Dokumentation zu. AX TwinSAFE-Drive-Option. TwinSAFE-Drive-Option für Servoverstärker AX8xxx-x1xx. Version: Datum:

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1 Dokumentation zu AX TwinSAFE-Drive-Option TwinSAFE-Drive-Option für Servoverstärker AX8xxx-x1xx Version: Datum:

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3 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Vorwort Hinweise zur Dokumentation Sicherheitshinweise Auslieferungszustand Sorgfaltspflicht des Betreibers Erklärung der Sicherheitssymbole Ausgabestände der Dokumentation Referenzen Systembeschreibung Das Multiachs-Servosystem AX Produktbeschreibung Allgemeine Beschreibung AX8911 mit STO-Funktion (AX8xxx-x1xx) AX8911 mit SafeMotion-Funktionen (AX8xxx-x2xx) Bestimmungsgemäße Verwendung Technische Daten Sicherheitstechnische Kenngrößen Projektierungsgrenzen AX8911 (AX8xxx-x1xx ) Betrieb Umgebungsbedingungen Installation Sicherheitshinweise Transportvorgaben / Lagerung Mechanische Installation Elektrische Installation Konfiguration der Option in TwinCAT Hinzufügen eines Achsmoduls Verwendung der AX8911 mit dem Default-Projekt Verwendung der AX8911 mit einem sicherheitsgerichteten Anwenderprogramm Erstellung von Safety-Funktionen Verwendung der STO Funktion Default-STO-Funktion in der AX Prozessabbild der AX8xxx-x1xx Fehlerreaktion Realisierung SafeMotion Funktionen Sichere Ein- und Ausgänge Sicherheitsfunktion STO Sicherheitsfunktion SS Sicherheitsfunktion SS Sicherheitsfunktion SOS Sicherheitsfunktion SLS, SSM, SSR Sicherheitsfunktion SAR Sicherheitsfunktion SDIp, SDIn Sicherheitsfunktion SLI Sicherheitsfunktion SLP, SCA AX TwinSAFE-Drive-Option Version:

4 Inhaltsverzeichnis 8 Diagnose Diagnose-Anzeige AX8xxx Achsmodul AX8xxx Reiter Diag-History Diagnose-Historie Instandhaltung Lebensdauer Außerbetriebnahme Anhang Support und Service Zertifikate Version: AX TwinSAFE-Drive-Option

5 Vorwort 1 Vorwort 1.1 Hinweise zur Dokumentation Zielgruppe Diese Beschreibung wendet sich ausschließlich an ausgebildetes Fachpersonal der Steuerungs- und Automatisierungstechnik, das mit den geltenden nationalen und internationalen Normen und Regeln vertraut ist. Zur Installation und Inbetriebnahme der Komponenten ist die Beachtung der nachfolgenden Hinweise und Erklärungen unbedingt notwendig. Das Fachpersonal hat sicherzustellen, dass die Anwendung bzw. der Einsatz der beschriebenen Produkte alle Sicherheitsanforderungen, einschließlich sämtlicher anwendbaren Gesetze, Vorschriften, Bestimmungen und Normen erfüllt. Dokumentenursprung Diese Dokumentation ist in deutscher Sprache verfasst. Alle weiteren Sprachen werden von dem deutschen Original abgeleitet. Aktualität Bitte prüfen Sie, ob Sie die aktuelle und gültige Version des vorliegenden Dokumentes verwenden. Auf der Beckhoff Homepage finden Sie unter die jeweils aktuelle Version zum Download. Im Zweifelsfall wenden Sie sich bitte an den technischen Support [} 44]. Produkteigenschaften Gültig sind immer nur die Produkteigenschaften, die in der jeweils aktuellen Anwenderdokumentation angegeben sind. Weitere Informationen, die auf den Produktseiten der Beckhoff Homepage, in s oder sonstigen Publikationen angegeben werden, sind nicht maßgeblich. Disclaimer Diese Dokumentation wurde sorgfältig erstellt. Die beschriebenen Produkte unterliegen zyklisch einer Revision. Deshalb ist die Dokumentation nicht in jedem Fall vollständig auf die Übereinstimmung mit den beschriebenen Leistungsdaten, Normen oder sonstigen Merkmalen geprüft. Wir behalten uns das Recht vor, die Dokumentation jederzeit und ohne Ankündigung zu überarbeiten und zu ändern. Aus den Angaben, Abbildungen und Beschreibungen in dieser Dokumentation können keine Ansprüche auf Änderung bereits gelieferter Produkte geltend gemacht werden. Marken Beckhoff, TwinCAT, EtherCAT, Safety over EtherCAT, TwinSAFE, XFC und XTS sind eingetragene und lizenzierte Marken der Beckhoff Automation GmbH. Die Verwendung anderer in dieser Dokumentation enthaltenen Marken oder Kennzeichen durch Dritte kann zu einer Verletzung von Rechten der Inhaber der entsprechenden Bezeichnungen führen. Patente Die EtherCAT-Technologie ist patentrechtlich geschützt, insbesondere durch folgende Anmeldungen und Patente: EP , EP , DE , DE mit den entsprechenden Anmeldungen und Eintragungen in verschiedenen anderen Ländern. Die TwinCAT-Technologie ist patentrechtlich geschützt, insbesondere durch folgende Anmeldungen und Patente: EP , US mit den entsprechenden Anmeldungen und Eintragungen in verschiedenen anderen Ländern. AX TwinSAFE-Drive-Option Version:

6 Vorwort EtherCAT ist eine eingetragene Marke und patentierte Technologie lizensiert durch die Beckhoff Automation GmbH, Deutschland Copyright Beckhoff Automation GmbH & Co. KG, Deutschland. Weitergabe sowie Vervielfältigung dieses Dokuments, Verwertung und Mitteilung seines Inhalts sind verboten, soweit nicht ausdrücklich gestattet. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz. Alle Rechte für den Fall der Patent-, Gebrauchsmusteroder Geschmacksmustereintragung vorbehalten. Lieferbedingungen Es gelten darüber hinaus die allgemeinen Lieferbedingungen der Fa. Beckhoff Automation GmbH & Co. KG. 1.2 Sicherheitshinweise Auslieferungszustand Die gesamten Komponenten werden je nach Anwendungsbestimmungen in bestimmten Hard- und Software- Konfigurationen ausgeliefert. Änderungen der Hard-, oder Software-Konfiguration, die über die dokumentierten Möglichkeiten hinausgehen sind unzulässig und bewirken den Haftungsausschluss der Beckhoff Automation GmbH & Co. KG Sorgfaltspflicht des Betreibers Der Betreiber muss sicherstellen, dass die TwinSAFE-Produkte nur bestimmungsgemäß verwendet werden (siehe Kapitel Produktbeschreibung). die TwinSAFE-Produkte nur in einwandfreiem, funktionstüchtigem Zustand betrieben werden. nur ausreichend qualifiziertes und autorisiertes Personal die TwinSAFE-Produkte betreibt. dieses Personal regelmäßig in allen zutreffenden Fragen von Arbeitssicherheit und Umweltschutz unterwiesen wird, sowie die Betriebsanleitung und insbesondere die darin enthaltenen Sicherheitshinweise kennt. die Betriebsanleitung stets in einem leserlichen Zustand und vollständig am Einsatzort der TwinSAFE- Produkte zur Verfügung steht. alle an den TwinSAFE-Produkten angebrachten Sicherheits- und Warnhinweise nicht entfernt werden und leserlich bleiben. 6 Version: AX TwinSAFE-Drive-Option

7 Vorwort Erklärung der Sicherheitssymbole In der vorliegenden Betriebsanleitung werden die folgenden Symbole mit einem nebenstehenden Sicherheitshinweis oder Hinweistext verwendet. Die Sicherheitshinweise sind aufmerksam zu lesen und unbedingt zu befolgen! GEFAHR WARNUNG VORSICHT Achtung Akute Verletzungsgefahr! Wenn der Sicherheitshinweis neben diesem Symbol nicht beachtet wird, besteht unmittelbare Gefahr für Leben und Gesundheit von Personen! Verletzungsgefahr! Wenn der Sicherheitshinweis neben diesem Symbol nicht beachtet wird, besteht Gefahr für Leben und Gesundheit von Personen! Schädigung von Personen! Wenn der Sicherheitshinweis neben diesem Symbol nicht beachtet wird, können Personen geschädigt werden! Schädigung von Umwelt oder Geräten Wenn der Hinweis neben diesem Symbol nicht beachtet wird, können Umwelt oder Geräte geschädigt werden. Tipp oder Fingerzeig Dieses Symbol kennzeichnet Informationen, die zum besseren Verständnis beitragen. Hinweis 1.3 Ausgabestände der Dokumentation Version Kommentar Zertifikat hinzugefügt Beschreibung der sicheren Ein- und Ausgänge hinzugefügt Sicherheitstechnische Kenngrößen für die STO, SS1 Funktion hinzugefügt Beschreibung der SafeMotion-Funktionen aktualisiert Vorläufig (nur intern) Vorläufig (nur intern) AX TwinSAFE-Drive-Option Version:

