3.2 Instalacja funkcji bezpiecznego wyłączania momentu
3.3 Instalacja w połączeniu z kartą termistora MCB VLT® PTC Thermistor Card MCB 112
4 Uruchomienie
2
2
2
2
3
4
5
5
5
5
8
8
8
9
10
4.1 Instrukcje bezpieczeństwa
4.2 Włączanie funkcji bezpiecznego wyłączania momentu
4.3 Ustawienia parametrów funkcji STO w połączeniu z kartą termistora VLT® PTC Thermistor Card MCB 112
4.4 Automatyczny lub ręczny restart
4.5 Próba uruchomienia funkcji STO
4.6 Bezpieczeństwo konguracji systemu
4.7 Serwisowanie i konserwacja
5 Przykłady aplikacji
5.1 Dane SISTEMA
5.2 Zatrzymanie awaryjne przetwornicy częstotliwości z funkcją Safe Torque O — kategoria 1, PL c, SIL 1
5.3 Zatrzymanie awaryjne przetwornicy częstotliwości z funkcją Safe Torque O przy
użyciu przekaźnika bezpieczeństwa — kategoria 3, PL d, SIL 2
5.4 Zatrzymanie awaryjne przetwornicy częstotliwości z funkcją Safe Torque O, przekaźnikiem bezpieczeństwa i stycznikiem wyjściowym — kategoria 4, PL e, SIL 3
5.5 Zatrzymanie awaryjne wielu przetwornic częstotliwości — kategoria 3, PL d, SIL 2
10
10
10
10
11
12
12
13
13
13
14
15
16
6 Dane techniczne funkcji bezpiecznego wyłączania momentu
Niniejszy podręcznik zawiera informacje dotyczące
użytkowania przetwornic częstotliwości Danfoss VLT® w
aplikacjach związanych z bezpieczeństwem funkcjonalnym.
Podręcznik zawiera informacje dotyczące norm bezpieczeństwa funkcjonalnego, funkcji Safe Torque O (STO)
przetwornicy częstotliwości Danfoss VLT®, instalacji i
uruchomienia funkcji, a także informacje na temat jej
serwisowania i konserwacji.
VLT® to zastrzeżony znak towarowy.
1.2 Materiały dodatkowe
Niniejszy podręcznik jest przeznaczony dla użytkowników,
którzy są już zaznajomieni z przetwornicami częstotliwości
VLT®. Służy jako rozszerzenie treści zawartych w podręcznikach i instrukcjach dostępnych do pobrania ze strony
drives.danfoss.com/knowledge-center/technical-documentation/. Aby zapewnić bezpieczną instalację urządzenia,
przed przystąpieniem do instalacji należy zapoznać się z
instrukcjami dostarczonymi razem z przetwornicą częstotliwości i/lub jej wyposażeniem opcjonalnym oraz
postępować zgodnie ze wskazówkami zawartymi w tych
instrukcjach.
Przegląd funkcjonalny
1.3
1.3.1 Wprowadzenie
Funkcja Safe Torque O stanowi element systemu kontroli
bezpieczeństwa. Uniemożliwia generowanie mocy
wymaganej do obracania silnikiem.
®
Przetwornica częstotliwości VLT
STO została zaprojektowana i zatwierdzona jako zgodna z
wymogami następujących norm:
Kategoria 3 normy EN ISO 13849-1.
•
Poziom wydajności „d” zgodnie z EN ISO 13849-1.
•
Poziom integralności bezpieczeństwa SIL 2
•
zgodnie z IEC 61508 i EN 61800-5-2.
Poziom integralności bezpieczeństwa SILCL 2
•
zgodnie z EN 62061.
wyposażona w funkcję
1.3.2 Produkty, których dotyczą te
informacje, oraz ich identykacja
Funkcja STO (Safe Torque O) jest dostępna w następujących typach przetwornic częstotliwości:
VLT® HVAC Drive FC 102
•
VLT® Refrigeration Drive FC 103
•
VLT® AQUA Drive FC 202
•
VLT® AutomationDrive FC 301, rozmiar obudowy
•
A1
VLT® AutomationDrive FC 302
•
VLT® Decentral Drive FCD 302
•
Moduły przetwornicy częstotliwości VLT® Parallel
•
Drive
Identykacja
Należy upewnić się, że przetwornica częstot-
•
liwości obsługuje współpracę z funkcją STO. W
tym celu należy sprawdzić kod typu urządzenia
na tabliczce znamionowej (patrz Tabela 1.1).
