltgerät schaltet nur die 24 V-Zuleitung zum Umrichter, aber nicht die Masse-Rückleitung. Sicherheitsschaltgeräte mit Relais Freigabekreisen sind nur zulässig, wenn diese intern zweikanalig ausgeführt sind. Auf den folgenden Seiten finden Sie Schaltungsbeispiele zu verschiedenen Sicherheitsschaltgeräten. Die Verschaltung hängt davon ab, ob das Sicherheitsschaltgerät und der Umrichter in einem gemeinsamen oder in getrennten Schaltschränken untergebracht sind Sicherheitsschaltgerät 3TK28 Die nachfolgend aufgeführten Schaltungsbeispiele sind mit Sicherheitsschaltgeräten mit Relais Freigabekreisen realisiert. Eine Realisierung über Sicherheitsschaltgeräte mit Halbleiter Freigabekreisen ist ebenfalls möglich. Die Abbildungen zeigen lediglich die Verschaltung zwischen Sicherheitsschaltgerät und Umrichter. Informationen zur vollständigen Verdrahtung des Sicherheitsschaltgeräts finden Sie in der produktspezifischen Dokumentation: Sicherheitsschaltgeräte SIRIUS 3TK28 ( Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 49

50 Ansteuern 3.2 Ansteuern über F-DI Komponenten im gleichen Schaltschrank Innerhalb eines fachgerecht aufgebauten und verdrahteten Schaltschranks können Beschädigungen oder Querschlüsse von Leitungen ausgeschlossen werden. Daher dürfen Sie innerhalb eines Schaltschranks Sicherheitsschaltgerät und Umrichter über eine einkanalige Leitungsführung verschalten. Am Umrichter müssen Sie die beiden Klemmen des fehlersicheren Eingangs miteinander verbinden. Bild 3-9 Verschaltung von Umrichter und Sicherheitsschaltgerät innerhalb eines Schaltschranks 50 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

51 Ansteuern 3.2 Ansteuern über F-DI Komponenten in getrennten Schaltschränken Bei einem Aufbau in getrennten Schaltschränken müssen Sie die Leitungen zwischen dem Sicherheitsschaltgerät und den fehlersicheren digitalen Eingängen des Umrichters vor Querund Kurzschluss geschützt verlegen. Übertragen Sie die beiden Signale zur Ansteuerung einer Sicherheitsfunktion über Adern getrennter Leitungen. Im Beispiel werden die Signale für Klemme 5 und Klemme 7 über die erste Leitung übertragen. Entsprechend liegen die Signale für Klemme 6 und Klemme 8 auf der zweiten Leitung. Bild 3-10 Verschaltung von Umrichter und Sicherheitsschaltgerät in getrennten Schaltschränken Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 51

52 Ansteuern 3.2 Ansteuern über F-DI Modulares Sicherheitssystem 3RK3 Sie können sowohl die fehlersicheren Ausgänge im Zentralmodul MSS Basic des Modularen Sicherheitssystems 3RK3 als auch die im Erweiterungsmodul EM 2/4F-DI 2F-DO zur Ansteuerung der F-DI des Umrichters nutzen. Die fehlersicheren Relais Ausgänge des Erweiterungsmodul EM 2/4F-DI 1/2F-RO dürfen Sie nicht verwenden, da diese intern nur einkanalig aufgebaut sind. Die Abbildungen zeigen lediglich die Verschaltung zwischen dem Modularen Sicherheitssystem 3RK3 und dem Umrichter. Informationen zur vollständigen Verdrahtung des Modularen Sicherheitssystems 3RK3 finden Sie in der produktspezifischen Dokumentation: Modulares Sicherheitssystem SIRIUS 3RK3 ( Komponenten im gleichen Schaltschrank Innerhalb eines fachgerecht aufgebauten und verdrahteten Schaltschranks können Beschädigungen oder Querschlüsse von Leitungen ausgeschlossen werden. Innerhalb eines Schaltschranks dürfen Sie das modulare Sicherheitssystem und den Umrichter über eine einkanalige Leitungsführung verschalten. Am Umrichter müssen Sie die beiden Klemmen des fehlersicheren Eingangs miteinander verbinden. Bild 3-11 Verschaltung von Umrichter und modularem Sicherheitssystem innerhalb eines Schaltschranks 52 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

53 Ansteuern 3.2 Ansteuern über F-DI Komponenten in getrennten Schaltschränken Verlegen Sie die Leitungen zwischen dem modularen Sicherheitssystem und den F-DI des Umrichters bei einem Aufbau in getrennten Schaltschränken geschützt vor Quer- und Kurzschluss. Übertragen Sie die beiden Signale zur Ansteuerung einer Sicherheitsfunktion über Adern getrennter Leitungen. Im Beispiel werden die Signale für Klemme 5 und Klemme 7 über die erste Leitung übertragen. Entsprechend liegen die Signale für Klemme 6 und Klemme 8 auf der zweiten Leitung. Wenn Sie die fehlersicheren Ausgänge des 3RK3 Zentralmoduls für eine zweikanalige Signalübertragung nutzen wollen, müssen Sie die Diskrepanzüberwachung des Umrichters an die unterschiedlichen Schaltzeiten von elektronischem Ausgang und Relais-Kontakt anpassen. Bild 3-12 Verschaltung von Umrichter und modularem Sicherheitssystem in getrennten Schaltschränken Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 53

54 Ansteuern 3.2 Ansteuern über F-DI S7 300 Peripheriebaugruppen Für die Ansteuerung der fehlersicheren digitalen Eingänge des SINAMICS G120 sind P-schaltende fehlersichere Ausgänge erforderlich. Aus dem Spektrum der S7-300 erfüllt das nur die Peripheriebaugruppe SM326 DO 10 x 24 V / 2 A PP. Die Abbildungen zeigen lediglich die Verschaltung zwischen Peripheriebaugruppe und Umrichter. Informationen zur vollständigen Verdrahtung der Peripheriebaugruppe finden Sie in der produktspezifischen Dokumentation: S7 300 ( Komponenten im gleichen Schaltschrank Innerhalb eines fachgerecht aufgebauten und verdrahteten Schaltschranks können Beschädigungen oder Querschlüsse von Leitungen ausgeschlossen werden. Innerhalb eines Schaltschranks dürfen Sie die Peripheriebaugruppe SM326 und den Umrichter über eine einkanalige Leitungsführung verschalten. Am Umrichter müssen Sie die beiden Klemmen des fehlersicheren Eingangs miteinander verbinden. Bild 3-13 Verschaltung von Umrichter und Peripheriebaugruppe SM326 innerhalb eines Schaltschranks 54 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

55 Ansteuern 3.2 Ansteuern über F-DI Komponenten in getrennten Schaltschränken Verlegen Sie die Leitungen zwischen der Peripheriebaugruppe SM326 und den F-DI des Umrichters bei einem Aufbau in getrennten Schaltschränken geschützt vor Quer- und Kurzschluss. Übertragen Sie die beiden Signale zur Ansteuerung einer Sicherheitsfunktion über Adern getrennter Leitungen. Im Beispiel werden die Signale für Klemme 5 und Klemme 7 über die erste Leitung übertragen. Entsprechend liegen die Signale für Klemme 6 und Klemme 8 auf der zweiten Leitung. Bild 3-14 Verschaltung von Umrichter und Peripheriebaugruppe SM326 in getrennten Schaltschränken ET 200S Peripheriebaugruppen Für die Ansteuerung der fehlersicheren digitalen Eingänge des SINAMICS G120 sind P-schaltende fehlersichere Ausgänge erforderlich. Aus dem Spektrum des ET 200S-Systems erfüllt das nur die fehlersichere Relais Baugruppe EM 1 F-RO DC 24 V / AC V / 5 A. Die fehlersichere Relaisbaugruppe wird über eine fehlersichere ET 200S-Ausgabebaugruppe angesteuert. Die Abbildungen zeigen lediglich die Verschaltung zwischen Peripheriebaugruppen und Umrichter. Informationen zur vollständigen Verdrahtung der Peripheriebaugruppen finden Sie in der produktspezifischen Dokumentation: ET 200S ( Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 55

56 Ansteuern 3.2 Ansteuern über F-DI Komponenten im gleichen Schaltschrank Innerhalb eines fachgerecht aufgebauten und verdrahteten Schaltschranks können Beschädigungen oder Querschlüsse von Leitungen ausgeschlossen werden. Daher dürfen Sie innerhalb eines Schaltschranks die Peripheriebaugruppen und den Umrichter über eine einkanalige Leitungsführung verschalten. Am Umrichter müssen Sie die beiden Klemmen des fehlersicheren Eingangs miteinander verbinden. Bild 3-15 Verschaltung von Umrichter und Peripheriebaugruppen innerhalb eines Schaltschranks Komponenten in getrennten Schaltschränken Verlegen Sie die Leitungen zwischen den Peripheriebaugruppen und den F-DI des Umrichters bei einem Aufbau in getrennten Schaltschränken geschützt vor Quer- und Kurzschluss Übertragen Sie die beiden Signale zur Ansteuerung einer Sicherheitsfunktion über Adern getrennter Leitungen. Im Beispiel werden die Signale für Klemme 5 und Klemme 7 über die erste Leitung übertragen. Entsprechend liegen die Signale für Klemme 6 und Klemme 8 auf der zweiten Leitung. Bild 3-16 Verschaltung von Umrichter und Peripheriebaugruppen in getrennten Schaltschränken 56 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