8 Referenzen 2 Referenzen No Version Titel / Beschreibung [1] oder neuer AX8000 StartUp Diese Dokumentation enthält die Beschreibung zu Aufbau, Installation und Betrieb eines AX8000. [2] oder neuer Betriebsanleitung zu EL6910 TwinSAFE-Logik-Modul Das Dokument enthält eine Beschreibung der Logik-Funktionen der EL6910 und somit auch der AX8911 und deren Programmierung [3] oder neuer Dokumentation TwinSAFE-Logik-FB [4] 1.0 oder neuer AX8000 Systemhandbuch Das Dokument beschreibt die sicherheitstechnischen Funktionsbausteine, die in der EL6910 und somit auch der AX8911 zur Verfügung stehen und die sicherheitstechnische Applikation bilden. Beschreibung der mechanischen und elektrischen Kenngrößen, sowie aller für den Gebrauch des Multiachs-Servosystems AX8000 notwendigen Informationen. [5] oder neuer TwinSAFE Applikationshandbuch Das Applikationshandbuch gibt dem Anwender Beispiele für die Berechnung von sicherheitstechnischen Kenngrößen für Sicherheitsfunktionen entsprechend der Normen DIN EN ISO und EN bzw. EN 61508:2010, wie sie typischerweise an Maschinen Verwendung finden. 8 Version: AX TwinSAFE-Drive-Option

9 Systembeschreibung 3 Systembeschreibung 3.1 Das Multiachs-Servosystem AX8000 Mit dem Multiachs-Servosystem AX8000 lassen sich mehrkanalige Antriebslösungen aufbauen. An das zentrale Einspeisemodul wird die benötigte Anzahl von ein- oder zweikanaligen Achsmodulen angereiht. Die Verbindung der Module erfolgt schraub- und werkzeuglos über das eingebaute Schnellverbindungssystem AX-Bridge auf Federzug-Klemmbasis. Die Einachs- und Doppelachsmodule können wahlweise mit STO oder Safe Motion (AX8xxx-x1xx oder AX8xxx-x2xx) ausgestattet werden. extreme Fast Control im Antrieb Das auf EtherCAT-basierende Multiachs-Servosystem AX8000 kombiniert leistungsfähige FPGA- Technologie mit Multicore-ARM-Prozessoren. Die neue Mehrkanal-Stromregelungstechnologie ermöglicht extrem kurze Abtast- und Reaktionszeiten. Der vollständig in Hardware implementierte Stromregler vereint die Vorteile analoger und digitaler Regelungstechnologie: Auf Sollwertabweichungen des Stroms kann innerhalb von 1 µs reagiert werden, die Drehzahlregler-Zykluszeit liegt bei 16 µs bei einer Schaltfrequenz von 32 khz. Die Verarbeitung der EtherCAT-Prozessdaten (Ist- und Sollwerte) kann ohne Prozessor nahezu verzögerungsfrei in Hardware erfolgen, sodass die minimale EtherCAT-Zykluszeit bei nur 62,5 µs liegt. One Cable Technology (OCT) Das Multiachs-Servosystem AX8000 unterstützt OCT, die Einkabellösung für Power und Feedback. In Verbindung mit den Servomotoren der Serien AM8000 (Standard), AM8500 (erhöhte Trägheit) und AM8800 (Edelstahl) reduziert sich die Verkabelung auf die obligatorische Motorleitung, über die dann auch die Feedbacksignale direkt übertragen werden. Wie bei der sensorlosen Regelung wird dem Anwender der Einsatz einer zusätzlich erforderlichen Feedbackleitung erspart. Alle nötigen Informationen zur Regelung werden störsicher und zuverlässig über eine digitale Schnittstelle übertragen. AX TwinSAFE-Drive-Option Version:

10 Produktbeschreibung 4 Produktbeschreibung 4.1 Allgemeine Beschreibung AX8911 TwinSAFE-Drive-Option für Servoverstärker der Serie AX8000 Die AX8911 TwinSAFE-Drive-Option ist eine optionale Erweiterung der Beckhoff Servoverstärker Serie AX8000. Die AX8911 Option gibt es in 2 Varianten. Die erste Variante stellt nur die Funktion STO über die digitalen Eingänge des AX8000 Achs-Moduls oder über eine TwinSAFE (FSoE) Verbindung zur Verfügung. Die zweite Variante stellt neben STO auch SafeMotion Funktionen, wie z.b. Safe Limited Speed zur Verfügung. Die AX8911 erfüllt die Anforderungen der IEC 61508:2010 SIL 3, EN 62061:2005/A1:2013/A2:2015 SILCL3 und EN ISO :2015 (Cat 4, PL e). Die AX8911 ist für den Einsatz in einem Servoverstärker der Baureihe AX8000 bestimmt und ist in diesem fest verbaut AX8911 mit STO-Funktion (AX8xxx-x1xx) Durch die Integration der AX8911 Drive-Option in den AX8000 kann die Sicherheitsfunktion STO über zwei digitale Eingänge je Kanal des Servoverstärkers oder über Safety-over-EtherCAT (FSoE) aktiviert werden. Die digitalen Eingänge und die Signale über FSoE sind gleichwertig und intern logisch ODER verknüpft. Somit reicht es aus, dass über einen der beiden Wege die Achse freigegeben wird. Sind beide digitalen Eingänge der jeweiligen Achse logisch 1 (24V DC ), ist die jeweilige Achse freigegeben. Ist mindestens einer der beiden digitalen Eingänge logisch 0 ist die Sicherheitsfunktion STO aktiv und der Motor ist drehmomentfrei geschaltet. Alternativ kann auf die STO Funktion der Achse über Safety-over-EtherCAT (FSoE) zugegriffen werden. Ist das STO Signal über FSoE logisch 1, ist die jeweilige Achse freigegeben. Ist das STO Signal über FSoE logisch 0, ist die Sicherheitsfunktion STO aktiv und der Motor ist drehmomentfrei geschaltet. Typischerweise wird die AX8911 Drive-Option über FSoE angesprochen. Die digitalen Eingänge sind für die Inbetriebnahme des AX8000 vorgesehen. Es ist über die digitalen Eingänge auch möglich, die AX8911 Drive-Option unter einer Sicherheitssteuerung zu betreiben, die das FSoE Protokoll nicht unterstützt. Achtung Hinweis Digitale Eingänge und Safety-over-EtherCAT (FSoE) Wenn Sie für den Zugriff auf die AX8911 Drive Option die FSoE Verbindung verwenden und zusätzlich während der Inbetriebnahme der Achse die digitalen Eingänge des AX8000 auf X15 oder X25, stellen Sie sicher, dass die Verdrahtung zu den digitalen Eingängen nach der Inbetriebnahme der Achse entfernt wird. STO Funktion Ist die oben beschriebene STO Funktion für den Anwendungsfall nicht passend, muss diese durch den Anwender bzw. durch Laden eines benutzerdefinierten Safety Projektes auf die AX8911 geändert werden. 10 Version: AX TwinSAFE-Drive-Option