NOTYFIKACJA
Aby osiągnąć żądany poziom bezpieczeństwa pracy,
należy właściwie dobrać i zastosować elementy systemu
kontroli bezpieczeństwa. Przed przyłączeniem i użyciem
funkcji STO (Safe Torque O) w instalacji należy przeprowadzić dokładną analizę ryzyka dotyczącą instalacji w
celu określenia, czy zastosowanie poziomów bezpieczeństwa oraz funkcji STO jest odpowiednie i
wystarczające.
Przetwornica częstotliwości VLT® jest dostępna z:
Funkcją Safe Torque O zgodnie z denicją w
•
normie EN IEC 61800-5-2.
Kategorią stop 0 zgodnie z denicją w normie EN
•
60204-1.
Funkcja STO jest przyłączana do przetwornicy częstotliwości za pośrednictwem zacisku sterowania 37.
Litera T lub U na pozycji 18
w kodzie typu
Litera T na pozycji 18 w
kodzie typu
Litera T lub U na pozycji 18
w kodzie typu
Litera T na pozycji 18 w
kodzie typu
Litera X, B lub R na pozycji
18 w kodzie typu
Litera X, B lub R na pozycji
18 w kodzie typu
Litera T lub U na pozycji 18
w kodzie typu
WprowadzenieInstrukcja obsługi
1.4 Zezwolenia i certykaty
Dostępne są dodatkowe zatwierdzenia i certykaty. Należy
skontaktować się z lokalnym partnerem rmy Danfoss.
1.4.1 Stosowane standardy i normy
zgodności
Używanie funkcji STO na zacisku 37 wymaga spełnienia
przez użytkownika wszystkich wymagań dotyczących
bezpieczeństwa opisanych w stosownych przepisach
prawnych i zaleceniach technicznych.
Zintegrowana funkcja STO spełnia wymagania następujących norm:
Kat.EN ISO 13849-1Kategoria, poziom „B, 1–4”
CCFAwarie spowodowane wspólną przyczyną
DCPokrycie diagnostyczne, z podziałem na Niskie, Średnie i Wysokie.
FITNiezawodność: 1E-9/godz.
HFTEN IEC 61508Tolerancja błędów sprzętowych: wartość n współczynnika HFT oznacza, że n+1 błędów
MTTFdEN ISO 13849-1Średni czas przed niebezpieczną awarią. Jednostka: Lata, z podziałem na Niskie, Średnie
PFHEN IEC 61508Prawdopodobieństwo niebezpiecznych awarii na godzinę. Tę wartość należy wziąć pod
PFDEN IEC 61508Średnie prawdopodobieństwo awarii w sytuacji wystąpienia zapotrzebowania. Ten
PLEN ISO 13849-1Wartość dyskretna, służąca do określenia zdolności elementów systemu sterującego
PLrWymagany poziom wydajności (wymagany poziom wydajności dla określonej funkcji
SILEN IEC 61508
STOEN IEC 61800-5-2Safe Torque O
SS1EN IEC 61800-5-2Bezpieczny stop 1
SRECSEN IEC 62061Elektryczny system sterowania związany z bezpieczeństwem
SRP/CSEN ISO 13849-1Elementy systemów sterowania związane z bezpieczeństwem
PDS/SREN IEC 61800-5-2Układ napędowy mocy (związany z bezpieczeństwem)
Liczba cykli do chwili, gdy 10% elementów składowych ulegnie niebezpiecznej awarii (w
przypadku elementów pneumatycznych i elektromechanicznych).
może spowodować utratę funkcji bezpieczeństwa.
i Wysokie.
uwagę, jeśli urządzenie zabezpieczające jest używane w trybie dużego zapotrzebowania
lub stale (częstotliwość zapotrzebowania na użycie systemu bezpieczeństwa jest większa
niż raz na rok).
parametr jest używany w sytuacji niskiego zapotrzebowania.
związanych z bezpieczeństwem do wykonywania funkcji w zakresie bezpieczeństwa w
przewidywalnych warunkach. Poziomy z podziałem od a do e.
bezpieczeństwa)
Poziom integralności bezpieczeństwa
EN IEC 62061
Tabela 1.2 Skróty związane z bezpieczeństwem funkcjonalnym
Konwencje
Listy numerowane oznaczają procedury. Listy punktowane oznaczają inne informacje oraz opisy ilustracji.
Tekst zapisany kursywą oznacza:
odniesienie,
•
łącze,
•
nazwę parametru.
•
przypis.
•
grupę parametrów,
•
opcje parametru,
•
alarmy/ostrzeżenia.
•
Wszystkie wymiary na rysunkach są podane w jednostkach metrycznych i imperialnych (w nawiasach), na przykład: mm
(cale). Gwiazdka (*) wskazuje domyślne ustawienie parametru.
W niniejszej instrukcji używane są następujące symbole:
OSTRZEŻENIE
Oznacza potencjalnie niebezpieczną sytuację, która może
skutkować śmiercią lub poważnymi obrażeniami.
UWAGA
Oznacza potencjalnie niebezpieczną sytuację, która może
skutkować niewielkimi lub umiarkowanymi obrażeniami.
Może również przestrzegać przed niebezpiecznymi
działaniami.
NOTYFIKACJA
Wskazuje ważne informacje, w tym informacje o
sytuacjach, które mogą skutkować uszkodzeniem
urządzeń lub mienia.
2.2 Wykwalikowany personel
Tylko osoby posiadające odpowiednie kwalikacje mogą
wykonywać czynności związane z montażem, instalowaniem, programowaniem, uruchamianiem i konserwacją
produktów, a także wycofywaniem ich z użytku. Określenie
„osoby posiadające odpowiednie kwalikacje” obejmuje
osoby, które:
są wykwalikowanymi elektrykami, członkami
•
personelu elektrycznego lub ukończyły
odpowiednie szkolenie i mają stosowne doświadczenie w obsłudze urządzeń, systemów, instalacji i
maszyn zgodnie z ogólnie przyjętymi standardami
i wytycznymi w zakresie bezpieczeństwa;
zapoznały się z podstawowymi przepisami BHP
•
oraz przepisami dotyczącymi zapobiegania
wypadkom;
przeczytały i zrozumiały wytyczne dotyczące
•
bezpieczeństwa w niniejszym podręczniku oraz
wytyczne zawarte w Instrukcji obsługi
przetwornicy częstotliwości;
mają wyczerpującą wiedzę w zakresie ogólnych i
•
specjalistycznych standardów, które obowiązują w
danej aplikacji.
Użytkownicy układów napędowych mocy (związanych z
bezpieczeństwem) są odpowiedzialni za:
przeprowadzenie analizy zagrożeń i ryzyka w
•
danej aplikacji;
określenie wymaganych funkcji bezpieczeństwa
•
oraz odpowiednie przydzielenie poziomu
integralności bezpieczeństwa i poziomu
zapewnienia bezpieczeństwa do poszczególnych
funkcji;
funkcjonowanie innych podsystemów i
•
zapewnienie poprawności sygnałów i poleceń z
nich przesyłanych;
może wykonywać wyłącznie wykwalikowany i
przeszkolony personel.
Przetwornica częstotliwości powinna być zainsta-
•
lowana w szae IP54 zgodnie z wymogami normy
IEC 60529 lub środowisku równoważnym. W
przypadku aplikacji specjalnych może być
wymagany wyższa klasa ochrony IP.
Kabel pomiędzy opcją bezpieczeństwa a
•
zewnętrznym urządzeniem zabezpieczającym
musi być zabezpieczony przed ryzykiem
wystąpienia zwarcia zgodnie z wymogami normy
ISO 13849-2 (tabela D.4). Gdy na oś wału silnika
oddziałują zewnętrzne siły (np. podwieszone
obciążenie), należy zastosować dodatkowe środki
bezpieczeństwa (np. hamulec bezpieczeństwa) w
celu wyeliminowania potencjalnych zagrożeń.
Środki ostrożności
2.3
Ogólne informacje na temat środków ostrożności są
zawarte w rozdziale Bezpieczeństwo w odpowiedniej
Instrukcji obsługi.
UWAGA
Po instalacji funkcji STO należy przeprowadzić próbę
uruchomienia zgodnie ze specykacją w dokumencie
rozdział 4.5 Próba uruchomienia funkcji STO. Pomyślnie
zakończona próba uruchomienia jest wymagana przy
pierwszej instalacji i po każdej zmianie instalacji bezpieczeństwa.
Jeśli silnik pozostaje pod wpływem zewnętrznych sił (np.
w przypadku osi pionowej — podwieszonych ładunków)
i występuje niepożądane zjawisko ruchu (wywołanego
np. przez siłę grawitacji), które może powodować
zagrożenie, należy dodatkowo zabezpieczyć silnik przed
upadkiem. Na przykład, należy zainstalować dodatkowe
hamulce mechaniczne.
OSTRZEŻENIE
RYZYKO ŚMIERCI I POWAŻNYCH OBRAŻEŃ
Funkcja STO (tj. odłączenie napięcia zasilania 24 V DC od
zacisku 37) nie zapewnia bezpieczeństwa elektrycznego.
Zastosowanie samej funkcji STO nie jest warunkiem
wystarczającym do zaimplementowania funkcji
wyłączenia awaryjnego zgodnie z denicją zawartą w
normie EN 60204-1. Wyłączanie awaryjne wymaga
zastosowania izolacji elektrycznej, np. odłączania
zasilania za pomocą dodatkowego stycznika.
OSTRZEŻENIE
RYZYKO PORAŻENIA PRĄDEM ELEKTRYCZNYM
Funkcja STO NIE ODŁĄCZA napięcia zasilania od
przetwornicy częstotliwości ani obwodów pomocniczych.
Przed przystąpieniem do pracy na podzespołach
elektrycznych przetwornicy częstotliwości lub silnika
należy bezwzględnie odłączyć napięcie zasilania i
poczekać przez czas wyładowania określony w rozdziale
Bezpieczeństwo w odpowiedniej Instrukcji obsługi.
Nieprzestrzeganie nakazu odcięcia napięcia zasilania od
urządzenia i odczekania określonego czasu może
doprowadzić do śmierci lub poważnych obrażeń.
Nie należy zatrzymywać przetwornicy częstot-
•
liwości za pomocą funkcji STO. Jeśli
przetwornica częstotliwości zostanie zatrzymana
za pomocą tej funkcji, nastąpi wyłączenie
awaryjne z wybiegiem silnika. Jeśli to ograniczenie jest niedopuszczalne (np. może
doprowadzić do wystąpienia zagrożenia), przed
użyciem funkcji STO należy zatrzymać
przetwornicę częstotliwości i maszyny przy
użyciu odpowiedniego trybu zatrzymania. W
zależności od aplikacji może być konieczne
użycie hamulca mechanicznego.
Stosowanie funkcji STO (bezpiecznego
•
wyłączania momentu, Safe Torque O) jest
odpowiednie w przypadku prowadzenia prac
mechanicznych w układzie przetwornicy częstotliwości lub wyłącznie na uszkodzonej części
maszyny. Ta funkcja nie zapewnia bezpieczeństwa elektrycznego. Nie należy jej używać
do sterowania uruchomieniem i/lub zatrzymaniem przetwornicy częstotliwości.
UWAGA
AUTOMATYCZNY RESTART
Automatyczny restart jest dozwolony tylko w następujących przypadkach:
Funkcja zapobiegania niezamierzonemu
•
restartowi jest realizowana przez inne elementy
instalacji funkcji STO.
Obecność w niebezpiecznej stree może zostać
•
zycznie wykluczona, kiedy funkcja STO nie
zostanie aktywowana. W szczególności należy
przestrzegać treści akapitu 6.3.3.2.5 normy ISO
12100: 2010.