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Erweiterungskarte Safety-S1-2

Gültig für S700 ab Firmware 5.50

Allgemeines

Für alle Funktionen wird durch einen zweiten STO-Abschaltweg   SIL3, PL e möglich.

Diese Erweiterungskarte beinhaltet verschiedene Sicherheitsfunktionen für einen sicheren Betrieb von Antriebsachsen. Zusätzlich zu den Funktionen der "S2-2" Karte bietet die "S1-2" Karte eine sichere Bremsenansteuerung und einen zusätzlichen Encodereingang für eine Achsbruchüberwachung. Die Funktionen und die Zuordnung der Ein-/Ausgänge zu den Sicherheitsfunktionen werden über die Software (SafetyGUI, siehe Inbetriebnahme Software). konfiguriert. Die Anwahl/Aktivierung der Sicherheitsfunktionen erfolgt dann über die digitalen Eingänge der Erweiterungskarte. Diese Erweiterungskarte kann in S700 mit Hardware Revision ab 2.10 und ab Firmware 5.50 eingebaut werden. 

Dokumentationen

Frontplatte

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Zugelassene Motorgeber

Motorgeber FBTYPE
Resolver 0
SinCos Encoder mit Hiperface Schnittstelle 2
SinCos Encoder mit EnDat 2.1 Schnittstelle (analog) 4
SinCos Encoder mit EnDat 2.2 Schnittstelle 5V (digital) 32
SinCos Encoder mit EnDat 2.2 Schnittstelle 12V (digital) 34
SinCos Encoder 5V mit wake & shake 7
SinCos Encoder mit BiSS B Schnittstelle 5V (digital) 20
SinCos Encoder mit BiSS B Schnittstelle 12V (digital) 22

Sicherheitsfunktionen

Folgende Funktionen stehen zur Verfügung:

Sicher abgeschaltetes Moment, Safe Torque Off (STO)

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PL e, SIL 3

Die Funktion "Safe Torque Off" (STO) ist nicht direkt anwählbar. Mit dem sicheren Stillstand 1 und dem Parameter für die Zeit zum Anhalten mit 0 wird eine identische Funktion ermöglicht. Funktionalität siehe „Sicherer Stillstand 1 (SS1). Diese Funktion entspricht einem gesteuerten Bremsen nach IEC 60204-1, Kategorie 0.

Sicherer Stopp 1, Safe Stop 1 (SS1)

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PL e, SIL 3
Bei der Funktion "Safe Stop 1" (SS1) wird der Antrieb durch eine geregelte Bremsung stillgesetzt und danach die Energiezufuhr zum Motor sicher unterbrochen. Der Antrieb kann im Stillstand kein Drehmoment bzw. keine Kraft und somit keine gefährlichen Bewegungen erzeugen. Wird im Betrieb des Antriebs (Reglerfreigabe gesetzt) die Funktion "Safe Stop 1" (SS1) ausgelöst, also der Eingang "SS1 Activate" von +24VDC auf 0 VDC geschaltet (negative Flanke), so wird der Antrieb mit der eingestellten Bremsrampe geregelt heruntergebremst. Nach einer definierten Zeitdauer oder nach Erreichen des Stillstands wird der Antrieb von der Sicherheitskarte durch Ausführung der Funktion "Safe Torque Off" (STO) momentfrei geschaltet. Wirken externe Kräfte (z.B. hängende Lasten) auf den Antrieb, sind zusätzliche Maßnahmen (z.B. mechanische Bremsen) notwendig, um Gefährdungen zu vermeiden. Die Funktion Safe Stop 1 entspricht einem gesteuerten Bremsen nach IEC 60204-1, Kategorie 1.

Sicherer Stopp 2, Safe Stop 2 (SS2)

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PL e, SIL 3
Bei der Funktion "Safe Stop 2" (SS2) wird der Antrieb durch eine geregelte Bremsung gestoppt und bleibt danach im geregelten Stillstand. Die Regelfunktionen des Antriebs bleiben dabei vollständig erhalten. Durch eine zweikanalige Überwachung werden gefährliche Bewegungen des Antriebs aufgrund von eventuell auftretenden Fehlern verhindert. Wird im Betrieb des Antriebs (Reglerfreigabe gesetzt) die Funktion "Safe Stop 2" (SS2) ausgelöst, also der Eingang "SS2 Activate" von +24 VDC auf 0 VDC geschaltet (negative Flanke), so wird der Antrieb mit der eingestellten Bremsrampe geregelt heruntergebremst. Danach bleibt der Antrieb im Stillstand geregelt und wird auf sicheren Stillstand überwacht (SOS). Die Überwachung des Stillstands bleibt auch aktiv, wenn die Reglerfreigabe abgeschaltet wird. Die Funktion Safe Stop 2 entspricht einem gesteuerten Bremsen nach IEC 60204-1, Kategorie 2.

Sicherer Betriebshalt, Safe Operating Stop (SOS)

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PL e, SIL 3
Die Funktion "Safe Operating Stop" (SOS) überwacht die erreichte Stopp-Position? und verhindert eine Abweichung dieser Position außerhalb eines definierten Bereichs. Die Regelfunktionen des Antriebs bleiben dabei vollständig erhalten. Wird im Betrieb des Antriebs (Reglerfreigabe gesetzt) die Funktion "Safe Operating Stop" (SOS) ausgelöst, also der Eingang "SOS Activate" von +24 VDC auf 0 VDC geschaltet (negative Flanke), so wird der Antrieb nach einer definierten Zeitdauer auf Einhaltung der Stillstandsposition innerhalb eines definierten Positionsfensters überwacht. Bei Verlassen des überwachten Positionsfensters wird der Antrieb von der Sicherheitskarte durch Aufruf der Funktion "Safe Stop 1" (SS1) sicher abgeschaltet und eine Fehlermeldung ausgegeben. Die Überwachung des Positionsfensters bleibt auch aktiv, wenn die Reglerfreigabe abgeschaltet wird.

Sicher begrenzte Geschwindigkeit, Safe Limited Speed (SLS)

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PL e, SIL 3
Die Funktion "Safe-Limited Speed" (SLS) überwacht den Antrieb auf Einhaltung einer definierten Geschwindigkeitsgrenze. Wird im Betrieb des Antriebs (Reglerfreigabe gesetzt) die Funktion "Safe-Limited Speed" (SLS) ausgelöst, also der Eingang "SLS Activate" von +24 VDC auf 0 VDC geschaltet (negative Flanke), so wird der Antrieb nach einer definierten Verzögerungszeit auf die Einhaltung einer definierten Geschwindigkeitsgrenze überwacht. Bei Überschreiten des Geschwindigkeitsgrenzwertes wird der Antrieb von der Sicherheitskarte durch Aufruf der Funktion "Safe Stop 1" (SS1) sicher abgeschaltet und eine Fehlermeldung ausgegeben.

Sicheres Schrittmaß, Safe Limited Increments (SLI)

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PL e, SIL 3
Die Funktion "Safe Limited Increments" (SLI) überwacht den Antrieb auf Einhaltung einer einer relativen Position.

Sichere absolute Position, Safe Limited Position (SLP)

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PL e, SIL 3
Die Funktion "Safe Limited Position" (SLP) überwacht den Antrieb auf Einhaltung einer absoluten Position.

Sicherer Geschwindigkeitsbereich, Safe Speed Range (SSR)

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PL e, SIL 3
Mit der Sicherheitsfunktion "Safe Speed Range" (SSR) wird der aktuelle Geschwindigkeitswert des Antriebs auf einen maximal und minimal zulässigen Grenzwert überwacht. Wird im Betrieb des Antriebs (Reglerfreigabe gesetzt) die Funktion "Safe Speed Range" (SSR) ausgelöst, also der Eingang "SSR Activate" von +24 VDC auf 0 VDC geschaltet (negative Flanke), so wird der Antrieb auf die Einhaltung eines definierten Geschwindigkeitsmaximalwertes überwacht. Bei Überschreiten des Geschwindigkeitsgrenzwertes wird der Antrieb von der Sicherheitskarte durch Aufruf der Funktion "Safe Stop 1" (SS1) sicher abgeschaltet und eine Fehlermeldung ausgegeben.

Sichere Bewegungsrichtung, Safe Direction (SDI)

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PL e, SIL 3
Durch die Funktion "Safe Direction" (SDI) wird gewährleistet, dass die Bewegung eines Antriebs nur in eine (definierte) Richtung erfolgen kann. Wird im Betrieb des Antriebs (Reglerfreigabe gesetzt) die Funktion "Safe Direction" (SDI)  ausgelöst, also der Eingang "SDI Activate" von +24 VDC auf 0 VDC geschaltet (negative Flanke), so wird der Antrieb nach einer definierten Verzögerungszeit auf die Einhaltung einer definierten Drehrichtung überwacht. Bei Verletzung der vorgeschriebenen Drehrichtung wird der Antrieb von der Sicherheitskarte durch Aufruf der Funktion "Safe Stop 1" (SS1) sicher abgeschaltet und eine Fehlermeldung ausgegeben.

Mit Firmware V7.00 der Safetykarte wurde die Funktion angepasst. Umschaltung der Drehrichtung während aktiver Sicherheitsfunktion SDI:

  • Bei einer bewussten Umschaltung der Drehrichtung während der Überwachung muss grundsätzlich zuerst die Überwachung der alten Richtung deaktiviert und danach die Überwachung der neuen Richtung aktiviert werden.
  • Ist eine 'SDI Verzögerungszeit' konfiguriert, so kann für diese Zeitdauer die neue Richtung bereits aktiviert werden, bevor die Überwachung der alten Drehrichtung abgeschaltet wird. Dadurch ist ein exaktes Timing des Umschaltvorgangs möglich.
  • WICHTIG: Die Überwachung der Drehrichtung darf immer nur in einer Richtung aktiv sein. Bei gleichzeitiger Aktivierung der Drehrichtungsüberwachung in beide Richtungen löst die Sicherheitsfunktion SS1 aus.

Sichere Bremsensteuerung, Safe Brake Control (SBC)

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PL e, SIL 3
Die Sicherheitsfunktion "Sichere Bremsenansteuerung" (Safe Brake Control, SBC) dient zur Ansteuerung externer Bremsen.
Merkmale der Sicherheitsfunktion:

  • Um Gefährdungen zu vermeiden ist eine zusätzliche mechanische Bremse nach Ausführen der Sicherheitsfunktionen STO und SS1 insbesondere dann notwendig, wenn externe Kräfte (z. B. hängende Lasten) auf die Motorachse wirken.
  • Die interne Motorbremse wird direkt vom Servoverstärker beim Ein-/Ausschalten des Motors angesteuert.
  • Über den 2-poligen Ausgang "SBC+/SBC" der Sicherheitskarte wird eine externe mechanische Bremse angesteuert.
  • Die Sicherheitsfunktion SBC wird zusammen mit den Sicherheitsfunktion STO ausgelöst.

Sichere Bremsentest, Safe Brake Test (SBT)

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Die Sicherheitsfunktion SBT dient zum Testen der externen mechanischen Bremse und der internen Motorhaltebremse.

Fehlermeldungen

Eventuell auftretende Fehler werden in der Safety Setup Software (SafetyGUI, siehe auch Inbetriebnahme Software) angezeigt. Eine Übersicht der Fehler finden Sie in der Datei Fehlercodes Safetykarten.

Quelle: Pilz Produktmappe