11 Produktbeschreibung AX8911 mit SafeMotion-Funktionen (AX8xxx-x2xx) Durch die Integration des AX8911 in den AX8000 können Sicherheitsfunktionen entsprechend folgender Liste durch den Anwender realisiert werden: Stopp-Funktionen, wie STO, SOS, SS1, SS2 Geschwindigkeitsfunktionen, wie SLS, SSM, SSR Beschleunigungsfunktionen, wie SAR Drehrichtungsfunktionen, wie SDIp, SDIn Positionsfunktionen, wie SLP, SCA, SLI (wobei SLP und SCA nur unter Verwendung eines entsprechenden sicheren Feedback-Systems möglich ist) Die gesamte Parametrierung der AX8911 TwinSAFE-Drive-Optionskarte erfolgt, wie auch die Programmierung bzw. Konfiguration der Safety-Applikation, aus der TwinCAT-Software. Alle anlagenspezifischen Einstellungen werden zusammen mit der Applikation in der AX8911 gespeichert. Für den Austausch der AX8911 kann der von der EL69x0 bekannte Backup/Restore Mechanismus verwendet werden. Weitere Informationen dazu finden Sie in der EL6910 Anwenderdokumentation (siehe Referenzen [} 8]). 4.2 Bestimmungsgemäße Verwendung Die TwinSAFE-Drive-Optionskarte AX8911 erweitert das Einsatzfeld des Beckhoff Servoverstärkers AX8000 um Sicherheitsfunktionen, die es erlauben, diesen auch im Bereich der Maschinensicherheit einzusetzen. WARNUNG Bestimmungsgemäße Verwendung beachten! Eine Verwendung der TwinSAFE-Drive-Optionskarte, die über die im Folgenden beschriebene bestimmungsgemäße Verwendung hinausgeht ist nicht zulässig! Die AX8911 Karte kann als TwinSAFE-Drive-Optionskarte über die TwinSAFE Eingänge X15 bzw. X25 oder über eine FSoE- bzw. TwinSAFE-Verbindung angesprochen werden. Je nachdem welche dieser Varianten verwendet wird, können die unten beschriebenen Fehlerreaktionen der TwinSAFE-Drive-Optionskarte unterschiedlich sein. Folgende Sicherheitsmaßnahmen und Sicherheitshinweise müssen bei der Verwendung der TwinSAFE-Drive-Optionskarte beachtet werden Generelle Hinweise WARNUNG WARNUNG VORSICHT VORSICHT Spannungsversorgung aus SELV/PELV-Netzteil! Zur Versorgung der TwinSAFE-Komponenten mit 24 V DC muss ein SELV/PELV-Netzteil mit einer ausgangsseitigen Spannungsbegrenzung von U max = 36 V DC verwendet werden. Bei Nichtbeachtung kann dies zum Verlust der Sicherheit führen. Vorsicht Verletzungsgefahr! Elektronische Geräte sind grundsätzlich nicht ausfallsicher. Bei Ausfall des Antriebssystems ist der Maschinenhersteller dafür verantwortlich, dass die angeschlossenen Motoren und die Maschine in einen sicheren Zustand gebracht werden Maschinenrichtlinie beachten! Die TwinSAFE-Drive-Optionskarten dürfen nur in Maschinen im Sinne der Maschinenrichtlinie eingesetzt werden. Rückverfolgbarkeit sicherstellen! Der Besteller hat die Rückverfolgbarkeit der Geräte über die Seriennummer sicherzustellen. AX TwinSAFE-Drive-Option Version:

12 Produktbeschreibung Parametrierung WARNUNG WARNUNG WARNUNG Parametrierung der TwinSAFE-Drive-Optionskarte überprüfen! Die TwinSAFE-Drive-Optionskarte stellt Fehler in der Parametrierung fest, es kann jedoch keine logische Überprüfung der Parameter oder des geladenen Sicherheitsprogrammes erfolgen. Somit ist über einen entsprechenden Abnahmetest sicherzustellen, dass die Parametrierung und das Sicherheitsprogramm für den Anwendungsfall korrekt ist. Dieser Test muss vom Maschinenhersteller durchgeführt werden. Erst wenn dieser Test für alle sicherheitsrelevanten Funktionen zu einem positiven Ergebnis geführt hat, darf die Kombination aus AX8000 und AX8911 produktiv eingesetzt werden. Falsche Parametrierung des Servoverstärkers vermeiden! Eine falsche Parametrierung des Servoverstärkers (z.b. Stromregler schwingt oder ist zu träge) kann zur Abschaltung führen. Die AX8911 schaltet die Motoren des Servoverstärkers AX8000 momentfrei. Eventuell sich noch in Bewegung befindliche Motoren trudeln aus. Bei hängenden oder ziehenden Lasten kann es auch zu einer Beschleunigung der Motoren kommen. Um ungewollte Bewegungen zu vermeiden, sind externe Sicherungsmaßnahmen (z.b. mechanische Betriebsbremsen) vom Anwender vorzusehen. Falsche Dimensionierung des Servoverstärkers vermeiden! Lasten die vom Servoverstärker AX8000 nicht abgebremst werden können (z.b. der Servoverstärker AX8000 ist zu klein dimensioniert) können zur Abschaltung führen. Die AX8911 schaltet die Motoren des Servoverstärkers AX8000 momentfrei. Eventuell sich noch in Bewegung befindliche Motoren trudeln aus. Bei hängenden oder ziehenden Lasten kann es auch zu einer Beschleunigung der Motoren kommen. Um ungewollte Bewegungen zu vermeiden, sind externe Sicherungsmaßnahmen (z.b. mechanische Betriebsbremsen) vom Anwender vorzusehen. Externe Sicherungsmaßnahmen WARNUNG WARNUNG Externe Sicherungsmaßnahmen für die Funktion STO der TwinSAFE-Drive- Optionskarte vorsehen! Bei Ausführen der Sicherheitsfunktion STO werden die angeschlossenen Motoren nicht gebremst, sondern momentfrei geschaltet. Dies führt dazu, dass die Motoren austrudeln. Die Dauer des Austrudelns hängt davon ab, wie viel kinetische Energie im System vorhanden ist. Bei hängenden oder ziehenden Lasten kann es auch zu einer Beschleunigung der Motoren kommen. Um dies zu verhindern, müssen entsprechende externe Sicherungsmaßnahmen (z.b. mechanische Betriebsbremsen) vom Anwender vorgesehen werden. Externe Sicherungsmaßnahmen für die Fehlerreaktionen der TwinSAFE- Drive-Optionskarte vorsehen! Wenn die TwinSAFE-Drive-Optionskarte einen Fehler feststellt, wird die Fehlerreaktion STO ausgeführt. Wenn die Fehlerreaktion STO ausgeführt wird, werden die angeschlossenen Motoren nicht abgebremst, sondern werden direkt momentfrei geschaltet. Dies führt dazu, dass die Motoren austrudeln. Die Dauer des Austrudelns hängt davon ab, wie viel kinetische Energie im System vorhanden ist. Bei hängenden oder ziehenden Lasten kann es auch zu einer Beschleunigung der Motoren kommen. Um dies zu verhindern, müssen entsprechende externe Sicherungsmaßnahmen (z.b. mechanische Betriebsbremsen) vom Anwender vorgesehen werden. 12 Version: AX TwinSAFE-Drive-Option

13 Produktbeschreibung Diagnose / Störungen WARNUNG WARNUNG WARNUNG WARNUNG Leitungsunterbrechung vermeiden! Leitungsunterbrechungen können zur Abschaltung führen. Die AX8911 kann entsprechend des auf ihr verwendeten Safety-Projektes, die Motoren des Servoverstärkers AX8000 momentfrei schalten. Eventuell sich noch in Bewegung befindliche Motoren trudeln aus. Bei hängenden oder ziehenden Lasten kann es auch zu einer Beschleunigung der Motoren kommen. Um ungewollte Bewegungen zu vermeiden, sind externe Sicherungsmaßnahmen (z.b. mechanische Betriebsbremsen) vom Anwender vorzusehen. Störungen und Unterbrechungen der EtherCAT-Kommunikation vermeiden! Störungen und Unterbrechungen der EtherCAT-Kommunikation führen zur Abschaltung. Die AX8911 kann entsprechend des auf ihr verwendeten Safety-Projektes, die Motoren des Servoverstärkers AX8000 momentfrei schalten. Eventuell sich noch in Bewegung befindliche Motoren trudeln aus. Bei hängenden Lasten kann es auch zu einer Beschleunigung der Motoren kommen. Um ungewollte Bewegungen zu vermeiden, sind externe Sicherungsmaßnahmen (z.b. mechanische Betriebsbremsen) vom Anwender vorzusehen. Aktivierung bzw. der Neustart eines Projekts im TwinCAT Die Aktivierung bzw. der Neustart eines Projekts im TwinCAT kann zur Abschaltung führen. Die AX8911 kann entsprechend des auf ihr verwendeten Safety-Projektes, die Motoren des Servoverstärkers AX8000 momentfrei schalten. Eventuell sich noch in Bewegung befindliche Motoren trudeln aus. Bei hängenden Lasten kann es auch zu einer Beschleunigung der Motoren kommen. Um ungewollte Bewegungen zu vermeiden, sind externe Sicherungsmaßnahmen (z.b. mechanische Betriebsbremsen) vom Anwender vorzusehen. Download des Safety-Projekts auf die TwinSAFE-Logic oder die AX8911 führen zur Abschaltung! Ein Download des Safety-Projekts auf die TwinSAFE-Logic oder die AX8911 führt zur Abschaltung. Die AX8911 schaltet die Motoren des Servoverstärkers AX8000 momentfrei. Eventuell sich noch in Bewegung befindliche Motoren trudeln aus. Bei hängenden oder ziehenden Lasten kann es auch zu einer Beschleunigung der Motoren kommen. Um ungewollte Bewegungen zu vermeiden, sind externe Sicherungsmaßnahmen (z.b. mechanische Betriebsbremsen) vom Anwender vorzusehen. AX TwinSAFE-Drive-Option Version:

