ECS und 8400 mit SU100 Sicherer Stopp 1 an drei Antriebsreglern mit elektronischem Sicherheits-Schaltgerät und Überwachung durch Standard-SPS

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Jörg Fuchs
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1 ECS und 8400 mit SU100 Sicherer Stopp 1 an drei Antriebsreglern mit elektronischem Sicherheits-Schaltgerät und Überwachung durch Standard-SPS (Architektur nach Performance Level d der EN ISO ) Verdrahtungsskizze (Ausschnitt): Achse 1/ Axis 1 E84AV SC x xxx x x Bx X4 24E 24I RFR X3 SO A.3 I1 SO A.2 I2 STO I3 24VDC X1 Drive PLC +24 +O24 24 X2 O1 S24 O2 SI1 O3 SI2 O4 Error 24VDC X80 SIA GI SIB DI1 DI2 DI3 DI4 DO1 GIO QSP Not-Halt/ Emergency stop S36 Y4 S21 S11 Y6 S12 S22 S34 Sicherheits- Schaltgerät/ Safety relay Pilz e1vp 10s A A2 Y7 Y32 K1 K2 GO 24O DO1 ECSxS/P/M/A X6 DI1 QSP SI1 SI2 S24 SO GND Achse 2/ Axis 2 ECSxS/P/M/A X6 DI1 QSP Achse 3/ Axis 3 SI1 SI2 S24 SO GND Die Motoren werden bei Anforderung der Sicherheitsfunktion nach Stopp-Kategorie 1 der EN stillgesetzt. Die Verzögerungszeit des Sicherheits-Schaltgerätes muss größer als die QSP-Zeit eingestellt werden. Toleranzen der Verzögerungszeit im Sicherheits-Schaltgerät müssen berücksichtigt werden. Die einzustellenden Werte sind applikationsabhängig. Die Verzögerungszeit des Sicherheits-Schaltgerätes ist in der Zeichnung auf 1s eingestellt. Es müssen zwangsgeführte Relais verwendet werden (z.b. Wago unter Datum Seite 1 von 5 ECS_und_SU100_SS1_3_Achsen_ele_Standard-

2 ausschlüsse wurden für geschützt verlegte Leitungen gemacht (nach DIN EN ISO : und IEC : ). Das gilt für Leitungen, die durch einen Kabelkanal geschützt, innerhalb eines Schaltschranks verlegt sind. Wahrheitstabelle der SPS: Ausgänge Eingänge Kommentar S24 /Error SI1 SI2 /STO SO A.2 SO A.3 O1 O4 O2 O3 I3 I2 I Safe torque off-zustand/ bereit Test Schritt Test Schritt Test Schritt x Betrieb x = durch die Applikation der SPS vorgegeben 1 = High-Pegel 0 = Low-Pegel Der Test wird als erfolgreich durchlaufen angesehen, wenn Test Schritt 3 durchlaufen worden ist und alle Zustände der Wahrheitstabelle entsprechen. Wird eine Abweichung der Zustände von der Wahrheitstabelle festgestellt, muss die SPS unverzüglich das Sicherheits-Schaltgerät abschalten. Beschreibung des Prüfablaufes: Zustand: Sicher abgeschaltetes Moment aktiv. Wenn kein vorliegt, haben O1 und O4 der Drive PLC High-Pegel. Damit ist das Sicherheits- Schaltgerät startbereit. Die en SO melden sicher abgeschaltetes Moment aktiv. O2 und O3 der Drive PLC haben Low-Pegel. Wird das Sicherheits-Schaltgerät freigegeben, wird über I3 an der Drive PLC die Freigabe gemeldet. Dann kann die Plausibilitätsprüfung gestartet werden. O2 bekommt High-Pegel und die Drive PLC prüft, ob die Rückmeldeausgänge von Achse 2 und 3 abschalten. Danach bekommt O2 Low-Pegel. Die Drive PLC prüft wieder die Rückmeldeausgänge. Danach bekommt O3 High-Pegel. Die Drive PLC prüft wieder die Rückmeldeausgänge. Nach erfolgreichem Test schaltet die Drive PLC O2 applikationsabhängig auf High-Pegel. Dadurch werden die Antriebsregler freigegeben. Wird von der Drive PLC ein festgestellt, wird O4 abgeschaltet und damit das Sicherheits- Schaltgerät gesperrt. Datum Seite 2 von 5 ECS_und_SU100_SS1_3_Achsen_ele_Standard-

3 Ablaufdiagramm in SPS (Teilprogramm, Überprüfung Sicherheitstechnik): Einschalten STO Test K1 + K2 in Test e n (SO A.2 + SO A.3 = 1) bereit SS1 Test Schritt 1 Test SI2 (SO A.2 + SO A.3 = 0) automatische Abschaltung durch SPS behebung in Test Schritt 2 Test e n (SO A.2 + SO A.3 = 1) in Test Schritt 3 Test SI1 (SO A.2 + SO A.3 = 0) in Betrieb (SO A.2 + SO A.3 = 0) Datum Seite 3 von 5 ECS_und_SU100_SS1_3_Achsen_ele_Standard-

4 Erforderliche Umparametrierung im Antriebsregler: Achse 1 aufbauend auf der Applikation Stellantrieb-Drehzahl (C00005 = 1000): Codestelle einzustellender Wert Kommentar C : Klemmen 2 Es wird eine Vorkonfiguration durchgeführt, die den Eingang DI3 mit der Schnellhaltfunktion verknüpft. C Pegelinvertierung: Der Eingang DI3 wird LOW aktiv geschaltet (drahtbruchsichere QSP Funktion). C00105 applikationsabhängig, Wert mit Sicherheits-Schaltgerät abstimmen QSP-Zeit Bei Verwendung einer anderen Applikation (C ) muss der QSP angepasst werden. Achsen 2 und 3: C00105 applikationsabhängig, Wert mit Sicherheits-Schaltgerät abstimmen QSP-Zeit Bewertung der sicherheitstechnischen Kenngrößen: Achse 1: Not-Halt-Taster: B10 d -Wert des Not-Halt-Tasters nach Tabelle C.1 der EN ISO : Tage / Jahr, 16 Stunden / Tag, Betätigung des Not-Halt-Tasters 2x / Tag Resultierender MTTF d -Wert: 3000 Jahre (wird auf 2500 Jahre begrenzt) Resultierender PFH d -Wert einer Kategorie 4-Struktur nach Tabelle K.1 (erweitert) der EN ISO Sicherheits-Schaltgerät: PFH d -Wert aus Pilz-Bibliothek: 3,44x / Stunde SU100 ab Hardware-Stand 2A (mit eigenem Typenschild): PFH d -Wert: 7,79x / Stunde Ergebnis: Der PFH d -Wert des gesamten Sicherheitskreises beträgt 3,57 x / Stunde. SU100 bis Hardware-Stand 1B (ohne eigenes Typenschild): PFH d -Wert: Das SU100 liefert keinen Beitrag zur gefährlichen Versagenswahrscheinlichkeit. Deshalb braucht es bei der Berechnung nicht berücksichtigt zu werden. Achse 2 und 3: Not-Halt-Taster: B10 d -Wert des Not-Halt-Tasters nach Tabelle C.1 der EN ISO : Tage / Jahr, 16 Stunden / Tag, Betätigung des Not-Halt-Tasters 2x / Tag Resultierender MTTF d -Wert: 3000 Jahre (wird auf 2500 Jahre begrenzt) Resultierender PFH d -Wert einer Kategorie 4-Struktur nach Tabelle K.1 (erweitert) der EN ISO Sicherheits-Schaltgerät: PFH d -Wert aus Pilz-Bibliothek: 3,44x / Stunde Hilfsrelais: B10 d -Wert des Hilfsrelais Wago in Gebrauchskategorie DC 13 mit I=3A: Tage / Jahr, 16 Stunden / Tag, Schalten der Relais 2x / Tag Resultierender MTTF d -Wert: Jahre (wird auf 2500 Jahre begrenzt) Datum Seite 4 von 5 ECS_und_SU100_SS1_3_Achsen_ele_Standard-

5 Resultierender PFH d -Wert einer Kategorie 4-Struktur nach Tabelle K.1 (erweitert) der EN ISO ECS: PFH d -Wert: 2,86x / Stunde Ergebnis: Der PFH d -Wert des gesamten Sicherheitskreises beträgt 5,54 x / Stunde. Das Applikationsbeispiel ist gültig für: Produktreihe Typenbezeichnung ab Hardwarestand ab Softwarestand Inverter Drives 8400 E84AV SC x xxx x x Bx VA Inverter Drives 8400 E84AV HC x xxx x x Bx VA Inverter Drives 8400 E84AV TC x xxx x x Bx VB Produktreihe Typenbezeichnung ab Hardwarestand ab Softwarestand Achsmodul ECS ECSxx0xxC4xXXX 1B 65 Es wurde die Dokumentation , des Sicherheits-Schaltgerätes und V1.14 der Pilz- Bibliothek aus dem Software-Tool PAScal, die Dokumentation EDK10200EV DE/EN/FR 3.0 der Drive PLC und die Dokumentation / des Hilfsrelais verwendet. Es ist durch den Anwender sicherzustellen, dass die aktuellste Version des Applikationsbeispiels verwendet wird. Die aktuelle Version eines Applikationsbeispiels steht in der Application Knowledge Base zum Download bereit. Sicherheitshinweis / Haftungsausschluss: Die Drive-based Safety Applikations- und Parametrierhinweise sind Beispiele für mögliche Teilfunktionen in Maschinen. Die Inbetriebnahme ist solange untersagt, bis festgestellt wurde, dass die Maschine den Bestimmungen der relevanten EG-Richtlinien / nationalen Gesetze entspricht. Die Sicherheitshinweise der technischen Dokumentationen sind zu beachten. Die Nutzung der Beispiele entbindet den Anwender nicht von einer sorgfältigen Projektierung. Für mögliche Schäden und Folgeschäden übernimmt Lenze keine Haftung. Copyright 2014 Lenze Automation GmbH Copyright 2014 Lenze Drives GmbH Datum Seite 5 von 5 ECS_und_SU100_SS1_3_Achsen_ele_Standard-

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