Danfoss vacon 100 industrial, vacon 100 flow, vacon 100 hvac, optbj User guide [zh]

vacon

100 industrial

vacon

100 flow

vacon® 100 hvac

交流变频器

optbj

sto 和 atex 选件板

安全手册

vacon • 3

文档：DPD01122E

发布日期：06.12.2018

1. 认证 ..................................................................................................................4

2. 概述 ................................................................................................................10

2.1 参考 ..................................................................................................................................11

3. 安装 OPTBJ 板 ................................................................................................12

4. OPTBJ 板的布局..............................................................................................15

4.1 确定板的修订型号 ...........................................................................................................15

4.2 OPTBJ 板的跳线 ..............................................................................................................16

4.3 VACON® 100 系列交流变频器上的 STO 跳线 .................................................................17

4.4 分隔控制接地端与 PE 的可切割跳线 ...............................................................................18

5. STO 和 SS1 的安全功能 ...................................................................................19

5.1 安全转矩关断 (STO) 的原理 .............................................................................................20

5.2 安全停机 1 (SS1) 原理 ......................................................................................................22

5.3 技术细节 ..........................................................................................................................24

5.3.1 响应时间 ...........................................................................................................................24

5.3.2 输入电压电平....................................................................................................................24

5.3.3 外部暗测试脉冲过滤功能 .................................................................................................24

5.3.4 外部亮测试脉冲过滤功能 .................................................................................................25

5.3.5 连接...................................................................................................................................25

5.3.6 继电器输出 .......................................................................................................................26

5.3.7 根据标准与安全相关的数据 .............................................................................................27

6. 调试 ................................................................................................................29

6.1 常规接线说明 ...................................................................................................................29

6.2 接线示例 ..........................................................................................................................32

6.3 STO 功能的参数化 ...........................................................................................................36

6.4 调试 OPTBJ 板的检查表 ..................................................................................................37

6.5 测试 Safe Torque Off (STO) 或安全停机 1 (SS1) 的安全功能 ..........................................38

7. 维护 ................................................................................................................39

7.1 与 Safe Torque Off (STO) 或安全停机 1 (SS1) 安全功能相关的故障 ...............................39

8. 热敏电阻的功能 (ATEX)...................................................................................41

8.1 技术数据 ..........................................................................................................................45

8.1.1 功能描述 ...........................................................................................................................45

8.1.2 硬件和连接 .......................................................................................................................45

8.1.3 Atex 功能 ..........................................................................................................................45

8.1.4 短路监控 ...........................................................................................................................46

8.2 调试 ..................................................................................................................................46

8.2.1 常规接线说明....................................................................................................................46

8.2.2 热敏电阻功能的故障诊断 .................................................................................................46

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vacon • 4 认证

Date Issued by Date Approved by

15-04-2016 Signature

Name: Antti Vuola Title: Head of Standard Drives

15-04-2016 Signature

Name: Timo Kasi Title: VP, Design Center Finland and Italy

Danfoss only vouches for the correctness of the English version of this declaration. In the event of the declaration being translated into any other language, the translator concerned shall be liable for the correctness of the translation.

ID No: DPD01856 Revision No: A Page

1of 1

Danfoss A/S

DK-6430 Nordborg Denmark CVR nr.: 20 16 57 15

Telephone: +45 7488 2222 Fax: +45 7449 0949

EU DECLARATION OF CONFORMITY

Danfoss A/S

Vacon Ltd

declares under our sole responsibility that the

Product name Vacon OPTBJ option board to be used with Vacon 100 family products Product identification 70CVB01380 Product Safety Functions Safe Torque Off (Specified in EN 61800-5-2)

fulfils all of the relevant safety component requirements of EC Machinery Directive 2006/42/EC.

Notified body that carried out the EC type examination:

TÜV Rheinland Industrie Service GmbH (NB0035) Am Grauen Stein, 51105 Köln, Germany

The following standards and/or technical specifications referenced below were used:

- EN 61800-5-2:2007 Adjustable speed electrical power drive systems, Part 5-2: Safety requirements – Functional

- EN 61800-5-1:2007 (only for LV Directive compliance) Adjustable speed electrical power drive systems, Part 5-2: Safety requirements - Electrical, thermal and energy

- EN 61800-3:2004/A1:2012 (only for EMC Directive compliance) Adjustable speed electrical power drive systems, Part 3: EMC requirements and specific test methods

- EN ISO 13849-1:2008 + AC:2009 Safety of machinery - Safety-related parts of control systems –, Part 1: General principles for design

- EN 62061:2005 + AC:2010 Safety of machinery - Functional safety of safety-related electrical, electronic and programmable electronic control systems

- IEC 61508 Parts 1-7:2010 Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems

- EN 60204-1:2006 + A1:2009 + AC:2010 (in extracts) Safety of machinery – Electrical equipment of machines – Part 1: General requirements

- EN 61326-3-1:2008 Electrical equipment for measurement, control and laboratory use – EMC, Part 3-1: Immunity requirements for safety-related systems and for equipment intended to perform safety-related functions (functional safety).

1. 认证

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认证 vacon • 5

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vacon • 10 概述

2. 概述

本文档适用于 OPTBJ 选件板 70CVB01380D （或更新型号）。

表

手册的版本历史

日期修订版本更新

• 更新 ATEX 证书

• 更新 EC 声明

• 更正了第 3 章中的选件板图形和插

槽编码信息

• 增加了新章节：4.1、 4.4、 5.3.2、

5.3.3 和 5.3.4

• 在章节 6.1 中增加了接线示例

• 在章节 6.1 中更改了电缆推荐信息

09/2018 E

• 增加了新章节 6.3

• 更正了章节 6.2 （该章节从第 5 章

末尾移至此处）中与边沿检测启动命令相关的注释

• 对于板修订型 D， STO 输入的差异时间从 50 ms 增加到 500 ms。更改在章节 5.3.2、 5.3.5 和 7.1 中生效。

• 遍及全手册的其他小更新。

另请注意！设计与安全相关的系统要求具有专业知识和技能。仅允许具备相应资质的人员安装和设置 OPTBJ 板。

本文档介绍 OPTBJ 选件板 70CVB01380 的功能以及 VACON

OPTBJ 选件板与 VACON

100 系列控制板为 VACON® 100 系列产品提供以下安全功能。

100 系列控制板 70CVB01582。

在本手册中，使用了以下与安全相关的缩写词和表达方式。

SIL PL PFH

类别

MTTF

avg

PFD

avg

安全促动器

OSSD

安全完整性水平

性能水平

每小时危险的随机硬件故障发生概率

安全功能的指定架构（源自 EN ISO 13849-1:2006）

危险故障的平均时间

平均诊断覆盖率

即时故障的平均概率（随机硬件）

持续运行时间用于控制与安全相关的信号线路的设备。例如，可用于紧急按钮、安全

PLC、安全继电器。输出信号开关设备，即，用于控制促动器与变频器的信号输入之间的信号

线路的开关。

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概述 vacon • 11

13006.emf

安全转矩关断 (STO)

基于硬件的 “Safe Torque Off” 安全功能可以防止变频器使电机轴产生转矩。根据以下标准的要求使用 STO 安全功能：

• EN 61800-5-2 安全转矩关断 (STO) SIL3

• EN ISO 13849-1 PL"e" 第 3 类

• EN 62061: SILCL3

• IEC 61508: SIL3

• 该功能亦对应于 EN 60204-1 第 0 类停机的非可控停机。

•STO 安全功能通过 TÜV Rheinland 的认证

另请注意！STO 功能与防止意外启动功能不同。为了满足这些要求，根据相应的标准和应用要求，必须提供额外的外部部件。必要的外部部件示例：

• 合适的可锁定开关

• 实现重置功能的安全继电器

另请注意！OPTBJ 的安全功能不符合 EN 60204-1 要求的紧急切断。

另请注意！请勿将 STO 功能用作变频器的标准停机功能。

另请注意！在 IGBT 发生故障的情况下，永久磁铁电机的轴最多可沿电机磁极旋转 180 度。

另请注意！如果无法保证 2 级污染，请使用 IP54 保护类型。

小心！OPTBJ 板及其安全功能无法通过电气方式将变频器输出与主电源相隔离。如果需要在驱动器、电机或电机接线上完成电气操作，变频器应与主电源

供电完全隔离，例如，可以使用外部电源切断开关。请参见 EN60204-1 章节

6.5 等。

安全停机 1 (SS1)

所提供的 SS1 安全功能符合变频器安全标准 EN 61800-5-2 的 C 型（C 型：“ 经过应用程序指定的延时后， PDS(SR) 启动电机制动并且启动 STO 功能 ”）。

根据以下标准的要求使用 SS1 安全功能：

• EN 61800-5-2 安全停机 1 (SS1) SIL2

• EN ISO 13849-1 PL"d" 第 3 类

• EN 62061: SILCL2

• IEC 61508: SIL2

• 该功能亦对应于 EN 60204-1 第 1 类停机的。可控停机。

电机热敏电阻超温保护（根据 ATE）

使用热敏电阻检测超温。可用作 ATEX 认证电机的跳闸装置。

根据 ATEX 指令 94/9/EC，热敏电阻跳闸功能通过 VTT* 的认证。

本手册中描述了 OPTBJ 板的所有安全功能。

* VTT = 芬兰技术研究中心

2.1 参考

VACON® 100 系列安装和应用手册可从 https://www.danfoss.com/en/service-and-support/下载。

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vacon • 12 安装 OPTBJ 板

M4x55

11573_00

9000.emf

3040A_00

A B

3. 安装 OPTBJ 板

打开交流变频器的盖子。

即使断开 VACON 可能存在危险的控制电压。

另请注意：不兼容的板无法安装在 VACON® 100 系列交流变频器上。适用于

VACON

上图）：一个可实现 VACON 放置 (B)。

100 系列交流变频器的兼容板有两个代码，支持板的不同放置方式（见

100 系列交流变频器的主电源，继电器输出和其他 I/O 端子也

100 系列的兼容性 (A)，另一个可实现特定于插槽的

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安装 OPTBJ 板 vacon • 13

11574A_cn

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打开内盖，露出选件板插槽，将 OPTBJ 板安装到插槽 E 中。关上内盖。另请注意！请参阅章节 4.2 了解跳线设置！

3041A_00

如果使用屏蔽电缆，则使用变频器交付时附带的控制电缆的接地夹将 OPTBJ 电缆的屏蔽层连接到变频器框架。

另请注意！如果使用屏蔽电缆，则应按照最佳做法进行接地。

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vacon • 14 安装 OPTBJ 板

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OPTBJ

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除非已经连接了其他控制电缆，否则应在交流变频器盖板上切开一个开口，以便让 OPTBJ 电缆

穿过（防护等级 IP21）。另请注意：在插槽 E 的一侧切开开口！

11576_00

拆下交流变频器盖板并如图所示布置线缆。另请注意：在规划布线时，应注意使 OPTBJ 电缆

和电机电缆之间的距离至少保持 30 cm。建议 OPTBJ 电缆的布线应远离电源线，如图所示。

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OPTBJ 板的布局 vacon • 15

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4. OPTBJ 板的布局

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STO ࣏㜭Ⲵ㔗⭥ ಘ䗃ࠪ

> 4000 ⅗࿶Ǆ

< 2000 ⅗࿶ˈ

TI1+ TI1-

28 29

25 26

STO1+ STO1STO2+

STO2-

1 2 3 4

STO 䗃ޕ

4.1 确定板的修订型号

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图

1. OPTBJ

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板的布局

X23

STO ᶯ◰⍫Ⲵ䐣㓯Ǆᢺ

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3 䪸䐣㓯ᨂҾ

STO JMP

X10

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OPTBJ 板的修订型号可通过查看矩阵条形码标签上的修订字母来确定。修订字母写在板类型代码之后。例如， '70CVB01380 D' 表示该板为修订型 D。在板更新过程中，可能会引入或更改一些功能。

图

2. OPTBJ

板上的板标识标签

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Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual

1. 认证

2. 概述

2.1 参考

3. 安装 OPTBJ 板

4. OPTBJ 板的布局

4.1 确定板的修订型号