14 Produktbeschreibung 4.3 Technische Daten Produktbezeichnung AX8911 (AX8xxx-x1xx) Anzahl der Eingänge 2 digitale Eingänge pro Kanal (X15, X25) Statusanzeige Minimale/Maximale Zykluszeit Fehlerreaktionszeit Watchdog-Zeit Anzeige S des AX8000 ca. 1ms / entsprechend Projektgröße Watchdog-Zeiten min. 2ms, max ms Versorgungsspannung (SELV/PELV) 24 V DC ( 10% / +10%) siehe auch Handbuch AX8000 Startup (Referenzen [} 8]) Abmessungen (B x H x T) Gewicht zulässige Umgebungstemperatur (Betrieb) zulässige Umgebungstemperatur (Transport / Lagerung) zulässige Luftfeuchtigkeit zulässiger Luftdruck (Betrieb/Lagerung/Transport) Klimaklasse nach EN in AX8xxx-x1xx integriert ca. 25 g 0 C bis +55 C -25 C bis +70 C 5% bis 95%, nicht kondensierend zulässiger Verschmutzungsgrad nach EN Verschmutzungsgrad 2 Unzulässige Betriebsbedingungen 750 hpa bis 1100 hpa (dies entspricht einer Höhe von ca m bis 2450 m über N.N. bei Annahme einer internationalen Standardatmosphäre) 3K3 (die Abweichung von 3K3 ist nur möglich bei optimalen Umgebungsbedingungen und gelten auch nur für die technischen Daten, die in dieser Dokumentation abweichend angegeben sind) TwinSAFE-Drive-Optionskarten dürfen unter folgenden Betriebsbedingungen nicht eingesetzt werden: unter dem Einfluss ionisierender Strahlung (die das Maß der natürlichen Umgebungsstrahlung überschreitet) in korrosivem Umfeld in einem Umfeld, das zu unzulässiger Verschmutzung der Optionkarte führt zulässige Einbaulage siehe Handbuch AX8000 Startup (Referenzen [} 8]) Zulassungen CE, TÜV SÜD 14 Version: AX TwinSAFE-Drive-Option

15 Produktbeschreibung 4.4 Sicherheitstechnische Kenngrößen Safety Funktionen STO, SS1 Kennzahlen Lifetime [a] 20 AX STO, SS1 (AX8xxx-x1xx) Prooftest Intervall [a] nicht erforderlich 1) PFH D %SIL3 vom PFH D PFD avg 3,04E-09 3% vom SIL3 9,20E-05 %SIL3 vom PFD avg 9% vom SIL3 MTTF D hoch DC hoch, 99,5% SFF >99% Performance Level Kategorie 4 HFT 1 Klassifizierung Element 2) PL e Typ B 1. Spezielle Prooftests während der gesamten Lebensdauer der TwinSAFE Drive-Optionskarte AX8911 sind nicht erforderlich. 2. Klassifizierung nach IEC :2010 (siehe Kapitel und ) Die TwinSAFE Drive-Optionskarte AX8911 kann für sicherheitsgerichtete Applikationen im Sinne der IEC 61508:2010 bis SIL 3, EN 62061:2005/A1:2013/A2:2015 bis SILCL3 und EN ISO :2015 bis PL e (Cat.4) eingesetzt werden. Zur Berechnung bzw. Abschätzung des MTTF D Wertes aus dem PFH D -Wert finden Sie weitere Informationen im Applikationshandbuch TwinSAFE oder in der EN ISO :2015 Tabelle K.1. In den sicherheitstechnischen Kenngrößen ist die Safety-over-EtherCAT-Kommunikation mit 1% des SIL3 entsprechend der Protokoll-Spezifikation bereits berücksichtigt. Safe Motion Funktionen SS2, SOS, SLS, SLP Die sicherheitstechnischen Kenngrößen für die Safe Motion Funktionen werden hier eingefügt, sobald die AX8xxx-x2xx Geräte mit Safety Optionskarte AX891x freigegeben sind. AX TwinSAFE-Drive-Option Version:

16 Produktbeschreibung 4.5 Projektierungsgrenzen AX8911 (AX8xxx-x1xx ) Hinweis Projektierungsgrenzen Die maximale Projektierungsgröße des AX8911 (AX8xxx-x1xx) ist durch den verfügbaren Speicher begrenzt. Dieser wird dynamisch verwaltet. Somit sind die in der folgenden Tabelle angegebenen Werte nur Richtwerte und können von den tatsächlichen Werten je nach Safety-Projekt abweichen. TwinSAFE-Verbindungen maximal 8 (In Summe maximal 12 CRCs - für eine TwinSAFE Verbindung mit 1 oder 2 Byte sicheren Daten wird 1 CRC benötigt.) Sichere Daten je TwinSAFE- Verbindung TwinSAFE-Bausteine TwinSAFE-Gruppen maximal 128 TwinSAFE-Benutzer maximal 40 Eingänge in die Standard-SPS maximal 24 Byte (Telegrammlänge 51 Byte) maximal 512 (ESTOP mit komplettem Input- und Output-Mapping) dynamisch (speicherabhängig) max. 54 Byte Ausgänge in die Standard-SPS dynamisch (speicherabhängig) max. 62 Byte 16 Version: AX TwinSAFE-Drive-Option

17 Betrieb 5 Betrieb 5.1 Umgebungsbedingungen Stellen Sie sicher, dass die TwinSAFE-Komponenten nur bei den spezifizierten Umgebungsbedingungen (siehe technische Daten) transportiert, gelagert und betrieben werden! WARNUNG Achtung Verletzungsgefahr! Die TwinSAFE-Komponenten dürfen unter folgenden Betriebsbedingungen nicht eingesetzt werden. unter dem Einfluss ionisierender Strahlung (die das Maß der natürlichen Umgebungsstrahlung überschreitet) in korrosivem Umfeld in einem Umfeld, das zu unzulässiger Verschmutzung der TwinSAFE-Komponente führt Elektromagnetische Verträglichkeit Die TwinSAFE-Komponenten entsprechen den Anforderungen der geltenden Normen zur elektromagnetischen Verträglichkeit in Bezug auf Störausstrahlung und insbesondere auf Störfestigkeit. Sollten jedoch in der Nähe der TwinSAFE-Komponenten Geräte (z.b. Funktelefone, Funkgeräte, Sendeanlagen oder Hochfrequenz-Systeme) betrieben werden, welche die in den Normen festgelegten Grenzen zur Störaussendung überschreiten, können diese ggf. die Funktion der TwinSAFE-Komponenten stören. 5.2 Installation Hinweis Installationshinweis Bitte beachten Sie auch die Installationshinweise zur mechanischen und elektrischen Installation des AX8000 im Handbuch AX8000 StartUp Sicherheitshinweise Lesen Sie vor Installation und Inbetriebnahme der TwinSAFE-Komponenten auch die Sicherheitshinweise im Vorwort dieser Dokumentation Transportvorgaben / Lagerung Verwenden Sie zum Transport und zur Lagerung der AX8xxx mit der TwinSAFE-Drive-Optionskarte AX8911 die Originalverpackung in der die Komponenten geliefert wurden. VORSICHT Spezifizierte Umgebungsbedingungen beachten Stellen Sie sicher, dass die digitalen TwinSAFE- Komponenten bzw. der AX8000 mit Twin- SAFE-Drive-Optionskarte AX8911 nur innerhalb der spezifizierten Umgebungsbedingungen (siehe technische Daten) transportiert und gelagert werden Mechanische Installation Die TwinSAFE-Drive-Option AX8911 wird fest in dem Servoverstärker AX8000 verbaut. Ein nachträglicher Einbau oder Austausch der Option durch den Anwender ist nicht möglich. AX TwinSAFE-Drive-Option Version:

18 Betrieb Schaltschrank / Klemmenkasten Die TwinSAFE-Komponenten müssen zum Betrieb in einen Schaltschrank oder Klemmenkasten montiert werden, der mindestens der Schutzart IP54 nach IEC entspricht Elektrische Installation Digitale Eingänge X15, X25 Die Eingänge X15 (Achse A ) und X25 (Achse B ) werden bei eingebauter TwinSAFE-Drive-Option AX8911 für die STO-Eingänge der Achse bzw. Achsen verwendet. Die Kontakte 1 und 2 des Anschluss X15 sind die STO-Eingänge für Achse A. Sind beide Signale logisch 1 (beschaltet mit 24V DC ), kann die Achse A verfahren werden. Ist eines der Signale logisch 0 wird STO für Achse A ausgelöst. Die Achse A wird drehmomentfrei geschaltet. Die Kontakte 1 und 2 des Anschluss X25 sind die STO-Eingänge für Achse B. Sind beide Signale logisch 1 (beschaltet mit 24V DC ), kann die Achse B verfahren werden. Ist eines der Signale logisch 0 wird STO für Achse B ausgelöst. Die Achse B wird drehmomentfrei geschaltet. Abb. 1: AX8911: Anschluss X15 und X25 Zum Anschluss von Signalen an X15 und bei zweikanaligen Achsmodulen auch an X25, wird jeweils ein Steckverbinder benötigt. Ansicht Klemmstelle Anschluss Abisolierlänge Klemmtechnik 1 STO Eingang 1 9 mm push in 2 STO Eingang 2 3 Digitaler Eingang 3 (Filterzeit 8µs) 4 Digitaler Eingang 4 (Filterzeit 8µs) Leitungstyp Leitungsquerschnitt - eindrähtig Leitungsquerschnitt - feindrähtig Leitungsquerschnitt - feindrähtig (mit Aderendhülse ohne Kunststoffkragen) Leitungsquerschnitt - feindrähtig (mit Aderendhülse mit Kunststoffkragen) Leitungsquerschnitt 0,14 mm² - 1,5 mm² 0,14 mm² - 1,5 mm² 0,25 mm² - 1,5 mm² 0,25 mm² - 1 mm² 18 Version: AX TwinSAFE-Drive-Option

19 Betrieb Achtung Verdrahtung Bei Verwendung der Sicherheitsfunktion STO über die STO-Eingänge an X15 und X25, müssen Leitungen mit Aderendhülse mit Kunststoffkragen verwendet werden Einstellung der TwinSAFE-Adresse Wird statt der digitalen Eingänge eine TwinSAFE-Verbindung für die Realisierung der Sicherheitsfunktionen bzw. Auswahl der Funktion STO verwendet, muss eine Safety-Adresse auf dem Achsmodul eingestellt werden. Diese Einstellung erfolgt über den auf dem AX8000 Achsmodul integrierten DIP-Schalter. Dieser befindet sich unter der Abdeckung zwischen den Eingängen X15 und X25 bzw. links von X15 bei 1-Achs-Modulen. 1-Achsmodul AX81xx-x1xx 2-Achsmodul AX82xx-x1xx DIP-Schalter Adresse ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF 1 OFF ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF 2 ON ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF 3 OFF OFF ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF 4 ON OFF ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF 5 OFF ON ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF 6 ON ON ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON 1023 WARNUNG TwinSAFE-Adresse Jede eingestellte TwinSAFE-Adresse darf innerhalb eines Netzwerkes/einer Konfiguration nur einmal vorkommen! Die Adresse 0 ist keine gültige TwinSAFE-Adresse! AX TwinSAFE-Drive-Option Version:

20 Betrieb 5.3 Konfiguration der Option in TwinCAT Hinzufügen eines Achsmoduls Beim Hinzufügen eines Achsmoduls in TwinCAT 3 wird unter einem Modul mit integrierter TwinSAFE-Drive- Option und ohne TwinSAFE-Drive-Option unterschieden. Nach dem Hinzufügen eines Einspeise-Moduls, kann unter der Rubrik Drives ein Achsmodul hinzugefügt werden. Abb. 2: Hinzufügen eines Achsmoduls Neben dem manuellen Erstellen der Konfiguration, kann diese auch durch Scannen des EtherCAT Strangs erstellt werden Verwendung der AX8911 mit dem Default-Projekt In den Geräten AX8xxx-x1xx ist die AX8911 TwinSAFE Drive-Option verbaut, mit der eine STO Funktion realisiert werden kann. Informationen zu diesem Projekt finden Sie unter Default-STO-Funktion in der AX8911 [} 33]. Zur Verwendung der AX8911 in einem z.b. EL6910 Projekt fügen Sie ein Alias Device AX891x (Safe Drive Module) hinzu. 20 Version: AX TwinSAFE-Drive-Option

21 Betrieb Abb. 3: Hinzufügen eines Alias Devices Abb. 4: Dialog Add new item AX891x (Safe Drive Module) Die STO Signale können als sichere Ausgänge in dem sicherheitsgerichteten Anwenderprogramm verwendet werden. AX TwinSAFE-Drive-Option Version:

22 Betrieb Abb. 5: Dialog zum Verknüpfen der Variablen der AX8911 Die Variablen werden mit der entsprechenden Bezeichnung im Variable Mapping angezeigt. 22 Version: AX TwinSAFE-Drive-Option

23 Betrieb Abb. 6: Projekt mit Ausgängen zur AX8911 AX TwinSAFE-Drive-Option Version:

24 Betrieb Verwendung der AX8911 mit einem sicherheitsgerichteten Anwenderprogramm Zielsystem Für die Nutzung von Anwender-spezifischen Funktionen in der AX8911 wird ein Safety Projekt in TwinCAT angelegt und als Zielsystem die AX8911 bzw. das Achsmodul ausgewählt. Das Hinzufügen eines Safety Projektes wird über einen Rechtsklick auf den Safety Knoten und Auswahl von Add new item... durchgeführt. Abb. 7: Add New Item Durch einen Doppelklick auf den Untereintrag Target System kann das Zielsystem ausgewählt werden. Hierbei wird in der DropDown-Liste die AX891x ausgewählt und über den Button verknüpft. mit dem Achsmodul Abb. 8: Targetsystem AX8911 Um die lokalen Ein- und Ausgänge der AX8911 nutzen zu können, muss in der Safety Applikation ein Alias Device AX891x (Safe Drive Module) hinzugefügt werden und unter Linking Mode auf local umgestellt werden. 24 Version: AX TwinSAFE-Drive-Option

25 Betrieb Abb. 9: AX Add new item Abb. 10: AX Add new item - Alias Device AX891x Abb. 11: AX Linking Mode local Nachdem der Linking Mode auf local umgestellt ist, werden alle nicht relevanten Einstellungen des Alias Devices für die Eingabe gesperrt dargestellt. AX TwinSAFE-Drive-Option Version:

26 Betrieb Sichere Ein- und Ausgänge innerhalb der Safety Logik Die lokalen Ein- und Ausgänge der AX8911 und deren Bedeutung werden in den folgenden Tabellen aufgelistet. Abb. 12: AX8911 sichere Eingänge des lokalen Alias Devices 26 Version: AX TwinSAFE-Drive-Option

27 Betrieb Eingang (jeweils für Achse A und Achse B) Datentyp Bedeutung FSOUT STO Module Fault BOOL Modulfehler STO FSOUT BRAKE Module Fault BOOL derzeit nicht verwendet (Modulfehler Bremse) FSOUT BRAKE Active BOOL derzeit nicht verwendet (Bremse aktivieren ) FSIN Channel1.Input BOOL Digitaler Eingang 1 auf X15 bzw. X25 FSIN Channel2.Input BOOL Digitaler Eingang 2 auf X15 bzw. X25 FSIN Module Fault BOOL Modulfehler Eingangsmodul FSDRIVE Underrange Encoder Voltage FSDRIVE Overrange Encoder Voltage BOOL BOOL Unterspannung der Encoder- Versorgungsspannung liegt vor Überspannung der Encoder-Versorgungsspannung liegt vor FSDRIVE Module Fault BOOL Modulfehler im Antriebsmodul FSDRIVE Encoder Enable BOOL derzeit nicht verwendet (Encoder aktivieren ) FSDRIVE Run BOOL Run Signal vom AX kann für die Gruppen Eingänge verwendet werden FSDRIVE ErrAck BOOL Error Acknowledge Signal vom AX kann für die Gruppen Eingänge und für die ErrAck Ausgänge zum rücksetzen von Modulfehlern verwendet werden (Wird zusammen mit einem Achs-Reset ausgeführt). FSDRIVE Control 2-15 BOOL nicht verwendet AX TwinSAFE-Drive-Option Version:

28 Betrieb Abb. 13: AX8911 sichere Ausgänge des lokalen Alias Devices 28 Version: AX TwinSAFE-Drive-Option

29 Betrieb Ausgang (jeweils für Achse A und Achse B) FSOUT STO Channel1.Output FSOUT STO Channel2.Output FSOUT STO Channel3.Output FSOUT STO Channel4.Output Datentyp Bedeutung BOOL BOOL BOOL BOOL STO Abschaltpfad A (alle 4 Abschaltpfade und STO Active müssen auf logisch 1 gesetzt werden, um die Achse freizugeben und auf logisch 0 für die STO Funktion) STO Abschaltpfad B (alle 4 Abschaltpfade und STO Active müssen auf logisch 1 gesetzt werden, um die Achse freizugeben und auf logisch 0 für die STO Funktion) STO Abschaltpfad C (alle 4 Abschaltpfade und STO Active müssen auf logisch 1 gesetzt werden, um die Achse freizugeben und auf logisch 0 für die STO Funktion) STO Abschaltpfad D (alle 4 Abschaltpfade und STO Active müssen auf logisch 1 gesetzt werden, um die Achse freizugeben und auf logisch 0 für die STO Funktion) FSOUT STO ErrAck BOOL Quittierung eines Modulfehlers im STO Modul (im Default-Projekt wird dieses Signal mit dem Eingang FSDRIVE ErrAck verlinkt) FSOUT STO STO Active BOOL Information an den AX8000 über den Zustand der STO Funktion. Muss auf logisch 1 gesetzt werden, damit der AX8000 die Achse freigibt. FSOUT BRAKE PWM Output BOOL FSOUT BRAKE Digital Output BOOL PWM Signal zur Ansteuerung der Bremse Freigabe für die Bremsenansteuerung FSOUT BRAKE ErrAck BOOL Quittierung eines Modulfehlers im BRAKE Modul (im Default-Projekt wird dieses Signal mit dem Eingang FSDRIVE ErrAck verlinkt) FSIN ErrAck BOOL Quittierung eines Modulfehlers im FSIN Modul (im Default-Projekt wird dieses Signal mit dem Eingang FSDRIVE ErrAck verlinkt) FSDRIVE ErrAck BOOL Quittierung eines Modulfehlers im FSDRIVE Modul (im Default-Projekt wird dieses Signal mit dem Eingang FSDRIVE ErrAck verlinkt) FSDRIVE Group Error BOOL Status-Information über einen Gruppenfehler für den AX8000 FSDRIVE Axis STO Error BOOL Status-Information über einen STO-Fehler für den AX8000 FSDRIVE Axis Digital Input Error BOOL Status-Information über einen Eingangsfehler für den AX8000 FSDRIVE Axis Brake Error BOOL Status-Information über einen Bremsenfehler für den AX8000 FSDRIVE Encoder Undervoltage Error FSDRIVE Encoder Overvoltage Error BOOL BOOL Status-Information über einen Unterspannungsfehler für den AX8000 Status-Information über einen Überspannungsfehler für den AX8000 FSDRIVE Encoder Enabled BOOL Status-Information an den AX8000, ob der Encoder aktiviert ist. (bisher nicht verwendet) FSDRIVE Status 7-13 BOOL nicht verwendet FSDRIVE FSIN Testpulse Channel 1 FSDRIVE FSIN Testpulse Channel 2 BOOL BOOL intern verwendet, um den Eingang 1 auf X15 bzw. X25 zu testen. Kann nicht durch den Anwender verwendet werden. intern verwendet, um den Eingang 2 auf X15 bzw. X25 zu testen. Kann nicht durch den Anwender verwendet werden. AX TwinSAFE-Drive-Option Version:

30 Betrieb Erstellung von Safety-Funktionen Die Erstellung eines sicherheitsgerichteten Anwenderprogramms ist in der Dokumentation der EL6910 und der FB Beschreibung enthalten. Die entsprechenden Dokumente sind unter Referenzen [} 8] aufgelistet. Hinweis Wechsel zurück zum Default-Projekt Durch Löschen des gesamten Projektes (Safe Logic, Parameter und Mapping) auf der TwinSAFE-Drive-Option AX8911 ist nach einem Neustart der AX8911 das Default-Projekt wieder aktiv. 30 Version: AX TwinSAFE-Drive-Option

31 Verwendung der STO Funktion 6 Verwendung der STO Funktion VORSICHT VORSICHT VORSICHT Hinweis Wiederanlaufsperre Die Wiederanlaufsperre ist in der überlagerten Sicherheitssteuerung zu realisieren. Alternativ kann dies vom Anwender bzw. Maschinenbauer durch eine Änderung des sicherheitsgerichtenen Programmes auf der AX8911 angepasst werden. OSSD Signale an X15 und X25 Die Testpulse dürfen eine Länge von 3,5 ms nicht überschreiten. Längere Testpulse können zum Auslösen von STO führen. Alternativ kann dies vom Anwender bzw. Maschinenbauer durch eine Änderung des sicherheitsgerichtenen Programmes auf der AX8911 angepasst werden. Querschlüsse / Fremdeinspeisung Die Überprüfung der Verdrahtung zwischen der Sicherheitsteuerung und den TwinSAFE Eingängen der AX8911 (X15, X25) obliegt der überlagerten Sicherheitssteuerung. Welche Tests und Prüfungen notwendig sind, ergibt sich aus der durch den Maschinenbauer bzw. Hersteller erstellten Risiko- und Gefährdungsanalyse. Test der Eingänge X15, X25 Die STO-Eingänge 1 und 2 der Anschlüsse X15 bzw. X25 werden intern von der AX8911 TwinSAFE-Drive-Optionskarte auf ihre Funktion getestet. Die externen Testpulse zur Erkennung von Querschlüssen oder einer Fremdeinspeisung dienen nur zur Überprüfung der korrekten Verdrahtung zwischen Sicherheitssteuerung und TwinSAFE-Drive-Optionskarte. Verwenden der STO-Eingänge mit TwinSAFE Ausgängen In diesem Anwendungsfall werden die STO-Eingänge 1 und 2 der Digital-Eingänge X15 und ggf. X25 direkt auf sichere Ausgänge z.b. einer EL2904 verdrahtet. Die sicheren Ausgänge werden bei Verwendung der EL2904 so parametriert, dass die Testpulse aktiv sind, der Parameter Current Measurement active jedoch deaktiviert ist. Bei Verwendung anderer TwinSAFE Ausgänge, müssen diese ebenfalls so parametriert sein, dass Testpulse am Ausgang aktiviert sind. Innerhalb der Logik der AX8911 ist ein Filter (Default: 3,5 ms) realisiert, so dass die Testpulse der z.b. EL2904 nicht zu einer Abschaltung der STO-Kanäle führen. Abb. 14: STO-Eingänge mit TwinSAFE Ausgängen beschaltet AX TwinSAFE-Drive-Option Version:

32 Verwendung der STO Funktion Verwenden der STO-Eingänge mit einer Sicherheitssteuerung eines Fremdherstellers Bei Verwendung einer Sicherheitssteuerung oder eines sicheren Ausgangs eines Fremdherstellers, muss ebenfalls darauf geachtet werden, dass Testpulse generiert werden. Der Anwender muss sicherstellen, dass die Testpulslänge und -häufigkeit nicht zu einem Abschalten der STO-Kanäle bzw. der AX8911 führt. Innerhalb der Logik der AX8911 ist ein Filter mit einer Filterzeit von 3,5 ms realisiert. Achtung Sicherheitsbewertung Die sicherheitstechnische Bewertung bei Verwendung einer Sicherheitssteuerung eines Fremdherstellers, muss durch den Anwender bzw. Maschinenhersteller erfolgen. Abb. 15: STO-Eingänge mit sicheren Ausgängen eines Fremdherstellers beschaltet Ist die Sicherheitssteuerung nicht in der Lage Testpulse auf den Ausgängen zu realisieren, sondern liefert nur statische 24V DC Signale, muss die Verdrahtung durch den Anwender so ausgeführt werden, dass ein Fehlerausschluss für die Verdrahtung zulässig ist. Weitere Informationen zu Fehlerausschlüssen finden Sie in der EN ISO WARNUNG Geschützte Leitungsverlegung Werden auf den Signalen zwischen den Ausgängen der Sicherheitssteuerung und den STO-Eingängen des AX8xxx-x1xx keine Testpulse verwendet muss die Verdrahtung als geschützte Leitungsverlegung realisiert werden (siehe auch EN ISO ). Abb. 16: STO-Eingänge beschaltet mit sicheren Ausgängen eines Fremdherstellers ohne Verwendung von Testpulsen 32 Version: AX TwinSAFE-Drive-Option