57 Ansteuern 3.2 Ansteuern über F-DI S7 400 Peripheriebaugruppen Für das Steuerungssystem S7-400 stehen keine fehlersicheren digitalen Ausgangsbaugruppen zur Verfügung. Verwenden Sie die Baugruppen der S7-300 (siehe Abschnitt S7 300 Peripheriebaugruppen (Seite 54)) oder das dezentrale Peripherie System ET200S (siehe Abschnitt ET 200S Peripheriebaugruppen (Seite 55)) Signalfilterung F-DI Der Umrichter überprüft die Signale der fehlersicheren Digitaleingänge auf Konsistenz. Konsistente Signale nehmen an beiden Eingängen immer den gleichen Signalzustand (high oder low) an. Diskrepanz Bei elektromechanischen Sensoren, z. B. Not-Halt-Tastern oder Türschaltern, schalten die beiden Kontakte des Sensors nie exakt gleichzeitig und sind daher kurzzeitig inkonsistent (Diskrepanz). Eine dauerhafte Diskrepanz deutet auf einen Fehler in der Beschaltung eines fehlersicheren Eingangs hin, z. B. einen Drahtbruch. Ein einstellbares Filter im Umrichter vermeidet Störungen durch kurzzeitige Diskrepanz. Innerhalb der Toleranzzeit des Filters unterdrückt der Umrichter die Diskrepanz- Überwachung der fehlersicheren Eingänge. Bild 3-17 Filter zur Unterdrückung der Diskrepanzüberwachung Tabelle 3-3 Parameter für Toleranzzeit der Diskrepanzüberwachung Basic Safety Ansteuerung über F-DI Extended Safety p9650, p9850 p10002, p10102 p9650, p9850 Ansteuerung sowohl über F-DI als auch über PROFIsafe Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 57

58 Ansteuern 3.2 Ansteuern über F-DI Das Filter verlängert nicht die Reaktionszeit des Umrichters. Der Umrichter aktiviert seine Sicherheitsfunktion, sobald eines der beiden F-DI-Signale seinen Zustand von high nach low ändert. Wie der Umrichter auf eine Diskrepanz reagiert, hängt von der aktiven Sicherheitsfunktion ab. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Störungsursachen (Seite 135). Bitmustertest fehlersicherer Ausgänge und Kontaktprellen von Sensoren Der Umrichter reagiert normalerweise sofort auf Signaländerungen seiner fehlersicheren Eingänge. In den folgenden Fällen ist das unerwünscht: 1. Wenn Sie einen fehlersicheren Eingang des Umrichters mit einem elektromechanischen Sensor verschalten, kann es durch Kontaktprellen zu Signalwechseln kommen, auf die der Umrichter reagiert. 2. Einige Steuerungsbaugruppen testen ihre fehlersicheren Ausgänge mit "Bitmustertests" (Hell- / Dunkeltests), um Fehler durch Kurz- oder Querschluss zu erkennen. Wenn Sie einen fehlersicheren Eingang des Umrichters mit einem fehlersicheren Ausgang einer Steuerungsbaugruppe verschalten, reagiert der Umrichter auf diese Testsignale. Ein Signalwechsel innerhalb eines Bitmustertests dauert typischerweise: Helltest: 1 ms Dunkeltest: 4 ms Bild 3-18 Reaktion des Umrichters auf einen Bitmustertest Wenn das Signal zur STO-Ansteuerung in "Basic Safety" nicht "stabil" ist, reagiert der Umrichter mit einer Störung. (Definition eines stabilen Signals: Nach einem Wechsel der F-DI-Eingangssignale startet der Umrichter eine interne Überwachungszeit. Bis zum Ende des Zeitintervalls 5 p9650 müssen beide Eingangssignale einen konstanten Pegel haben. Ein konstanter Pegel ist ein High- oder Low-Zustand für eine Zeit von mindestens p9650). 58 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

59 Ansteuern 3.2 Ansteuern über F-DI Ein einstellbares Signalfilter im Umrichter unterdrückt kurzzeitige Signalwechsel durch Bitmustertest oder Kontaktprellen. Bild 3-19 Filter zur Unterdrückung kurzer Signalwechsel Tabelle 3-4 Parameter für Entprellzeit Basic Safety Ansteuerung über F-DI Extended Safety p9651, p9851 p10017, p10117 p9651, p9851 Ansteuerung sowohl über F-DI als auch über PROFIsafe Hinweis Das Filter verlängert die Reaktionszeit des Umrichters. Der Umrichter aktiviert seine Sicherheitsfunktion erst nach Ablauf der Entprellzeit. Hinweis Entprellzeiten für Standard- und Sicherheitsfunktionen Die Entprellzeit p0724 für "Standard"-Digitaleingänge hat keinen Einfluss auf die Signale der fehlersicheren Eingänge. Umgekehrt gilt das gleiche: Die F-DI-Entprellzeit beeinflusst die Signale der "Standard"-Eingänge nicht. Wenn Sie einen Eingang als Standard-Eingang nutzen, stellen Sie die Entprellzeit über p0724 ein. Wenn Sie einen Eingang als fehlersicheren Eingang nutzen, stellen Sie die Entprellzeit wie oben beschrieben ein. Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 59

60 Ansteuern 3.3 Ansteuern über PROFIsafe 3.3 Ansteuern über PROFIsafe Kommunikation über PROFIsafe Wenn Sie das PROFIsafe- Telegramm nutzen wollen, müssen Sie den Umrichter an einen Feldbus mit zentraler F- CPU anbinden. Die PROFIsafe-Kommunikation zwischen dem Umrichter und einem I-Slave (F-CPU als Slave am Feldbus) ist nicht möglich Telegrammtypen Für den Datenaustausch über PROFIsafe zwischen Umrichter und übergeordneter Steuerung stehen zwei Telegramme zur Verfügung: Tabelle 3-5 Telegrammtypen Telegrammtyp Prozessdaten (PZD) - Steuerund Zustandswörter Möglich mit: Verfügbar mit den Control Units: PZD01 PZD02 Telegramm 30 PZD 1/1 STW0 - ZSW0 - Basic Safety und Extended Safety CU240E-2 CU240E-2 DP CU240E-2 F CU240E-2 DP-F Telegramm 900 STW0 STW2 PZD 2/2 ZSW0 ZSW2 STW: Steuerwort; ZSW: Zustandswort Extended Safety CU240E-2 F CU240E-2 DP-F 60 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

61 Ansteuern 3.3 Ansteuern über PROFIsafe Die übergeordnete Steuerung löst über das Steuerwort die Sicherheitsfunktionen im Umrichter aus. Im Zustandswort meldet der Umrichter den Status der Sicherheitsfunktionen an die Steuerung. Eine Entscheidungshilfe bei der Wahl, ob Sie Ihren Umrichter mit "Basic Safety" oder mit "Extended Safety" betreiben müssen, finden Sie im Abschnitt Inbetriebnahmeweg wählen (Seite 70) Steuerwort 0 und Zustandswort 0 (Basic Safety) Tabelle 3-6 Steuerwort 0 (Bit 0 15) Bit Bedeutung Bemerkung 0 STO 1 Abwahl STO 0 Anwahl STO 1 6 Reserviert Belegen Sie die reservierten Bits mit dem Wert 0. 7 Internal event ack 1 Quittierung beim Signalwechsel Keine Quittierung 8 15 Reserviert Belegen Sie die reservierten Bits mit dem Wert 0. Tabelle 3-7 Zustandswort 0 (Bit 0 15) Bit Bedeutung Bemerkung 0 Power removed 1 Das Drehmoment des Motors ist aktuell sicher abgeschaltet 0 Das Drehmoment des Motors ist aktuell nicht sicher abgeschaltet 1 6 Reserviert 7 Internal Event 1 Fehlerfreier Betrieb 0 Der Umrichter hat einen schwerwiegenden Fehler entdeckt und entsprechend reagiert, z. B. mit einem STOP A 8 15 Reserviert Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 61

62 Ansteuern 3.3 Ansteuern über PROFIsafe Steuerwort 0 und Zustandswort 0 (Extended Safety) Tabelle 3-8 Steuerwort 0 (Bit 0 15) Bit Bedeutung Bemerkung 0 STO 1 SS1 2 Reserviert 3 Reserviert 4 SLS 5 Reserviert 6 Reserviert 7 Internal event ack 1 Abwahl STO 0 Anwahl STO 1 Abwahl SS1 0 Anwahl SS1 Belegen Sie die reservierten Bits mit dem Wert 0. 1 Abwahl SLS 0 Anwahl SLS Belegen Sie die reservierten Bits mit dem Wert 0. 1 Quittierung beim Signalwechsel Keine Quittierung 8 Reserviert Belegen Sie die reservierten Bits mit dem Wert 0. 9 Auswahl SLS-Stufe Bit 0 10 Auswahl SLS-Stufe Bit 1 11 Reserviert 12 Reserviert 13 Reserviert 14 Reserviert 15 Reserviert Belegen Sie die reservierten Bits mit dem Wert 0. Auswahl der Überwachungsgrenze für SLS 00: Stufe 1 01: Stufe 2 10: Stufe 3 11: Stufe 4 Belegen Sie die reservierten Bits mit dem Wert 0. Tabelle 3-9 Zustandswort 0 (Bit 0 15) Bit Bedeutung Bemerkung 0 Power removed 1 Das Drehmoment des Motors ist aktuell sicher abgeschaltet 0 Das Drehmoment des Motors ist aktuell nicht sicher abgeschaltet 1 SS1 aktiv 1 SS1 ist aktuell aktiv 0 SS1 ist nicht aktiv 2 Reserviert 3 Reserviert 4 SLS aktiv 1 SLS ist aktuell aktiv 0 SLS ist nicht aktiv 5 Reserviert 6 Reserviert 7 Internal Event 1 Fehlerfreier Betrieb 62 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

