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

vacon

®

100 industrial

vacon

®

100 flow

vacon® 100 hvac

frequenzumrichter

optbj

sto- und atex-zusatzkarte

sicherheitshandbuch

vacon • 3

INHALTSVERZEICHNIS

Dokument: DPD01007E

Freigabedatum: 07.12.2018

1. Zulassungen.....................................................................................................4

2. Allgemeines...................................................................................................10

2.1 Sollwerte ..........................................................................................................................11

3. Einbau der OPTBJ-Karte................................................................................12

4. Aufbau der OPTBJ-Karte................................................................................15

4.1 Bestimmung der Kartenrevision .....................................................................................15

4.2 Steckbrücken für die OPTBJ-Karte .................................................................................16

4.3 STO-Steckbrücke auf dem Frequenzumrichter VACON® 100 .......................................17

4.4 Durchtrennbare Steckbrücke zur Trennung des Steuerkarten-Ground 

von der Schutzerdung ......................................................................................................18

5. Sicherheitsfunktionen STO und SS1...............................................................19

5.1 Safe Torque Off (STO)-Prinzip..........................................................................................20

5.2 Safe Stop 1 (SS1)-Prinzip.................................................................................................22

5.3 Technische Einzelheiten ..................................................................................................24

5.3.1 Ansprechzeiten ................................................................................................................24

5.3.2 Eingangsspannungspegel................................................................................................24

5.3.3 Filtereigenschaften für externe Aus/Dunkeltestpulse ...................................................24

5.3.4 Filterfähigkeit des externen hellen Testimpuls ..............................................................25

5.3.5 Anschlüsse .......................................................................................................................25

5.3.6 Relaisausgang..................................................................................................................26

5.3.7 Sicherheitsbezogene Daten laut Norm ...........................................................................27

6. Inbetriebnahme .............................................................................................29

6.1 Allgemeine Verdrahtungsrichtlinie .................................................................................29

6.2 Verdrahtungsbeispiele.....................................................................................................32

6.3 Parametrierung der STO-Funktion .................................................................................36

6.4 Checkliste für die Inbetriebnahme der OPTBJ-Karte.....................................................37

6.5 Testen der Sicherheitsfunktionen Safe Torque Off (STO) bzw. Safe Stop 1 (SS1) ..........38

7. Wartung .........................................................................................................39

7.1 Fehler mit Bezug auf die Sicherheitsfunktionen Safe Torque Off (STO) 

bzw. Safe Stop 1 (SS1)......................................................................................................39

8. Thermistorfunktion (ATEX) ............................................................................ 41

8.1 Technische Daten.............................................................................................................45

8.1.1 Funktionsbeschreibung ...................................................................................................45

8.1.2 Hardware und Anschlüsse...............................................................................................45

8.1.3 Atex-Funktion...................................................................................................................45

8.1.4 Kurzschlussüberwachung ...............................................................................................46

8.2 Inbetriebnahme................................................................................................................46

8.2.1 Allgemeine Verdrahtungsanleitung.................................................................................46

8.2.2 Fehlerdiagnose der Thermistorfunktion .........................................................................46

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

vacon • 4 Zulassungen

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: [phone]
Fax: [phone]

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. ZULASSUNGEN

1

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Zulassungen vacon • 5

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

1

vacon • 6 Zulassungen

1

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Zulassungen vacon • 7

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

1

vacon • 8 Zulassungen

1

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Zulassungen vacon • 9

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

1

vacon • 10 Allgemeines

2. ALLGEMEINES

Dieses Dokument befasst sich mit der OPTBJ-Karte 70CVB01380D (oder neuer).

Tabelle 1. Überarbeitungsverlauf des Handbuchs

Datum Revision Neuerungen

• Aktualisiertes ATEX-Zertifikat

• Aktualisierte EG-Erklärung

• Korrigierte Optionskartengrafik und
Steckplatzkodierungsinformationen in Kapitel 3

• Neue Kapitel hinzugefügt: 4.1, 4.4, 5.3.2, 5.3.3 und

5.3.4

• Verdrahtungsbeispiele in Kapitel 6.1 hinzugefügt

• Kabelempfehlungen in Kapitel 6.1 geändert

09/2018 E

• Neues Kapitel 6.3 hinzugefügt

• Hinweise bezüglich des flankensensitiven
Startbefehls in Kapitel 6.2 korrigiert (das Kapitel
wurde vom Ende von Kapitel 5 hierhin verschoben)

• Die Diskrepanzzeit der STO-Eingänge wurde
von 50 ms auf 500 ms für die Kartenrevision D
erhöht. Die Änderung betrifft die Kapitel 5.3.2,

5.3.5 und 7.1

• Weitere geringfügige Neuerungen an
verschiedenen Stellen

Hinweis: Bei der Konzipierung sicherheitsbezogener Systeme sind Fachkenntnisse und eine
entsprechende Qualifikation vonnöten. Nur qualifizierte Personen dürfen die Karte OPTBJ
installieren und einrichten.

In diesem Dokument wird die Funktion der OPTBJ-Karte 70CVB01380 zusammen mit der

®

Steuerkarte 70CVB01582 des VACON
Die OPTBJ-Karte bietet zusammen mit der Steuerkarte des VACON

Sicherheitsfunktionen mit Produkten der VACON

100 behandelt.

®

100-Reihe.

®

100 folgende

In der vorliegenden Anleitung werden die folgenden sicherheitsbezogenen Abkürzungen und
Ausdrücke verwendet:

SIL
PL

PFH

Kategorie
MTTF

d

DC

avg

PFD

avg

T

M

Sicherheits­betätiger

OSSD

Safety Integrity Level (Sicherheitsintegritätslevel)

Performance Level (Leistungsstufe)
Probability of a dangerous random hardware Failure per Hour (Wahrscheinlichkeit

von gefahrbringenden zufälligen Hardwareausfällen je Stunde)
Vorgesehene Architektur für eine Sicherheitsfunktion (aus EN ISO 13849-1:2006)

Mean time to dangerous failure (Mittlere Zeit bis zum gefahrbringenden Ausfall)

Average diagnostic coverage (Durchschnittlicher Diagnosedeckungsgrad)
Average probability of (random hardware) failure on demand (Durchschnittliche

Wahrscheinlichkeit von (zufälligen Hardware-)Ausfällen bei Anforderung)
Mission time (Einsatzzeit)

Vorrichtung zur Steuerung der sicherheitsbezogenen Signalleitungen. Kann z. B.
Notfalltaster, Sicherheits-SPS, Sicherheitsrelais sein.

Output Signal Switching Device (Ausgangssignal-Schaltvorrichtung), d. h. ein
Schalter, der die Signalleitungen zwischen Betätiger und Signaleingang des
Umrichters steuert.

2

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Allgemeines vacon • 11

13006.emf

Safe Torque Off (STO)

Die hardwarebasierte Sicherheitsfunktion „Safe Torque Off“ verhindert, dass der Umrichter an der
Motorwelle ein Drehmoment erzeugt. Die Sicherheitsfunktion STO wurde für einen Gebrauch in
Übereinstimmung mit folgenden Richtlinien bzw. Normen ausgelegt:

• EN 61800-5-2 Safe Torque Off (STO) SIL3

• EN ISO 13849-1 PL"e" Kategorie 3

• EN 62061: SILCL3

• IEC 61508: SIL3

•

Die Funktion entspricht auch einem ungesteuerten Stillsetzen gemäß der Stoppkategorie 0, EN 60204-1:

• Die Sicherheitsfunktion STO wurde vom TÜV Rheinland zertifiziert.

Hinweis: Die STO-Funktion ist nicht dasselbe wie eine Funktion zur Vermeidung von unerwartetem Anlaufen.
Zur Erfüllung dieser Anforderungen sind zusätzliche externe Bauteile gemäß den entsprechenden Normen
und Anwendungsanforderungen erforderlich. Erforderliche externe Bauteile könnten zum Beispiel sein:

• Geeigneter abschließbarer Schalter

• Sicherheitsrelais mit Fehlerquittierung

Hinweis: Die Sicherheitsfunktionen der OPTBJ entsprechen nicht einem Not-Aus gemäß EN 60204-1.

Hinweis: Die STO-Funktion darf nicht standardmäßig als Stoppfunktion des Umrichters verwendet werden.
Hinweis: Bei einer IGBT-Fehlersituation kann sich die Welle eines Permanentmagnetmotors bis zu 180 Grad

um den Pol des Motors drehen.

Hinweis:

Wenn der Verschmutzungsgrad 2 nicht garantiert werden kann, ist die Schutzart IP54 zu verwenden.

ACHTUNG! Die Karte OPTBJ und ihre Sicherheitsfunktionen isolieren den Umrichterausgang
nicht von der Netzversorgung. Wenn Elektroarbeiten am Umrichter, am Motor oder
am Motorkabel durchgeführt werden sollen, muss der Umrichter vollständig von der
Netzversorgung isoliert werden, z. B. mit einem externen Versorgungstrennschalter.
Siehe z. B. EN60204-1 Kapitel 6.5.

Safe Stop 1 (SS1)

Die Sicherheitsfunktion SS1 wird unter Einhaltung von Typ C der Norm EN 61800-5-2 realisiert
(Typ C: „PDS(SR) leitet das Abbremsen des Motors ein und leitet nach einer anwendungsspezifischen
Ze

itverzögerung die STO-Funktion ein“).

Die SS1-Sicherheitsfunktion wurde für den Einsatz nach den folgenden Normen konzipiert:

• EN 61800-5-2 Safe Stop 1 (SS1) SIL2

• EN ISO 13849-1 PL"d" Kategorie 3

• EN 62061: SILCL2

• IEC 61508: SIL2

•

Die Funktion entspricht auch einem gesteuerten Stillsetzen gemäß der Stoppkategorie 1, EN 60204-1.

Thermistor-Übertemperaturschutz für Motor (gemäß ATEX)

Übertemperaturschutz mithilfe eines Thermistors. Kann als Auslösevorrichtung für ATEX­zertifizierte Motoren verwendet werden.

Die Thermistor-Auslösefunktion wurde vom VTT* gemäß ATEX-Richtlinie 94/9/EG zertifiziert.
In diesem Handbuch werden alle Sicherheitsfunktionen der OPTBJ-Karte beschrieben.

* VTT = Technical Research Centre of Finland (Technisches Forschungszentrum Finnlands)

2.1 Sollwerte

Die Installations- und Applikationshandbücher für den VACON® 100 stehen unter 

https://www.danfoss.com/en/service-and-support/ zum Download zur Verfügung.

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

2

vacon • 12 Einbau der OPTBJ-Karte

M4x55

11573_00

9000.emf

3040A_00

A B

3. EINBAU DER OPTBJ-KARTE

Öffnen Sie die Abdeckung des Frequenzumrichters.

1

2

An den Relaisausgangsklemmen und anderen E/A-Klemmen kann auch dann
eine gefährliche Steuerspannung anliegen, wenn der Frequenzumrichter der

®

Produktfamilie VACON

HINWEIS: Inkompatible Karten können nicht in Frequenzumrichter der
Produktfamilie VACON
VACON
Kodierungen, die das Einsetzen der Karte ermöglichen (siehe oben): eine für
die Kompatibilität mit der Produktfamilie VACON
für das Einsetzen in einen spezifischen Steckplatz (B).

®

100-Frequenzumrichter kompatible Karten verfügen über zwei

100 nicht an das Stromnetz angeschlossen ist.

®

100 eingesetzt werden. Mit der Produktfamilie der

®

100 (A) und eine weitere

3

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Einbau der OPTBJ-Karte vacon • 13

11574A_de

Erdungsklemme
für Steuerkabel

Öffnen Sie die innere Abdeckung, um die Zusatzkartensteckplätze freizulegen,
und stecken Sie die OPTBJ-Karte in Steckplatz E. Schließen Sie die innere
Abdeckung.
Hinweis: Siehe Kapitel 4.2 für die Steckbrücken-Einstellungen!

3

E

4

3041A_00

Wenn ein abgeschirmtes Kabel verwendet wird, muss die Abschirmung des
OPTBJ-Kabels mithilfe der mitgelieferten Erdungsklemme für Steuerkabel
mit dem Rahmen des Umrichters verbunden werden.
Hinweis: Wenn ein abgeschirmtes Kabel verwendet wird, muss der Anschluss
gemäß bewährter Verfahren erfolgen.

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

3

vacon • 14 Einbau der OPTBJ-Karte

11572_de

OPTBJ­Kabel

Brechen Sie die für das OPTBJ-Kabel
vorgesehene Kabeleinführung an der Abdeckung
des Frequenzumrichters (Schutzart IP21) frei –
sofern sie nicht bereits für andere Steuerkabel
erfolgt ist.
HINWEIS: Öffnen Sie die Kabeleinführung an der
Seite von Steckplatz E!

5

11576_00

Bringen Sie die Abdeckung wieder am
Frequenzumrichter an, und verlegen Sie
das Kabel gemäß Abbildung.
HINWEIS: Achten Sie bei der Planung der
Kabeltrassen darauf, dass zwischen den 
OPTBJ-Kabeln und dem Motorkabel ein
Mindestabstand von 30 cm eingehalten wird.
Es wird empfohlen, die OPTBJ-Kabel von

6

den Leistungskabeln entfernt zu verlegen
(siehe Abbildung).

3

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Aufbau der OPTBJ-Karte vacon • 15

1
2
3
4

25
26

28
29

3038A_de

X23

X10

STO JMP

Thermistor-Kurzschlussüberwachung

Ein Aus

Steckbrücke für die Auswahl der
Thermistor-Kurzschlussüberwa­chung

Steckbrücke zur Aktivierung
der STO-Karte. Hier die
dreipolige Steckbrücke von
der Steuerkarte positionieren.

STO-Eingänge

Relaisausgang für
die STO-Funktion

Thermistoreingang:
Thermistor aktiv > 4000 Ohm.

Nach Aktivierung kann der Fehler zurückge­setzt werden, wenn Widerstand < 2000 Ohm

STO1+
STO1­STO2+

STO2-

TI1+
TI1-

11855_00

4. AUFBAU DER OPTBJ-KARTE

4.1 Bestimmung der Kartenrevision

Die Revision der OPTBJ-Karte kann anhand des Revisionsbuchstabens auf dem Matrix­Barcodeaufkleber bestimmt werden. Der Revisionsbuchstabe steht hinter dem Typencode der
Karte. So zeigt beispielsweise '70CVB01380 D' an, dass es sich um eine Karte der Revision D
handelt. Einige Funktionen können bei Karten-Updates eingeführt oder geändert werden.

Bild 1. Aufbau der OPTBJ-Karte

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Bild 2. Der ID-Sticker der Karte befindet sich auf der OPTBJ-Karte

4

vacon • 16 Aufbau der OPTBJ-Karte

Steckbrücke X23, Kurzschlussüberwachung

3039A_de

Steckbrücke X10, Aktivierung der STO-Karte

STO-Karte aktiviert. Die Steckbrücke
muss hier platziert werden, wenn
OPTBJ im Umrichter installiert ist.
Entfernen Sie die Steckbrücke von
der Steuerkarte.

Kurzschlussüberwachung AN

Kurzschlussüberwachung AUS

STO-Karte nicht aktiviert

= Werkseinstellung

4.2 Steckbrücken für die OPTBJ-Karte

Auf der Zusatzkarte OPTBJ gibt es zwei Pinleisten für Steckbrücken. Die Steckbrückeneinstellungen

erden nachstehend beschrieben:

w

Bild 3. Steckbrücken für die OPTBJ-Karte

Zur Aktivierung der OPTBJ-Karte müssen Sie die dreipolige Steckbrücke von der Steuerkarte
des Umrichters entfernen und diese auf die Steckbrücke X10 der OPTBJ-Karte stecken. Weitere
Informationen finden Sie im nächsten Kapitel.

Hinweis: Bei Problemen mit den Steckbrücken konsultieren Sie bitte Kapitel 7.1!

4

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Aufbau der OPTBJ-Karte vacon • 17

4.3

STO-Steckbrücke auf dem Frequenzumrichter VACON® 100

STO JMP

3049A_00

Bild 4. Position der STO-Steckbrücke am Frequenzumrichter der Produktfamilie VACON® 100

Öffnen Sie die Hauptabdeckung und die Innenabdeckung, um die Steckbrücke freizulegen

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

4

vacon • 18 Aufbau der OPTBJ-Karte

13006.emf

4.4 Durchtrennbare Steckbrücke zur Trennung des Steuerkarten­Ground von der Schutzerdung

X15

11856_00

Bild 5. Position der durchtrennbaren Steckbrücke X15

Wenn die OPTBJ-Karte am Umrichter installiert ist, wird der Steuerkarten-Ground des
Frequenzumrichters in der Regel über die OPTBJ-Karte mit der Schutzerdung (Umrichterrahmen)
verbunden. Ohne OPTBJ-Karte ist der Steuerkarten-Ground hochimpedant mit der Schutzerdung
verbunden. In einigen Systemen muss der Steuerkarten-Ground möglicherweise von der
Schutzerdung getrennt werden, wenn die OPTBJ-Karte installiert wird. Nehmen Sie diese Arbeiten
erst vor, nachdem Sie die Support-Mitarbeiter von Danfoss kontaktiert haben (wenden Sie sich
an die örtlichen Danfoss-Kontakte unter https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/).
Wenn die Steckbrücke durchtrennt wird, muss mindestens 1 mm Draht vom X15 entfernt werden,
um die Isolierung sicherzustellen.

ACHTUNG! Diese Steckbrücke sollte nur durchtrennt werden, wenn das System
dies erfordert. Nach dem Durchtrennen der Steckbrücke kann die interne +24 VDC
des Umrichters für externe Sicherheitsvorrichtungen verwendet werden, wenn
ein Fehlerausschluss bei der Verdrahtung „Kurzschluss eines Leiters zu einem
freiliegenden stromführenden Teil oder Erde oder zum Schutzleiter“ gemäß
EN ISO 13849-2 erreicht werden kann.

4

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Sicherheitsfunktionen STO und SS1 vacon • 19

13006.emf

5. SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1

In diesem Kapitel werden die Sicherheitsfunktionen der OPTBJ-Karte, wie z. B. das technische
Prinzip und technische Daten, Verdrahtungsbeispiele und Inbetriebnahme beschrieben.

Hinweis: Allein der Einsatz von STO, SS1 oder anderen Sicherheitsfunktionen gewährleistet noch
keine Sicherheit. Es ist eine umfassende Risikobewertung vorzunehmen, um sicherzustellen, dass
das in Betrieb genommene System sicher ist. Sicherheitselemente wie die OPTBJ-Karte müssen
korrekt in das Gesamtsystem eingebunden werden. Die Auslegung des Gesamtsystems wiederum
muss allen einschlägigen Normen der Branche entsprechen.
Normen wie zum Beispiel EN12100 Teil 1, Teil 2 & ISO 14121-1 beschreiben Verfahren, mit denen
sichere Anlagen geplant und eine Risikobewertung vorgenommen werden können.

ACHTUNG! Die Informationen in dieser Betriebsanleitung sollen beim Einsatz
der Sicherheitsfunktionen helfen, die die Zusatzkarte OPTBJ zusammen mit
der Steuerkarte des VACON
dem Stand der Technik und den Vorschriften zum Zeitpunkt ihrer Erstellung.
Gleichwohl ist der Endprodukt-/Systemplaner dafür verantwortlich, dass das
System sicher ist und den geltenden Vorschriften entspricht.

®

100 bietet. Diese Informationen entsprechen

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

5

vacon • 20 Sicherheitsfunktionen STO und SS1

STO1

+

STO2

-

RO

=

3~

VACON 100 STEUEREINHEIT

Steuerkarte

Optionskarte OPTBJ, Steckplatz E

LEISTUNGSTEIL

Thermistor

Atex-Sicher­heitsfunktion

Atex-Sicher­heitsfunktion

Hardware

STO 1

Hardware

STO 2

11575B_de

5.1 Safe Torque Off (STO)-Prinzip

Die Sicherheitsfunktion STO der OPTBJ-Karte ermöglicht eine Deaktivierung des Umrichterausgangs,
sodass der Umrichter kein Drehmoment an der Motorwelle erzeugen kann. Für STO verfügt die
Karte OPTBJ über zwei separate, galvanisch getrennte Eingänge: STO1

Hinweis: Damit der Umrichter in den Bereitschaftszustand übergehen kann, muss eine Spannung
von +24 V an den Eingangsklemmen für beide STO-Eingangskanäle angelegt werden. Siehe Kapitel

5.3.5 für Einzelheiten.

Die Sicherheitsfunktion STO wird durch die Deaktivierung der Umrichtermodulation erzielt.
Die Umrichtermodulation wird über zwei unabhängige Pfade deaktiviert, die von STO1
gesteuert werden, sodass ein einzelner Fehler in einem der sicherheitsbezogenen Teile nicht
zum Verlust der Sicherheitsfunktion führt. Dies erfolgt durch die Deaktivierung der Gatetreiber­Signalausgänge zur Treiberelektronik. Die Gatetreiber-Ausgangssignale steuern das IGBT-Modul.
Sind die Gatetreiber-Ausgangssignale deaktiviert, erzeugt der Umrichter kein Drehmoment an der
Motorwelle. Siehe Abbildungen 6 und 7.

und STO2.

und STO2

5

Bild 6. STO-Prinzip mit OPTBJ-Karte und Steuerkarte MR4-10 des VACON® 100

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Sicherheitsfunktionen STO und SS1 vacon • 21

STO1

+

STO2

-

RO

=

3~

=

3~

VACON 100 STEUEREINHEIT

Steuerkarte

Optionskarte OPTBJ, Steckplatz E

MASTER
LEISTUNGSTEIL

SLAVE
LEISTUNGSTEIL

Thermistor

Atex-Sicher­heitsfunktion

Atex-Sicher­heitsfunktion

Hardware

STO 1

Hardware

STO 2

Hardware

STO 1

Hardware

STO 2

11654A_de

Bild 7. Funktionsprinzip des STO mit OPTBJ-Karte und Steuerkarte MR12 des VACON® 100

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

5

vacon • 22 Sicherheitsfunktionen STO und SS1

5.2 Safe Stop 1 (SS1)-Prinzip

Nach einem Stopp-Befehl beginnt der Motor abzubremsen, und nach einer benutzerdefinierten
Zeitverzögerung leitet die SS1-Sicherheitsfunktion den STO ein.

Frequenz

f

actual

0

Bild 8. Funktionsprinzip von Safe Stop 1 (EN 61800-5-2, SS1 Typ C)

STOPP

Zeitverzögerung

Abbremsen
des Motors

Safe Torque Off (STO)

Zeit

11578_de

Die Sicherheitsfunktion Safe Stop 1 (SS1) besteht aus zwei sicherheitsbezogenen Subsystemen,
einem externen zeitverzögerten Sicherheitsrelais und der Sicherheitsfunktion STO. Die Kombination

ser beiden Subsysteme ergibt die Sicherheitsfunktion Safe Stop 1, wie in Bild 9 gezeigt.

die

Safe Stop 1 (SS1)

Zeitverzögerten Sicherheitsrelais

Subsystem

Sicherheitsrelais

Bild 9. Sicherheitsfunktion Safe Stop 1 (SS1)

Vacon 100 Safe Torque Off (STO)

Subsystem

STO

+

11579_de

5

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Sicherheitsfunktionen STO und SS1 vacon • 23

M

Schalter

Sicherheitsrelais
mit Timer

VACON

100-Steuerung

Standard-E/A

Digitaleingang

Optionskarte

OPTBJ

STO-Kanal 1
STO-Kanal 2

Zeitver­zögerung

Leistungsteil

Rampenstopp

STO1

STO2

11577A_de

13006.emf

13006.emf

Bild 10 zeigt das Anschlussprinzip der in Abbildung 8 dargestellten Sicherheitsfunktion Safe Stop 1.

• Die Ausgänge des zeitverzögerten Sicherheitsrelais sind an die STO-Eingänge angeschlossen.

• Ein separater Digitalausgang vom Sicherheitsrelais ist an einen allgemeinen Digitaleingang

®

des Umrichters VACON

programmiert sein, dass er den Umrichterstopp-Befehl ausführt, und leitet ohne

so

100 angeschlossen. Der allgemeine Digitaleingang muss

Zeitverzögerung die Umrichterstopp-Funktion ein (muss auf „Rampenstopp“ eingestellt
sein) und führt zum Abbremsen des Motors. Wenn das in Abbildung

8 gezeigte Verhalten
von SS1 gefordert ist, muss sichergestellt sein, dass bei Empfang des Stoppsignals der
Rampenstopp aktiviert ist. Für eine entsprechende Überprüfung ist der Systemplaner
verantwortlich. Siehe Kapitel

6.2 für die Verdrahtung und Parametrierung von Safe Stop 1.

Bild 10. Das Anschlussprinzip von Safe Stop 1 (SS1)

ACHTUNG! Der Systemplaner/Benutzer ist verantwortlich für die Planung und
Einstellung der Zeitverzögerung des Sicherheitsrelais, da dieser Wert prozess-/
maschinenabhängig ist.

•

Die Zeitverzögerung muss auf einen größeren Wert als die Verzögerungszeit

* Im Falle eines einzelnen Fehlers wird der Umrichter möglicherweise nicht heruntergefahren,
sondern nach der konfigurierten Zeitverzögerung nur in den STO-Zustand versetzt.

des Umrichters* eingestellt werden. Die Verzögerungszeit des Motors ist
prozess-/maschinenabhängig.

• Die Stoppfunktion des Umrichters muss dem Prozess/der Maschine
e

ntsprechend korrekt eingestellt werden. Bei einer Aktivierung der
Sicherheitsfunktion SS1 muss der konfigurierte Stopp im Umrichter
ausgeführt werden. In der Standard-Anwendungssoftware des VACON

rd empfohlen, für diesen Zweck die Funktion „Erzw.Stopp“ zu verwenden.

wi

ACHTUNG! Der Steuerplatz muss entsprechend den Anwendungsanforderungen
eingestellt werden.

®

100

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

5

vacon • 24 Sicherheitsfunktionen STO und SS1

5.3 Technische Einzelheiten

5.3.1 Ansprechzeiten

Tabelle 2. STO-Ansprechzeiten

Sicherheitsfunktion Aktivierungszeit Deaktivierungszeit

Safe Torque Off (STO) < 20 ms 500 ms

5.3.2 Eingangsspannungspegel

Die STO-Eingänge erfüllen die Anforderungen an die Standard-Arbeitsbereiche für Digitaleingänge
Typ 2 (Stromabsenkung), definiert nach IEC 61131-2 (2007). Die umgekehrte Polarität an den STO­Eingangsklemmen führt nicht zum Deaktivieren der STO-Funktion.

Die STO-Eingänge von OPTBJ sind OSSD-tolerant. Der Betrieb von OPTBJ wird nicht durch
Prüfimpulse gestört, die vom angeschlossenen Sicherheitsbetätiger auf den STO-Leitungen
erzeugt werden, solange die Prüfimpulse bestimmte Anforderungen erfüllen. Siehe Kapitel 5.3.3
und 5.3.4 für detaillierte Informationen.

Tabelle 3. Sichere Eingangsdaten

Technische Komponente oder Funktion Minimum Typisch Maximum

Eingangsspannung (logisch 1) 11 V 24 V 30 V
Eingangsspannung (logisch 0) -3 V 0 V 5 V

Eingangsstrom (logisch 1) 4,5 mA 7,5 mA 8 mA
Eingangsstrom (logisch 0) 2,0 mA

Eingangswiderstand 2,5 kΩ

Galvanische Trennung Ja

Kurzschluss-Schutz Ja

Aktive -> Inaktive Entprellzeit 4 ms 9 ms

Zulässige Diskrepanzzeit der physischen Eingänge 500 ms

5.3.3 Filtereigenschaften für externe Aus/Dunkeltestpulse

Um die Kurzschlüsse von STO-Leitungen zu Spannungsversorgungen oder Masse zu erkennen,
testen einige Sicherheits-SPS ihre Ausgänge, indem sie den Ausgang bei deaktivierter STO für
kurze Zeit von High- auf Low-Pegel pulsieren. Die Impulse werden als 'Aus/Dunkeltestpulse'
bezeichnet. Um zu verhindern, dass diese Testimpulse zu Fehlmeldungen führen, werden
diese Aus/Dunkeltestpulse durch STO-Eingänge am OPTBJ herausgefiltert. Wenn die
eingangsspannungsspezifischen Werte für die Dauer der Aus/Dunkeltestpulse überschritten
werden, kann der Umrichter einen STO-Diagnosefehler melden oder STO aktivieren. Die
verwendete Dauer der Aus/Dunkeltestpulse sollte immer kürzer sein als die angegebene minimale
Impulsunterdrückung. Die Grenzwerte für Testimpulsdauer, -frequenz und -zeitraum sind in
Tabelle 5 angegeben. Die Filterzeit ist Hardware-basiert und kann nicht angepasst werden.
Die externe Aus/Dunkeltest-Pulsfilterung ist auf den OPTBJ-Karten ab Revision D enthalten.
Siehe Kapitel 4.1 für die Bestimmung der Kartenrevision.

Tabelle 4. Filtereigenschaften für externe Aus/Dunkeltestpulse

5

Filtereigenschaften für externe Aus/Dunkeltestpulse Minimum Typisch Maximum

STO-Eingangsspannung: 11 V 0 ms 0 ms 1 ms
STO-Eingangsspannung: 24 V 4 ms 4 ms 7 ms
STO-Eingangsspannung: 30 V 5 ms 6 ms 9 ms

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Sicherheitsfunktionen STO und SS1 vacon • 25

13006.emf

Tabelle 5. Impulseigenschaften

Impulseigenschaften

Testimpulslänge < 4 ms (24 V) < 4 ms (24 V)

Zeitraum > 20 ms > 20 ms
Frequenz < 50 Hz < 50 Hz

Dunkler

Tes ti mp uls

Heller

Tes tim pu ls

5.3.4 Filterfähigkeit des externen hellen Testimpuls

Um die Schaltfähigkeit der Schalter der STO-Leitungen zu überprüfen, testen einige
Sicherheitsbetätiger ihre Ausgänge, indem sie den Ausgang bei aktivierter STO für kurze Zeit
von Niedrig- auf Hochpegel pulsieren. Die Impulse werden als 'helle Testimpulse' bezeichnet.
Die zulässigen Impulseigenschaften werden in Tabelle 5 in Kapitel 5.3.3 beschrieben.

Um zu verhindern, dass die Testimpulse zu falschen STO-Deaktivierungsbefehlen oder falschen
Fehlermeldungen führen, darf die verwendete Verbindung keinen Strompfad durch STO-Eingänge
erzeugen. Nur Anschlussbeispiel 1 ist zulässig. Siehe die Anschlussbeispiele in Kapitel 6.1. Es darf
nur jeweils ein Schalter getestet werden.

ACHTUNG! Bei Verwendung eines anderen Anschlusses als „Anschlussbeispiel 1“ mit
Ein/Helltestpulsen, verbotener Impulsfolge oder durch gleichzeitiges Testen beider
Schalter (SW P & SW M) kann der Umrichter in den Bereitschaftszustand übergehen,
auch wenn STO aktiviert werden soll. Dies kann eine unbeabsichtigte Bewegung der
Motorwelle verursachen. Siehe die Anschlussbeispiele in Kapitel 6.1.

5.3.5 Anschlüsse

Zusätzlich zu den STO-Eingängen verfügt die Karte auch über einen Thermistoreingang. Wenn
der Thermistoreingang nicht verwendet wird, muss er deaktiviert werden. Die Deaktivierung des
Thermistoreingangs erfolgt durch ein Kurzschließen der Anschlussklemmen und das Versetzen der
Steckbrücke X23 in den „AUS“-Zustand. Der Betrieb des Thermistoreingangs und die dazugehörige

nleitung werden in Kapitel 8.1 vorgestellt.

A

Tabelle 6. E/A-Klemmen der OPTBJ-Karte

Klemme Technische Angaben

1STO1+ Isolierter STO-Eingang 1, +24 V

2STO1-Virtueller GND 1

3STO2+

4STO2- Virtueller GND 2

25 RO1 Relaisausgang 1 (NO) *

Schaltkapazität:

26 RO2

Min. Schaltbürde: 5V/10mA

28 TI1+

29 TI1-

Isolierter STO-Eingang 2, +24 V

• 24VDC/8A

• 250VAC/8A

• 125VDC/0,4A

Thermistoreingang; R

trip

> 4,0 k (PTC)

* Wenn die Ausgangsrelais mit einer Steuerspannung von 230 V AC betrieben werden, muss
diese über einen separaten Trenntrafo gespeist werden, um Kurzschlussströme und Schalt­Überspannungen zu begrenzen. Hiermit soll ein Verschweißen der Relaiskontakte vermieden
werden.

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

5

vacon • 26 Sicherheitsfunktionen STO und SS1

13006.emf

13006.emf

Tabelle 7. Wahrheitstabelle STO-Funktion

V

- V

STO1+

STO1-

0 VDC 0 VDC STO aktiv

24VDC 0 VDC

0 VDC 24VDC

24VDC 24VDC STO inaktiv

V

STO2+

- V

STO2-

STO-Zustand

STO-Diagnosefehler und STO-Aktivierung. Der Fehler
wird aktiviert, nachdem sich die Eingänge für >500 ms
in verschiedenen Zuständen befinden.

STO-Diagnosefehler und STO-Aktivierung. Der Fehler
wird aktiviert, nachdem sich die Eingänge für >500 ms
in verschiedenen Zuständen befinden.

5.3.6 Relaisausgang

Wenn die STO-Funktion aktiv ist, ist der Relaisausgang geschlossen. Wenn die STO-Funktion
inaktiv ist, ist der Relaisausgang offen. Wenn die STO-Funktion einen nicht quittierbaren
Diagnosefehler erkennt, wechselt der Relaisausgang zwischen geöffnet und geschlossen mit
einer Frequenz von einem Hertz.

Hinweis: Der ATEX-Eingang hat keine Auswirkung auf den Relaisausgang.

ACHTUNG! Der Relaisausgang ist ausschließlich für die Diagnose der STO-Funktion

vorgesehen.

ACHTUNG! Beim Relaisausgang handelt es nicht um eine sicherheitsbezogene
Funktionalität.

5

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Sicherheitsfunktionen STO und SS1 vacon • 27

5.3.7 Sicherheitsbezogene Daten laut Norm

Tabelle 8. Safe Torque Off (STO) – Sicherheitsbezogene Daten *

MR4 – MR10 MR12

EN 61800-5-2:2007

EN 62061:2005

EN/ISO 13849-1:2006

IEC 61508:2010
Betriebsart mit hoher
Anforderung

IEC 61508:2010
Betriebsart mit niedriger
Anforderung

SIL 3
PFH = 4,12

HFT = 1

SIL CL 3
PFH = 4,12

HFT = 1

PL e
MTTF

=1700 Jahre

d

= mittel

DC

avg

Kategorie 3

SIL 3
PFH = 4,12

HFT = 1

SIL 3

(TM)= 3,59x10-5

PFD

AVG

= 20 Jahre

T

M

HFT = 1

x10

x10

x10

-10

/Stunde

-10

/Stunde

-10

/Stunde

SIL 3
PFH = 4,30

HFT = 1

SIL CL 3
PFH = 4,30

HFT = 1

PL e
MTTFd =700 Jahre
DCavg = mittel
Kategorie 3

SIL 3
PFH = 4,30

HFT = 1

SIL 3
PFD

AVG

= 20 Jahre

T

M

HFT = 1

-10

x10

-10

x10

-10

x10

(TM)= 3,76x10-5

/Stunde

/Stunde

/Stunde

* Die Werte in der obigen Tabelle sind Worst-Case-Werte und werden mit allen Kartenrevisionen erfüllt.

Wenn Sie detailliertere Informationen benötigen, wenden Sie sich für Support und detaillierte
Informationen bitte an die örtlichen Danfoss-Kontakte (https://www.danfoss.com/en/contact-us/
contacts-list//).

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

5

vacon • 28 Sicherheitsfunktionen STO und SS1

Safe Stop (SS1) – Sicherheitsbezogene Daten
Hinweis: Das folgende Kapitel zeigt lediglich beispielhaft, wie verschiedene Produkte miteinander

kombiniert werden können.

Die Sicherheitsfunktion SS1 besteht aus zwei Subsystemen mit unterschiedlichen sicherheitsbezogenen
Daten. Das Subsystem, das aus dem zeitverzögerten Sicherheitsrelais besteht, ist z. B. vom Hersteller
PHOENIX CONTACT. Von diesem Hersteller gibt es die folgenden Typen:

• PSR-SCP-24DC/ESD/5X1/1X2/300 oder

• PSR-SPP-24DC/ESD/5X1/1X2/300

Weitere Informationen zum zeitverzögerten Sicherheitsrelais finden Sie in der Betriebsanleitung
des Herstellers.

PSR-SC/PP-24DC/ESD/5X1/1X2/300

VACON® 100 STO sicherheitsbezogene

sicherheitsbezogene Daten aus Daten (MR4-MR10):
Betriebsanleitung und Zertifikat:

IEC 61 508

EN 62061

DIN EN/ISO 13849-1

PFH

Subsystem

Sicherheitsrelais

SIL 2

SIL CL 2

PL d

Kategorie 3

1,89•10-9 /Stunde

+

EN 61800-5-2

EN 62061

IEC 61508

DIN EN/ISO 13849-1

PFH

Subsystem

SIL 3

SIL CL 3

SIL 3

PL e
Kategorie 3

4,12•10

VACON100STO

Safe Stop 1 (SS1) – Sicherheitsbezogene Daten:

EN 61800-5-2

EN 62061

IEC 61508

DIN EN/ISO 13849-1

SIL 2

SIL CL 2

SIL 2

PL d
Kategorie 3

-10

/Stunde

5

PFH

Bei der Kombination der beiden Subsysteme ist der maximale Sicherheits-Integritätslevel (SIL) oder die
maximale Leistungsstufe (PL) der Wert des niederen Subsystems.

2,31•10-9 /Stunde

•SIL 2 und PL d

Der PFH-Wert für eine Sicherheitsfunktion kombinierter Subsysteme ist die Summe der PFH-Werte aller
Subsysteme.
PFH

SS1

= PFH

Sicherheitsrelais

+ PFH

VACON100 STO

= 1,89•10-9 /Stunde + 4,12•10

-10

/Stunde = 2,31•10-9 /Stunde

• Das Ergebnis liegt im Rahmen der Anforderungen für SIL 2 und PL d.

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Inbetriebnahme vacon • 29

SICHERHEITSSCHALTER

OPTBJ

KANAL 1

SW P

+24 V

OV

SW M

STO1+

STO1-

OPTBJ

KANAL 2

STO2+

STO2-

11851_de

6. INBETRIEBNAHME

Hinweis: Allein der Einsatz von STO, SS1 oder anderen Sicherheitsfunktionen gewährleistet noch
keine Sicherheit. Achten Sie immer darauf, dass die Sicherheit des Gesamtsystems bestätigt ist.

Hinweis: Der Anwender ist dafür verantwortlich, dass die externe Verdrahtung frei von Fehlern ist.

6.1 Allgemeine Verdrahtungsrichtlinie

•Di

e Verdrahtung hat gemäß der allgemeinen Verdrahtungsrichtlinie für das jeweilige Produkt
zu erfolgen, in das die OPTBJ-Karte eingebaut werden soll. Siehe Verdrahtungsbeispiele
Abbildungen

• Wenn ein abgeschirmtes Kabel verwendet wird, muss die Abschirmung mithilfe einer
Erdungsklemme mit der Klappe (PE) des Umrichters verbunden werden.

• EN 60204-1 Teil 13.5: Der Spannungsabfall zwischen Übergabestelle und Last darf
höchstens 5 % betragen.

• In der Praxis sollte die Kabellänge wegen elektromagnetischer Emissionen bei Verwendung
eines abgeschirmten Kabels maximal 200 m sowie bei Verwendung eines nicht abgeschirmten
Kabels maximal 50 m betragen. In einer Umgebung mit starker elektromagnetischer Emission

ollte das Kabel noch kürzer sein, um ein unerwünschtes Abschalten zu vermeiden.

s

• Die Verwendung ungeschirmter Kabel ist bei einigen STO-Eingangskonfigurationen nicht
zulässig. Zudem dürfen einige Anschlussvarianten des STO-Eingangs bei bestimmten Typen
von Sicherheitsschaltern nicht verwendet werden. Siehe Tabe lle 9 für weitere Informationen.

• Die für Sicherheitsschalter verwendete Spannungsversorgung von +24 V erfolgt entweder
über die Steuerkarte (Umrichteranschlüsse 6 & 7) oder über eine externe Vorrichtung,
sofern diese vor Erd- und Kurzschluss geschützt ist.

11, 12 und 13.

in den

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Bild 11. STO-Anschlussbeispiel 1

6

vacon • 30 Inbetriebnahme

SICHERHEITSSCHALTER

OPTBJ

KANAL 1

SW P

+24 V

+24 V

OV

OV

SW M

STO1+

STO1-

OPTBJ

KANAL 2

STO2+

STO2-

11852_de

Bild 12. STO-Anschlussbeispiel 2

Empfohlenes Kabel:

Typ

SICHERHEITSSCHALTER

+24 V

SW P

+24 V

SW P

11853_de

Bild 13. STO-Anschlussbeispiel 3

Zum Beispiel eines der folgenden:

• 2x2x0,75 mm2 (18 AWG) Niederspannungskabel mit
zwei einzeln abgeschirmten verdrillten Aderpaaren

• 2x2x0,75 mm
Niederspannungskabel mit verdrillten Aderpaaren

• zwei separate 2x0,75 mm
ungeschirmte Kabel mit verdrillten Aderpaaren.

OPTBJ

KANAL 1

STO1+

STO1-

OPTBJ

KANAL 2

STO2+

STO2-

OV

2

(18 AWG) ungeschirmtes

2

(18 AWG) geschirmte oder

6

Siehe Tabelle 9 für Verbindungen, bei denen ein abgeschirmtes Kabel verwendet werden muss.
In Fällen, in denen die Abschirmung als erforderlich gekennzeichnet ist, verwenden Sie die
Abschirmung, um die STO-Eingangskanäle voneinander zu trennen, wie in Bild 14 gezeigt.

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Inbetriebnahme vacon • 31

Einzelnes Paar Gesamtabschirmung

Kabelmantel

(optional)

Paarabschirmung

11860_de

Bild 14. Aufbau eines Kabels mit zwei einzeln abgeschirmten verdrillten Aderpaaren

Tabelle 9. Empfohlene maximale Kabellängen

Verwendeter STO-Eingangsanschluss

Typ des

Sicherheitsaktuators

Sicherheitsschalter ohne

Diagnose (d. h. Not-Aus-

Taste oder Relaiskontakt)

Sicherheitsaktuator
mit diagnostizierten

Ausgängen (d. h.
Sicherheits-SPS)

Diagnose am

Sicherheitsaktuator

Keine Diagnose

Diagnose der Ausgänge

mittels Testpulsen

(z. B. Austastpulse/

Dunkeltest)

Einschaltpulse/Helltest

werden nicht verwendet

Diagnose der Ausgänge

mittels Einschaltpulsen/

Helltest

Kabeltyp

Abgeschirmt X 200 m 200 m

Ungeschirmt X 30 m X

Abgeschirmt 200 m 200 m 200 m

Ungeschirmt 30 m 30 m X

Abgeschirmt 200 m X X

Ungeschirmt 30 m X X

STO-

Anschlussbei-

spiel 1

STO-

Anschlussbei-

spiel 2

STO-

Anschlussbei-

spiel 3

X = Nicht empfohlen aufgrund von elektromagnetischen Störungen, Konfiguration des

Sicherheitsaktuators oder Reaktion im Fehlerfall.

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

6

vacon • 32 Inbetriebnahme

F1

12345

6

L1 L2

HAUPTSCHALTKREIS

L3

PE

PE

L1 L2 L3

U V W

PE

2

7

PE

PE

PE

W1

M1

M

3

~

U1

1

V1 B1

2

PE

R1

DREHZAHLSOLLWERT

S

CCW

STW

W12

1sh 1r 2sh 2p 2 s

Standard-E/A

1

+10 Vref

1

2

AI1+

2

3

AI1

3

OPTBJ

STECKPLATZ E

1

STO1+

2

STO1

S1

11

12

W10

1r 2r1b 2b

S6

START

13

14

4

AI2+

4

5

AI2

5

6

24 Vout

6

7

GND

7

3

STO2+

4

STO2

21

22

S7

STOP

11

12

8

DI1

8

9

DI2

9

10

DI3

10

11

CM

11

25

RO1 C

26

RO1 NO

28

TI1+

12

24 Vout

12

13

GND

13

14

DI4

14

15

DI5

15

X23

AUS

29

TI1

16

DI6

16

17

CM

17

18

AO1+

18

19

AO/GND

19

30

+24 Vin

20

PE

Safe Torque Off

+24 V

0 V

A

RS485BRS485

21 22

AO1

RS485

U
U

U

EIN AUS

I
I
I

AI2
AI1

Gegen Kurzschluss und Erdschluss
geschützte Versorgung

EIN AUS DGND

X10

Installiert

3044B_de.eps

6.2 Verdrahtungsbeispiele

Die Beispiele in diesem Kapitel zeigen die grundlegenden Verdrahtungsmöglichkeiten für die
OPTBJ-Karte. Vor Ort geltende Normen und Vorschriften sind beim endgültigen Entwurf stets
einzuhalten.

Beispiel 1: OPTBJ-Karte ohne Quittierung

für Safe Torque Off (STO)

6

Die obenstehende Abbildung zeigt ein Anschlussbeispiel der OPTBJ-Karte für die Sicherheitsfunktion
Safe Torque Off ohne Quittierung. Wie oben zu sehen ist, wird Schalter S1 mit 4 Drähten an die
OPTBJ-Karte angeschlossen.

Wenn der Schalter S1 betätigt wird (Kontakte geöffnet), schaltet der Umrichter in den STO-Zustand,
und falls der Motor läuft, trudelt er aus. Wenn eine STO-Fehleraktion als „Alarm“ parametriert
wird, zeigt der Umrichter an: „30 Safe torque off“. Unabhängig von der Parametrierung bewirkt die
Aktivierung der STO-Funktion einen Motorfreilauf.

Damit der Umrichter nach dem Deaktivieren von S1 (Kontakte geschlossen) ohne Reset in den
Bereitschaftszustand zurückkehren kann, muss die STO-Fehleraktion als „Alarm“ parametriert
werden. Siehe Applikationshandbuch für die entsprechenden Parameter.

Zum erneuten Starten des Motors ist wie folgt vorzugehen.

Hinweis:

d

arf das Quittieren der Not-Aus-Anforderung (z. B. Loslassen der Not-Aus-Taste) den Umrichter

nicht neu starten.

• Schalter S1 freigeben (Kontakte geschlossen). Die Hardware ist nun freigegeben und der Umrichter
kehrt in den Bereitschaftszustand zurück.

• Bei Ausgabe eines gültigen Startbefehls startet der Motor.

Gemäß EN 60204-1 (Sicherheit von Maschinen - Elektrische Ausrüstungen von Maschinen)

Hinweis: Die werkseitig installierte VACON

®

100 Anwendungssoftware verwendet einen
flankensensitiven Start als Standard-Startbefehl. Mit dem flankensensitiven Startbefehl
verursacht die Deaktivierung der STO keinen unmittelbaren Start.

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Inbetriebnahme vacon • 33

F1

12345

6

L1 L2

HAUPTSCHALTKREIS

L3

PE

PE

L1 L2 L3

U V W

PE

2

7

PE

PE

PE

W1

M1

M

3

~

U1

1

V1 B1

2

PE

R1

DREHZAHLSOLLWERT

S

CCW

STW

W12

1sh 1r 2sh 2p 2 s

Standard-E/A

1

+10 Vref

1

2

AI1+

2

3

AI1

3

OPTBJ

STECKPLATZ E

1

STO1+

2

STO1

S1

11

12

W10

1r 2r1b 2b

S6

START

13

14

4

AI2+

4

5

AI2

5

6

24 Vout

6

7

GND

7

3

STO2+

4

STO2

21

22

S7

STOP

11

12

S8

RESET

13

14

8

DI1

8

9

DI2

9

10

DI3

10

11

CM

11

25

RO1 C

26

RO1 NO

28

TI1+

12

24 Vout

12

13

GND

13

14

DI4

14

15

DI5

15

X23

AUS

29

TI1

16

DI6

16

17

CM

17

18

AO1+

18

19

AO/GND

19

30

+24 Vin

20

PE

+24 V

0 V

Safe Torque Off

A

RS485BRS485

21 22

Gegen Kurzschluss und Erdschluss
geschützte Versorgung

X10

Installiert

3045B_de

AO1

RS485

U
U

U

EIN AUS

I
I
I

AI2
AI1

EIN AUS DGND

Beispiel 2: Karte OPTBJ mit Quittierung für Safe Torque Off oder EN 60204-1 Stoppkategorie 0

Die obenstehende Abbildung stellt ein Anschlussbeispiel der OPTBJ-Karte für die Sicherheitsfunktion

TO mit Quittierung dar. Wie oben zu sehen ist, wird Schalter S1 mit 4 Drähten an die OPTBJ-Karte

S
angeschlossen. Der Digitaleingang 3 (DIN3) zum Beispiel wird für die Fehlerquittierung verdrahtet.
Die Fehlerquittierung (kein Bestandteil der Sicherheitsfunktionen) kann für jeden der verfügbaren
Digitaleingänge programmiert werden.

Um ein Starten des Motors ohne Quittieren zu verhindern, muss die STO-Fehleraktion als „Fault“
(Fehler) parametriert werden. Siehe Applikationshandbuch für die entsprechenden Parameter.

Wenn der Schalter S1 betätigt wird (Kontakte geöffnet), schaltet der Umrichter in den STO-Zustand,
und falls der Motor läuft, trudelt er aus. Der Umrichter zeigt an: „30 SafeTorqueOff“.

Zum erneuten Starten des Motors ist wie folgt vorzugehen.

• Schalter S1 freigeben (Kontakte geschlossen). Die Hardware ist nun aktiviert, aber der Umrichter
zeigt weiterhin den Fehler „30 SafeTorqueOff“ an.

• Freigabe des Schalters mit der flankensensitiven F

• Bei Ausgabe eines gültigen Startbefehls startet der Motor.

Hinweis:

da

rf das Quittieren der Not-Aus-Anforderung (z. B. Loslassen der Not-Aus-Taste) den Umrichter

nicht neu starten.
Hinweis: Die werkseitig installierte VACON

flankensensitiven Start als Standard-Startbefehl. Mit dem flankensensitiven Startbefehl

in den Bereitschaftszustand zurück.

Gemäß EN 60204-1 (Sicherheit von Maschinen - Elektrische Ausrüstungen von Maschinen)

ehlerquittierung bestätigen. Der Umrichter kehrt

®

100 Anwendungssoftware verwendet einen

verursacht die Deaktivierung der STO keinen unmittelbaren Start.
Hinweis: Für EN 60204-1 Not-Aus gemäß Stoppkategorie 0 den Notausschalter benutzen.

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

6

vacon • 34 Inbetriebnahme

F1

12345

6

L1 L2

HAUPTSCHALTKREIS

L3

PE

PE

L1 L2 L3

U V W

PE

2

7

PE

PE

PE

W1

M1

M

3

~

U1

1

V1 W1

2

PE

R1

DREHZAHLSOLLWERT

S

CCW

CW

W12

1sh 1r 2sh 2p 2s

Standard-E/A

1

+10Vref

1

2

AI1+

2

3

AI1

3

OPTBJ

STECKPLATZ E

1

STO1+

2

STO1

S6

START

13

14

4

AI2+

4

5

AI2

5

6

24Vout

6

7

GND

7

3

STO2+

4

STO2

S7

STOPP

11

12

8

DI1

8

9

DI2

9

10

DI3

10

11

CM

11

25

RO1 C

26

RO1 NO

28

TI1+

12

24Vout

12

13

GND

13

14

DI4

14

15

DI5

15

X23

29

TI1

16

DI6

16

17

CM

17

18

AO1+

18

19

AO/GND

19

30

+24Vin

20

PE

AUS

A

RS485BRS485

21 22

X10

Installiert

PE

Gegen Kurzschluss und Erdschluss
geschützte Versorgung

0V

PE

PE

A10

W3

1r 2r

57

58

+24V

67

68

PE

13142324333441

42

24VDC

A1

A2

0VDC

+

S10

S1

11

12

S11 S12 S21

21

22

PHOENIX CONTACT

S22 S33

PSRSCP24DC/ESD/5X1/1X2/300

RESET

S34 S35

RS1RS2

RS1

RS2

RAMPENSTOPP

3046A_de

AO1

RS485

U
U

U

ON OFF

I
I
I

AI2
AI1

ON OFF DGND

Bridge between S33/S35 for automatic reset.
(Für Not-Aus nicht zulässig)

Beispiel 3: OPTBJ-Karte mit SS1 und Quittierung oder EN 60204-1 Stoppkategorie 1

6

Die obenstehende Abbildung stellt ein Anschlussbeispiel der OPTBJ- Karte für die Sicherheitsfunktion
SS1 mit externem Sicherheitsrelaismodul und mit Quittierung dar.

Das externe Sicherheitsrelais ist an den Schalter S1 angeschlossen. Die Spannungsversorgung
von Schalter S1 beträgt beispielhaft 230 VAC. Das Sicherheitsrelaismodul ist wie in der obigen
Abbildung gezeigt mit 4 Drähten an die OPTBJ-Karte angeschlossen.

Um den Umrichter so zu konfigurieren, dass er die schnelle Verzögerung mit einer Rampe durchführt,
wird empfohlen, die Funktion „Erzw.Stopp“ zu verwenden, die durch einen Digitaleingang a
wird, z. B. DI6 wie in Beispiel 3 oben. Die korrekte Parametrierung der Funktion „Erzw.Stopp“
finden Sie im Applikationshandbuch.

Wenn der Schalter S1 betätigt wird (Kontakte geöffnet), beginnt der Umrichter, die Ausgangsfrequenz
herunterzufahren, bis die Verzögerung des Sicherheitsrelais abgelaufen ist. Nach der Zeitverzögerung
des Sic
stillsteht, trudelt er mit Wechsel in den STO-Zustand aus. Wenn eine STO-Fehleraktion als „Alarm“
parametriert wird, zeigt der Umrichter an: „30 Safe torque off“. Unabhängig von der Parametrierung

ewirkt die Aktivierung der STO-Funktion einen Motorfreilauf.

b
Damit der Umrichter nach dem Deaktivieren von S1 (Kontakte geschlossen) in den

Bereitschaftszustand zurückkehren kann und das Sicherheitsrelais zurückgesetzt wird, muss
die STO-Fehleraktion als „Alarm“ parametriert werden. Wenn die STO-Fehleraktion als
„Fault“ (Fehler) parametriert wird, muss auch der Umrichter zurückgesetzt werden, um den

herheitsrelais wechselt der Umrichter in den STO-Zustand. Wenn der Motor noch nicht

Bereitschaftszustand zu ermöglichen. Siehe Applikationshandbuch für die entsprechenden
Parameter.

Zum erneuten Starten des Motors ist wie folgt vorzugehen:

• Schalter S1 freigeben (Kontakte geschlossen). Die Hardware ist nun freigegeben und der Umrichter
kehrt in den Bereitschaftszustand zurück. Eine Alarmanzeige für die STO-Aktivierung wird angezeigt,
wenn eine STO-Fehleraktion als „Alarm“ parametriert ist.

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

ktiviert

Inbetriebnahme vacon • 35

• Bestätigen Sie die Freigabe des Schalters durch Quittieren des Sicherheitsrelais. Der Umrichter
kehrt in den Bereitschaftszustand zurück.

• Bei Ausgabe eines gültigen Startbefehls startet der Motor

Weitere Informationen zum Sicherheitsrelaismodul finden Sie in der Dokumentation des
Sicherheitsrelais.

Hinweis: Gemäß EN 60204-1 (Sicherheit von Maschinen - Elektrische Ausrüstungen von
Maschinen) darf das Quittieren der Not-Aus-Anforderung (z. B. Loslassen der Not-Aus-Taste)
den Umrichter nicht neu starten.

®

Hinweis: Die werkseitig installierte VACON
flankensensitiven Start als Standard-Startbefehl. Mit dem flankensensitiven Startbefehl
verursacht die Deaktivierung der STO keinen unmittelbaren Start.

Hinweis: Für EN 60204-1 Not-Aus gemäß Stoppkategorie 1 Notausschalter benutzen.

100 Anwendungssoftware verwendet einen

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

6

vacon • 36 Inbetriebnahme

6.3 Parametrierung der STO-Funktion

Die STO-Funktion basiert auf der Hardware und kann durch die Parametrierung nicht umgangen
werden. Die Aktivierung eines oder beider STO-Eingangskanäle durch Anwendung von logisch '0'
bewirkt einen Stopp durch Motorfreilauf und verhindert den Neustart. Die zusätzlichen Aktionen
wie das Erzeugen von Fehlern oder Alarmen bei der STO-Aktivierung oder die Ausgabe des STO­Zustands auf einem Ausgang können parametriert werden. Siehe Applikationshandbuch für die
entsprechenden Parameter.

Tabelle 10. Parameterbeschreibung für STO-Fehlerparameter

Index Parameter Min. Max. Werkseinst. ID Beschreibung

P3.9.1.14

(INDU-

STRIAL /

FLOW)

P3.9.29

(HVAC)

STO Fault

(STO-Fehler)

Keine

Aktion

Fault

(Fehler),

Coast
(Motor­freilauf)

Fault

(Fehler),

Coast

(Motorfrei-

lauf)

775

• Keine Aktion: Die Aktivierung von

STO bewirkt einen Motorfreilauf
und Wechsel in den Zustand
„Not ready“ (Nicht bereit). Der
Umrichter kehrt in den Zustand
„Ready“ (Bereit) zurück, sobald
STO deaktiviert wird. Die STO­Aktivierung wird nicht angezeigt.

• Alarm: Die Aktivierung von STO

bewirkt einen Motorfreilauf und
Wechsel in den Zustand „Not
ready“ (Nicht bereit). Ein Alarm
wird angezeigt, der Umrichter
kehrt jedoch in den Zustand
„Ready“ (Bereit) zurück, sobald
der STO deaktiviert wird.

• Fault (Fehler), Coast
(Motorfreilauf.): Die Aktivierung
von STO bewirkt, dass der Motor
austrudelt sowie den Wechsel
in den Zustand „Fault“ (Fehler).
STO muss deaktiviert und der
Fehler quittiert werden, bevor
der Umrichter in den Zustand
„Ready“ (Bereit) zurückkehrt.

6

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Inbetriebnahme vacon • 37

6.4 Checkliste für die Inbetriebnahme der OPTBJ-Karte

Nr. Schritt Ja Nein

Wurde eine Risikobewertung für das System durchgeführt, um sicherzustellen,
dass die Verwendung der Sicherheitsfunktionen Safe Torque Off (STO) bzw.

1

Safe Stop 1 (SS1) der Karte OPTBJ sicher ist und gemäß den vor Ort geltenden
Bestimmungen erfolgt?

Umfasst die Bewertung auch eine Überprüfung dahingehend, ob externe

2

Geräte wie z.B. eine mechanische Bremse erforderlich sind?
Wurde der Schalter S1 der Sicherheitsanforderungsstufe (SIL oder PL) gemäß

3

gewählt, die bei der Risikobewertung festgelegt wurde?
Muss der Schalter S1 abschließbar sein oder anderweitig in der AUS-Stellung

4

gesichert werden können?
Haben Sie sich vergewissert, dass die Farbkennzeichnung und Markierung des

5

Schalters S1 zur beabsichtigten Verwendung passen?
Verfügt die externe Stromversorgung des Schalters S1 über einen Erdschluss-

6

und Kurzschluss-Schutz (gemäß EN 60204-1)?
Bei einem IGBT-Fehler kann sich die Welle eines Permanentmagnetmotors bis

zu 180 Grad um den Pol des Motors drehen. Haben Sie sich vergewissert, dass

7

das System so konzipiert ist, dass dies akzeptiert werden kann?
Wurde die STO-Steckbrücke gemäß der vorliegenden Betriebsanleitung

8

konfiguriert?
Wurde die Verdrahtung des STO-Eingangs gemäß der Beispiele

9

vorgenommen?
Wurden die Prozessanforderungen (einschließlich Verzögerungszeit) für eine

10
11

12

korrekte Ausführung der Sicherheitsfunktion Safe Stop 1 (SS1) berücksichtigt
und die entsprechenden Einstellungen vorgenommen?

Besteht die Gefahr einer leitfähigen Verschmutzung (z.B. leitfähiger Staub) in
der Umgebung?

Wenn Verschmutzungsgrad 2 nicht garantiert werden kann, ist die Schutzart
IP54 zu verwenden.

Wurde die Betriebsanleitung für das jeweilige Produkt beachtet?

13
14

15

Benötigt das System einen zertifizierten Schutz vor unerwartetem Anlaufen? Die
Sicherheitsfunktion ist mithilfe eines externen Sicherheitsrelais sicherzustellen.

Wurde das System so konzipiert, dass die Aktivierung (Freigabe) des
Umrichters über STO-Eingänge nicht zu einem unerwarteten Start des
Umrichters führt?

Wurden ausschließlich zugelassene Baueinheiten und Bauteile verwendet?

16

Entspricht die Steuerkarte des VACON® 100 der Version 70CVB01582? (Siehe
Au

17

18
19

fkleber auf der Steuerkarte des VACON® 100 oder „Umrichterinformationen“

i

n VACON® Live)

Entspricht die Systemsoftware des VACON® 100 mindestens der Version
FW0072V002? (Überprüfen Sie hierzu die Softwareversion auf dem Bedienfeld
oder in VACON

Wurde ein Prozess erarbeitet, damit sichergestellt ist, dass die Funktionalität
der Sicherheitsfunktionen regelmäßig überprüft wird?

Wurde diese Betriebsanleitung sorgfältig gelesen, verstanden und befolgt?

®

Live.)

20
21

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Wurden die Sicherheitsfunktionen STO und SS1 gemäß Kapitel 6.5
ordnungsgemäß getestet?

6

vacon • 38 Inbetriebnahme

6.5 Testen der Sicherheitsfunktionen Safe Torque Off (STO) bzw. Safe Stop 1 (SS1)

Hinweis: Vergewissern Sie sich vor Testen der Sicherheitsfunktionen STO bzw. SS1, dass die
Checkliste (Kapitel 6.2) überprüft und ausgefüllt wurde.

Hinweis: Führen Sie nach dem Anschluss der Karte IMMER einen Test durch, bevor Sie das
System in Betrieb nehmen, um sicherzustellen, dass die Sicherheitsfunktionen STO bzw. SS1
ordnungsgemäß funktionieren.

Hinweis: Vergewissern Sie sich bezüglich der Sicherheitsfunktion SS1 durch Testen, dass die
Funktion „Stop by Ramp“ des Umrichters den Prozessanforderungen gemäß funktioniert.

Hinweis: Wenn die Sicherheitsfunktion STO in einer Betriebsart mit niedriger Anforderungsrate
verwendet wird, ist die Funktion regelmäßig mindestens einmal jährlich zu testen.

Ist die Sicherheitsfunktion STO aktiviert, erscheint der Code Fehler 30 „SafeTorqueOff“ im Steuertafel­Display. Dies bedeutet, dass die Sicherheitsfunktion STO aktiv ist. Nach der Deaktivierung
bleibt der Fehler so lange aktiv, bis er quittiert wird.

von STO

6

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Wartung vacon • 39

13006.emf

13006.emf

7. WARTUNG

ACHTUNG! Wenn Instandsetzungs- oder Reparaturarbeiten am Umrichter mit der

OPTBJ durchgeführt werden müssen, beachten Sie bitte die Checkliste, die

Karte
Sie in Kapitel 6.2 finden.

ACHTUNG! Bei Wartungspausen oder Instandsetzungs-/Reparaturarbeiten muss
die Karte OPTBJ ggf. von ihrem Steckplatz entfernt werden. Führen Sie nach dem
Wiederanschluss der Karte IMMER einen Test durch, um sicherzustellen, dass
die Sicherheitsfunktionen STO bzw. SS1 aktiv und voll funktionsfähig sind. Siehe
Kapitel 6.5.

7.1 Fehler mit Bezug auf die Sicherheitsfunktionen Safe Torque Off (STO) bzw. Safe Stop 1 (SS1)

Die untenstehende Tabelle zeigt den normalen Fehler, der generiert wird, wenn die Sicherheits­funktion STO aktiv ist:

Fehlercode Fehler (Fault) ID Erläuterung Korrekturmaßnahmen

30 SafeTorqueOff 530

STO wurde über die

Zusatzkarte OPTBJ aktiviert

STO-Funktion aktiviert. Umrichter ist
im sicheren Zustand.

Die untenstehende Tabelle zeigt Fehler, die von dem Teil der Software generiert werden können,
der die mit der Sicherheitsfunktion STO verbundene Hardware überwacht. Falls einer der unten
aufgeführten Fehler auftritt, darf dieser nicht quittiert werden:

Fehlercode Fehler (Fault) ID Erläuterung Korrekturmaßnahmen

30

30

30

30

30

30

30

Safety configuration

(Sicherheits-

konfiguration)

Safety configuration

(Sicherheits-

konfiguration)

Safety configuration

(Sicherheits-

konfiguration)

Safety configuration

(Sicherheits-

konfiguration)

Safety configuration

(Sicherheits-

konfiguration)

Safety configuration

(Sicherheits-

konfiguration)

Safety configuration

(Sicherheits-

konfiguration)

500

501

502

503

504

505

506

STO-Steckbrücke ist auf der

Steuerkarte installiert.

Mehr als eine OPTBJ-Karte im

Umrichter detektiert.

OPTBJ-Karte auf dem falschen

Steckplatz installiert.

STO-Steckbrücke fehlt auf der

Steuerkarte.

Problem mit der Installation

der STO-Steckbrücke auf

der Steuerkarte.

Problem mit der Installation

der STO-Steckbrücke auf

der OPTBJ-Karte.

Fehlgeschlagene Kommunikation

zwischen Steuerkarte und

OPTBJ-Karte.

• Entfernen Sie die STO-Steckbrücke
von der Steuerkarte. Siehe Kap. 3.1
und 3.1.1

• Es wird nur eine OPTBJ-Karte
von dem Umrichter unterstützt.
Entfernen Sie die anderen OPTBJ­Karten aus dem Umrichter; nur
Steckplatz E sollte belegt sein.

• Die OPTBJ-Karte kann nur auf
Steckplatz E installiert werden.
Stecken Sie die Karte in Steckplatz E.

nstallieren Sie die STO-Steckbrücke

•I
auf der Steuerkarte, nachdem Sie
die OPTBJ-Karte aus dem Umrichter
entfernt haben. Siehe Kap. 3.1 und

3.1.1

• Überprüfen Sie die Installation der
STO-Steckbrücke auf der Steuer­karte. Si

• Überprüfen Sie die Installation der
STO-Steckbrücke auf der OPTBJ­Karte. Siehe Kap. 3.1 und 3.1.1

• Überprüfen Sie die Installation der
OPTBJ-Karte.

• Starten Sie den Umrichter neu.

• Tauschen Sie ggf. die OPTBJ-Karte.

• Sollte der Fehler erneut auftreten,
wenden Sie sich an die nächste
Vacon-Vertretung.

ehe Kap. 3.1 und 3.1.1.

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

7

vacon • 40 Wartung

Fehlercode Fehler (Fault) ID Erläuterung Korrekturmaßnahmen

• Starten Sie den Umrichter neu.

• Sollte der Fehler erneut auftreten,
wenden Sie sich an die nächste
Vacon-Vertretung.

• Starten Sie den Umrichter neu.

• Wenn der Neustart nicht weiterhilft,
überprüfen Sie die Verdrahtung:
Beide STO-Eingangskanäle der
OPTBJ-Karte müssen sich im
gleichen Zustand befinden, d. h. die
Sicherheitsvorrichtung, welche die
Eingänge steuert, muss den Strom
von den beiden Kanälen STO1
STO2 gleichzeitig zuführen oder
trennen.

• Wenn die Eingänge denselben
Zustand haben und der Fehler
erneut auftritt, tauschen Sie die
OPTBJ-Karte aus.

• Sollte der Fehler erneut auftreten,
wenden Sie sich an die nächste
Vacon-Vertretung. Übergeben
Sie der Vacon-Vertretung den
Fehlerbericht; weitere Informationen

nden Sie in den Fehlerdetails.

fi

• Starten Sie den Umrichter neu.

• Wenn der Neustart nicht weiterhilft,
tauschen Sie die OPTBJ-Karte.

• Sollte der Fehler erneut auftreten,
wenden Sie sich an die nächste
Vacon-Vertretung.

• Prüfen Sie den Anschluss des Atex­Thermistors.

• Überprüfen Sie den Thermistor.

• Starten Sie den Umrichter neu.

• Wenn der Neustart nicht weiterhilft,
tauschen Sie die OPTBJ-Karte.

• Sollte der Fehler erneut auftreten,
wenden Sie sich an die nächste
Vacon-Vertretung.

• Frequenzumrichter zurücksetzen
und neu starten. Tritt der Fehler
erneut auf, nächste Vacon­Vertretung benachrichtigen.

• Frequenzumrichter zurücksetzen
und neu starten. Tritt der Fehler
erneut auf, nächste Vacon­Vertretung benachrichtigen.

• Frequenzumrichter zurücksetzen
und neu starten. Tritt der Fehler
erneut auf, nächste Vacon­Vertretung benachrichtigen.

• Frequenzumrichter zurücksetzen
und neu starten. Tritt der Fehler
erneut auf, nächste Vacon­Vertretung benachrichtigen.

• Frequenzumrichter zurücksetzen
und neu starten. Tritt der Fehler
erneut auf, nächste Vacon­Vertretung benachrichtigen.

und

30

30

30

30

30

30

30

30

30

Safety configuration

(Sicherheits-

konfiguration)

Safety diagnostics

(Sicherheits-

diagnose)

Safety diagnostics

(Sicherheits-

diagnose)

Safety diagnostics

(Sicherheits-

diagnose)

Safety diagnostics

(Sicherheits-

diagnose)

Safety diagnostics

(Sicherheits-

diagnose)

Safety diagnostics

(Sicherheits-

diagnose)

Safety diagnostics

(Sicherheits-

diagnose)

Safety diagnostics

(Sicherheits-

diagnose)

507

520

521

522 Kurzschluss im Atex-Thermistor.

523

524

525

526

527

Die Hardware unterstützt die

OPTBJ-Karte nicht.

In der Sicherheitsfunktion STO

liegt ein Diagnosefehler vor.

Dieser Fehler tritt auf, wenn die

STO-Eingänge länger als 500 ms

einen unterschiedlichen Status

aufweisen.

Diagnosefehler im Atex-

Thermistor.

Problem in der internen

Sicherheitsschaltung

Überspannung in der

Sicherheitszusatzkarte

Unterspannung in der

Sicherheitszusatzkarte

Interne Störung in der CPU der

Sicherheitszusatzkarte oder in

der Speicherverwaltung

Interne Störung der
Sicherheitsfunktion

7

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Thermistorfunktion (ATEX) vacon • 41

13006.emf

13006.emf

13006.emf

8. THERMISTORFUNKTION (ATEX)

Die Überwachung des Thermistors auf Übertemperatur erfolgt gemäß der ATEX-Richtlinie 94/9/

EG.
Sie wurde vom Technischen Forschungszentrum Finnlands VTT zugelassen für Gruppe II (Zertifikatnr.
VTT 06 ATEX 048X), Kategorie (2) in der „G“-Umgebung (Umgebung mit explosionsgefährdetem Gas,
Dampf oder Dunst oder explosionsgefährdeten Luftgemischen) und der „D“-Umgebung (U

mgebung
mit brennbarem Staub). Das „X“ in der Zertifikatnummer steht für besondere Bedingungen für
einen sicheren Einsatz. Im letzten Stichpunkt auf dieser Seite finden Sie diese Bedingungen.

0537 II (2) GD

Sie kann als Übertemperaturauslöser für Motoren in explosiven Bereichen (EX-Motoren) eingesetzt
werden.

Hinweis: Die Karte OPTBJ enthält auch die Sicherheitsfunktion Safe Torque Off (STO). Wenn STO
nicht verwendet werden soll, müssen die Eingänge STO1+

(OPTBJ:1), STO2+(OPTBJ:3) an +24V

angeschlossen werden (z. B. Anschluss 6 auf der Steuerkarte des VACON® 100). STO1-(OPTBJ:2).

(OPTBJ:4) muss an GND angeschlossen werden (z. B. Anschluss 7 oder 13 auf der Steuerkarte

STO2­d

es VACON® 100).

Hinweis:Sicherheitselemente wie die OPTBJ-Karte müssen korrekt in das Gesamtsystem
eingebunden werden. Die Funktionalität der Karte OPTBJ eignet sich nicht notwendigerweise
für alle Systeme. Die Auslegung des Gesamtsystems wiederum muss allen einschlägigen Normen
der Branche entsprechen.

ACHTUNG! DieInformationen in dieser Betriebsanleitung sollen dabei helfen, den
Motor in explosionsgefährdeten Umgebungen durch Einsatz der Termistorfunktion
vor Überhitzung zu schützen. Gleichwohl ist der Endprodukt-/Systemplaner dafür
verantwortlich, dass das System sicher ist und den geltenden Vorschriften entspricht.

ACHTUNG! Bei Wartungspausen oder Instandsetzungs-/Reparaturarbeiten muss
die Karte OPTBJ ggf. von ihrem Steckplatz entfernt werden. Führen Sie nach dem
Wiederanschluss der Karte IMMER einen Test durch, um sicherzustellen, dass die
Thermistorfunktion ordnungsgemäß arbeitet.

ACHTUNG! Die Thermistorfunktion auf der Karte OPTBJ dient zusammen mit

®

der Steuerung des VACON

100 zum Schutz des Motors vor Überhitzung in
explosionsgefährdeten Umgebungen. Der Umrichter selbst mit der Karte
OPTBJ kann nicht in explosionsgefährdeten Umgebungen installiert werden.

Hinweis:

Die Funktion kann mit Motoren des Typs Exe, Exd und ExnA verwendet werden. Bei Exe- und ExnA-Motoren hat
sich der Endbenutzer zu vergewissern, dass der Messkreis gemäß der Umgebungsklassifikation installiert wurde.
So müssen beispielsweise bei Exe- und ExnA-Motoren die PTC-Sensoren zusammen mit
den Anforderungen der jeweiligen Schutzart zertifiziert sein.Die zulässige Umgebungstemperatur für den
Umrichter liegt zwischen -10ºC und +50ºC.

F

ür einen sicheren Einsatz gelten die folgenden besonderen Bedingungen (X in der Zertifikatnummer):

dem Motor entsprechend

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

8

vacon • 42 Thermistorfunktion (ATEX)

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: DPD01855 Revision No: A Page

1of 1

Danfoss A/S

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

Telephone: [phone]
Fax: [phone]

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

Marking of the equipment

has been designed in conformity with the requirements of the Council directive for explosive atmospheres,
94/9/EC of March 1994 (until April 19th, 2016), 2014/34/EU (from April 20th, 2016) according to following
standards.

- EN ISO 13849-1 (2006)
Safety of machinery – safety-related parts of the control systems. Part 1: General principles for design

- EN ISO 13849-2 (2003)
Safety of machinery – safety-related parts of the control systems. Part 2: Validation

- EN 60079-14 (2007)
Electrical apparatus for explosive gas atmospheres.
Part 14: Electrical installations in hazardous area (other than mines).

- EN 61508-3(2010)
Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety- related systems – Part3:
Software requirements

- EN ISO/IEC 80079-34 (2011)
Explosive atmospheres – Part 34: Application of quality systems for equipment manufacture.

- EN 50495 (2010)
Safety devices for ignition prevention.

VTT Industrial Systems, Electrical Ex apparatus, the Notified Body having identification number 0537, has
assessed the conformity of thermal motor protection system and has issued the certificate VTT 06 ATEX 048X.

It is ensured through internal measures and quality control that the product conforms at all times to the
requirements of the current Directive and the relevant standards.

8

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Thermistorfunktion (ATEX) vacon • 43

VACON 100 STEUEREINHEIT

Thermistor

RO

STO1

STO2

Optionskarte OPTBJ, Steckplatz E

+

-

Atex-Sicher­heitsfunktion

Atex-Sicher­heitsfunktion

LEISTUNGSTEIL

Steuerkarte

Hardware

STO 1

Hardware

STO 2

=

3~

11575B_de

Bild 15. Funktionsprinzip der Thermistorfunktion im Frequenzumrichter

VACON

®

100 mit OPTBJ-Karte, MR4-10

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

8

vacon • 44 Thermistorfunktion (ATEX)

VACON 100 STEUEREINHEIT

Thermistor

RO

STO1

STO2

Optionskarte OPTBJ, Steckplatz E

+

-

Atex-Sicher­heitsfunktion

Atex-Sicher­heitsfunktion

Steuerkarte

SLAVE
LEISTUNGSTEIL

Hardware

STO 1

Hardware

STO 2

=

3~

Bild 16. Funktionsprinzip des STO mit OPTBJ-Karte und Steuerkarte MR12 des VACON® 100

MASTER
LEISTUNGSTEIL

Hardware

STO 1

=

3~

Hardware

STO 2

11654A_de

8

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

Thermistorfunktion (ATEX) vacon • 45

OPTBJ: Auslösewert
OPTBJ: Zurück zum „Bereit“-Wert

OPTBJ Kurzschlussschutzbereich

11580_de

8.1 Technische Daten

8.1.1 Funktionsbeschreibung

Der Thermistor-Überwachungsschaltkreis der Karte OPTBJ deaktiviert die Umrichtermodulation
zuverlässig, falls in einem oder mehreren Motorthermistoren eine Überhitzung auftritt.

Mit der Deaktivierung der Umrichtermodulation wird die Energiezuführung zum Motor verhindert
und so eine weitere Erhitzung des Motors vermieden.

Der Thermistor-Überwachungsschaltkreis entspricht den Anforderungen der ATEX-Richtlinie, indem

r die STO-Sicherheitsfunktion des VACON® 100 (siehe Bild 15) aktiviert und dadurch zuverlässig

e
software- und parameterunabhängig die Energieversorgung des Motors unterbindet.

8.1.2 Hardware und Anschlüsse

Siehe Kapitel 5.3.5.
Der Thermistor (PTC) wird zwischen den Anschlussklemmen 28(TI1+) und 29(TI1-) der Karte OPTBJ

angeschlossen. Der Optokoppler trennt die Thermistoreingänge galvanisch vom Potential der
Steuerkarte.

* Wenn die Ausgangsrelais mit einer Steuerspannung von 230 V AC betrieben werden, muss diese über einen separaten Trenntrafo
gespeist werden, um Kurzschlussströme und Schalt-Überspannungen zu begrenzen. Hiermit soll ein Verschweißen der Relaiskontakte
vermieden werden.

Bild 17. Typische Kennlinien eines Motorschutzsensors gemäß DIN 44081/DIN 440

8.1.3 Atex-Funktion

Wenn der Umrichter an das Netz angeschlossen wird und die Motortemperatur innerhalb der Über­temperatur-Einstellwerte liegt (siehe Bild 17), schaltet der Umrichter in den Bereitschaftszustand.
Nach einem gültigen Startbefehl kann der Motor starten.

Liegt die Motortemperatur außerhalb der Übertemperaturgrenzen (siehe Bild 17), wird Fehler 29
(Atex-Thermistor) aktiviert.

Wenn der Widerstand der im Motor installierten Thermistoren aufgrund einer Überhitzung des
Motors auf über 4 kOhm ansteigt, wird die Umrichtermodulation innerhalb von 20 ms deaktiviert.

Wenn der Widerstand der Thermistoren unter 2 kOhm fällt, ermöglicht die Thermistorfunktion
entsprechend Bild 17 eine Fehlerquittierung und den Übergang in den Bereitschaftszustand.

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

8

vacon • 46 Thermistorfunktion (ATEX)

8.1.4 Kurzschlussüberwachung

Die Thermistoreingänge TI1+ und TI1- werden auf Kurzschlüsse überwacht. Wenn ein Kurzschluss
erkannt wird, wird die Umrichtermodulation innerhalb von 20 ms deaktiviert und Fehler 30
(Sicherheitsdiagnose, Untercode 522) generiert. Wurde der Kurzschluss behoben, kann der
Umrichter erst durch Aus- und Einschalten der Stromversorgung zurückgesetzt werden.

Aktiviert bzw. deaktiviert wird die Kurzschlussüberwachung, indem die Steckbrücke X23 in die 
AN- bzw. AUS-Stellung gebracht wird. Werkseitig befindet sich die Steckbrücke in der AN-Position.

8.2 Inbetriebnahme

Hinweis:

ersonal vorgenommen werden.

P

Hinweis:

Sie

Installations-, Prüf- und Wartungsarbeiten an der Karte OPTBJ dürfen nur von qualifiziertem

Es dürfen keine Reparaturarbeiten an der Karte OPTBJ vorgenommen werden. Bitte senden

fehlerhafte Karten für eine Analyse zurück an den Hersteller.

Hinweis: Es wird empfohlen, die ATEX-Funktion mithilfe des Thermistoreingangs auf der 
OPTBJ-Karte regelmäßig zu testen (üblicherweise einmal pro Jahr). Für den Test muss die
Thermistorfunktion aktiviert werden (ziehen Sie z. B. den Stecker des Atex-Thermistors
aus der OPTBJ-Karte). Anschließend sollte der Umrichter in den Fehlerzustand gehen und
Fehler 29 anzeigen (Fehler Atex-Thermistor, Untercode 280).

8.2.1 Allgemeine Verdrahtungsanleitung

Der Thermistoranschluss muss mit einem eigenen Steuerkabel erfolgen. Eine Verwendung von
Kabeln, die zur Stromversorgung des Motors dienen, oder anderer Kabel aus dem Hauptschaltkreis
ist nicht erlaubt. Es ist ein geschirmtes Steuerkabel zu verwenden. Siehe auch Kapitel 3.

Maximale Kabellänge ohne
Kurzschlussüberwachung.
Die Abschirmung muss an der
Klappe (PE) des Umrichters
angeschlossen werden.

Maximale Kabellänge mit
Kurzschlussüberwachung.

X23: EIN

X23: AUS

>= 1,5 mm² 1500 Meter 250 Meter

8

8.2.2 Fehlerdiagnose der Thermistorfunktion

Die untenstehende Tabelle zeigt den regulären Fehler/Warnhinweis, der generiert wird, wenn der
Thermistoreingang aktiv ist:

Fehlercode Fehler (Fault) ID Erläuterung Korrekturmaßnahmen

Der Widerstand des Thermistor-

29 Atex-Thermistor 280

Atex-Thermistor hat mit

Übertemperatur ausgelöst.

eingangs muss unter 2 kΩ
absinken, bevor der Umrichter
wieder gestartet werden kann.

Siehe Fehlertabelle in Kapitel 7.1.

Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/

www.danfoss.com

Vacon Ltd

Member of the Danfoss Group

Runsorintie 7
65380 Vaasa
Finland

Document ID:

DPD01007E

Rev. E

Sales code: DOC-OPTBJ+DLDE