33 Verwendung der STO Funktion Verwenden der STO Funktion über eine TwinSAFE (FSoE) Verbindung Eine zusätzliche Verdrahtung der STO-Eingänge entfällt, wenn die AX8911 über EtherCAT und das Safetyover-EtherCAT Protokoll mit einer TwinSAFE Logik verbunden ist. Hierbei werden in der AX8911 Logik die Signale der Verbindung zur z.b. EL6910 verwendet, um die STO Kanäle und die Bremsenansteuerung der AX8911 abzuschalten. Abb. 17: STO-Funktion über TwinSAFE Verbindung 6.1 Default-STO-Funktion in der AX8911 Im Auslieferungszustand ist ein sicherheitsgerichtetes Logik-Programm auf der AX8911 hinterlegt. Es sind 2 unterschiedliche Wege möglich, die STO Funktion zu aktivieren. Die Hardware-Eingänge auf X15 und X25 Die Eingangssignale werden gefiltert (externe Testpulse bis zu einer Länge von 3,5 ms werden unterstützt) und auf Diskrepanz überprüft. Ein logisches TRUE beider Signale führt dazu, dass eine Bewegung der Achse möglich ist. Die Diskrepanzzeit für die beiden Eingangssignale ist auf 1000ms eingestellt. Sind die beiden Signale für eine längere Zeit unterschiedlich, wird ein Fehler gemeldet und eine Diagnose-Meldung ausgegeben. Eine TwinSAFE bzw. Safety-over-EtherCAT Verbindung Diese Verbindung enthält die STO Signale für Achse A und Achse B. Für das STO Signal wird ein logisches TRUE Signal benötigt, damit eine Bewegung der Achse möglich ist. Die Safety Adresse für diese Verbindung wird über den DIP Schalter des AX8000 Achsmoduls eingestellt. Die Ausgänge der beiden Gruppen werden logisch ODER verknüpft und dann auf die 4 STO Kanäle gelegt. Die Gruppen sind in der Default-Applikation gleichwertig implementiert, d.h. liefert eine Gruppe eine Information, dass die Achse verfahren werden darf, dann ist dies ausreichend. AX TwinSAFE-Drive-Option Version:

34 Verwendung der STO Funktion Hinweis Hardware Eingänge / TwinSAFE Signale Hardware-Eingänge und Signale über die TwinSAFE Verbindung sind gleichwertig. Gibt einer der beiden die Freigabe zum Verfahren der Achse, kann die Achse verfahren werden. Passt dies nicht zur vom Anwender gewünschten Funktionalität, kann das sicherheitsgerichtete Programm auf der AX8911 durch den Anwender bzw. Maschinenbauer mit einem für den Anwendungsfall passenden Programm ersetzt werden. Abb. 18: Default TwinSAFE Logik-Programm AX8911 Achtung Hinweis Bremsenansteuerung Die Bremsenansteuerung erfolgt derzeit nur über den AX8000, entsprechend der Parametrierung im TC3 Drive Manager 2. Der Brake-Ausgang ist in der AX8911 Firmware generell freigegeben. Das oben gezeigte Default TwinSAFE Logik Programm ist entsprechend auf der AX8911 realisiert, die Ausgänge Brake-Ausgang 1 und 2 haben jedoch derzeit keine Wirkung. Das Signal Brake (über FSoE) ist nicht in der TwinSAFE Connection vorhanden. STO Abschaltpfade Innerhalb der Logik gibt es 4 STO Abschaltpfade pro Achse (STO-Ausgang A - D). Wird die Safety Logik auf der AX8911 durch ein anwenderspezifisches Projekt ersetzt, müssen alle 4 Abschaltpfade pro Achse gesetzt werden. 34 Version: AX TwinSAFE-Drive-Option

35 Verwendung der STO Funktion Prozessabbild der AX8xxx-x1xx Das Prozessabbild der AX8xxx-x1xx enthält Prozessdaten für die FSoE Connection zur internen AX8911. Die Telegrammlänge beträgt 7 Byte und enthält somit 2 Byte sichere Nutzdaten. Im ersten Byte im Bit 0 liegt das STO Signal für Achse A. Im zweiten Byte im Bit 0 liegt das STO Signal für Achse B. Abb. 19: Prozessabbild AX Fehlerreaktion Fehler der FSoE-Slave Connection werden automatisch auf der Slave-Seite (AX8911) quittiert, da eine Quittierung durch den Anwender auf der FSoE-Master-Seite (TwinSAFE Logik) erfolgt. Für alle weiteren Fehler gilt: Fehlermeldungen und zugehörige Quittierungen werden auf der TwinSAFE-Drive-Option AX8911 über das Status- und Control-Word des AX8000 realisiert. Der ErrAck für Fehler auf der AX8911 wird über das DS402-Control-Word (Bit 7) zusammen mit dem Reset der Achse über TwinCAT realisiert. Tritt ein Fehler auf der AX8911 auf, wird eine Diag-Message generiert und das Error-Bit im DS402-Status-Word (Bit 3) gesetzt. AX TwinSAFE-Drive-Option Version:

36 Realisierung SafeMotion Funktionen 7 Realisierung SafeMotion Funktionen 7.1 Sichere Ein- und Ausgänge Derzeit sind nur die 4 Abschaltkanäle für STO innerhalb der Logik verwendbar. Die 2 Ausgänge für die Bremsenansteuerung werden derzeit nicht verwendet. 7.2 Sicherheitsfunktion STO Siehe hierzu Verwendung der STO Funktion [} 31]. 7.3 Sicherheitsfunktion SS1 Diese Funktion wird von der TwinSAFE-Drive-Option AX8911 unterstützt. Es muss dazu ein anwenderspezifisches Sicherheitsprogramm auf die AX8911 geladen werden, oder die zeitliche Verzögerung des STO Signals in der überlagerten Sicherheitssteuerung realisiert werden. 7.4 Sicherheitsfunktion SS2 Diese Funktion wird derzeit von der TwinSAFE-Drive-Option AX8911 nicht unterstützt. 7.5 Sicherheitsfunktion SOS Diese Funktion wird derzeit von der TwinSAFE-Drive-Option AX8911 nicht unterstützt. 7.6 Sicherheitsfunktion SLS, SSM, SSR Diese Funktionen werden derzeit von der TwinSAFE-Drive-Option AX8911 nicht unterstützt. 7.7 Sicherheitsfunktion SAR Diese Funktion wird derzeit von der TwinSAFE-Drive-Option AX8911 nicht unterstützt. 7.8 Sicherheitsfunktion SDIp, SDIn Diese Funktionen werden derzeit von der TwinSAFE-Drive-Option AX8911 nicht unterstützt. 7.9 Sicherheitsfunktion SLI Diese Funktion wird derzeit von der TwinSAFE-Drive-Option AX8911 nicht unterstützt Sicherheitsfunktion SLP, SCA Diese Funktionen werden derzeit von der TwinSAFE-Drive-Option AX8911 nicht unterstützt. 36 Version: AX TwinSAFE-Drive-Option

37 Diagnose 8 Diagnose 8.1 Diagnose-Anzeige AX8xxx Achsmodul Jedes Achsmodul hat eine LED Anzeige, die Auskunft über den aktuellen Status jedes Kanals gibt. Bei Achsmodulen mit integrierter Safety Option AX8911 wird über ein S der aktuelle Status angezeigt. A S E TC A S Abb. 20: Display AX8xxx Achsmodul Folgende Tabelle beschreibt die Informationen der LED S. S Symbol Bedeutung S - aus keine AX8911 vorhanden S - grün dauerleuchten Achse freigegeben S - grün blinkend - S - rot dauerleuchten STO Funktion aktiv oder Fehler S - rot blinkend AX8xxx Reiter Diag-History Fehler des Achsmoduls AX8xxx und der enthaltenen TwinSAFE-Drive-Option AX8911werden in der Diag- Historie abgelegt. Die Diag-Historie kann durch Auswahl des AX8xxx Achsmoduls in der I/O-Baumstruktur und Auswahl des Reiters Diag History eingesehen werden. Durch Betätigen des Buttons Update History werden die aktuellen Daten von Achsmodul und TwinSAFE-Drive-Option geholt. Alle aufgetretenen Fehler werden mit einem entsprechenden Zeitstempel abgelegt. Abb. 21: Diag-Historie Über den Button Advanced können die erweiterten Einstellungen geöffnet werden. Hier kann der Anwender das Verhalten der Diag-Historie anpassen. AX TwinSAFE-Drive-Option Version:

38 Diagnose Abb. 22: Diag-Historie - erweiterten Einstellungen (Advanced Settings) Advanced Settings Einstellung Message Types Emergency Overwrite / Acknowledge Mode Beschreibung disable Infos Messages mit Status Info, werden nicht in der Diaghistorie gespeichert disable Warnings Messages mit Status Warning, werden nicht in der Diaghistorie gespeichert disable Errors Messages mit Status Error, werden nicht in der Diaghistorie gespeichert Zusätzlich zum Speichern der Meldung in der DiagHistorie, wird auch noch ein Emergency Objekt gesendet, welches im Logger-Fenster von TwinCAT angezeigt wird. Diese Einstellung wird derzeit nicht unterstützt. 8.3 Diagnose-Historie Die Diagnose Historie der TwinSAFE Geräte, die diese Funktion unterstützen, wird entsprechend der ETG Richtlinie ETG.1020 Kapitel 13 Diagnosis Handling realisiert. Die Diagnosemeldungen werden vom TwinSAFE Gerät in einem eigenen CoE-Objekt unter 0x10F3 abgelegt und können von der Applikation oder von TwinCAT ausgelesen werden. Im CoE-Objekt 0x10F3 finden sich sowohl die Steuereinträge, wie die Historie selbst. Der Eintrag Newest Message (0x10F3:02) enthält den Subindex von 0x10F3, der die neueste Diagnosemeldung enthält, also z.b. 0x06 für Diagnosemeldung Version: AX TwinSAFE-Drive-Option