63 Ansteuern 3.3 Ansteuern über PROFIsafe Bit Bedeutung Bemerkung 0 Der Umrichter hat einen schwerwiegenden Fehler entdeckt und entsprechend reagiert, z. B. mit einem STOP A 8 Reserviert 9 Aktive SLS-Stufe Bit 0 Lastgeschwindigkeit ist kleiner 00: Stufe 1 10 Aktive SLS-Stufe Bit 1 als aktuell angewählte SLS- 01: Stufe 2 Stufe (Überwachungsgrenze) 10: Stufe 3 11: Stufe 4 11 Reserviert 12 Reserviert 13 Reserviert 14 Reserviert 15 Reserviert Steuerwort 2 und Zustandswort 2 Das Telegramm 900 des PROFIsafe-Profils enthält zusätzlich das Steuer- und Zustandswort 2. Im Zustandswort 2 überträgt der Umrichter den Zustand der fehlersicheren Digitaleingänge an die Steuerung. Tabelle 3-10 Steuerwort 2 (Bit 0 15) Bit Bedeutung Bemerkung 0 15 Reserviert Belegen Sie die reservierten Bits mit dem Wert 0. Tabelle 3-11 Zustandswort 2 (Bit 0 15) Bit Bedeutung Bemerkung 0 7 Reserviert - 8 Zustand der fehlersicheren 0 LOW-Signal (0 V liegt an) an Klemmen 5 und 6 Eingänge 1 HIGH-Signal (24 V liegt an) an Klemmen 5 und LOW-Signal (0 V liegt an) an Klemmen 7 und 8 1 HIGH-Signal (24 V liegt an) an Klemmen 7 und LOW-Signal (0 V liegt an) an Klemmen 16 und 17 1 HIGH-Signal (24 V liegt an) an Klemmen 16 und Reserviert - Eine Übersicht der fehlersicheren Eingänge finden Sie im Abschnitt Fehlersichere Digitaleingänge (Seite 43). Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 63

64 Ansteuern 3.3 Ansteuern über PROFIsafe Das Zustandsbit eines fehlersicheren Eingangs im Zustandswort 2 ist immer 0, wenn ein der beiden folgenden Bedingungen erfüllt ist: Der entsprechende fehlersichere Eingang ist nicht verwendet. Der Umrichter hat den entsprechenden fehlersicheren Eingang wegen Diskrepanz deaktiviert Konfigurieren der Kommunikation in STEP 7 (Telegramm 30) Hardware-Konfiguration Der Umrichter wird in STEP 7 über HW-Konfig in die PROFIsafe-Kommunikation eingebunden. Konfigurieren Sie Ihre SIMATIC CPU (z. B. eine CPU315F-2 PN/DP) mit einem PROFIBUS-Netzwerk. Fügen Sie den Umrichter über seine GSD in das PROFIBUS-Netzwerk ein. Belegen Sie den ersten Steckplatz des Frequenzumrichters mit dem PROFIsafe- Telegramm. Belegen Sie die weiteren Steckplätze des Umrichters, z. B. mit dem Standardtelegramm 1. Weitere Informationen zu den Telegrammen und der Steckplatz-Reihenfolge finden Sie in der Betriebsanleitung. 64 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

65 Ansteuern 3.3 Ansteuern über PROFIsafe Öffnen Sie per Doppelklick den Dialog der Eigenschaften das PROFIsafe-Telegramm und stellen Sie den Ein- und Ausgangsbereich ein, z. B. auf Adresse 14: Öffnen Sie in diesem Dialog die Lasche "PROFIsafe": 1 F_Dest_Add: Stellen Sie eine eindeutige PROFIsafe-Adresse für den Umrichter ein. 2 F_WD_Time: Stellen Sie einen Wert ein, der größer ist als die Zykluszeit Ihres Sicherheitsprogramms. Wenn Ihr Sicherheitsprogramm im OB35 z. B. alle 150 ms aufgerufen wird, setzen Sie die Zeit F_WD_Time auf den Wert 200. Speichern und übersetzen Sie Ihr Projekt und laden Sie die Daten in Ihre SIMATIC CPU. Schließen Sie HW-Konfig. Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 65

66 Ansteuern 3.3 Ansteuern über PROFIsafe Konfigurieren der Kommunikation in STEP 7 (Telegramm 900) Wenn Sie den Zustand der fehlersicheren Eingänge in der übergeordneten Steuerung direkt auswerten wollen, wählen Sie das PROFIsafe-Telegramm 900. Der Umrichter schreibt die Signale seiner F-DI in das Zustandswort 2. Hardware-Konfiguration Die prinzipielle Vorgehensweise ist im Abschnitt Konfigurieren der Kommunikation in STEP 7 (Telegramm 30) (Seite 64) beschrieben. Im Unterschied dazu müssen Sie lediglich statt des Telegramms 30 das Telegramm 900 auswählen: Weitere Schritte Nach der Steuerungsseite konfigurieren Sie die PROFIsafe-Kommunikation im Umrichter. Das ist im Kapitel Inbetriebnehmen (Seite 69) beschrieben. 66 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

67 Ansteuern 3.3 Ansteuern über PROFIsafe Beispiel: Schnittstelle zum S7-Sicherheitsprogramm Durch die Hardware Konfiguration in STEP 7 ordnen Sie das Steuerwort und das Zustandswort im PROFIsafe-Profil des Umrichters bestimmten Ausgangs- und Eingangs- Adressen der SIMATIC-Steuerung zu. Im Abschnitt Konfigurieren der Kommunikation in STEP 7 (Telegramm 30) (Seite 64) wurde z. B. die Anfangsadresse 14 vergeben. Für dieses Beispiel ergibt sich die folgende Zuordnung zwischen Peripherieadressen und Umrichtersignalen: Tabelle 3-12 Steuerwort 0 Peripherie- Bedeutung Adresse A14.0 STO A14.1 SS1 A14.4 SLS A14.7 Internal event ack A15.1 Auswahl SLS-Stufe Bit 0 A15.2 Auswahl SLS-Stufe Bit 1 Bemerkung 1 Abwahl STO 0 Anwahl STO 1 Abwahl SS1 0 Anwahl SS1 1 Abwahl SLS 0 Anwahl SLS 1 Quittierung beim Signalwechsel Keine Quittierung Auswahl der Überwachungsgrenze für SLS Tabelle 3-13 Zustandswort 0 Peripherie- Bedeutung Adresse E14.0 Power removed E14.1 SS1 aktiv E14.4 SLS aktiv E14.7 Internal Event E15.1 Aktive SLS-Stufe Bit 0 E15.2 Aktive SLS-Stufe Bit 1 Bemerkung 1 Das Drehmoment des Motors ist aktuell sicher abgeschaltet 0 Das Drehmoment des Motors ist aktuell nicht sicher abgeschaltet 1 Der Motor wird aktuell mit SS1-Rücklaufzeit abgebremst 0 SS1-Rücklaufzeit ist nicht aktiv 1 Die Drehzahl des Motors ist aktuell unterhalb des angewählten SLS-Grenzwertes 0 SLS nicht aktiv 1 Der Umrichter hat einen internen Fehler entdeckt und entsprechend reagiert, z. B. mit einem STOP A 0 Fehlerfreier Betrieb Aktuell gültige Überwachungsgrenze für SLS Die vollständige Beschreibung der PROFIsafe-Schnittstelle finden Sie im Abschnitt Steuerwort 0 und Zustandswort 0 (Extended Safety) (Seite 62). Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 67

68 Ansteuern 3.3 Ansteuern über PROFIsafe 68 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

69 Inbetriebnehmen 4 Bevor Sie mit der Inbetriebnahme der Sicherheitsfunktionen beginnen, müssen Sie falls in Ihrer Anwendung erforderlich - die folgenden Schritte abgeschlossen haben: Erstellen des übergeordneten Steuerungsprogramms, z. B. einer SIMATIC. Verdrahten und Konfigurieren der Umrichterein- und -ausgänge. Die Beschreibung der "Standard"-Eingänge und -Ausgänge finden Sie in der Betriebsanleitung (Übersicht der Dokumentation (Seite 10)). Die Beschreibung der fehlersicheren Eingänge finden Sie im vorliegenden Handbuch im Abschnitt Ansteuern über F-DI (Seite 43). Anbindung an den Feldbus. Die Anbindung an die "Standard"-Kommunikation finden Sie in der Betriebsanleitung. Die PROFIsafe-Anbindung finden Sie im vorliegenden Handbuch im Abschnitt Ansteuern über PROFIsafe (Seite 60). Eine Übersicht aller Inbetriebnahmeschritte finden Sie im Abschnitt Leitfaden zur Inbetriebnahme (Seite 12). 4.1 Inbetriebnahme: Online oder Offline Sie können die Sicherheitsfunktionen sowohl offline als auch online parametrieren. Wir empfehlen Ihnen, die Sicherheitsfunktionen mit dem PC-Tool STARTER online in Betrieb zu nehmen. In diesem Handbuch ist die Online-Inbetriebnahme ausführlich beschrieben. Was Sie bei der Offline-Inbetriebnahme beachten müssen, finden Sie im Abschnitt Offline-Inbetriebnahme (Seite 113). Wie Sie mit dem STARTER online gehen, finden Sie in der Betriebsanleitung. Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 69

70 Inbetriebnehmen 4.2 Inbetriebnahmeweg wählen 4.2 Inbetriebnahmeweg wählen Wenn Sie mit der Inbetriebnahme beginnen, müssen Sie den zu Ihrer Anwendung passenden Inbetriebnahmeweg kennen. Die folgende Übersicht zeigt die Alternativen und das Ergebnis der Inbetriebnahme abhängig vom eingeschlagenen Weg. 70 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

71 Inbetriebnehmen 4.2 Inbetriebnahmeweg wählen 1 Entscheiden Sie, ob Sie "Basic Safety" oder "Extended Safety" nutzen. Wenn Sie ausschließlich STO als Sicherheitsfunktion des Umrichters nutzen, wählen Sie "Basic Safety". Wenn SS1, SLS oder mehrere Sicherheitsfunktionen nutzen, wählen Sie "Extended Safety". 2 Wählen Sie ja nach Ansteuerung der Sicherheitsfunktionen in Ihrer Anwendung eine der drei Alternativen: F-DI, PROFIsafe oder beide Schnittstellen. Ergebnis der Inbetriebnahme Siehe Abschnitt 3 Ansteuern von STO über F-DI. STO mit Ansteuerung über F-DI (Seite 72). Quittieren von Sicherheits-Störungen nach Aktivierung und Deaktivierung von STO über Standard-DI. 4 Ansteuern von STO über PROFIsafe. STO mit Ansteuerung über PROFIsafe Quittieren von Sicherheits-Störungen über PROFIsafe. (Seite 76). 5 Ansteuern von STO sowohl über F-DI als auch über STO mit Ansteuerung über PROFIsafe und F- PROFIsafe. DI (Seite 79). Quittieren von Sicherheits-Störungen: über PROFIsafe nach Aktivierung und Deaktivierung von STO über Standard-DI 6 Ansteuern von STO, SS1 und SLS über F-DI. Extended Safety mit Ansteuerung über F-DI Nur eine SLS-Stufe 0. (Seite 84). Quittieren von Sicherheits-Störungen: über F-DI nach Aktivierung und Deaktivierung von STO über Standard-DI 7 Ansteuern von STO, SS1 und SLS über PROFIsafe. Extended Safety mit Ansteuerung über Bis zu vier SLS-Stufen 0 3 PROFIsafe (Seite 95). Quittieren von Sicherheits-Störungen über PROFIsafe. Übertragen des Status der fehlersicheren Eingänge über PROFIsafe. 8 Ansteuern von SS1 und SLS über PROFIsafe. Extended Safety mit Ansteuerung über Bis zu vier SLS-Stufen 0 3 PROFIsafe und F-DI (Seite 103). Ansteuern von STO sowohl über F-DI als auch über PROFIsafe. Quittieren von Sicherheits-Störungen: über PROFIsafe nach Aktivierung und Deaktivierung von STO über Standard-DI Übertragen des Status der fehlersicheren Eingänge über PROFIsafe. 9 Die Anleitung zur Überprüfung der Sicherheitsfunktionen und zum Ausfüllen des Abnahmeprotokolls finden Sie im Abschnitt Abnahmetest - Abschluss der Inbetriebnahme (Seite 116). Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 71

72 Inbetriebnehmen 4.3 Basic Safety 4.3 Basic Safety STO mit Ansteuerung über F-DI Vorgehensweise Gehen Sie mit dem STARTER online. Rufen Sie im STARTER die Masken mit den fehlersicheren Funktionen auf und klicken Sie auf den Button "Einstellungen ändern": Inbetriebnahmeweg festlegen Stellen Sie "STO über Klemme" ein Wenn Sie das Statussignal "STO aktiv" in Ihrer übergeordneten Steuerung brauchen, verschalten Sie es entsprechend. Klicken Sie auf den Button zur Einstellung von STO. 72 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

73 Inbetriebnehmen 4.3 Basic Safety STO parametrieren In der folgenden Maske passen Sie die Funktion STO an Ihre Anwendung an. Sie stellen in obiger Maske Folgendes ein: 1 2 F-DI-Eingangsfilter (Entprellzeit) und Gleichzeitigkeitsüberwachung (Diskrepanz): Die Funktionsweise der beiden Filter ist im Abschnitt Signalfilterung F-DI (Seite 57) beschrieben. 3 4 Zeitintervall für Zwangsdynamisierung: Informationen zur Zwangsdynamisierung finden Sie im Abschnitt Zwangsdynamisierung (Seite 40). Schließen Sie die Maske Einstellungen aktivieren Klicken Sie auf den Button "Parameter kopieren" und anschließend auf den Button "Einstellungen aktivieren": Wenn das Passwort = 0 ist (Werkseinstellung), folgt die Aufforderung, ein Passwort zu vergeben. Wenn Sie ein unzulässiges Passwort vorgeben, wird das alte Passwort nicht geändert. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Passwort (Seite 40). Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 73

74 Inbetriebnehmen 4.3 Basic Safety Bestätigen Sie die Abfrage zur Sicherung Ihrer Einstellungen (RAM nach ROM kopieren). Schalten Sie die Versorgungsspannung der Control Unit für etwa 10 Sekunden aus (Power ON Reset). Erst dann werden Ihre Änderungen wirksam Mehrfachbelegung der DI Überprüfen Sie, ob die Digitaleingänge, die Sie als fehlersicheren Eingang nutzen, auch mit einer weiteren Funktion belegt sind. ACHTUNG Die Belegung von Digitaleingängen sowohl mit der Anwahl einer Sicherheitsfunktion als auch mit einer "Standard"-Funktion kann zu unerwartetem Verhalten des Motors führen. Entfernen Sie Mehrfachbelegungen der Digitaleingänge: Bild 4-1 Beispiel: automatische Belegung der Digitaleingänge DI 4 und DI 5 mit STO Bild 4-2 Vorbelegung der Digitaleingänge DI 4 und DI 5 entfernen Wenn Sie die Datensatzumschaltung CDS nutzen, müssen Sie die Mehrfachbelegung der Digitaleingänge für alle CDS löschen. 74 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

75 Inbetriebnehmen 4.3 Basic Safety Weitere Schritte Nehmen Sie die Standardfunktionen des Umrichters anhand der Betriebsanleitung in Betrieb. Den Link auf die Betriebsanleitung finden Sie im Abschnitt Übersicht der Dokumentation (Seite 10). Führen Sie einen Abnahmetest der Sicherheitsfunktionen durch: Dokumentieren Sie Ihre Einstellungen in einem Abnahmeprotokoll. Überprüfen Sie, ob die Sicherheitsfunktionen in Ihrer Anwendung korrekt funktionieren. Die Anleitung zum Abnahmetest finden Sie im Abschnitt Abnahmetest - Abschluss der Inbetriebnahme (Seite 116). Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 75

76 Inbetriebnehmen 4.3 Basic Safety STO mit Ansteuerung über PROFIsafe Vorgehensweise Gehen Sie mit dem STARTER online. Rufen Sie im STARTER die Masken mit den fehlersicheren Funktionen auf und klicken Sie auf den Button "Einstellungen ändern": Inbetriebnahmeweg festlegen 1 Stellen Sie "STO über PROFIsafe" ein 2 Wenn Sie das Statussignal "STO aktiv" in Ihrer übergeordneten Steuerung brauchen, verschalten Sie es entsprechend. 3 Geben Sie die gleiche PROFIsafe-Adresse als HEX-Wert ein, die Sie in der Hardware-Konfiguration festgelegt haben, siehe Abschnitt Konfigurieren der Kommunikation in STEP 7 (Telegramm 30) (Seite 64). 4 Klicken Sie auf den Button zur Einstellung von STO. 76 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

77 Inbetriebnehmen 4.3 Basic Safety STO parametrieren Legen Sie das Zeitintervall der Zwangsdynamisierung fest und verschalten die entsprechende Meldung auf ein Signal Ihrer Wahl: Informationen zur Zwangsdynamisierung finden Sie im Abschnitt Zwangsdynamisierung (Seite 40). Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 77

78 Inbetriebnehmen 4.3 Basic Safety Einstellungen aktivieren Klicken Sie auf den Button "Parameter kopieren" und anschließend auf den Button "Einstellungen aktivieren": Wenn das Passwort = 0 ist (Werkseinstellung), folgt die Aufforderung, ein Passwort zu vergeben. Wenn Sie ein unzulässiges Passwort vorgeben, wird das alte Passwort nicht geändert. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Passwort (Seite 40). Bestätigen Sie die Abfrage zur Sicherung Ihrer Einstellungen (RAM nach ROM kopieren). Schalten Sie die Versorgungsspannung der Control Unit für etwa 10 Sekunden aus (Power ON Reset). Erst dann werden Ihre Änderungen wirksam. Sobald Sie den Umrichter zum ersten Mal über den Feldbus mit der zentralen Steuerung verbinden, sendet die zentrale Steuerung die PROFIsafe-Konfiguration an den Umrichter. Nach dem Empfang der Konfigurationsdaten verschaltet der Umrichter seine internen Signale auf das PROFIsafe-Telegramm. Hinweis Überwachung der PROFIsafe-Kommunikation Der Umrichter überwacht die Kommunikation zur zentralen Steuerung. Der Umrichter beginnt mit der Überwachung erst nach dem Empfang der Konfigurationsdaten von der zentralen Steuerung Weitere Schritte Nehmen Sie die Standardfunktionen des Umrichters anhand der Betriebsanleitung in Betrieb. Den Link auf die Betriebsanleitung finden Sie im Abschnitt Übersicht der Dokumentation (Seite 10). Führen Sie einen Abnahmetest der Sicherheitsfunktionen durch: Dokumentieren Sie Ihre Einstellungen in einem Abnahmeprotokoll. Überprüfen Sie, ob die Sicherheitsfunktionen in Ihrer Anwendung korrekt funktionieren. Die Anleitung zum Abnahmetest finden Sie im Abschnitt Abnahmetest - Abschluss der Inbetriebnahme (Seite 116). 78 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

79 Inbetriebnehmen 4.3 Basic Safety STO mit Ansteuerung über PROFIsafe und F-DI Vorgehensweise Gehen Sie mit dem STARTER online. Rufen Sie im STARTER die Masken mit den fehlersicheren Funktionen auf und klicken Sie auf den Button "Einstellungen ändern": Inbetriebnahmeweg festlegen 1 Stellen Sie "STO über PROFIsafe und Klemme" ein. 2 Wenn Sie das Statussignal "STO aktiv" in Ihrer übergeordneten Steuerung brauchen, verschalten Sie es entsprechend. 3 Geben Sie die gleiche PROFIsafe-Adresse als HEX-Wert ein, die Sie in der Hardware-Konfiguration festgelegt haben, siehe Abschnitt Konfigurieren der Kommunikation in STEP 7 (Telegramm 30) (Seite 64). 4 Klicken Sie auf den Button zur Einstellung von STO. Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 79

80 Inbetriebnehmen 4.3 Basic Safety STO parametrieren In der folgenden Maske passen Sie die Funktion STO an Ihre Anwendung an. 80 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

81 Inbetriebnehmen 4.3 Basic Safety Sie stellen in obiger Maske Folgendes ein: 1 2 F-DI-Eingangsfilter (Entprellzeit) und Gleichzeitigkeitsüberwachung (Diskrepanz): Die Funktionsweise der beiden Filter ist im Abschnitt Signalfilterung F-DI (Seite 57) beschrieben. 3 4 Zeitintervall für Zwangsdynamisierung: Informationen zur Zwangsdynamisierung finden Sie im Abschnitt Zwangsdynamisierung (Seite 40). Schließen Sie die Maske Einstellungen aktivieren Klicken Sie auf den Button "Parameter kopieren" und anschließend auf den Button "Einstellungen aktivieren": Wenn das Passwort = 0 ist (Werkseinstellung), folgt die Aufforderung, ein Passwort zu vergeben. Wenn Sie ein unzulässiges Passwort vorgeben, wird das alte Passwort nicht geändert. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Passwort (Seite 40). Bestätigen Sie die Abfrage zur Sicherung Ihrer Einstellungen (RAM nach ROM kopieren). Schalten Sie die Versorgungsspannung der Control Unit für etwa 10 Sekunden aus (Power ON Reset). Erst dann werden Ihre Änderungen wirksam. Sobald Sie den Umrichter zum ersten Mal über den Feldbus mit der zentralen Steuerung verbinden, sendet die zentrale Steuerung die PROFIsafe-Konfiguration an den Umrichter. Nach dem Empfang der Konfigurationsdaten verschaltet der Umrichter seine internen Signale auf das PROFIsafe-Telegramm. Hinweis Überwachung der PROFIsafe-Kommunikation Der Umrichter überwacht die Kommunikation zur zentralen Steuerung. Der Umrichter beginnt mit der Überwachung erst nach dem Empfang der Konfigurationsdaten von der zentralen Steuerung. Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 81

82 Inbetriebnehmen 4.3 Basic Safety Mehrfachbelegung der DI Überprüfen Sie, ob die Digitaleingänge, die Sie als fehlersicheren Eingang nutzen, auch mit einer weiteren Funktion belegt sind. ACHTUNG Die Belegung von Digitaleingängen sowohl mit der Anwahl einer Sicherheitsfunktion als auch mit einer "Standard"-Funktion kann zu unerwartetem Verhalten des Motors führen. Entfernen Sie Mehrfachbelegungen der Digitaleingänge: Bild 4-3 Beispiel: automatische Belegung der Digitaleingänge DI 4 und DI 5 mit STO Bild 4-4 Vorbelegung der Digitaleingänge DI 4 und DI 5 entfernen Wenn Sie die Datensatzumschaltung CDS nutzen, müssen Sie die Mehrfachbelegung der Digitaleingänge für alle CDS löschen. 82 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

83 Inbetriebnehmen 4.3 Basic Safety Weitere Schritte Nehmen Sie die Standardfunktionen des Umrichters anhand der Betriebsanleitung in Betrieb. Den Link auf die Betriebsanleitung finden Sie im Abschnitt Übersicht der Dokumentation (Seite 10). Führen Sie einen Abnahmetest der Sicherheitsfunktionen durch: Dokumentieren Sie Ihre Einstellungen in einem Abnahmeprotokoll. Überprüfen Sie, ob die Sicherheitsfunktionen in Ihrer Anwendung korrekt funktionieren. Die Anleitung zum Abnahmetest finden Sie im Abschnitt Abnahmetest - Abschluss der Inbetriebnahme (Seite 116). Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 83

84 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety 4.4 Extended Safety Extended Safety mit Ansteuerung über F-DI Vorgehensweise Gehen Sie mit dem STARTER online. Rufen Sie im STARTER die Masken mit den fehlersicheren Funktionen auf und klicken Sie auf den Button "Einstellungen ändern": Inbetriebnahmeweg festlegen Stellen Sie "Motion Monitoring über Klemme" ein und klicken auf den Button zur Konfiguration der fehlersicheren Ein- und Ausgänge: 84 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

85 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Ansteuerung über F-DI konfigurieren Klicken Sie auf den Button "Antrieb": In der folgenden Maske ordnen Sie die fehlersicheren Eingänge den Sicherheitsfunktionen zu. Wenn Sie eine Sicherheitsfunktion nicht nutzen, setzen Sie den entsprechenden Eingang auf "(255) Statisch inaktiv". Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 85

86 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Klicken Sie auf den Button Konfiguration: In obiger Maske stellen Sie Folgendes ein: 2 3 F-DI-Eingangsfilter (Entprellzeit) und Gleichzeitigkeitsüberwachung (Diskrepanz): Die Funktionsweise der beiden Filter ist im Abschnitt Signalfilterung F-DI (Seite 57) beschrieben. 4 Quittierung der Safety-Störungen: Wählen Sie einen freien F-DI zum Quittieren aus. Wenn Sie keinen freien F-DI mehr zur Verfügung haben, dann müssen Sie Störungen der Sicherheitsfunktionen über einen anderen Weg quittieren (siehe Störungen quittieren mit fehlersicherem Signal (Seite 136)). 86 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

87 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Sicherheitsfunktionen konfigurieren Klicken Sie auf den Button "Konfiguration" Zwangsdynamisierung einstellen Stellen Sie die zu Ihrer Anwendung passenden Werte ein 1 Dieses Signal löst eine Zwangsdynamisierung aus und setzt den Zeitbaustein zurück. Verschalten Sie dieses Signal mit einem Binektor Ihrer Wahl, z. B. einem Digitaleingang oder einem Steuerbit im Feldbus. 2 Bei diesem Signal müssen Sie eine Zwangsdynamisierung durchführen. Verschalten Sie diesen Binektor mit einem Signal Ihrer Wahl, z. B. einem Digitalausgang oder einem Statusbit im Feldbus. 3 Zeitintervall für die Zwangsdynamisierung. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Zwangsdynamisierung (Seite 40). Wenn Sie nur STO nutzen, schließen Sie diese Maske und gehen zum Abschnitt Sicherheitsfunktionen freigeben (Seite 88). 4 Wenn Sie SS1 oder SLS nutzen, klicken Sie auf diesen Button und gehen Sie zum folgenden Abschnitt. Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 87

88 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Getriebefaktor einstellen Wenn Sie SS1 oder SLS nutzen, stellen Sie Folgendes ein: 1 Istwerttoleranz: Belassen Sie diesen Wert auf der Werkseinstellung (12,0 ). 2 3 Getriebefaktor: Geben Sie die Daten Ihrer Maschine gemäß folgender Tabelle ein. 2 Anzahl Lastumdrehungen 3 Anzahl Motorumdrehungen Ohne Getriebe 1 Polpaarzahl (r0313) Getriebe mit Drehzahlverhältnis Last/Motor = L/M L M Polpaarzahl (r0313) Beispiel: Getriebe mit Drehzahlverhältnis Last/Motor = 1/3 1 3 Polpaarzahl (r0313) Schließen Sie die Maske für den Getriebefaktor. Schließen Sie die Maske für die Zwangsdynamisierung Sicherheitsfunktionen freigeben 1 Geben Sie die Sicherheitsfunktionen über das Drop-Down-Menü frei: 88 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

89 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Die weitere Vorgehensweise hängt davon ab, welche der Sicherheitsfunktionen Sie verwenden: 2 Die Sicherheitsfunktion "Sicher abgeschaltetes Moment" (STO) müssen Sie immer einstellen. Die Einstellungen sind erläutert im Abschnitt STO parametrieren (Seite 89). 3 4 Wenn Sie die Sicherheitsfunktion "Sicherer Stopp 1" (SS1) verwenden, folgen Sie der Anleitung in den folgenden Abschnitten: SS1 parametrieren (Seite 90) SBR parametrieren (Seite 90). 5 Wenn Sie die Sicherheitsfunktion "Sicher begrenzte Geschwindigkeit" (SLS) verwenden, folgen Sie der Anleitung im Abschnitt SLS parametrieren (Seite 91) STO parametrieren In dieser Maske machen Sie folgende Einstellungen: 1 Zwangsdynamisierung der Abschaltpfade Geben Sie die gleiche Zeit ein, die Sie in der Konfiguration der Sicherheitsfunktionen gewählt haben (Prüfzeit Teststop). Siehe Abschnitt Inbetriebnahmeweg festlegen (Seite 84). 2 Legen Sie das Signal auf einen Digitalausgang Ihrer Wahl oder auf ein Zustandswort im Feldbus. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Zwangsdynamisierung (Seite 40). 3 Wenn Sie das Statussignal "STO aktiv" in Ihrer übergeordneten Steuerung brauchen, verschalten Sie es entsprechend. Schließen Sie die Maske. Wenn Sie keine weitere Sicherheitsfunktion nutzen, gehen Sie direkt zum Abschnitt Einstellungen aktivieren (Seite 92). Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 89

90 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety SS1 parametrieren Stellen Sie die Abschaltgeschwindigkeit (Stillstandüberwachung) ein. Die Funktionsweise der Stillstandüberwachung finden Sie im Abschnitt Zeitverhalten SS1 (Seite 21). Schließen Sie die Maske SBR parametrieren Stellen Sie in dieser Maske Folgendes ein: 1 Referenzgeschwindigkeit (Bezugsdrehzahl): Referenzgeschwindigkeit = Nenndrehzahl des Motors (p1082) Getriebefaktor Getriebefaktor = Last- / Motorumdrehungen. Beispiel: p1082 = /min, Getriebefaktor = 1 / 3 Referenzgeschwindigkeit = 500 1/min. 2 Verzögerungszeit: Wenn die OFF3-Rücklaufzeit (p1135) kleiner als 10 Sekunden ist, belassen Sie die Verzögerungszeit auf Werkseinstellung. Sollte SS1 beim Funktionstest in Störung gehen, vergrößern Sie diesen Wert so lange, bis der Motor ungestört bremst. Wenn die OFF3-Rücklaufzeit im Bereich mehrerer Minuten liegt, müssen Sie die Verzögerungszeit auf einige Sekunden verlängern, um keine unerwünschten Störungen durch SS1 zu erhalten. 3 Überwachungszeit Überwachungszeit OFF3-Rücklaufzeit (p1135). Wenn Überwachungszeit und OFF3-Rücklaufzeit gleich sind, verlaufen die Rücklauframpe und die Überwachungskurve parallel. Größere Überwachungszeiten bedeuten flachere Überwachungskurven. 90 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

91 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Die Funktionsweise der Überwachung finden Sie im Abschnitt Zeitverhalten SS1 (Seite 21). Schließen Sie die Maske. Wenn Sie keine weitere Sicherheitsfunktion nutzen, gehen Sie direkt zum Abschnitt Einstellungen aktivieren (Seite 92) SLS parametrieren Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 91

92 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Stellen Sie in dieser Maske Folgendes ein: 1 Sollgeschwindigkeitsbegrenzung in % der Überwachungsgrenze. Dieser Parameter wirkt als Obergrenze für die Drehzahl bei aktivem SLS. 2 Überwachungsgrenze. Geben Sie die zu überwachende Drehzahl der Lastseite ein. Der Umrichter berechnet die maximale Drehzahl des Motors aus diesem Parameter und dem Getriebefaktor. 3 Reaktion auf ein Ansprechen der Überwachung. Weitere Informationen zu den Stop-Reaktionen finden Sie im Abschnitt STOP-Reaktionen (Seite 137). Die Funktionsweise der Überwachung finden Sie im Abschnitt SLS anwählen bei eingeschaltetem Motor (Seite 24). Schließen Sie die Maske Einstellungen aktivieren Klicken Sie auf den Button "Parameter kopieren" und anschließend auf den Button "Einstellungen aktivieren": Wenn das Passwort = 0 ist (Werkseinstellung), folgt die Aufforderung, ein Passwort zu vergeben. Wenn Sie ein unzulässiges Passwort vorgeben, wird das alte Passwort nicht geändert. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Passwort (Seite 40). Bestätigen Sie die Abfrage zur Sicherung Ihrer Einstellungen (RAM nach ROM kopieren). Schalten Sie die Versorgungsspannung der Control Unit für etwa 10 Sekunden aus (Power ON Reset). Erst dann werden Ihre Änderungen wirksam. 92 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

93 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Mehrfachbelegung der DI Überprüfen Sie, ob die Digitaleingänge, die Sie als fehlersicheren Eingang nutzen, auch mit einer weiteren Funktion belegt sind. ACHTUNG Die Belegung von Digitaleingängen sowohl mit der Anwahl einer Sicherheitsfunktion als auch mit einer "Standard"-Funktion kann zu unerwartetem Verhalten des Motors führen. Entfernen Sie Mehrfachbelegungen der Digitaleingänge: Bild 4-5 Beispiel: automatische Belegung der Digitaleingänge DI 4 und DI 5 mit STO Bild 4-6 Vorbelegung der Digitaleingänge DI 4 und DI 5 entfernen Wenn Sie die Datensatzumschaltung CDS nutzen, müssen Sie die Mehrfachbelegung der Digitaleingänge für alle CDS löschen. Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 93

94 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Weitere Schritte Nehmen Sie die Standardfunktionen des Umrichters anhand der Betriebsanleitung in Betrieb. Den Link auf die Betriebsanleitung finden Sie im Abschnitt Übersicht der Dokumentation (Seite 10). Führen Sie einen Abnahmetest der Sicherheitsfunktionen durch: Dokumentieren Sie Ihre Einstellungen in einem Abnahmeprotokoll. Überprüfen Sie, ob die Sicherheitsfunktionen in Ihrer Anwendung korrekt funktionieren. Die Anleitung zum Abnahmetest finden Sie im Abschnitt Abnahmetest - Abschluss der Inbetriebnahme (Seite 116). 94 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

95 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Extended Safety mit Ansteuerung über PROFIsafe Vorgehensweise Gehen Sie mit dem STARTER online. Rufen Sie im STARTER die Masken mit den fehlersicheren Funktionen auf und klicken Sie auf den Button "Einstellungen ändern": Inbetriebnahmeweg festlegen Stellen Sie "Motion Monitoring über PROFisafe" ein und klicken auf den Button "Konfiguration": Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 95

96 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Zwangsdynamisierung und PROFIsafe-Adresse einstellen Stellen Sie die zu Ihrer Anwendung passenden Werte ein 1 Dieses Signal löst eine Zwangsdynamisierung aus und setzt den Zeitbaustein zurück. Verschalten Sie dieses Signal mit einem Binektor Ihrer Wahl, z. B. einem Digitaleingang oder einem Steuerbit im Feldbus. 2 Bei diesem Signal müssen Sie eine Zwangsdynamisierung durchführen. Verschalten Sie diesen Binektor mit einem Signal Ihrer Wahl, z. B. einem Digitalausgang oder einem Statusbit im Feldbus. 3 Zeitintervall für die Zwangsdynamisierung. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Zwangsdynamisierung (Seite 40). 5 PROFIsafe-Adresse Geben Sie die gleiche PROFIsafe-Adresse als HEX-Wert ein, die Sie in der Hardware- Konfiguration festgelegt haben, siehe Abschnitt Konfigurieren der Kommunikation in STEP 7 (Telegramm 30) (Seite 64). Wenn Sie nur STO nutzen, schließen Sie diese Maske und gehen zum Abschnitt Sicherheitsfunktionen freigeben (Seite 97). 4 Wenn Sie SS1 oder SLS nutzen, klicken Sie auf diesen Button und gehen Sie zum folgenden Abschnitt Getriebefaktor einstellen Wenn Sie SS1 oder SLS nutzen, stellen Sie Folgendes ein: 1 Istwerttoleranz: Belassen Sie diesen Wert auf der Werkseinstellung (12,0 ). 2 3 Getriebefaktor: Geben Sie die Daten Ihrer Maschine gemäß folgender Tabelle ein. 96 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

97 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety 2 Anzahl Lastumdrehungen 3 Anzahl Motorumdrehungen Ohne Getriebe 1 Polpaarzahl (r0313) Getriebe mit Drehzahlverhältnis Last/Motor = L/M L M Polpaarzahl (r0313) Beispiel: Getriebe mit Drehzahlverhältnis Last/Motor = 1/3 1 3 Polpaarzahl (r0313) Schließen Sie die Maske für den Getriebefaktor. Schließen Sie die Maske für die Zwangsdynamisierung Sicherheitsfunktionen freigeben 1 Geben Sie die Sicherheitsfunktionen über das Drop-Down-Menü frei: Die weitere Vorgehensweise hängt davon ab, welche der Sicherheitsfunktionen Sie verwenden: 2 Die Sicherheitsfunktion "Sicher abgeschaltetes Moment" (STO) müssen Sie immer einstellen. Die Einstellungen sind erläutert im Abschnitt STO parametrieren (Seite 97). 3 4 Wenn Sie die Sicherheitsfunktion "Sicherer Stopp 1" (SS1) verwenden, folgen Sie der Anleitung in den folgenden Abschnitten: SS1 parametrieren (Seite 98) SBR parametrieren (Seite 99). 5 Wenn Sie die Sicherheitsfunktion "Sicher begrenzte Geschwindigkeit" (SLS) verwenden, folgen Sie der Anleitung im Abschnitt SLS parametrieren (Seite 100) STO parametrieren In dieser Maske machen Sie folgende Einstellungen: 1 Zwangsdynamisierung der Abschaltpfade Geben Sie die gleiche Zeit ein, die Sie in der Konfiguration der Sicherheitsfunktionen gewählt haben (Prüfzeit Teststop). Siehe Abschnitt Inbetriebnahmeweg festlegen (Seite 95). Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 97

98 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety 2 Legen Sie das Signal auf einen Digitalausgang Ihrer Wahl oder auf ein Zustandswort im Feldbus. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Zwangsdynamisierung (Seite 40). 3 Wenn Sie das Statussignal "STO aktiv" in Ihrer übergeordneten Steuerung brauchen, verschalten Sie es entsprechend. Schließen Sie die Maske. Wenn Sie keine weitere Sicherheitsfunktion nutzen, gehen Sie direkt zum Abschnitt Einstellungen aktivieren (Seite 101) SS1 parametrieren Stellen Sie die Abschaltgeschwindigkeit (Stillstandüberwachung) ein. Die Funktionsweise der Stillstandüberwachung finden Sie im Abschnitt Zeitverhalten SS1 (Seite 21). Schließen Sie die Maske. 98 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

99 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety SBR parametrieren Stellen Sie in dieser Maske Folgendes ein: 1 Referenzgeschwindigkeit (Bezugsdrehzahl): Referenzgeschwindigkeit = Nenndrehzahl des Motors (p1082) Getriebefaktor Getriebefaktor = Last- / Motorumdrehungen. Beispiel: p1082 = /min, Getriebefaktor = 1 / 3 Referenzgeschwindigkeit = 500 1/min. 2 Verzögerungszeit: Wenn die OFF3-Rücklaufzeit (p1135) kleiner als 10 Sekunden ist, belassen Sie die Verzögerungszeit auf Werkseinstellung. Sollte SS1 beim Funktionstest in Störung gehen, vergrößern Sie diesen Wert so lange, bis der Motor ungestört bremst. Wenn die OFF3-Rücklaufzeit im Bereich mehrerer Minuten liegt, müssen Sie die Verzögerungszeit auf einige Sekunden verlängern, um keine unerwünschten Störungen durch SS1 zu erhalten. 3 Überwachungszeit Überwachungszeit OFF3-Rücklaufzeit (p1135). Wenn Überwachungszeit und OFF3-Rücklaufzeit gleich sind, verlaufen die Rücklauframpe und die Überwachungskurve parallel. Größere Überwachungszeiten bedeuten flachere Überwachungskurven. Die Funktionsweise der Überwachung finden Sie im Abschnitt Zeitverhalten SS1 (Seite 21). Schließen Sie die Maske. Wenn Sie keine weitere Sicherheitsfunktion nutzen, gehen Sie direkt zum Abschnitt Einstellungen aktivieren (Seite 101). Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 99

100 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety SLS parametrieren Stellen Sie in dieser Maske Folgendes ein: 1 Sollgeschwindigkeitsbegrenzung in % der Überwachungsgrenze. Dieser Parameter wirkt als Obergrenze für die Drehzahl bei aktivem SLS. 2 Überwachungsgrenze. Geben Sie die zu überwachende Drehzahl der Lastseite ein. Der Umrichter berechnet die maximale Drehzahl des Motors aus diesem Parameter und dem Getriebefaktor. 3 Reaktion auf ein Ansprechen der Überwachung. Weitere Informationen zu den Stop-Reaktionen finden Sie im Abschnitt STOP-Reaktionen (Seite 137). Die Funktionsweise der Überwachung finden Sie im Abschnitt SLS anwählen bei eingeschaltetem Motor (Seite 24). Schließen Sie die Maske F-DI-Status festlegen Wenn Sie den Status der fehlersicheren Eingänge nicht über PROFIsafe übertragen wollen, gehen Sie direkt zum Abschnitt Einstellungen aktivieren (Seite 101). Wenn Sie den Status der fehlersicheren Digitaleingänge über PROFIsafe übertragen wollen, müssen Sie zunächst das passende PROFIsafe-Telegramm konfigurieren, siehe Abschnitt Konfigurieren der Kommunikation in STEP 7 (Telegramm 900) (Seite 66). Anschließend stellen Sie im STARTER ein, welcher F-DI-Status über PROFIsafe übertragen wird. 100 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

101 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Klicken Sie auf den Button "Safety-Eingänge": Stellen Sie ein, welcher der F-DI-Status über PROFIsafe übertragen wird: Hinweis Der F-DI-Status wird unabhängig davon, ob Sie die F-DI zur Ansteuerung einer fehlersicheren Funktion nutzen, übertragen Einstellungen aktivieren Klicken Sie auf den Button "Parameter kopieren" und anschließend auf den Button "Einstellungen aktivieren": Wenn das Passwort = 0 ist (Werkseinstellung), folgt die Aufforderung, ein Passwort zu vergeben. Wenn Sie ein unzulässiges Passwort vorgeben, wird das alte Passwort nicht geändert. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Passwort (Seite 40). Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 101

102 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Bestätigen Sie die Abfrage zur Sicherung Ihrer Einstellungen (RAM nach ROM kopieren). Schalten Sie die Versorgungsspannung der Control Unit für etwa 10 Sekunden aus (Power ON Reset). Erst dann werden Ihre Änderungen wirksam Kommunikation über PROFIsafe starten Sobald Sie den Umrichter zum ersten Mal über den Feldbus mit der zentralen Steuerung verbinden, sendet die zentrale Steuerung die PROFIsafe-Konfiguration an den Umrichter. Nach dem Empfang der Konfigurationsdaten verschaltet der Umrichter seine internen Signale auf das PROFIsafe-Telegramm. Hinweis Überwachung der PROFIsafe-Kommunikation Der Umrichter überwacht die Kommunikation zur zentralen Steuerung. Der Umrichter beginnt mit der Überwachung erst nach dem Empfang der Konfigurationsdaten von der zentralen Steuerung Weitere Schritte Nehmen Sie die Standardfunktionen des Umrichters anhand der Betriebsanleitung in Betrieb. Den Link auf die Betriebsanleitung finden Sie im Abschnitt Übersicht der Dokumentation (Seite 10). Führen Sie einen Abnahmetest der Sicherheitsfunktionen durch: Dokumentieren Sie Ihre Einstellungen in einem Abnahmeprotokoll. Überprüfen Sie, ob die Sicherheitsfunktionen in Ihrer Anwendung korrekt funktionieren. Die Anleitung zum Abnahmetest finden Sie im Abschnitt Abnahmetest - Abschluss der Inbetriebnahme (Seite 116). 102 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

103 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Extended Safety mit Ansteuerung über PROFIsafe und F-DI Vorgehensweise Gehen Sie mit dem STARTER online. Rufen Sie im STARTER die Masken mit den fehlersicheren Funktionen auf und klicken Sie auf den Button "Einstellungen ändern": Inbetriebnahmeweg festlegen Stellen Sie "Motion Monitoring über PROFisafe und F-DI" ein und klicken auf den Button "Konfiguration": Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 103

104 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Zwangsdynamisierung und PROFIsafe-Adresse einstellen Stellen Sie die zu Ihrer Anwendung passenden Werte ein 1 Dieses Signal löst eine Zwangsdynamisierung aus und setzt den Zeitbaustein zurück. Verschalten Sie dieses Signal mit einem Binektor Ihrer Wahl, z. B. einem Digitaleingang oder einem Steuerbit im Feldbus. 2 Bei diesem Signal müssen Sie eine Zwangsdynamisierung durchführen. Verschalten Sie diesen Binektor mit einem Signal Ihrer Wahl, z. B. einem Digitalausgang oder einem Statusbit im Feldbus. 3 Zeitintervall für die Zwangsdynamisierung. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Zwangsdynamisierung (Seite 40). 5 PROFIsafe-Adresse Geben Sie die gleiche PROFIsafe-Adresse als HEX-Wert ein, die Sie in der Hardware- Konfiguration festgelegt haben, siehe Abschnitt Konfigurieren der Kommunikation in STEP 7 (Telegramm 30) (Seite 64). Wenn Sie nur STO nutzen, schließen Sie diese Maske und gehen zum Abschnitt Sicherheitsfunktionen freigeben (Seite 105). 4 Wenn Sie SS1 oder SLS nutzen, klicken Sie auf diesen Button und gehen Sie zum folgenden Abschnitt Getriebefaktor einstellen Wenn Sie SS1 oder SLS nutzen, stellen Sie Folgendes ein: 1 Istwerttoleranz: Belassen Sie diesen Wert auf der Werkseinstellung (12,0 ). 2 3 Getriebefaktor: Geben Sie die Daten Ihrer Maschine gemäß folgender Tabelle ein. 104 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

105 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety 2 Anzahl Lastumdrehungen 3 Anzahl Motorumdrehungen Ohne Getriebe 1 Polpaarzahl (r0313) Getriebe mit Drehzahlverhältnis Last/Motor = L/M L M Polpaarzahl (r0313) Beispiel: Getriebe mit Drehzahlverhältnis Last/Motor = 1/3 1 3 Polpaarzahl (r0313) Schließen Sie die Maske für den Getriebefaktor. Schließen Sie die Maske für die Zwangsdynamisierung Sicherheitsfunktionen freigeben 1 Geben Sie die Sicherheitsfunktionen über das Drop-Down-Menü frei: Die weitere Vorgehensweise hängt davon ab, welche der Sicherheitsfunktionen Sie verwenden: 2 Die Sicherheitsfunktion "Sicher abgeschaltetes Moment" (STO) müssen Sie immer einstellen. Die Einstellungen sind erläutert im Abschnitt STO parametrieren (Seite 105). 3 4 Wenn Sie die Sicherheitsfunktion "Sicherer Stopp 1" (SS1) verwenden, folgen Sie der Anleitung in den folgenden Abschnitten: SS1 parametrieren (Seite 107) SBR parametrieren (Seite 107). 5 Wenn Sie die Sicherheitsfunktion "Sicher begrenzte Geschwindigkeit" (SLS) verwenden, folgen Sie der Anleitung im Abschnitt SLS parametrieren (Seite 108) STO parametrieren Wenn Sie das Statussignal "STO aktiv" in Ihrer übergeordneten Steuerung brauchen, verschalten Sie es entsprechend. Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 105

106 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Machen Sie in dieser Maske keine weiteren Einstellungen, sondern klicken Sie auf den Button "STO". Machen Sie in der nächsten Maske ebenfalls keine Einstellungen, sondern klicken erneut auf den Button "STO". In der folgenden Maske passen Sie die Funktion STO an Ihre Anwendung an. Sie stellen in obiger Maske Folgendes ein: 1 2 F-DI-Eingangsfilter (Entprellzeit) und Gleichzeitigkeitsüberwachung (Diskrepanz): Die Funktionsweise der beiden Filter ist im Abschnitt Signalfilterung F-DI (Seite 57) beschrieben. 3 4 Zeitintervall für Zwangsdynamisierung: Informationen zur Zwangsdynamisierung finden Sie im Abschnitt Zwangsdynamisierung (Seite 40). Schließen Sie die Maske. 106 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

107 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Schließen Sie auch alle anderen STO-Masken. Wenn Sie keine weitere Sicherheitsfunktion nutzen, gehen Sie direkt zum Abschnitt Einstellungen aktivieren (Seite 110) SS1 parametrieren Stellen Sie die Abschaltgeschwindigkeit (Stillstandüberwachung) ein. Die Funktionsweise der Stillstandüberwachung finden Sie im Abschnitt Zeitverhalten SS1 (Seite 21). Schließen Sie die Maske SBR parametrieren Stellen Sie in dieser Maske Folgendes ein: 1 Referenzgeschwindigkeit (Bezugsdrehzahl): Referenzgeschwindigkeit = Nenndrehzahl des Motors (p1082) Getriebefaktor Getriebefaktor = Last- / Motorumdrehungen. Beispiel: p1082 = /min, Getriebefaktor = 1 / 3 Referenzgeschwindigkeit = 500 1/min. 2 Verzögerungszeit: Wenn die OFF3-Rücklaufzeit (p1135) kleiner als 10 Sekunden ist, belassen Sie die Verzögerungszeit auf Werkseinstellung. Sollte SS1 beim Funktionstest in Störung gehen, vergrößern Sie diesen Wert so lange, bis der Motor ungestört bremst. Wenn die OFF3-Rücklaufzeit im Bereich mehrerer Minuten liegt, müssen Sie die Verzögerungszeit auf einige Sekunden verlängern, um keine unerwünschten Störungen durch SS1 zu erhalten. 3 Überwachungszeit Überwachungszeit OFF3-Rücklaufzeit (p1135). Wenn Überwachungszeit und OFF3-Rücklaufzeit gleich sind, verlaufen die Rücklauframpe und die Überwachungskurve parallel. Größere Überwachungszeiten bedeuten flachere Überwachungskurven. Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 107

108 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Die Funktionsweise der Überwachung finden Sie im Abschnitt Zeitverhalten SS1 (Seite 21). Schließen Sie die Maske. Wenn Sie keine weitere Sicherheitsfunktion nutzen, gehen Sie direkt zum Abschnitt Einstellungen aktivieren (Seite 110) SLS parametrieren 108 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

109 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Stellen Sie in dieser Maske Folgendes ein: 1 Sollgeschwindigkeitsbegrenzung in % der Überwachungsgrenze. Dieser Parameter wirkt als Obergrenze für die Drehzahl bei aktivem SLS. 2 Überwachungsgrenze. Geben Sie die zu überwachende Drehzahl der Lastseite ein. Der Umrichter berechnet die maximale Drehzahl des Motors aus diesem Parameter und dem Getriebefaktor. 3 Reaktion auf ein Ansprechen der Überwachung. Weitere Informationen zu den Stop-Reaktionen finden Sie im Abschnitt STOP-Reaktionen (Seite 137). Die Funktionsweise der Überwachung finden Sie im Abschnitt SLS anwählen bei eingeschaltetem Motor (Seite 24). Schließen Sie die Maske F-DI-Status festlegen Wenn Sie den Status der fehlersicheren Eingänge nicht über PROFIsafe übertragen wollen, gehen Sie direkt zum Abschnitt Einstellungen aktivieren (Seite 110). Wenn Sie den Status der fehlersicheren Digitaleingänge über PROFIsafe übertragen wollen, müssen Sie zunächst das passende PROFIsafe-Telegramm konfigurieren, siehe Abschnitt Konfigurieren der Kommunikation in STEP 7 (Telegramm 900) (Seite 66). Anschließend stellen Sie im STARTER ein, welcher F-DI-Status über PROFIsafe übertragen wird. Klicken Sie auf den Button "Safety-Eingänge": Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 109

110 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Stellen Sie ein, welcher der F-DI-Status über PROFIsafe übertragen wird: Hinweis Der F-DI-Status wird unabhängig davon, ob Sie die F-DI zur Ansteuerung einer fehlersicheren Funktion nutzen, übertragen Einstellungen aktivieren Klicken Sie auf den Button "Parameter kopieren" und anschließend auf den Button "Einstellungen aktivieren": Wenn das Passwort = 0 ist (Werkseinstellung), folgt die Aufforderung, ein Passwort zu vergeben. Wenn Sie ein unzulässiges Passwort vorgeben, wird das alte Passwort nicht geändert. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Passwort (Seite 40). Bestätigen Sie die Abfrage zur Sicherung Ihrer Einstellungen (RAM nach ROM kopieren). Schalten Sie die Versorgungsspannung der Control Unit für etwa 10 Sekunden aus (Power ON Reset). Erst dann werden Ihre Änderungen wirksam Kommunikation über PROFIsafe starten Sobald Sie den Umrichter zum ersten Mal über den Feldbus mit der zentralen Steuerung verbinden, sendet die zentrale Steuerung die PROFIsafe-Konfiguration an den Umrichter. Nach dem Empfang der Konfigurationsdaten verschaltet der Umrichter seine internen Signale auf das PROFIsafe-Telegramm. Hinweis Überwachung der PROFIsafe-Kommunikation Der Umrichter überwacht die Kommunikation zur zentralen Steuerung. Der Umrichter beginnt mit der Überwachung erst nach dem Empfang der Konfigurationsdaten von der zentralen Steuerung. 110 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

111 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Mehrfachbelegung der DI Überprüfen Sie, ob die Digitaleingänge, die Sie als fehlersicheren Eingang nutzen, auch mit einer weiteren Funktion belegt sind. ACHTUNG Die Belegung von Digitaleingängen sowohl mit der Anwahl einer Sicherheitsfunktion als auch mit einer "Standard"-Funktion kann zu unerwartetem Verhalten des Motors führen. Entfernen Sie Mehrfachbelegungen der Digitaleingänge: Bild 4-7 Beispiel: automatische Belegung der Digitaleingänge DI 4 und DI 5 mit STO Bild 4-8 Vorbelegung der Digitaleingänge DI 4 und DI 5 entfernen Wenn Sie die Datensatzumschaltung CDS nutzen, müssen Sie die Mehrfachbelegung der Digitaleingänge für alle CDS löschen. Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 111

112 Inbetriebnehmen 4.4 Extended Safety Weitere Schritte Nehmen Sie die Standardfunktionen des Umrichters anhand der Betriebsanleitung in Betrieb. Den Link auf die Betriebsanleitung finden Sie im Abschnitt Übersicht der Dokumentation (Seite 10). Führen Sie einen Abnahmetest der Sicherheitsfunktionen durch: Dokumentieren Sie Ihre Einstellungen in einem Abnahmeprotokoll. Überprüfen Sie, ob die Sicherheitsfunktionen in Ihrer Anwendung korrekt funktionieren. Die Anleitung zum Abnahmetest finden Sie im Abschnitt Abnahmetest - Abschluss der Inbetriebnahme (Seite 116). 112 Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA

113 Inbetriebnehmen 4.5 Offline-Inbetriebnahme 4.5 Offline-Inbetriebnahme Wenn Sie die Parameter der Sicherheitsfunktionen offline einstellen, müssen Sie diese anschließend per Download in den Umrichter übertragen. Nach dem Download müssen Sie die Inbetriebnahme der Sicherheitsfunktionen online abschließen. Je nachdem, ob Sie mit dem STARTER online oder offline arbeiten, sind die Masken der Sicherheitsfunktionen leicht unterschiedlich. Um die Parameter vollständig und passend zu Ihrer Anwendung einzustellen, sollten Sie sich auch bei der Offline-Parametrierung an den Beschreibungen in diesem Handbuch orientieren Offline-Parametrierung Rufen Sie die Sicherheitsfunktionen im STARTER auf. Setzen Sie den Haken zum Kopieren der Parameter: Stellen Sie die Parameter der Sicherheitsfunktionen offline ein. Orientieren Sie sich dabei an den Beschreibungen in diesem Handbuch, beginnend mit Abschnitt Inbetriebnahmeweg wählen (Seite 70). Sichern Sie nach Abschluss aller Parametereinstellungen Ihr Projekt mit dem Button Download der Parameter Gehen Sie mit dem STARTER online und starten Sie den Download in den Umrichter. Klicken Sie dazu auf den Button. Sie übertragen sowohl die Standard-Parameter als auch die Parameter der Sicherheitsfunktionen Ihres STARTER-Projekts in den Umrichters Rufen Sie die Maske der Sicherheitsfunktionen auf und klicken Sie auf den Button "Einstellungen ändern" und anschließend auf "Einstellungen aktivieren". Wenn das Passwort = 0 ist (Werkseinstellung), folgt die Aufforderung, ein Passwort zu vergeben. Wenn Sie ein unzulässiges Passwort vorgeben, wird das alte Passwort nicht geändert. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Passwort (Seite 40). Funktionshandbuch, 07/2010, FW 4.3.2, A5E A AA 113