Danfoss vacon nx, optaf User guide [de]

vacon nx

®

frequenzumrichter

optaf

sto- und atex-zusatzkarte

betriebsanleitung

vacon • 1

INHALTSVERZEICHNIS

Dokument-ID: DPD01039F

Version freigegeben am: 03.03.2020

1. ALLGEMEINES ......................................................................................................3

2. INSTALLATION DER OPTAF-KARTE....................................................................11

2.1 Aufbau der OPTAF-Karte ..............................................................................................13

2.2 Aufbau der Steuerkarte VB00761..................................................................................13

3. SICHERHEITSFUNKTIONEN STO UND SS1 ..........................................................14

3.1 Safe Torque Off (STO)-Prinzip .......................................................................................15

3.2 Prinzip „Safe Stop 1 (SS1)“ ...........................................................................................17

3.3 Technische Einzelheiten ...............................................................................................19

3.3.1 Antwortzeiten....................................................................................................................19

3.3.2 Eingangsspannungsniveau ...............................................................................................19

3.3.3 Filtereigenschaften für externe Aus/Dunkeltestimpulse ................................................19

3.3.4 Filterfähigkeit des externen hellen Testimpuls ...............................................................20

3.3.5 Anschlüsse........................................................................................................................20

3.3.6 Sicherheitsbezogene Daten laut Norm ............................................................................21

3.4 Verdrahtungsbeispiele..................................................................................................24

3.4.1 Beispiel 1: OPTAF-Karte ohne Reset für Safe Torque Off (STO)......................................24

3.4.2 Beispiel 2: OPTAF-Karte mit Reset für Safe Torque Off (STO) oder EN 60204-1

Stoppkategorie 0.........................................................................................................................25

3.4.3 Beispiel 3: OPTAF-Karte mit externem Sicherheitsrelaismodul mit oder ohne

Reset für Safe Torque Off (STO) oder EN 60204-1 Stoppkategorie 0 ........................................26

3.4.4 Beispiel 4: OPTAF-Karte mit externem zeitverzögertem Sicherheitsrelais

für Safe Stop 1 (SS1) oder EN 60204-1 Stoppkategorie 1..........................................................27

3.5 Inbetriebnahme.............................................................................................................28

3.5.1 Allgemeine Verdrahtungsrichtlinie ..................................................................................28

3.5.2 Checkliste für die Inbetriebnahme der OPTAF-Karte......................................................30

3.5.3 Parametrierung des Umrichters für die Sicherheitsfunktionen

Safe Torque Off (STO) .................................................................................................................31

3.5.4 Parameter „OPTAF-Karte“ ...............................................................................................32

3.5.5 Parametrierung von Umrichter und externem zeitverzögertem Sicherheitsrelais

für die Sicherheitsfunktion Safe Stop (SS1)...............................................................................33

3.5.6 Testen der Sicherheitsfunktionen Safe Torque Off (STO) bzw. Safe Stop 1 (SS1) ...........33

3.5.7 Bestimmen des STO-Status des Frequenzumrichters....................................................33

3.6 Wartung ........................................................................................................................34

3.6.1 OPTAF-bezogene Überwachungswerte ...........................................................................34

3.6.2 Fehler mit Bezug auf die Sicherheitsfunktionen Safe Torque Off (STO) bzw.

Safe Stop 1 (SS1).........................................................................................................................35

4. THERMISTORFUNKTION (ATEX) .........................................................................37

4.1 Technische Daten ..........................................................................................................40

4.1.1 Funktionsbeschreibung ....................................................................................................40

4.1.2 Hardware und Anschlüsse................................................................................................41

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

vacon • 2

4.2 Inbetriebnahme.............................................................................................................43

4.2.1 Allgemeine Verdrahtungsrichtlinie ..................................................................................43

4.2.2 Parametereinstellung für ATEX-Funktion .......................................................................43

4.2.3 Kurzschlussüberwachung ................................................................................................44

4.2.4 Abweichende Verwendung der Thermistorfunktion auf Karte OPTAF

(ähnlich OPT-A3, nicht gemäß ATEX-Richtlinie 94/9/EG)..........................................................44

4.2.5 Parameter „OPTAF-Karte“ ...............................................................................................45

4.3 Wartung ........................................................................................................................46

4.3.1 Fehlerdiagnose der Thermistorfunktion..........................................................................46

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ALLGEMEINES vacon • 3

1. ALLGEMEINES

In diesem Dokument werden die OPTAF-Optionskarte VB00328H (oder neuer) und die

®

VACON

NXP-Steuerkarte VB00761B (oder neuer) behandelt.

Tabelle 1. Überarbeitungsverlauf des Handbuchs

Datum Revision Neuerungen

• ATEX-Zertifikat hinzugefügt

10/2012 B

1/2016 C

8/2017 D

8/2019 E

10/2019 F

• Zahlen im gesamten Handbuch aktualisiert

• Weitere geringfügige Neuerungen und Layout-Änderungen
an verschiedenen Stellen

• Korrektur der Informationen zu den Normen STO und SS1

• Aktualisierung der EG-Baumusterprüfbescheinigung
(STO und SS1)

• Aktualisierung der sicherheitsbezogenen Daten zu STO

• ATEX-Konformitätserklärung hinzugefügt

• Weitere geringfügige Neuerungen an verschiedenen Stellen

• Aktualisiertes ATEX-Zertifikat

• Aktualisierte EG-Erklärung

• Änderung der Informationen zu den Anforderungen für IP54
in den Kapiteln 1 und 2.

• Änderung der Informationen zu programmierbaren Relais
in den Kapiteln Abbildung 1 und Abbildung 17

• Entfernen der Anmerkungen zum flankensensitiven Startbefehl
in den Kapiteln 3.4.1, 3.4.2, 3.4.3 und 3.4.4

• Weitere geringfügige Neuerungen an verschiedenen Stellen

• Nummer am Aufbau der Steuerkarte in Kapitel 2.2 hinzugefügt.

• Neue Kapitel 3.3.2, 3.3.3 und 3.3.4 hinzugefügt:

• Informationen über SIL3 in Kapitel 3.3 aktualisiert.

• Verdrahtungsinformationen in Kapitel 3.5.1 aktualisiert.

• Kapitel 3.5.6 aktualisiert.

• Fehler-Untercodes 48-52 in 3.6 und 4.3 hinzugefügt.

• Neues Kapitel „Wartung“, 4.3, erstellt.

• Weitere geringfügige Neuerungen an verschiedenen Stellen

• Neue Inhalte und Bilder hinzugefügt, Kapitel 3.1 und 4.

• Daten in einer Tabelle ergänzt, Kapitel 3.3.5.

• FR9-FR14-Daten in einer Tabelle ergänzt, Kapitel 3.3.6.

• Daten zu Sicherungen hinzugefügt, Kapitel 3.5 und 4.2.

• Informationen über die Fehlerquittierung hinzugefügt,
Kapitel 3.5.4.

• Neues Kapitel für Überwachungswerte hinzugefügt, 3.6.1.

®

Die OPTAF-Optionskarte bietet zusammen mit der VACON
Sicherheitsfunktionen mit Produkten der VACON

®

NX-Familie.

NXP-Steuerkarte folgende

Safe Torque Off (STO)

Hardwarebasierte Sicherheitsfunktion `Safe Torque Off´ zur Verhinderung

der Drehmomenterzeugung des Frequenzumrichters auf der Motorwelle.

Die Sicherheitsfunktion STO wurde für einen Gebrauch in Übereinstimmung mit folgenden
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

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vacon • 4 ALLGEMEINES

• Die Funktion entspricht auch einem ungesteuerten Stillsetzen gemäß Stoppkategorie 0,
EN 60204-1.

• EN 954-1, Kategorie 3

Die Sicherheitsfunktion STO wurde von IFA* zertifiziert

HINWEIS! Ein ausreichender Schutz vor Umgebungseinflüssen muss gewährleistet
werden. Die Installation in einem IP54-Gehäuse oder die Verwendung eines
Frequenzumrichters mit beschichteten PCBs kann ausreichenden Schutz gewährleisten.

Safe Stop 1 (SS1)

Die Sicherheitsfunktion SS1 wird unter Einhaltung von Typ C der Norm EN 61800-5-2
realisiert (Typ C: „PDS(SR) löst das Abbremsen des Motors aus und leitet nach einer
anwendungsspezifischen Zeitverzögerung die STO-Funktion ein“). Die Sicherheitsfunktion

SS1 wurde für einen Gebrauch in Übereinstimmung mit folgenden Normen ausgelegt:

• EN 61800-5-2 Safe Stop 1 (SS1) SIL3

• EN ISO 13849-1 PL „e“ Kategorie 3

• EN 62061 SILCL3

• IEC 61508 SIL3

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

Die Sicherheitsfunktion SS1 wurde vom IFA* zertifiziert

HINWEIS! Ein ausreichender Schutz vor Umgebungseinflüssen muss gewährleistet
werden. Die Installation in einem IP54-Gehäuse oder die Verwendung eines
Frequenzumrichters mit beschichteten PCBs kann ausreichenden Schutz gewährleisten.

Thermistor-Übertemperaturschutz für Motor (gemäß ATEX)

Übertemperaturschutz mithilfe eines Thermistors. Kann als Auslösevorrichtung

für ATEX-zertifizierte Motoren verwendet werden.
Die Thermistor-Abschaltfunktion wurde vom VTT** gemäß ATEX-Richtlinie 94/9/EG zertifiziert.

In dieser Betriebsanleitung werden alle Sicherheitsfunktionen der OPTAF-Karte beschrieben.
Die OPTAF-Optionskarte enthält auch zwei programmierbare Ausgangsrelais.
(Hinweis! Kein Bestandteil von Sicherheitsfunktionen.)

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 Quittierfunktion

HINWEIS! Die Sicherheitsfunktionen der OPTAF-Karte entsprechen nicht einem Not-Aus gemäß
EN 60204-1.

* IFA = Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, Deutschland
** VTT = Technical Research Centre of Finland (Technisches Forschungszentrum Finnlands)

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ALLGEMEINES vacon • 5

nov tgimheneG mutaD relletssuA mutaD

15-04-2016 Unterschri

Name: Kimmo Syvänen
Titel: Director, Premium-Umrichter

15-04-2016 Unterschri

Name: Timo Kasi
Titel: VP, Design Center Finnland und Italien

Danfoss bürgt nur für die Korrektheit der englischen Version dieser Erklärung. Wird die Erklärung in eine andere Sprache übersetzt, ist der zuständige
Übersetzer für die Korrektheit der Übersetzung verantwortlich.

ID-Nr.: DPD02022 Revisions-Nr.: A Seite

1 von 1

Danfoss A/S

DK-6430 Nordborg
Dänemark
CVR-Nr.: 20 16 57 15

Tel.: [phone]
Fax: [phone]

EU-KONFORMITÄTSERKLÄRUNG

Danfoss A/S

Vacon Ltd.

erklärt in alleiniger Verantwortung, dass das/die

Produktname Vacon OPT-AF-Zusatzkarte zur Verwendung mit

Vacon NXP-Steuerkarte in Produkten der NX-Familie

Modellbezeichnung OPT-AF-Zusatzkarte, VB00328H (oder neuere Revision)

NXP-Steuerkarte, VB00761B (oder neuere Revision)

Produktsicherheitsfunktionen Safe Torque O, Safe Stop 1 (nach EN 61800-5-2:2007)

alle einschlägigen sicherheitstechnischen Anforderungen der EG-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG erfüllt.

Benannte Stelle der EG-Typprüfung:

IFA – Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung
Prüf- und Zertizierungsstelle in BG-PRÜFZERT
Alte Heerstraße 111
D-53757 Sankt Augustin, Deutschland
Europäische benannte Stelle, Identikationsnummer 0121 IFA, Zertikat Nr.: IFA 1001221

Folgende Normen und technische Spezikationen wurden angewandt:

- EN ISO 13849-1: 2006

Sicherheit von Maschinen – sicherheitsbezogene Teile der Steuerungen. Teil 1: Allgemeine Gestaltung­sleitsätze

- EN ISO 13849-2: 2006

Sicherheit von Maschinen – sicherheitsbezogene Teile der Steuerungen. Teil 2: Validierung

- EN 60204-1: 2006

Sicherheit von Maschinen – Elektrische Ausrüstung von Maschinen

– Teil 1: Allgemeine Anforderungen

- EN 61800-5-2:2007

Elektrische Leistungsantriebssysteme mit einstellbarer Drehzahl – Teil 5-2: Anforderungen an die
Sicherheit – Funktionale Sicherheit

- IEC 61508:2000

Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer/elektronischer/programmierbarer elektronischer
Systeme – Teile 1-7

- EN 62061:2005

Sicherheit von Maschinen – funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer, elektronischer
und programmierbarer elektronischer Steuerungssysteme

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vacon • 6 ALLGEMEINES

Übersetzung

In jedem Fall gilt die Deutsche Originalfassung.

Europäische benannte Stelle
Identifikationsnummer: 0121

EG-Baumusterprüfbescheinigung

Name und Anschrift des
Bescheinigungsinhabers
(Kunden):

Vacon Plc
Runsorintie 7
65380 Vaasa
FINNLAND

Produktbezeichnung:

Frequenzumrichter mit integrierter Sicherheitsfunktion

Typ: Typ NX-Baureihe (siehe Anhang)

Test basierend auf: - DIN EN 61800-5-1:2008-04 - DIN EN 61800-5-2:2008-04

- DIN EN ISO 13849-1:2008-12 - DIN EN ISO 13849-2:2013-02

Testbericht: Nr. 2015 21579 vom 28.10.2015

Weitere Informationen:

Verwendungszweck:
Einführung der Sicherheitsfunktionen „Safe
Torque Off“ (STO) und „Safe Stop 1“ (SS1)

Anmerkungen:
Die Frequenzumrichter der NX-Baureihe erfüllen die gesetzlichen Anforderungen für
Tests.
Die integrierte Sicherheitsfunktion „Safe Torque Off” (STO) erfüllt die Anforderungen von
SIL 2 gemäß DIN EN 61800-5-2 sowie Kategorie 3 und PL d gemäß DIN EN ISO 13849-1.
Eine korrekte Verdrahtung gemäß der Betriebsa

nleitung und ein geeignetes externes

Sicherheitsrelais vorausgesetzt, gilt dies auch für „SSI“.

Durch diese EG-Baumusterprüfbescheinigung wird die EG-Baumusterprüfbescheinigung
mit der Nummer IFA 1001221 vom 27.08.2010 ersetzt.

Das geprüfte Baumuster erfüllt die Vorgaben der Richtlinie 2006/42/EG (Maschinen). Die aktuelle Bescheinigung
gilt bis: 2020-11-02

Weitere Bestimmungen zur Gültigkeit, Verlängerung der Gültigkeit und anderer Bedingungen sind in der
Verfahrensordnung für Prüfung und Zertifizierung festgelegt.

Dr. rer. nat. Peter Paszkiewicz

Leiter der Prüf- und Zertifizierungsstelle

Dipl.-lng. Ralf Apfeld

Zertifizierungsbeamter

Zertifikat

Nr. IFA1501228

Datum 2015-11-03

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ALLGEMEINES vacon • 7

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vacon • 8 ALLGEMEINES

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ALLGEMEINES vacon • 9

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vacon • 10 ALLGEMEINES

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INSTALLATION DER OPTAF-KARTE vacon • 11

!

N

2. INSTALLATION DER OPTAF-KARTE

HINWEIS

OTE

A

B

VERGEWISSERN SIE SICH, DASS DER FREQUENZUMRICHTER
AUSGESCHALTET IST, BEVOR EINE OPTIONS- ODER
FELDBUSKARTE AUSGETAUSCHT ODER HINZUGEFÜGT WIRD!

VACON® NXP-Frequenzumrichter mit IP54-Gehäuse.

Entfernen Sie die Hauptabdeckung.

C

Öffnen Sie die Abdeckung der Steuereinheit.

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vacon • 12 INSTALLATION DER OPTAF-KARTE

D

Installieren Sie die OPTAF-Optionskarte in Steckplatz
B der Steuerkarte des Frequenzumrichters.
Stellen Sie eine ordnungsgemäße Verbindung
der Erdungsplatte mit der Erdungsklemme her.

E

Kabelinstallation:

Für die Sicherheitsfunktionen STO und SS1 müssen
abdichtende Kabeldurchführungen oder
Kabelverschraubungen für alle Kabel im
Frequenzumrichter verwendet werden.
Die Kabeldurchführungen oder
Kabelverschraubungen müssen sich für den Typ
und die Anzahl der verwendeten Kabel eignen
und die Anforderungen gemäß IP54 erfüllen.

F

Die Öffnungsmaße für die Leistungskabel finden
Sie im Produkthandbuch. Das Öffnungsmaß für
die Steuerleitungen beträgt PG21 (28,3 mm).

Schließen Sie die Abdeckung der Steuereinheit
und bringen Sie die Hauptabdeckung an. Prüfen
Sie vor dem Anbringen der Hauptabdeckung, dass
die Dichtung der Abdeckung bei IP54-Einheiten nicht
beschädigt ist. Schrauben der Hauptabdeckung
mit einem Anzugsmoment von 0,9 bis 1,1 Nm
anziehen.

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INSTALLATION DER OPTAF-KARTE vacon • 13

11052_de.emf

Steckbrücke X10

zur Wahl der Thermistor­Kurzschlussüberwachung

+24 V+
+24 V­+24 V+
+24 V-

SD1

SD2

Thermistoreingang

Thermistoreingang: Thermistor

aktiv > 4000 Ohm. Nach
Aktivierung kann der Fehler
zurückgesetzt werden, wenn
Widerstand < 2000 Ohm.

Drahtbrücke X12

Siehe Kapitel 4.2.4.

STO-Eingänge, zwei
unabhängige Kanäle

Programmierbares

Relais

„NO/NC“

Programmierbares

Relais

„NO“

761J19

2.1 Aufbau der OPTAF-Karte

2.2 Aufbau der Steuerkarte VB00761

Die Revision der Steuerkarte VB00761 kann anhand des Aufklebers auf der Karte bestimmt werden.

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Abbildung 1. Aufbau der OPTAF-Karte

Ñ761JÌ3$ Í2AS{Ó

761J190400002AS

11966_00

Abbildung 2. Aufbau der Steuerkarte VB00761