39 Diagnose Index 10F3 hex Diagnosis History Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 10F3:0 Diagnosis History 10F3:01 Maximum Messages 10F3:02 Newest Message Maximale Anzahl der gespeicherten Nachrichten Es können maximal 64 Nachrichten gespeichert werden. Danach werden die jeweils ältesten Meldungen überschrieben. UINT8 RO 0x40 (64 dez ) Subindex der neusten Nachricht UINT8 RO 0x00 (0 dez ) 10F3:03 Newest Subindex der letzten bestätigten Nachricht UINT8 RW 0x00 (0 dez ) Acknowledged Message 10F3:04 New Messages Available Zeigt an, wenn eine neue Nachricht verfügbar ist 10F3:05 Flags Wird über die Startup Liste gesetzt. Wenn auf 0x0001 gesetzt, werden die Diagnose- Meldungen zusätzlich per Emergency an den EtherCAT Master gesendet 10F3:06 Diagnosis Message 001 BOOLEAN RO 0x00 (0 dez ) UINT16 RW 0x0000 (0 dez ) Diagnosemeldung 1 BYTE[32] RO {0} F3:45 Diagnosis Message 064 Diagnosemeldung 64 BYTE[32] RO {0} Aufbau derdiagnosemeldungen DiagCode (4 Byte) - hier immer 0x 0000 E000 Flags (2 Byte) - Diagnose Type (Info, Warnung oder Fehler), Zeitstempel und Anzahl enthaltener Parameter (siehe folgende Tabelle) Text-ID (2 Byte) - ID der Diagnosemeldung als Referenz auf den Meldungstext aus der ESI/XML Zeitstempel (8 Byte) - lokale Slave-Zeit in ns seit Einschalten des TwinSAFE Gerätes dynamische Parameter (16 Byte) - Parameter, die in den Meldungstext eingefügt werden können (siehe folgende Tabelle) Flags in Diagnosemeldungen Datentyp Offset Description UINT16 Bit 0 3 DiagType (Wert) Bit 4 Bit Info Message 1 Warning Message 2 Error Message 3 15 reserviert Wenn Bit = 1, ist der in der Message enthaltene Zeitstempel der lokale Zeitstempel des TwinSAFE Gerätes. Das Alter der Diagnosemeldung kann über eine Berechnung mit dem aktuellen Zeitstempel aus CoE-Objekt 0x10F8 erfolgen. reserviert Bit 8 15 Anzahl der Parameter in dieser Diagnosemeldung AX TwinSAFE-Drive-Option Version:

40 Diagnose Dynamic Parameter in Diagnosemeldungen Typ Datentyp Beschreibung Flags Parameter 1 UINT16 Beschreibt den Typ des Parameters 1 Parameter 1 Datentyp entsprechend Flags Wert von Parameter 1 Flags Parameter 2 UINT16 siehe Flags Parameter 1 Parameter 2 Datentyp entsprechend Flags Wert von Parameter 2... Bit = 0 Bit 0 11 = Datentyp Parameter 1 0x BOOLEAN 0x INT8 0x INT16 0x INT32 0x UINT8 0x UINT16 0x UINT32 0x REAL32 0x REAL64 0x INT64 0x001B - UINT64 Text Parameter und Formatierungen sind in ETG.2000 spezifiziert. In der zum TwinSAFE Gerät gehörigen ESI/XML-Datei werden die Diagnosemeldungen in Textform hinterlegt. Anhand der in der Diagnosemeldung enthaltenen Text-ID kann die entsprechende Klartextmeldung in den jeweiligen Sprachen gefunden werden. Die Parameter können an den entsprechenden Stellen eingefügt werden. Im folgenden Beispiel ist %x für eine hexadezimale Darstellung der Parameter verwendet. Abb. 23: ESI/XML MessageText Der Anwender erhält durch den Eintrag New Messages Available die Information, dass neue Meldungen vorliegen. Die Meldungen können per CompleteAccess (ein CoE Read Kommando für das komplette CoE Objekt 0x10F3) ausgelesen werden. Nach dem Lesen der Nachrichten wird das Bit New Messages Available zurückgesetzt. Durch das Hinzufügen von CoE Objekt 0x10F3:05 zur Startup Liste (Transition IP, Wert 0x0001), wird das Senden von Emergency Nachrichten an den EtherCAT Master aktiviert. Treffen neue Diagnosemeldungen ein, werden diese im Objekt 0x10F3 eingetragen und zusätzlich per Emergency an den EtherCAT Master gesendet. Abb. 24: Startup Liste 40 Version: AX TwinSAFE-Drive-Option

41 Instandhaltung 9 Instandhaltung Wartung Die TwinSAFE-Komponenten sind wartungsfrei! Umgebungsbedingungen WARNUNG Spezifizierte Umgebungsbedingungen einhalten! Stellen Sie sicher, dass die TwinSAFE-Komponenten nur bei den spezifizierten Umgebungsbedingungen (siehe technische Daten) gelagert und betrieben werden. Falls die TwinSAFE-Komponente außerhalb des zulässigen Umgebungstemperaturbereichs betrieben wird, geht sie in den Zustand Global Shutdown. Reinigung Schützen Sie die TwinSAFE-Komponenten während des Betriebs und der Lagerung vor unzulässiger Verschmutzung! Falls die TwinSAFE-Komponente unzulässiger Verschmutzung ausgesetzt wurde, darf sie nicht weiter betrieben werden! WARNUNG Verschmutzte Komponenten überprüfen lassen! Eine Reinigung der TwinSAFE-Komponente durch den Anwender ist unzulässig! Schicken Sie verschmutzte Komponenten zur Überprüfung und Reinigung zum Hersteller! AX TwinSAFE-Drive-Option Version:

42 Lebensdauer 10 Lebensdauer Die TwinSAFE-Drive-Option hat eine Lebensdauer von 20 Jahren. Spezielle Proof-Tests sind aufgrund der hohen Diagnoseabdeckung innerhalb des Lebenszyklusses nicht notwendig. Die interne TwinSAFE-Drive-Option hat eine eindeutige Seriennummer, die über CoE ausgelesen werden kann. Das Herstelldatum und die Seriennummer des Gesamtgerätes kann von dem Typenschild des AX8000 Achsmodul abgelesen werden. Siehe hierzu die Dokumentation AX8000 Startup unter Referenzen [} 8]. Typenschild Nr. Position Nr. Position Nr. Position 1 Bestellnummer 6 Nennausgangsstrom 11 culus Zulassung 2 Seriennummer 7 Ausgangsfrequenzbereich 12 EAC - Zulassung 3 Nenneingangsspannung 8 Herstelldatum 13 CE Konformität 4 Max. Umgebungstemperatur 9 QR-Code 14 Aufkleber Seriennummer 5 Nennausgangsspannung 10 EtherCAT - Konformität 15 Anbringung Typenschild 42 Version: AX TwinSAFE-Drive-Option

43 Außerbetriebnahme 11 Außerbetriebnahme GEFAHR Akute Verletzungsgefahr! Setzen Sie den AX8xxx in einen sicheren, spannungslosen Zustand, bevor Sie mit der Demontage der Geräte beginnen! Entsorgung Nationale Vorschriften Beachten Sie bei der Entsorgung die gültigen nationalen Vorschriften. Hinweis Ergänzende Informationen zur Entsorgung erhalten Sie von unserem Service (siehe Support und Service [} 44]) Lassen Sie die Entsorgung von einem zertifizierten Entsorgungsunternehmen durchführen. Adressen können Sie bei unserem Service erfragen. Metallteile können dem Metallrecycling zugeführt werden. Gemäß der WEEE-Richtlinie 2012/19/EU nehmen wir Altgeräte und Zubehör zur fachgerechten Entsorgung zurück, sofern die Transportkosten vom Absender übernommen werden. Senden Sie die Geräte mit dem Vermerk Zur Entsorgung an die Beckhoff Firmenzentrale. Die Anschrift finden Sie unter Support und Service [} 44]. AX TwinSAFE-Drive-Option Version: